CN204011473U - 一种led的封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种LED的封装结构，属于半导体封装技术领域。其金属引线框本体（1）包括金属组块Ⅰ（11）、金属组块Ⅱ（12）、金属组块Ⅲ（13）和包封树脂（10），金属组块Ⅲ（13）位于金属引线框本体（1）的中央，金属组块Ⅰ（11）、金属组块Ⅱ（12）分别设置于金属组块Ⅲ（13）的一侧，LED芯片（2）正装于金属组块Ⅲ（13）的上表面，其电极通过引线与同侧金属组块连接，封装物（6）设置于金属引线框本体（1）的上表面并将LED芯片（2）及其引线封闭于其内。本实用新型通过设置热电分离结构，提高了LED封装产品的可靠性；在SMT（表面贴装）工艺过程和使用过程中，T字型结构的金属组块有效地固定了引线，提升了LED封装产品结构的力学可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED的封装结构，属于半导体封装技术领域。
背景技术
在节能环保的大背景下,我国LED产业发展迅速,LED产业发展前景备受看好,EMC（环氧包封料）封装是LED行业目前高端发展方向之一。如图1所示，传统的LED芯片采用正装结构，LED 芯片4置于光学透镜1内，封装是通过引线键合的方式（电极引线2）将外加电流（或电压）加载给LED芯片4，这种封装结构的不足在于LED芯片4发光面在蓝宝石基体上，如图2所示，其散热通道中蓝宝石、蓝宝石与陶瓷基板（或预包封引线框架基板）（基板3）之间的界面材料均会成为其散热通路的主要障碍，其热阻值偏高，在8-15℃/W（差异源于基板导热系数的不同）。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述传统引线框封装LED结构的不足，提供一种降低热阻、提高可靠性的LED封装结构。
本实用新型的目的是这样实现的：
本实用新型一种LED的封装结构，其包括金属引线框本体、LED芯片和封装物，所述LED芯片带有电极和引线，所述金属引线框本体包括金属组块Ⅰ、金属组块Ⅱ、金属组块Ⅲ和包封树脂，所述金属组块Ⅲ位于金属引线框本体的中央，所述金属组块Ⅰ、金属组块Ⅱ分别设置于金属组块Ⅲ的一侧，所述金属组块Ⅰ、金属组块Ⅱ、金属组块Ⅲ的上部分均为金属再布线层、下部分均为金属块，所述金属再布线层与对应的金属块上下固定连接，
所述金属组块Ⅰ、金属组块Ⅱ、金属组块Ⅲ的上下端面均设有镍/金层，所述包封树脂包封金属组块Ⅰ、金属组块Ⅱ、金属组块Ⅲ，所述LED芯片与金属组块Ⅲ之间设置粘合剂Ⅰ，所述LED芯片通过粘合剂Ⅰ正装于金属组块Ⅲ的上表面，
所述电极通过对应的引线与金属组块Ⅰ或金属组块Ⅱ连接，
所述封装物设置于金属引线框本体的上表面并将LED芯片和引线封闭于其内。
进一步地，所述电极通过引线与金属组块Ⅰ或金属组块Ⅱ的金属再布线层连接。
进一步地，在所述引线与金属组块Ⅰ、金属组块Ⅱ的连接处设置粘合剂Ⅱ。
进一步地，所述金属组块Ⅲ的金属再布线层的边界不小于LED芯片的边界。
进一步地，所述金属组块Ⅰ、金属组块Ⅱ、金属组块Ⅲ的金属再布线层的边界均不小于金属块的边界。
进一步地，所述金属组块Ⅰ、金属组块Ⅱ、金属组块Ⅲ均呈T字型。
进一步地，所述金属组块Ⅰ、金属组块Ⅱ、金属组块Ⅲ的金属块的高度相等。
进一步地，所述金属块的高度为100微米～200微米。
进一步地，所述封装物的外表面呈凸面。
进一步地，所述LED芯片的发光面涂覆荧光物质。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过设置热电分离结构：大尺寸的金属组块Ⅲ直接设置于LED芯片的下方，散热通道短，热阻小；金属组块Ⅰ和金属组块Ⅱ分别设置于金属组块Ⅲ的一侧，并通过引线与LED芯片实现电气连通，该热电分离结构实现了热电分离，提高了LED封装产品的可靠性；
2、本实用新型的金属组块Ⅰ、金属组块Ⅱ和金属组块Ⅲ均为T字型结构，有效地固定了金属引线，在SMT（表面贴装）工艺过程和使用过程中，金属引线不会被拉出，提升了LED封装产品结构的力学可靠性。
附图说明
图1为传统正装LED芯片的封装结构的剖面示意图；
图2为传统LED芯片结构的剖面示意图；
图3为本实用新型一种LED的封装结构的实施例的剖面示意图；
图4为图3的各部件位置关系的俯视示意图；
其中，金属引线框本体1
包封树脂10
再布线金属层111、112、113
金属块121、122、123
金属组块Ⅰ11
金属组块Ⅱ12
金属组块Ⅲ13
镍/金层151、152
LED芯片2
电极21、22
粘合剂Ⅰ31
粘合剂Ⅱ32
荧光物质4
引线51、52
封装物6。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更加充分地描述本实用新型，在附图中示出了本实用新型的示例性实施例，从而本公开将本实用新型的范围充分地传达给本领域的技术人员。然而，本实用新型可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为限制于这里阐述的实施例。
实施例，参见图3和图4
一种LED的封装结构，其金属引线框本体1由金属组块Ⅰ11、金属组块Ⅱ12、金属组块Ⅲ13和包封金属组块Ⅰ11、金属组块Ⅱ12、金属组块Ⅲ13的包封树脂10构成。LED芯片2正装设置于金属引线框本体1之上。
金属组块Ⅲ13位于金属引线框本体1的中央，金属组块Ⅰ11设置于金属组块Ⅲ13的左侧，金属组块Ⅱ12设置于金属组块Ⅲ13的右侧，金属组块Ⅰ11、金属组块Ⅱ12、金属组块Ⅲ13的上部分分别为金属再布线层111、112、113、下部分分别为金属块121、122、123。金属再布线层111与金属块121、金属再布线层112与金属块122、金属再布线层113与金属块123分别上下固定连接。金属再布线层111、112、113的边界均不小于金属块121、122、123的边界。金属块121、122、123三者的高度相等，通常金属块的高度为100微米～200微米。金属组块Ⅰ11、金属组块Ⅱ12、金属组块Ⅲ13的材质通常为金属铜，在其上端面设置镍/金层151、下端面设置镍/金层152，以防止金属铜表面氧化，也可以满足焊接可靠性的要求。
包封树脂10有很好的电绝缘性，其连接并紧固金属组块Ⅰ11、金属组块Ⅱ12、金属组块Ⅲ13；同时包封树脂10内一般还含有氧化硅、氧化铝等填充料，以提高包封树脂的弹性模量和导热系数、降低热膨胀系数，从而提升封装方法的导热性能和可靠性。
金属组块Ⅲ13上设置粘合剂Ⅰ31，LED芯片2通过粘合剂Ⅰ31与金属组块Ⅲ13固连，金属组块Ⅲ13的边界不小于LED芯片2的边界，以实现快速散热。粘合剂Ⅰ31一般为导热胶或导热膜，以银粉为主要导热材质居多，其延展面积以略大于LED芯片2的底部面积为佳。
电极21通过引线51与金属组块Ⅰ11的金属再布线层111实现电气连通，电极22通过引线52与金属组块Ⅱ12的金属再布线层121实现电气连通。因此以选择金属再布线层的边界大于金属块的边界为佳，呈T字型，以固定金属引线51、引线52，在SMT（表面贴装）工艺过程和使用过程中可以避免引线51、引线52被拉出，以提升产品结构的力学可靠性。金属组块Ⅰ11、金属组块Ⅱ12的上方也可点上粘合剂Ⅱ32，以增加引线51与金属组块Ⅰ11的金属再布线层111、引线52与金属组块Ⅱ12的金属再布线层112的连接强度。粘合剂Ⅱ32一般为导热胶或导热膜，以银粉为主要导热材质居多。
金属引线框本体1的上表面设置硅胶、光学树脂等封装物6，封装物6将LED芯片2和引线51、52封闭于其内，以保护LED芯片2和引线51、52，封装物6的外表面呈凸面。
为了获得白光，需要选择发蓝色光的芯片，并在LED芯片2的发光面涂覆黄色荧光粉的荧光物质4，通过蓝光激发黄色荧光物质获得白光，形成白光LED的封装结构。
本实用新型一种LED的封装结构不限于上述优选实施例，如LED芯片2的个数可以不止一个，可根据产品设计需要增加个数，所有芯片均设置在金属组块Ⅲ13的上方，通过金属组块Ⅲ13散热。
任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种LED的封装结构，其包括金属引线框本体（1）、LED芯片（2）和封装物（6），所述LED芯片（2）带有电极（21、22）和引线（51、52），
其特征在于：所述金属引线框本体（1）包括金属组块Ⅰ（11）、金属组块Ⅱ（12）、金属组块Ⅲ（13）和包封树脂（10），所述金属组块Ⅲ（13）位于金属引线框本体（1）的中央，所述金属组块Ⅰ（11）、金属组块Ⅱ（12）分别设置于金属组块Ⅲ（13）的一侧，所述金属组块Ⅰ（11）、金属组块Ⅱ（12）、金属组块Ⅲ（13）的上部分均为金属再布线层、下部分均为金属块，所述金属再布线层与对应的金属块上下固定连接，
所述金属组块Ⅰ（11）、金属组块Ⅱ（12）、金属组块Ⅲ（13）的上下端面均设有镍/金层，所述包封树脂（10）包封金属组块Ⅰ（11）、金属组块Ⅱ（12）、金属组块Ⅲ（13），所述LED芯片（2）与金属组块Ⅲ（13）之间设置粘合剂Ⅰ（31），所述LED芯片（2）通过粘合剂Ⅰ（31）正装于金属组块Ⅲ（13）的上表面，
所述电极（21）通过引线（51）与金属组块Ⅰ（11）连接、所述电极（22）通过引线（52）与金属组块Ⅱ（12）连接，
所述封装物（6）设置于金属引线框本体（1）的上表面并将LED芯片（2）和引线（51、52）封闭于其内。
2.根据权利要求1所述的LED的封装结构，其特征在于：所述电极（21）通过引线（51）与金属组块Ⅰ（11）的金属再布线层连接、所述电极（22）通过引线（52）与金属组块Ⅱ（12）的金属再布线层连接。
3.根据权利要求2所述的LED的封装结构，其特征在于：在所述引线（51、52）与金属组块Ⅰ（11）、金属组块Ⅱ（12）的连接处设置粘合剂Ⅱ（32）。
4.根据权利要求2所述的LED的封装结构，其特征在于：所述金属组块Ⅲ（13）的金属再布线层的边界不小于LED芯片（2）的边界。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的LED的封装结构，其特征在于：所述金属组块Ⅰ（11）、金属组块Ⅱ（12）、金属组块Ⅲ（13）的金属再布线层的边界均不小于对应的金属块的边界。
6.根据权利要求5所述的LED的封装结构，其特征在于：所述金属组块Ⅰ（11）、金属组块Ⅱ（12）、金属组块Ⅲ（13）均呈T字型。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的LED的封装结构，其特征在于：所述金属组块Ⅰ（11）、金属组块Ⅱ（12）、金属组块Ⅲ（13）的金属块的高度相等。
8.根据权利要求7所述的LED的封装结构，其特征在于：所述金属块的高度为100微米～200微米。
9.根据权利要求1所述的LED的封装结构，其特征在于：所述封装物（6）的外表面呈凸面。
10.根据权利要求1所述的LED的封装结构，其特征在于：所述LED芯片（2）的发光面涂覆荧光物质（4）。
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