CN102044602A

CN102044602A - 发光二极管封装结构

Info

Publication number: CN102044602A
Application number: CN2009102054486A
Authority: CN
Inventors: 许胜佳; 徐志宏; 谢忠全
Original assignee: Everlight Electronics Co Ltd
Current assignee: Everlight Electronics Co Ltd
Priority date: 2009-10-23
Filing date: 2009-10-23
Publication date: 2011-05-04

Abstract

本发明提供一种发光二极管封装结构。包括一导线架、一封装壳体、一发光二极管芯片以及一透光胶体。导线架具有彼此分隔设置的一第一电极及一第二电极。第一电极及第二电极容置于封装壳体内，封装壳体包括一具有一底部及一围壁的凹槽，凹槽的底部具有一覆盖层，覆盖导线架并具有一开口，开口暴露第一电极的一端、第二电极的一端及设置于两者之间并且与两者连接的一间隔部，间隔部与第一电极的一端、第二电极的一端大致上共平面设置。发光二极管芯片配置于凹槽内，发光二极管芯片与导线架电性连接。透光胶体填充于凹槽内。

Description

发光二极管封装结构

技术领域

本发明涉及一种封装结构，且特别涉及一种发光二极管封装结构。

背景技术

发光二极管(LED)具有耗电量低、元件寿命长、无须暖灯时间、反应速度快等优点，再加上其体积小、耐震动、适合量产，容易配合应用上的需求制成极小或阵列式的元件，目前已普遍使用于信息、通讯及消费性电子产品的指示器与显示装置上，成为日常生活中不可或缺的重要元件。

发光二极管芯片在使用前需先进行封装。现今封装技术除着眼于提高光汲取效率外，另一重要关键技术是降低封装结构的热应力，以增加使用寿命和提高可靠度。

图1为现有的一种发光二极管封装结构的剖面图。请参照图1，现有的发光二极管封装结构100具有一导线架110、一发光二极管芯片120、一导线130、一封装壳体140以及一封装胶体150，其中封装壳体140包覆导线架110并具有一凹槽R，凹槽R的底部具有暴露部分导线架110的开口142和开口144，其中封装壳体140具有一分隔开口142和开口144的间隔部146，间隔部146突出于导线架110的朝向凹槽R的一表面112。发光二极管芯片120配置于导线架110的表面112上并位于开口142中，导线130连接发光二极管芯片120与开口144所暴露出的导线架110。封装胶体150配置于凹槽R中，以包覆导线130与发光二极管芯片120。

在打线的过程中，可利用焊头B将导线130接着至发光二极管芯片120，然后，使焊头B拉着导线130沿着进焊路径A移动，以将导线130接着至开口144所暴露出的导线架110。然而，焊头B在移动的过程中，容易因撞击突出于表面112的间隔部146而导致焊接失败，故此种封装壳体140的设计会增加焊线的加工难度与制造成本。

发明内容

本发明提供一种发光二极管封装结构，其封装壳体的设计可提升焊接制作的成品率。

本发明提出一种发光二极管封装结构包括一导线架、一封装壳体、一发光二极管芯片以及一透光胶体。导线架具有彼此分隔设置的一第一电极及一第二电极。第一电极及第二电极容置于封装壳体内，封装壳体包括一具有一底部及一围壁的凹槽，凹槽的底部具有一覆盖层，覆盖导线架并具有一开口，开口暴露第一电极的一端、第二电极的一端及设置于两者之间并且与两者连接的一间隔部，间隔部与第一电极的一端、第二电极的一端大致上共平面设置。发光二极管芯片配置于凹槽内，发光二极管芯片与导线架电性连接。透光胶体填充于凹槽内。

在本发明的一实施例中，第一电极的另一端及第二电极的另一端分别自封装壳体内向外延伸至封装壳体的一底面上。

在本发明的一实施例中，发光二极管芯片配置于开口暴露的第一电极的一端上。

在本发明的一实施例中，发光二极管芯片通过一第一导线与导线架电性连接。

在本发明的一实施例中，发光二极管芯片通过一第二导线与导线架电性连接，第一导线与第二导线设置于发光二极管芯片的同一侧。

在本发明的一实施例中，发光二极管封装结构还包括一散热片，开口暴露散热片的一端且发光二极管芯片设置在散热片的一端上，而散热片的另一端自封装壳体内向外延伸。

在本发明的一实施例中，发光二极管芯片通过两导线与导线架电性连接。

在本发明的一实施例中，开口还包括一延伸部，延伸部暴露出散热片的一端及设置在散热片的一端上的发光二极管芯片。

本发明提出一种发光二极管封装结构包括一导线架、一封装壳体、一发光二极管芯片以及一透光胶体。导线架具有彼此分隔设置的一第一电极及一第二电极。第一电极及第二电极容置于封装壳体内，封装壳体包括一具有一底部及一围壁的凹槽，凹槽的底部具有一覆盖层，覆盖导线架并具有一开口，开口暴露第一电极的一端与第二电极的一端。发光二极管芯片配置于开口内，发光二极管芯片通过一第一导线与第二电极的一电接点电性连接，电接点与发光二极管芯片之间为一平面。透光胶体填充于凹槽内。

在本发明的一实施例中，平面包括第一电极的一端、第二电极的一端以及至少一间隔部。

在本发明的一实施例中，间隔部设置在第一电极的一端与第二电极的一端之间，并与第一电极的一端与第二电极的一端连接。

在本发明的一实施例中，发光二极管芯片通过一第二导线与第一电极的一端电性连接。

在本发明的一实施例中，发光二极管芯片通过两导线分别与第一电极的一端与第二电极的一端的电接点电性连接。

在本发明的一实施例中，平面包括散热片的一端、第一电极的一端、第二电极的一端以及多个间隔部。

在本发明的一实施例中，各间隔部分别设置在散热片的一端与第一电极的一端之间以及散热片的一端与第二电极的一端之间。

基于上述，本发明的封装壳体的间隔部与第一电极的一端以及第二电极的一端大致上共平面，因此，本发明可避免焊头于打线的过程中撞击间隔部，进而可提升焊接制作的成品率并降低制作成本。

为让本发明的上述特征和优点能还明显易懂，下面特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为现有的一种发光二极管封装结构的剖面图；

图2本发明一实施例的发光二极管封装结构的示意图；

图3为图2的发光二极管封装结构的俯视图；

图4为图3的沿I-I’方向的剖面图；

图5为本发明另一实施例的发光二极管封装结构的示意图；

图6为图5的发光二极管封装结构的俯视图；

图7为本发明再一实施例的发光二极管封装结构的示意图；

图8为图7的发光二极管封装结构的俯视图。

主要元件符号说明：

110、210：导线架； 112：表面；

120、230：发光二极管芯片； 130：导线；

140、220：封装壳体； 142、144、224a：开口；

146、I：间隔部； 150：封装胶体；

222、R：凹槽； 224：覆盖层；

224b：延伸部； 226：底面；

242：第一导线； 244：第二导线；

250：透光胶体； 410：散热片；

412：一端； 414：另一端；

A：进焊路径； B：焊头；

C：电接点； D1、D2：深度；

E1：第一电极； E2：第二电极；

G：间隙； P：平面；

S：侧壁； T1：第一端；

T2：第二端； T3：第三端；

T4：第四端； U：胶合面；

V1：延伸方向； V2：打线方向；

100、200、300、400：发光二极管封装结构。

具体实施方式

图2为本发明一实施例的发光二极管封装结构的示意图，图3为图2的发光二极管封装结构的俯视图，图4为图3的沿I-I方向的剖面图。

请同时参照图2、图3与图4，发光二极管封装结构200包括一导线架210、一封装壳体220、一发光二极管芯片230、一第一导线242以及一透光胶体250，其中导线架210具有彼此分隔设置的一第一电极E1及一第二电极E2。

封装壳体220包覆部分导线架210，换言之，部分导线架210容置于封装壳体220内。详细而言，在本实施例中，第一电极E1的一第三端T3及第二电极E2的一第四端T4分别自封装壳体220内向外延伸至封装壳体220的一底面226上。封装壳体220具有一间隔部I，间隔部I设置于第一电极E1的一第一端T1与第二电极E2的一第二端T2之间并且与两者连接，且间隔部I与第一电极E1的第一端T1及第二电极E2的第二端T2大致上共平面设置。换言之，一平面P包括间隔部I、第一电极E1的第一端T1及第二电极E2的第二端T2。

封装壳体220具有一凹槽222，凹槽222具有一底部及一围壁，且凹槽222的底部具有一覆盖层224，覆盖层224覆盖导线架210并具有一开口224a，开口224a暴露第一电极E1的第一端T1、第二电极E2的第二端T2以及间隔部I。详细而言，第一电极E1的第一端T1与第二电极E2的第二端T2之间彼此分离且存在一间隙G，且间隔部I填满于间隙G中，开口224a位于间隙G上方。封装壳体220的材质例如为高分子材料。

在本实施例中，开口224a于侧边延伸有一延伸部224b并暴露出第二电极E2的第二端T2，实质上为一长条状开口，且延伸部224b延伸的方向V1实质上平行于第一导线242的打线方向V2。开口224a的深度D1可小于凹槽222的深度D2，且开口224a的侧壁S可围绕发光二极管芯片230与第一导线242。

发光二极管芯片230配置于凹槽222内并位于第一电极E1的第一端T1上，发光二极管芯片230例如为一垂直式发光二极管芯片。在本实施例中，第一导线242连接发光二极管芯片230与第二电极E2的第二端T2的一电接点C，且电接点C与发光二极管芯片230之间为一平面。

值得注意的是，由于本实施例的封装壳体220的间隔部I与第一电极E1的第一端T1以及第二电极E2的第二端T2大致上共平面(或者是电接点C与发光二极管芯片230之间为一平面)，因此，本实施例可避免焊头于打线的过程中撞击间隔部I，进而可提升焊接工艺的成品率并降低制作成本。

或者是说，在本实施例中，第一导线242于导线架210上的正投影不与覆盖层224于导线架210上的正投影重叠，换言之，第一导线242于导线架210上的正投影完全位于开口224a中。值得注意的是，由于第一导线242于导线架210上的正投影完全位于开口224a中，因此，第一导线242与覆盖层224不会重迭，如此一来，在打线的过程中，焊线机的焊头(未绘示)于焊接路径上不会受到覆盖层224的阻碍。

承接上述，第一电极E1的第一端T1的暴露于开口224a中的表面积大小可视发光二极管芯片230的大小而作调整，第二电极E2的第二端T2的暴露于开口224a中的表面积大小可视第一导线242的总数而作调整。在本实施例中，第一电极E1的第一端T1的暴露于开口224a中的表面积可大于第二电极E2的第二端T2的暴露于开口224a中的表面积。当然，在其他实施例中，第一电极E1的第一端T1的暴露于开口224a中的表面积亦可小于或等于第二电极E2的第二端T2的暴露于开口224a中的表面积。

为保护发光二极管芯片230与第一导线242免于受到外界环境的污染或氧化，可在凹槽222与开口224a中填充一透光胶体250，透光胶体250包覆发光二极管芯片230与第一导线242，且覆盖层224位于导线架210与透光胶体250之间。透光胶体250的材质例如是环氧树脂(epoxy resin)、硅胶(silicone)、紫外线固化(UV-cured)胶或是其他适当的高分子材料，而且，透光胶体250可掺有萤光粉，以改变发光二极管芯片230所提供的光线的颜色。

值得注意的是，本实施例是利用覆盖层224来分隔透光胶体250与导线架210，以减少存在于透光胶体250与导线架210之间的胶合面U的面积。再者，覆盖层224与透光胶体250的热膨胀数较为接近(二者的材质例如皆为高分子材料)，故覆盖层224与透光胶体250之间不易因受热而产生脱层的现象，进而可增加发光二极管封装结构200的使用寿命与可靠度。

图5为本发明另一实施例的发光二极管封装结构的示意图，图6为图5的发光二极管封装结构的俯视图；

请同时参照图5与图6，在本实施例中，发光二极管封装结构300的结构相似于图2的发光二极管封装结构200的结构，两者的差异的处在于发光二极管封装结构300额外具有一第二导线244，且第二导线244连接第一电极E1的第一端T1以及发光二极管芯片230，第一导线242与第二导线244设置于发光二极管芯片230的同一侧，发光二极管芯片230例如为一水平式发光二极管芯片。

图7为本发明再一实施例的发光二极管封装结构的示意图，图8为图7的发光二极管封装结构的俯视图。

请同时参照图7与图8，在本实施例中，发光二极管封装结构400的结构相似于图2的发光二极管封装结构200的结构，两者的差异的处在于发光二极管封装结构400还具有一散热片410，且发光二极管芯片230设置在散热片410的一端412上，其中覆盖层224的开口224a暴露散热片410的一端412与发光二极管芯片230，而散热片410的另一端414自封装壳体220内向外延伸。在本实施例中，开口224a还包括一延伸部224b，延伸部224b暴露出散热片410的一端412及设置在散热片410的一端412上的发光二极管芯片230。在本实施例中，平面P包括散热片410的一端412、第一电极E1的第一端T1、第二电极E2的第二端T2以及多个间隔部I。

在本实施例中，间隔部I分别设置在散热片410的一端412与第一电极E1的第一端T1的间以及散热片410的一端412与第二电极E2的第二端T2之间。换言之，散热片410、第一电极E1的第一端T1与第二电极E2的第二端T2彼此分离，且第一导线242连接发光二极管芯片230与第二电极E2的第二端T2，第二导线244连接第一电极E1的第一端T1以及发光二极管芯片230，其中发光二极管芯片230可为一水平式发光二极管芯片。

值得注意的是，由于散热片410、第一电极E1的第一端T1与第二电极E2的第二端T2彼此分离，因此，发光二极管芯片230于发光时所产生的热只会传递至散热片410，而不会影响第一电极E1的第一端T1与第二电极E2的第二端T2。换言之，发光二极管封装结构400为一热电分离式的结构。

综上所述，由于本发明的封装壳体的间隔部与第一电极的一端以及第二电极的一端大致上共平面，因此，本发明可避免焊头于打线的过程中撞击间隔部，进而可提升焊接制作的成品率并降低制作成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种发光二极管封装结构，包括：

一导线架，具有彼此分隔设置的一第一电极及一第二电极；

一封装壳体，该第一电极及该第二电极容置于该封装壳体内，该封装壳体包括一具有一底部及一围壁的凹槽，该凹槽的底部具有一覆盖层，覆盖该导线架并具有一开口，该开口暴露该第一电极的一端、该第二电极的一端及设置于两者之间并且与两者连接的一间隔部，该间隔部与该第一电极的该一端、该第二电极的该一端共平面设置；

一发光二极管芯片，配置于该凹槽内，该发光二极管芯片与该导线架电性连接；以及

一透光胶体，填充于该凹槽内。

2.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中该第一电极的另一端及该第二电极的另一端分别自该封装壳体内向外延伸至该封装壳体的一底面上。

3.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中该发光二极管芯片配置于该开口暴露的第一电极的该一端上。

4.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中该发光二极管芯片通过一第一导线与该导线架电性连接。

5.根据权利要求4所述的发光二极管封装结构，其中该发光二极管芯片通过一第二导线与该导线架电性连接，该第一导线与该第二导线设置于该发光二极管芯片的同一侧。

6.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其还包括一散热片，该开口暴露该散热片的一端且该发光二极管芯片设置在该散热片的该一端上，而该散热片的另一端自该封装壳体内向外延伸。

7.根据权利要求6所述的发光二极管封装结构，其中该发光二极管芯片通过两导线与该导线架电性连接。

8.根据权利要求6所述的发光二极管封装结构，其中该开口还包括一延伸部，该延伸部暴露出该散热片的该一端及设置在该散热片的该一端上的该发光二极管芯片。

9.一种发光二极管封装结构，包括：

一导线架，具有彼此分隔设置的一第一电极及一第二电极；

一封装壳体，该第一电极及该第二电极容置于该封装壳体内，该封装壳体包括一具有一底部及一围壁的凹槽，该凹槽的底部具有一覆盖层，覆盖该导线架并具有一开口，该开口暴露该第一电极的一端与该第二电极的一端；

一发光二极管芯片，配置于该开口内，该发光二极管芯片通过一第一导线与该第二电极的一电接点电性连接，该电接点与该发光二极管芯片之间为一平面；以及

一透光胶体，填充于该凹槽内。

10.根据权利要求9所述的发光二极管封装结构，其中该第一电极的另一端及该第二电极的另一端分别自该封装壳体内向外延伸至该封装壳体的一底面上。

11.根据权利要求9所述的发光二极管封装结构，其中该平面包括该第一电极的该一端、该第二电极的该一端以及至少一间隔部。

12.根据权利要求11所述的发光二极管封装结构，其中该间隔部设置在该第一电极的该一端与该第二电极的该一端之间，并与该第一电极的该一端与该第二电极的该一端连接。

13.根据权利要求9所述的发光二极管封装结构，其中该发光二极管芯片通过一第二导线与该第一电极的该一端电性连接。

14.根据权利要求9所述的发光二极管封装结构，其还包括一散热片，该开口暴露该散热片的一端且该发光二极管芯片设置在该散热片的该一端上，而该散热片的另一端自该封装壳体内向外延伸。

15.根据权利要求14所述的发光二极管封装结构，其中该发光二极管芯片通过两导线分别与该第一电极的该一端与该第二电极的该一端的电接点电性连接。

16.根据权利要求14所述的发光二极管封装结构，其中该平面包括该散热片的该一端、该第一电极的该一端、该第二电极的该一端以及多个间隔部。

17.根据权利要求16所述的发光二极管封装结构，其中所述多个间隔部分别设置在该散热片的该一端与该第一电极的该一端之间以及该散热片的该一端与该第二电极的该一端之间。