CN202585530U - 发光二极管封装构造及其承载件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种发光二极管封装构造及其承载件，其包含一杯体以及一金属基座。所述杯体具有一内底面与一内侧壁，所述内底面与所述内侧壁交界处定义一内边缘。所述金属基座上形成一凹槽。在与所述内底面平行的一投影面上，所述内边缘的投影至少部分位于所述凹槽的投影内。从而，所述凹槽增强所述金属基座与杯体以及封装胶之间的结合强度，降低发光二极管组件透湿透氧率，提高产品封装可靠度。

Description

发光二极管封装构造及其承载件

技术领域

本实用新型涉及一种封装构造，特别是有关于一种高封装可靠性的发光二极管的封装构造及其承载件设计。

背景技术

发光二极管即LED(Light Emitting Diode)作为一种新型光源，具有节能、环保、寿命长、启动速度快等诸多传统光源无法比拟的优势。近年来，随着发光二极管芯片技术和封装技术的不断发展，发光二极管也越来越多的被应用于照明及辅助照明领域。

然而，所述发光二极管的封装在实际使用上仍具有因透湿透氧率高导致的可靠性问题。更详细来说，现有的发光二极管封装具有反射杯(reflector)的杯体与金属基座组成的承载件设计，金属基座与杯体的杯底交界处常因为热膨胀系数(coefficient of thermal expansion，CTE)的不同，在温度变化时，容易于交界处产生间隙，从而由于外部湿气入侵或者氧化反应导致杯底的金属基座黑化缺陷以及金属基座与杯体之间发生脱层等问题

故，有必要提供一种发光二极管封装构造，以解决现有技术所存在的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种发光二极管封装构造，以解决现有技术所存在的发光二极管封装结构结合性差、透湿透氧率高、可靠性低的问题。

本实用新型的主要目的在于提供一种发光二极管封装构造及其承载件，其可以增强发光二极管承载件中的杯体与金属基座以及与封装胶之间的结合强度，从而降低发光二极管封装结构的透湿透氧率，提升产品封装可靠性。

为达成本实用新型的前述目的，本实用新型提供一种发光二极管封装构造，其中所述发光二极管封装构造包含：一发光二极管承载件、一发光二极管芯片以及一封装胶。所述发光二极管承载件包含一杯体以及一金属基座，所述杯体具有一内底面与一内侧壁，所述内底面与所述内侧壁交界处定义一内边缘。所述发光二极管芯片放置于所述金属基座上，且电性连接至所述金属基座。所述封装胶包覆所述内底面以及所述芯片。再者，所述金属基座上另形成有一凹槽，且在与所述内底面平行的一投影面上，所述内边缘的投影至少部分位于所述凹槽的投影内。

再者，本实用新型提供另一种发光二极管承载件，其中所述发光二极管承载件包含：一杯体以及一金属基座。所述杯体具有一内底面与一内侧壁，所述内底面与所述内侧壁交界处定义一内边缘。所述金属基座上形成一凹槽，且在与所述内底面平行的一投影面上所述内边缘的投影至少部分位于所述凹槽的投影内。

与现有技术相比较，本实用新型的发光二极管封装构造不但可提高发光二极管封装结构内部的结合性，降低透湿透氧率，提高产品封装可靠性，并且不会增加工艺复杂度。

附图说明

图1是本实用新型一实施例封装构造的剖视图。

图2是本实用新型一实施例封装构造的俯视图。

图3是本实用新型另一实施例封装构造的示意图。

图4是本实用新型又一实施例封装构造的示意图。

图5是本实用新型再一实施例封装构造的示意图。

具体实施方式

为让本实用新型上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本实用新型较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。再者，本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。

图1与图2分别是本实用新型一实施例的剖视图与俯视图，请参照图1与图2所示，本实用新型一实施例的发光二极管封装构造10主要包含发光二极管承载件100、发光二极管芯片200、导线300及封装胶400。

在本实施例中，所述发光二极管承载件100包含杯体110及金属基座120。所述杯体110是由环氧树脂等绝缘材料通过模具射出成型的，并且具有内底面111、内侧壁112、内边缘113以及开口缘114，其中内边缘113是由内底面111与内侧壁112交界处定义而成的，内侧壁112依产品需求可能涂布有反射涂层，开口缘114是由内侧壁112与杯体110的外表面(未标示)交界处定义而成的。杯体110可以是具适当凹陷形状的一杯体，并可以由环氧树脂填充固体颗粒的绝缘材料制成。

再者，在本实施例中，所述金属基座120则是由铜、镍或其它金属的板材通过蚀刻或冲压成型的，金属基座120包括用以承载发光二极管芯片200之芯片座121以及至少一个引脚122。引脚122以及芯片座121上形成有多个凹槽123以及多个模锁结构(mold lock)124，凹槽123以及模锁结构124被杯体110的绝缘材料包覆。凹槽123增加了金属基座120的金属材料与杯体110的绝缘材料之间的结合性，使得在不同材料热胀冷缩的过程中杯体110与金属基座120之间不易产生间隙，由此增加了发光二极管封装构造10的整体密封性，降低了透湿透氧率，提高了整体的封装可靠性。

另外，上述凹槽123可以在金属基座120的制造过程中，与芯片座121以及引脚122同时完成，如蚀刻或冲压等方式，故凹槽123的加工不会增加整个工艺的复杂度。在制造所述发光二极管承载件100时，首先可以预制金属基座120，接着再将金属基座120置入模具内进行射出成型工艺形成杯体110。特别是，可以使同一金属板体上具有数个金属基座120的单元，以同时制作数个发光二极管承载件100，并在同步进行杯体110的射出成型工艺后，才切割成为数个相互分离的发光二极管承载件100。

在本实施例中，金属基座120可包含芯片座121以及至少一引脚122，且相互分离及电性绝缘，发光二极管芯片200放置于芯片座121上，但本实用新型并不限于此，例如，也可以将芯片座121与引脚122中某一引脚整合成一体(未绘示)，换言之，芯片座121即为引脚122之一，使得发光二极管芯片200放置于所述引脚122上并通过导线300电性连接至其它引脚122上亦为可行的实施方式。

本实施例中，发光二极管芯片200可以为水平式发光二极管芯片，也就是指其P极及N极两个电极是水平分设于芯片的左右两半部。发光二极管芯片200上的两个电极分别与两个引脚122通过两条导线300电性连接，但是并不限于此，其它方式如倒装芯片(flip chip)、表面贴装(surface mount)等方式也可以使得发光二极管芯片200与引脚122形成电性连接。

导线300将发光二极管芯片200的电极(未示出)与金属基座120电性连接。本实施例中的导线300可以由多种材料制成，如金、铜、铝或其它具高导电性的金属等，。

封装胶400包覆了发光二极管芯片200、导线300以及发光二极管承载件100的部分表面。封装胶400则可以由硅胶掺杂荧光粉制成。

本实施例中，模锁结构124是形成在芯片座121及引脚122的下表面的外侧唇缘上的阶梯状部，但也可以仅仅形成在其中之一上，而本实施例中的模锁结构124仅为了进一步增加金属基座120与杯体110的结合度而设，并非限制本实用新型的内容。

请参考图2，在俯视的视角上，本实施例的发光二极管封装构造中内边缘113及开口缘114为圆形。同时，在本实施例中，凹槽123在与内底面111平行的平面上的投影为一非连续圆环结构，凹槽123的内侧缘125在与内底面111平行的平面上的投影是与内边缘113的投影部分重合，且凹槽123形成于引脚122及芯片座121的上表面的外侧唇缘上，并且大致环绕芯片座121及引脚122。但是，凹槽123也可以仅仅形成于引脚122上，或者仅仅形成于芯片座121上，其皆可达到本实用新型的效果。

图3为本实用新型另一实施例的示意图，请参照图3所示，本实施例的构造与图2所示实施例基本相同，并沿用相同组件名称及图号，但本实施例的差异特征在于：在俯视的视角上，内边缘113及开口缘114为长方形，且对应的凹槽123在水平于内底面111的投影面上的投影为一非连续的方形环状结构。本实施例与前一实施例的构造差异仅由于不同的应用采用不同的形状设计，并不影响本实用新型增加发光二极管封装构造10的整体密封性、降低透湿透氧率及提高整体封装可靠性的效果。

图4为本实用新型又一实施例的示意图，请参照图4所示，本实施例的构造相似于本实用新型第一实施例，并大致沿用相同组件名称及图号，但本实施例的差异特征在于：所述实施例的发光二极管封装构造中内边缘113在与内底面111平行的平面上的投影是位在凹槽123的中间部分的任意位置，即内边缘113在与内底面111平行的平面上的投影部分位于凹槽123的投影内。上述特征的优点在于：进一步增加了杯体110与封装胶400的结合面积。因此，不但可以增加金属基座120与杯体110之间的结合性，并可增加杯体110与封装胶400的结合性，因而进一步相对增加发光二极管封装构造10的整体内部结合强度，降低透湿透氧度，提高可靠性。

图5为本实用新型再一实施例的示意图，请参照图5所示，本实施例的构造相似于本实用新型第一实施例，并大致沿用相同组件名称及图号，但本实施例的差异特征在于：所述实施例的发光二极管封装构造中发光二极管芯片200可以为垂直式发光二极管芯片，也就是指其P极及N极两个电极是垂直分设于芯片的上下两半部。因此，发光二极管芯片200的下电极可以通过一导电胶或者焊锡直接与芯片座121电性连接，再经由导线300电性连接至其中一引脚122。发光二极管芯片200的上电极可以通过另一导线300电性连接至另一引脚122。本实施例与第一实施例的构造差异仅由于不同的发光二极管芯片结构采用不同的布局以及电性连接方式，并不影响本实用新型增加发光二极管封装构造10的整体密封性、降低透湿透氧率及提高整体封装可靠性的效果。

如上所述，相较于现有发光二极管封装构造虽能达到所需的电性功能，却也常因为杯体与金属基座之间产生间隙，而导致无法在温度变化较大或环境较差的区域长时间可靠工作等缺点，图3的本实用新型的发光二极管封装构造通过在所述金属基座上增加了凹槽，其确实可以有效增加金属基座与杯体之间的结合性，进而提高了整个发光二极管封装构造的稳定性，使之在各种环境下长时间可靠工作。

本实用新型已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本实用新型的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本实用新型的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种发光二极管封装构造，其特征在于：所述发光二极管封装构造包含：

一发光二极管承载件，包含一杯体以及一金属基座，所述杯体具有一内底面与一内侧壁，所述内底面与所述内侧壁交界处定义一内边缘；

一发光二极管芯片，放置于所述金属基座上，且电性连接至所述金属基座；以及

一封装胶，包覆所述内底面以及所述发光二极管芯片；

其中所述金属基座上形成一凹槽，且在与所述内底面平行的一投影面上，所述内边缘的投影至少部分位于所述凹槽的投影内。

2.如权利要求1所述发光二极管封装构造，其特征在于：在与所述内底面平行的投影面上，至少部分所述内边缘的投影与所述凹槽的投影的一内侧缘重合。

3.如权利要求1所述发光二极管封装构造，其特征在于：所述凹槽环绕形成于所述金属基座上。

4.如权利要求1所述发光二极管封装构造，其特征在于：所述金属基座包含一芯片座以及至少一引脚，所述发光二极管芯片放置于所述芯片座上，并电性连接至所述引脚。

5.如权利要求4所述发光二极管封装构造，其特征在于：所述内边缘的投影完全位于所述凹槽的投影内。

6.一种发光二极管承载件，其特征在于：所述发光二极管承载件包含：

一杯体，所述杯体具有一内底面与一内侧壁，所述内底面与所述内侧壁交界处定义一内边缘；以及

一金属基座，形成一凹槽，且在与所述内底面平行的一投影面上，所述内边缘的投影至少部分位于所述凹槽的投影内。

7.如权利要求6所述发光二极管承载件，其特征在于：在与所述内底面平行的投影面上，至少部分所述内边缘的投影与所述凹槽的投影的一内侧缘重合。

8.如权利要求6所述发光二极管承载件，其特征在于：所述凹槽环绕形成于所述金属基座上。

9.如权利要求6所述发光二极管承载件，其特征在于：所述金属基座包含一芯片座以及至少一引脚。

10.如权利要求9所述发光二极管承载件，其特征在于：所述内边缘的投影完全位于所述凹槽的投影内。

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