ES2904839T3 - Dispositivo emisor de luz - Google Patents

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Bang Hyun Kim
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Abstract

Un dispositivo emisor de luz que comprende: un primer marco de plomo (110) y un segundo marco de plomo (120) separados entre sí, comprendiendo cada uno del primer y segundo marcos de plomo (110, 120) una superficie superior, una superficie inferior opuesta; una región enfrentada donde el primer y segundo marcos de plomo (110, 120) están enfrentados entre sí; espacios de fijación (20) formados en la región enfrentada y en regiones adyacentes a bordes opuestos de los lados de los respectivos primer y segundo marcos de plomo (110, 120), estando conectados los bordes opuestos de los lados a un borde del primer marco de plomo (110) o el segundo marco de plomo (120) que es adyacente a la región enfrentada; porciones escalonadas (113, 123) formadas en las paredes laterales de los espacios de fijación (20); un chip de diodo emisor de luz (130) montado en el primer marco de plomo (110); en el que las porciones escalonadas (113, 123) comprenden porciones escalonadas formadas en paredes laterales del espacio de fijación (20) formadas en la región enfrentada y porciones escalonadas formadas en las paredes laterales de los espacios de fijación (20) formadas en las regiones adyacentes opuestas de los lados de los respectivos primer y segundo marcos de plomo (110, 120), y el espacio de fijación (20) formado en la región enfrentada está conectado a los espacios de fijación (20) formados en las regiones adyacentes a los bordes opuestos de los lados de los respectivos primer y segundo marcos de plomo (110, 120).

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo emisor de luz
ANTECEDENTES
[0001] La presente divulgación se refiere a un dispositivo emisor de luz y, más en particular, a un dispositivo emisor de luz que está configurado para mejorar la fuerza adhesiva entre un marco de plomo y una unidad de moldeo al formar un espacio de fijación a través del marco de plomo y que forma integralmente la unidad de moldeo sobre la superficie superior del marco de plomo y en el espacio de fijación.
[0002] Generalmente, un dispositivo emisor de luz utiliza una diversidad de chips emisores. Por ejemplo, un diodo emisor de luz (LED) utiliza un elemento que genera portadores minoritarios (electrones o agujeros) inyectados utilizando una unión p-n de un semiconductor y emite luz mediante la recombinación de los portadores. El LED consume menos electricidad y tiene una vida útil de varias a decenas de veces más que la bombilla de luz incandescente o una lámpara fluorescente. Es decir, el LED es excelente en términos de consumo de energía y resistencia.
[0003] Debido a que los LED pueden emitir eficientemente la luz utilizando un voltaje bajo, han sido utilizados para aplicaciones domésticas, tableros de anuncios electrónicos, dispositivos de visualización y una diversidad de máquinas automatizadas. Recientemente, a medida que los dispositivos se han ido haciendo más pequeños y más delgados, los LED han sido fabricados en un tipo de dispositivo montado en superficie de modo que puedan montarse directamente sobre una placa de circuito impreso. En particular, se ha propuesto recientemente un dispositivo emisor de luz que está diseñado de modo que no se utiliza un sustrato de aislamiento separado si no que se utiliza un marco de plomo en lugar del sustrato de aislamiento y una unidad de moldeo se forma directamente en el marco de plomo.
[0004] Sin embargo, existen limitaciones debidas a la estructura de una unidad de moldeo formada únicamente en una superficie superior del marco de plomo, en que un fenómeno donde una superficie límite entre el marco de plomo y la unidad de moldeo se ensancha cuando la unidad de moldeo se separa fácilmente del marco de plomo por causas externas, tales como cuando sucede un aumento de la temperatura ambiente durante un proceso de reflujo.
[0005] En consecuencia, el diodo emisor de luz y los cables encerrados por la unidad de moldeo pueden dañarse al exponerse al aire o a la humedad. Además, una porción de doblado puede ser cortada por la separación de la unidad de moldeo.
[0006] Las Patentes US 2007/290220 A1, JP 2007 134376 A y US 2002/066905 A1 desvelan paquetes de LED que comprenden marcos de plomo con partes escalonadas.
SUMARIO
[0007] La invención reivindicada se define en la reivindicación independiente. En las reivindicaciones dependientes se establecen realizaciones de la invención reivindicada.
[0008] La presente invención proporciona un dispositivo emisor de luz que está diseñado para mejorar físicamente la fuerza adhesiva entre un marco de plomo y una unidad de moldeo al formar un espacio de fijación a través del marco de plomo y que forma de manera integral la unidad de moldeo en una superficie superior del marco de plomo y en el espacio de fijación durante un proceso de formación de la unidad de moldeo.
[0009] De acuerdo con una realización ejemplar, un dispositivo emisor de luz incluye: una pluralidad de unidades de marco de plomo separadas entre sí, estando provistas cada una de las unidades de marco de plomo de al menos un espacio de fijación que perfora un cuerpo del mismo en una dirección vertical; un chip de diodo emisor de luz montado en una de las unidades de marco de plomo; y una unidad de moldeo que está formada integralmente en las superficies superiores de las unidades de marco de plomo y en los espacios de fijación para proteger el chip del diodo emisor de luz.
[0010] Los espacios de fijación pueden incluir agujeros de fijación exteriores que están formados en todo o en alguna región donde las unidades de marco de plomo están enfrentadas entre sí y regiones opuestas del borde lateral de las unidades de marco de plomo.
[0011] Los espacios de fijación puede incluir al menos un agujero de fijación interior formado en una región interior de las unidades de marco de plomo.
[0012] Las porciones escalonadas se forman en las paredes laterales de los espacios de fijación de modo que un área de la porción inferior del espacio de fijación sea mayor que un área de la porción superior del espacio de fijación.
[0013] Pueden formarse superficies inclinadas en las paredes laterales de los espacios de fijación de modo que un área de la porción inferior del espacio de fijación sea mayor que un área de la porción superior del espacio de fijación.
[0014] El dispositivo emisor de luz puede incluir además un reflector formado en las superficies superiores de las unidades de marco de plomo y que rodea el chip del diodo emisor de luz.
[0015] La unidad de moldeo puede incluir un fósforo para alterar una longitud de onda de la luz emitida desde el chip del diodo emisor de luz.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[0016] Las realizaciones ejemplares pueden comprenderse con mayor detalle a partir de la siguiente descripción tomada junto con los dibujos adjuntos, en los que:
La FIG. 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo emisor de luz de acuerdo con una realización ejemplar; La FIG. 2 es una vista en perspectiva inferior del dispositivo emisor de luz de la FIG. 1;
La FIG. 3a es una vista inferior de un marco de plomo representado en las FIGS. 1 y 2;
La FIG. 3b es una vista inferior del dispositivo emisor de luz de las FIGS. 1 y 2.
La FIG. 4 es una vista en perspectiva de un dispositivo emisor de luz de acuerdo con otra realización ejemplar; La FIG. 5 es una vista en perspectiva inferior del dispositivo emisor de luz de la FIG. 4;
La FIG. 6a es una vista inferior de un marco de plomo representado en las FIGS. 4 y 5;
La FIG. 6b es una vista inferior del dispositivo emisor de luz de las FIGS. 4 y 5; y
Las FIGS. 7 a 9 son vistas de sección transversal que ilustran ejemplos modificados de los dispositivos emisores de luz de las realizaciones ejemplares de las FIGS. 1 a 6b.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES
[0017] En lo sucesivo en el presente documento, se describirán en detalle realizaciones específicas con referencia a los dibujos adjuntos.
[0018] La FIG. 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo emisor de luz de acuerdo con una realización ejemplar, la FIG. 2 es una vista en perspectiva inferior del dispositivo emisor de luz de la FIG. 1, la FIG. 3a es una vista inferior de un marco de plomo representado en las FIGS. 1 y 2, y la FIG. 3b es una vista inferior del dispositivo emisor de luz de las FIGS. 1 y 2.
[0019] Como se muestra en la FIGS. 1 a 3b, un dispositivo emisor de luz de acuerdo con una realización ejemplar incluye una pluralidad de unidades de marco de plomo 10, un chip de diodo emisor de luz 130 montado en una de las unidades de marco de plomo 10, y una unidad de moldeo 140 que se forma en una superficie superior de las unidades de marco de plomo 1 para proteger el chip del diodo emisor de luz 130.
[0020] Las unidades de marco de plomo 10 son para montar el chip del diodo emisor de luz 130 o se conectan al chip del diodo emisor de luz 130 para aplicar energía externa al chip del diodo emisor de luz 130. En esta realización ejemplar, no se proporciona ninguna unidad de soporte separada, tal como un sustrato de aislamiento separado para soportar las unidades de marco de plomo 10, si no que la unidad de marco de plomo 10 formada de metal funciona como el sustrato. Por ejemplo, las unidades de marco de plomo 10 incluyen un primer y un segundo marcos de plomo 110 y 120 que están separados entre sí a un intervalo predeterminado. En este punto, el primer y segundo marcos de plomo 110 y 120 pueden no estar formados con una forma de placa sino con una forma convexa.
[0021] El primer y segundo marcos de plomo 110 y 120 se proporcionan con espacios de fijación formados a través de los cuerpos del primer y segundo marcos de plomo 110 y 120 en una dirección vertical.
[0022] Cuando la unidad de moldeo 140 se forma en las superficies superiores del primer y segundo marcos de plomo 110 y 120, se rellena resina de moldeo para la unidad de moldeo 140 en los espacios de fijación 20 de modo que la resina de moldeo aplicada en las superficies superiores del primer y segundo marcos de plomo 110 y 120 y la resina de moldeo rellenada en los espacios de fijación 20 pueden ser monolíticas. Es decir, los espacios de fijación 20 funcionan para permitir que la unidad de moldeo 140 se adhiera de forma segura a las superficies superiores de las unidades de marco de plomo 10.
[0023] Como se muestra en la FIGS. 1 a 3b, los espacios de fijación incluyen agujeros de fijación exteriores 111 y 121 que están formados en una región donde el primer y segundo marcos de plomo 110 y 120 están enfrentados entre sí y una región que rodea los bordes opuestos de los lados de los respectivos primer y segundo marcos de plomo 110 y 120. En este punto, los agujeros de fijación exteriores 111 y 121 pueden ser alguna o todas las regiones descritas anteriormente. En esta realización ejemplar, los agujeros de fijación 111 y 121 están formados para que se conecten entre sí en la región que está orientada hacia donde el primer y segundo marcos de plomo 110 y 120 se enfrentan entre sí y las regiones adyacentes a las regiones enfrentadas.
[0024] En este punto, pueden formarse porciones escalonadas 113 y 123 en las paredes laterales de los agujeros de fijación exteriores 111 y 121 de modo que un área de una porción inferior de cada uno de los agujeros de fijación exteriores 111 y 121 sea mayor que una porción superior de cada uno de los agujeros de fijación exteriores 111 y 121. Por lo tanto, la unidad de moldeo 140 formada en las superficies superiores del primer y segundo marcos de plomo 110 y 120 se extiende a los agujeros de fijación exteriores 111 y 121 y se engancha en las porciones escalonadas 113 y 123. Por lo tanto, puede evitarse físicamente la separación de la unidad de moldeo 140 del primer y segundo marcos de plomo 110 y 120. Un método para hacer que la porción inferior de la unidad de moldeo 140 formada en los agujeros de fijación exteriores 111 y 121 tenga un área mayor que la porción superior de la porción de moldeo 140 no se limita a lo anterior. Es decir, el método puede modificarse de manera ventajosa y los ejemplos modificados se describirán posteriormente.
[0025] El chip del diodo emisor de luz 130 es para emitir luz al recibir la energía externa. El chip del diodo emisor de luz 130 puede seleccionarse entre chips que emiten luz desde una banda de infrarrojos hasta una banda ultravioleta. El chip de diodo emisor de luz 130 está montado en el primer marco de plomo 110 y está conectado eléctricamente al segundo marco de plomo 120 mediante un cable 150. El cable 150 puede estar formado por completo de oro (Au) o aluminio (Al) y se conecta al segundo marco de plomo 120 a través de, por ejemplo, un proceso de conexión de cables.
[0026] La unidad de moldeo 140 está para proteger el diodo emisor de luz 130 y el cable 150 encerrándolos. Un método para formar la unidad de moldeo 140 y una forma de la unidad de moldeo 140 puede realizarse de diversas maneras. Por ejemplo, la unidad de moldeo 140 puede formarse a través de un método de moldeo por transferencia donde un molde que tiene una cavidad con una cavidad poligonal o semiesférica se rellena con resina de moldeo en la cavidad. En esta realización ejemplar, la unidad de moldeo 140 se forma a través de un método de moldeo por transferencia utilizando un molde que tiene una cavidad que está diseñada para aplicar la resina de moldeo en una porción de las superficies superiores del primer y segundo marcos de plomo 110 y 120 y se rellena la resina de moldeo en los agujeros de fijación 111 y 121. Por lo tanto, la unidad de moldeo 140 está formada integralmente como una porción de las superficies superiores del primer y segundo marcos de plomo 110 y 120, que incluye una primera región en la que se forman el chip del diodo emisor de luz 130 y el cable 150, una segunda región alrededor de la primera región, y una tercera región que define el espacio de fijación 20.
[0027] La unidad de moldeo 140 puede estar formada de resina de silicona o resina epoxi transparente que tiene una rigidez relativamente alta. Sin embargo, la presente invención no se limita a esta. Es decir, para transmitir luz pueden utilizarse otras clases de resina que sean transparentes según el uso del dispositivo emisor de luz. Además, puede mezclarse una diversidad de fósforos (no mostrados) con la unidad de moldeo 140 para realizar una diversidad de colores cambiando una longitud de onda de la luz emitida desde el chip del diodo emisor de luz 130.
[0028] La FIG. 4 es una vista en perspectiva de un dispositivo emisor de luz de acuerdo con otra realización ejemplar, la FIG. 5 es una vista en perspectiva inferior del dispositivo emisor de luz de la FIG. 4, la FIG. 6a es una vista inferior de un marco de plomo representado en las FIGS. 4 y 5, y la FIG. 6b es una vista inferior del dispositivo emisor de luz de las FIGS. 4 y 5.
[0029] El dispositivo emisor de luz de esta realización ejemplar es casi idéntico al de la realización anterior de las FIGS. 1 a 3b excepto porque los espacios de fijación 20 están modificados. En la siguiente descripción para esta realización ejemplar, no se describirán las partes idénticas a aquellas de la realización ejemplar anterior.
[0030] En referencia a la FIGS. 4 a 6b, de acuerdo con esta realización ejemplar, el espacio de fijación 20 incluye además uno o más agujeros de fijación interiores 115 y 125 formados a través de los cuerpos del primer y segundo marcos de plomo 110 y 120 en la dirección vertical. Los tamaños, formas y número de los agujeros de fijación interiores 115 y 125 no están específicamente limitados. Todo será posible en la medida en la que las porciones de la unidad de moldeo 140, que se rellenan y forman en los agujeros de fijación interiores 115 y 125, sean monolíticas con la porción de la unidad de moldeo 140, que se forma en las superficies superiores del primer y segundo marcos de plomo 110 y 120. En esta realización ejemplar, los agujeros de fijación interiores 115 y 125 se forman con una diversidad de formas, tales como una forma circular, una forma ovalada y una forma rectangular. En este punto, al igual que las porciones escalonadas 113 y 123 formadas en las paredes laterales de los agujeros de fijación exteriores 111 y 121 en la realización ejemplar anterior, las porciones escalonadas 117 y 127 están formadas en las paredes laterales interiores de los agujeros de fijación interiores 115 y 125 para que el área inferior sea mayor que el área superior. En consecuencia, la unidad de moldeo 140 se engancha en las porciones escalonadas 113, 117, 123 y 127 y por tanto puede evitarse se forme una separación en las paredes internas de la unidad de moldeo 140 del primer y segundo marcos de plomo 110 y 120.
[0031] Aunque los espacios de fijación 20 incluyen todos los agujeros de fijación exteriores 111 y 121 y los agujeros de fijación interiores 115 y 125 como en esta realización ejemplar, puede ser posible que los espacios de fijación 20 incluyan únicamente los agujeros de fijación interiores 115 y 125.
[0032] Las FIG. 7 a 9 son vistas de sección transversal que ilustran ejemplos modificados del dispositivo emisor de luz de las realizaciones ejemplares anteriores.
[0033] Los ejemplos modificados de las FIGS. 7 a 9 son casi similares a las realizaciones anteriores de las FIGS. 1 a 6a excepto porque además se proporciona un reflector 160, la unidad de marco de plomo 10 está modificada y los espacios de fijación 20 están modificados. En la siguiente descripción para el ejemplo modificado, no se describirán partes idénticas a las de las realizaciones anteriores.
[0034] En el ejemplo modificado de la FIG. 7, se forma un reflector 160 para recoger o disipar la luz emitida desde el chip del diodo emisor de luz 130 en un borde de las superficies superiores de las unidades de marco de plomo 10. En este punto, se forma una superficie reflectante en una superficie interior del reflector 160 para dirigir la luz emitida desde el chip del diodo emisor de luz 130 en una dirección deseada. Como alternativa, el reflector 160 puede estar formado de un material transparente para disipar la luz generada desde el chip del diodo emisor de luz 130 en una dirección deseada.
[0035] El reflector 160 puede formarse por medio del método de moldeo por transferencia descrito previamente. Además, a medida que se forma el reflector 160, puede formarse la unidad de moldeo 140 a través no solo del método de moldeo por trasferencia, sino también un método de punteado.
[0036] En el ejemplo modificado de la FIG. 8, a diferencia de las realizaciones anteriores, las unidades de marco de plomo 10 incluyen tres marcos de plomo separados entre sí. Por ejemplo, las unidades de marco de plomo 10 pueden incluir además un tercer marco de plomo 170 dispuesto entre el primer y segundo marcos de plomo 110 y 120, y el chip del diodo emisor de luz 130 se monta en el tercer marco de plomo 170. En este punto, puede aislarse una superficie de contacto entre el chip del diodo emisor de luz 130 y el tercer marco de plomo 130. Además, el chip del diodo emisor de luz 130 está conectado eléctricamente al primer y segundo marcos de plomo 110 y 120 mediante los respectivos cables 150a y 150b.
[0037] En este punto, los agujeros de fijación exteriores 111 y 121 y los agujeros de fijación interiores 115 y 125 se forman a través del primer y segundo marcos de plomo 110 y 120 y las porciones escalonadas 113, 117, 123 y 127 se forman en las paredes laterales de los agujeros de fijación interiores y exteriores 111, 121, 115 y 125. Igualmente, los agujeros de fijación exteriores e interiores 171 y 175 se forman a través del tercer marco de plomo 170 y las porciones escalonadas 137 y 177 se forman en las paredes laterales de los agujeros de fijación exteriores e interiores 171 y 175. En consecuencia, puede mejorarse la fuerza adhesiva entre la unidad de moldeo 140 y las unidades de marco de plomo 10. Además, el reflector 160 puede formarse en el primer y segundo marcos de plomo 110 y 120.
[0038] En el ejemplo modificado de la FIG. 9, se varía una forma de los espacios de fijación. Es decir, en lugar de formar las porciones escalonadas 113, 117, 123 y 127 en las paredes laterales de los agujeros de fijación exteriores e interiores 111, 121, 115 y 125 para que el área inferior pueda ser mayor que el área superior, las paredes laterales interiores de los agujeros de fijación exteriores e interiores 111, 121, 115 y 125 están provistas de superficies inclinadas 118, 119, 128 y 129 de modo que las áreas de los agujeros de fijación exteriores e interiores 111, 121, 115 y 125 aumenten gradualmente hacia abajo. Aunque las superficies inclinadas están formadas en todas las paredes interiores laterales de los espacios de fijación 20, la presente invención no se limita a esta configuración. Es decir, las superficies inclinadas pueden estar formadas únicamente en algunas de las paredes interiores. En consecuencia, puede evitarse la separación de la unidad de moldeo 140 mediante porciones de la unidad de moldeo 140 que están rellenas y formadas en los agujeros de fijación interiores y exteriores 111, 121, 115 y 125.
[0039] De acuerdo con las realizaciones ejemplares, puede evitarse un fenómeno donde se ensancha una superficie límite entre el marco de plomo y la unidad de moldeo mejorando un rendimiento de adherencia de la unidad de moldeo al marco de plomo formando el espacio de fijación a través del cuerpo del marco de plomo en la dirección vertical y que forma de manera integral la unidad de moldeo en una superficie superior del marco de plomo y en el espacio de fijación del marco de plomo.
[0040] Además, como el área superior del espacio de fijación es menor que el área inferior del espacio de fijación, la separación de una porción de la unidad de moldeo, que se forma sobre la superficie superior del marco de plomo, desde el marco de plomo puede evitarse físicamente mediante una porción de la unidad de moldeo, que se forma en el espacio de fijación.
[0041] Aunque el dispositivo emisor de luz se ha descrito con referencia a las realizaciones específicas, no se limita a las mismas. Por lo tanto, los expertos en la técnica entenderán fácilmente que pueden hacerse diversas modificaciones y cambios a las mismas sin alejarse del alcance de la presente invención definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo emisor de luz que comprende:
un primer marco de plomo (110) y un segundo marco de plomo (120) separados entre sí, comprendiendo cada uno del primer y segundo marcos de plomo (110, 120) una superficie superior, una superficie inferior opuesta;
una región enfrentada donde el primer y segundo marcos de plomo (110, 120) están enfrentados entre sí;
espacios de fijación (20) formados en la región enfrentada y en regiones adyacentes a bordes opuestos de los lados de los respectivos primer y segundo marcos de plomo (110, 120), estando conectados los bordes opuestos de los lados a un borde del primer marco de plomo (110) o el segundo marco de plomo (120) que es adyacente a la región enfrentada;
porciones escalonadas (113, 123) formadas en las paredes laterales de los espacios de fijación (20);
un chip de diodo emisor de luz (130) montado en el primer marco de plomo (110);
en el que las porciones escalonadas (113, 123) comprenden porciones escalonadas formadas en paredes laterales del espacio de fijación (20) formadas en la región enfrentada y porciones escalonadas formadas en las paredes laterales de los espacios de fijación (20) formadas en las regiones adyacentes opuestas de los lados de los respectivos primer y segundo marcos de plomo (110, 120), y
el espacio de fijación (20) formado en la región enfrentada está conectado a los espacios de fijación (20) formados en las regiones adyacentes a los bordes opuestos de los lados de los respectivos primer y segundo marcos de plomo (110, 120).
2. El dispositivo emisor de luz de la reivindicación 1, que comprende además una unidad de moldeo, en el que la unidad de moldeo (140) es una resina y rellena los espacios de fijación (20).
3. El dispositivo emisor de luz de la reivindicación 1, en el que un área de una porción inferior de cada uno de los espacios de fijación (20) es mayor que una porción superior de cada uno de los espacios de fijación (20).
4. El dispositivo emisor de luz de la reivindicación 2, en el que una porción de la superficie superior que monta el chip del diodo emisor de luz está conectada directamente a la porción de la superficie exterior expuesta al exterior de la unidad de moldeo.
5. El dispositivo emisor de luz de la reivindicación 4, en el que toda la superficie interior del chip del diodo emisor de luz está dispuesta en la porción de la superficie superior.
6. El dispositivo emisor de luz de la reivindicación 1, en el que las porciones de las superficies inferiores son planas.
7. El dispositivo emisor de luz de la reivindicación 1, en el que el primer y segundo marcos de plomo (110, 120) tienen un mismo espesor.
8. El dispositivo emisor de luz de la reivindicación 6, que comprende además agujeros de fijación interiores (115, 125) formados a través de los cuerpos del primer y segundo marcos de plomo (110, 120) en la dirección vertical
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