CN103311422A - 发光二极管元件 - Google Patents
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Abstract
本发明揭露一种发光二极管元件。发光二极管元件包含一底座、多个导线支架、一发光二极管芯片、一导热膜及一封装胶体。底座包含一反射凹槽以及多个环绕此反射凹槽的外表面。这些导线支架位于底座上，且显露于反射凹槽中。发光二极管芯片位于反射凹槽内的其中一导线支架。导热膜具遮光性，披覆于反射凹槽的所有内表面及底座的至少一外表面上。封装胶体位于反射凹槽内，并覆盖导热膜与发光二极管芯片。
Description
技术领域
本发明有关于一种发光二极管元件，特别尤指一种具有导热膜的发光二极管元件。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)属于化合物半导体的一种，其利用P型及N型半导体材料中的电子电洞结合时，以发光形式来释放出的能量。此外，由于发光二极管具有体积小、寿命长、耗电量低、反应速率快等优点，近年来已广泛的应用于光学显示装置、通讯装置与照明设备上，成为日常生活中不可或缺的光电元件。
然而，由于上述传统发光二极管晶粒的散热效果仍然有待改进，易导致材料劣化，进而使产品产生不良，无法有效提供散热较好的解决方案。此外，若上述传统发光二极管晶粒的侧壁结构较薄，将无法有效遮蔽光线的输出，导致光经由塑料透射，影响降低出光面的亮度。
由此可见，上述现有的发光二极管晶粒显然仍存在不便与缺陷，而有待加以进一步改良。因此，如何能有效地解决上述不便与缺陷，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前相关领域亟需改进的目标。
发明内容
因此，本发明在提供一种发光二极管封装结构，用以有效提高散热效率，快速排除发光二极管芯片所产生的高热，以避免缩短发光二极管封装结构的产品寿命。
本发明在提供一种发光二极管封装结构，用以至少遮蔽发光二极管芯片的光线，避免于发光二极管封装结构过薄的侧壁产生漏光。
本发明所提供的发光二极管封装结构包含一底座、多个导线支架、一发光二极管芯片、一导热膜及一封装胶体。底座包含一反射凹槽以及多个环绕反射凹槽的外表面。导线支架分别位于底座上，且显露于反射凹槽中。发光二极管芯片位于反射凹槽内的其中之一导线支架。导热膜具遮光性，披覆于反射凹槽的所有内表面及底座的至少一外表面上。封装胶体位于反射凹槽内，并覆盖导热膜与发光二极管芯片。
依据本发明的一实施例中，上述导热膜局部地披覆于底座上的外表面上。
依据本发明的另一实施例中，导热膜全面地披覆于该底座所有该些外表面上。
上述各实施例的一可选择的变化中，无论上述导热膜局部地或全面地披覆于该底座的外表面上，导热膜更披覆于至少一导线支架上。
上述各实施例的另一可选择的变化中，无论上述导热膜局部地或全面地披覆于该底座的外表面上，导热膜更接触发光二极管芯片。
上述各实施例的又一可选择的变化中，导热膜为单层或多层结构。
上述各实施例的又一可选择的变化中，更进一步地，导热膜的厚度小于或等于100微米。
上述各实施例的又一可选择的变化中，导热膜的材质为单种或多种材质。
上述各实施例的又一可选择的变化中，导热膜包含有机材质、无机材质或混合物材质，更进一步地，导热膜的材质是类钻碳、氮化铝、氧化铝或陶瓷。
上述各实施例的又一可选择的变化中，导热膜包含多个粒子，每一该些粒子的直径小于或等于10微米。
上述各实施例的又一可选择的变化中，发光二极管封装结构更包含一反光层贴覆导热膜上。
综上所述，本发明的技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。藉由上述技术方案，可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：
1.本发明发光二极管封装结构藉由导热膜的配置，可提供更高的散热效果，以快速排除发光二极管晶粒所产生的高热，以避免缩短发光二极管元件的产品寿命。
2.本发明发光二极管封装结构藉由导热膜的遮光特性，可防止发光二极管封装结构过薄的侧壁产生漏光，进而避免降低发光二极管封装结构的整体出光量。
3.本发明发光二极管封装结构藉由导热膜的反光特性，可集中发光二极管芯片的光线，强化发光二极管封装结构的整体出光量。
以下将以实施例对上述的说明以及接下来的实施方式做详细的描述，并对本发明提供更进一步的解释。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的详细说明如下：
图1A为本发明发光二极管封装结构于一实施例的侧视图；
图1B为图1A区域M的局部放大图；
图2为本发明发光二极管封装结构于另一实施例的侧视图；
图3为本发明发光二极管封装结构于又一实施例的侧视图；
图4为本发明发光二极管封装结构于再一实施例的侧视图；
图5为本发明发光二极管封装结构于再一实施例的侧视图；
图6为本发明发光二极管封装结构的导热膜于再一实施例的结构示意图；以及
图7为本发明发光二极管封装结构的导热膜于再一实施例的结构示意图。
主要元件符号说明
100～104：发光二极管封装结构
200：底座
210：反射凹槽
211：内表面
212：外表面
213：顶面
214：侧面
310：第一导线支架
320：第二导线支架
330：第三导线支架
400：发光二极管芯片
401：导线
402：电极
403：第一导线
404：第二导线
500、501、502：导热膜
510：粒子
600：封装胶体
700：反光层
M：区域
R1～R4：导热路径
L：光线
D：厚度
具体实施方式
以下将以图示及详细说明清楚说明本发明的精神，如本领域技术人员在了解本发明的实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。
请参阅图1A、图1B所示，图1A为本发明发光二极管封装结构100于一实施例的侧视图。图1B为图1A区域M的局部放大图。
本发明提供一种发光二极管封装结构100。发光二极管封装结构100包含一底座200、一第一导线支架310、一第二导线支架320、一发光二极管芯片400、一导热膜500及一封装胶体600。
底座200包含一反射凹槽210、多个内表面211与外表面212。这些内表面211位于反射凹槽210内，且环绕反射凹槽210。这些外表面212泛指底座200显露于反射凹槽210外且环绕此反射凹槽210的表面。第一导线支架310与第二导线支架320分别嵌设于底座200内，且第一导线支架310的一端与第二导线支架320的一端分别自反射凹槽210中显露出来，第一导线支架310的另端与第二导线支架320的另端分别伸出自底座200的二相对的外表面212。
发光二极管芯片400（或发光二极管晶粒）位于反射凹槽210内，设于第一导线支架310的一端表面，且与第一导线支架310的一端表面电性连接。发光二极管芯片400藉由一导线401电性连接第二导线支架320。导热膜500至少具遮光性，完全披覆于反射凹槽210的所有内表面211以及连续地披覆于底座200的至少一外表面212上。
此实施例中，底座200的这些外表面212为一顶面213与4个侧面214。反射凹槽210位于顶面213，第一导线支架310的另端与第二导线支架320的另端伸出二相对的侧面214。
此实施例中，导热膜500局部地披覆于底座200的外表面212，且导热膜500至少连续地自内表面211延伸至顶面213，或者，导热膜500至少连续地自内表面211延伸至顶面213及其中一侧面214。（图1A）。封装胶体600填满于反射凹槽210内，覆盖并固定导热膜500、发光二极管芯片400与导线401。
如此，由于导热膜500连续地自内表面211延伸外表面212，以便实体连接其他的散热装置（图中未示），故，发光二极管芯片400所发出的热能便可藉由导热膜500的传导，沿导热膜500所形成的一导热路径R1，于反射凹槽210内被传导出去，甚至，发光二极管芯片400所发出的热能例如可于导热路径R1中被传导于空气中，进而达到散热的目的。
此外，由于导热膜500具遮光性，且完全披覆于反射凹槽210的所有内表面211，故，底座200于反射凹槽210内的所有内表面211上的导热膜500至少可遮蔽发光二极管芯片400的光线L（图1B），避免于发光二极管封装结构100过薄的侧壁产生漏光。
甚至，当导热膜500更具反光性时，底座200于反射凹槽210内的所有内表面211上的导热膜500可反射光线L，使光线L集中地朝反射凹槽210的开口输出，强化发光二极管封装结构100的整体出光量。
请参阅图2所示，图2为本发明发光二极管封装结构101于另一实施例的侧视图。
另一实施例中，导热膜500于全面地披覆于底座200的所有外表面212。具体来说，当导热膜500全面地披覆于底座200的外表面212时，导热膜500连续地自内表面211延伸至顶面213及4个侧面214所有区域。（图2）。
由于导热膜500全面地披覆于底座200的所有外表面212，故，发光二极管芯片400所发出的热能便可藉由导热膜500的传导，沿导热膜500所形成的一导热路径R2，于反射凹槽210内被传导出去，如此，藉由导热膜500提供更多的散热面积，发光二极管芯片400所发出的热能更可能于导热路径R2中被传导于空气中，进而达到更好的散热效果。
请参阅图3所示，图3为本发明发光二极管封装结构102于又一实施例的侧视图。
又一实施例中，导热膜500更披覆于第一导线支架310伸出外表面212的另端。具体来说，导热膜500连续地自内表面211延伸至顶面213、4个侧面214所有区域以及第一导线支架310伸出外表面212的另端表面。故，发光二极管芯片400所发出的热能便可藉由导热膜500的传导，沿导热膜500所形成的一导热路径R3，除了于导热路径R3中被传导于空气外，发光二极管芯片400所发出的热能更可经由第一导线支架310被传导出去，进而达到更好的散热效果。
请参阅图4所示，图4为本发明发光二极管封装结构103于再一实施例的侧视图。
无论上述的导热膜500局部地或全面地披覆于该底座200的外表面212上，导热膜500更接触发光二极管芯片400。
具体来说，导热膜500连续地自底座200的内表面211延伸至第一导线支架310于反射凹槽210的一端表面，且此部份的导热膜500恰介于发光二极管芯片400与第一导线支架310之间，使得实体接触发光二极管芯片400。故，发光二极管芯片400所发出的热能便可直接藉由导热膜500的传导，沿导热膜500所形成的一导热路径R4被传导出去，进而达到更好的散热效果。
需了解到，当发光二极管芯片400的一电极402直接电性连接第一导线支架310时，设计人员可依据线路分布技术，使得导热膜500不致影响发光二极管芯片400与第一导线支架310的电性连接。同理，导热膜500亦可连续地自底座200的内表面211延伸至第二导线支架320于反射凹槽210的一端表面，设计人员亦可依据线路分布技术，使得导热膜500不致影响发光二极管芯片400与第二导线支架320的电性连接。
请参阅图5所示，图5为本发明发光二极管封装结构104于再一实施例的侧视图。
发光二极管封装结构104更包含一第三导线支架330。发光二极管芯片400电性绝缘地位于第三导线支架330上，且藉由一第一导线403电性连接第一导线支架310、一第二导线404电性连接第二导线支架320，故，发光二极管封装结构104具电热分离的特性。
无论上述导热膜500局部地或全面地披覆于底座200的外表面212上，导热膜500的一段501位于第三导线支架330表面，恰介于发光二极管芯片400与第三导线支架330之间，以实体接触发光二极管芯片400。
具体来说，导热膜500、501于第三导线支架330表面连续地延伸至底座200的内表面211（图中未示），并连续地自底座200的内表面211延伸至底座200的外表面212。
复参阅图1B与图6所示。图6为本发明发光二极管封装结构的导热膜502于再一实施例的结构示意图。
导热膜500、502不限是否为单层结构（导热膜500，图1B）或多层结构（导热膜502，图6）。当导热膜502为一多层结构，例如为相互迭层的多层膜时，由于导热膜502连续地自内表面211延伸外表面212（图1A），可提高热传导性能，以便缩短散热时间。
复参阅图7所示。图7为本发明发光二极管封装结构的导热膜500于再一实施例的结构示意图。
此再一实施例中，发光二极管封装结构100更包含一反光层700。反光层700贴覆导热膜500背对内表面211的一侧，意即，导热膜500介于反光层700与内表面211之间。反光层700可局部或全部地贴覆于反射凹槽210内的所有内表面211上的导热膜500上。如此，参考图1A与图7，当导热膜500不具反光性时，反光层700便可加强反射光线L，使光线L集中地朝反射凹槽210的开口输出，强化发光二极管封装结构100的整体出光量，同时，导热膜500仍具热导功能。然而，本发明不限是否需设置反光层700。
无论上述的导热膜500、502为单层或多层结构，导热膜500、502的厚度D例如可小于或等于100微米（图1A）。
此外，导热膜的材质为单种或多种材质。举例而言，导热膜包含有机材质、无机材质或混合物材质，更进一步地，导热膜的材质是类钻碳、氮化铝、氧化铝或陶瓷。
再者，复参阅图1B、图6与图7所示，上述各实施例中，为提高导热膜500的导热效果，导热膜500包含多个粒子510，各粒子510的直径例如小于或等于10微米。
综上所述，藉由本发明的发光二极管封装结构，发光二极管晶粒所产生的高热可快速地被排除，以维持发光二极管元件应有的产品寿命；此外，本发明的发光二极管封装结构亦可藉由导热膜的遮光与反射的特性，防止发光二极管封装结构过薄的侧壁产生漏光，进而强化发光二极管封装结构的整体出光量。
本发明所揭露如上的各实施例中，并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
Claims (12)
1.一种发光二极管封装结构，包含：
一底座，包含一反射凹槽以及多个环绕该反射凹槽的外表面；
多个导线支架，位于该底座上，且显露于该反射凹槽中；
一发光二极管芯片，位于该反射凹槽内的该些导线支架其中之一；
一导热膜，具遮光性，披覆于该反射凹槽的所有内表面及该底座的至少一外表面上；以及
一封装胶体，位于该反射凹槽内，并覆盖该导热膜与该发光二极管芯片。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该导热膜局部地披覆于该底座上至少一外表面上。
3.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该导热膜全面地披覆于该底座所有的该些外表面上。
4.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该导热膜更披覆于至少一该些导线支架上。
5.如权利要求4所述的发光二极管封装结构，其中该导热膜更批覆该发光二极管芯片。
6.如权利要求1~5其中任一项所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该导热膜为单层或多层。
7.如权利要求6所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该导热膜的厚度小于或等于100微米。
8.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该导热膜的材质为单种或多种材质。
9.如权利要求8所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该导热膜包含有机材质、无机材质或混合物材质。
10.如权利要求9所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该导热膜的材质选自于由类钻碳、氮化铝、氧化铝、陶瓷所组成的群组。
11.如权利要求10所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该导热膜包含多个粒子，每一该些粒子的直径小于或等于10微米。
12.如权利要求11所述的发光二极管封装结构，其特征在于，还包含一反光层贴覆于该导热膜上。
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