JP3139835U - 発光ダイオード封止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程の短縮に伴う製造コストの節約と、歩留まりを向上させて、使用寿命を延長すること。
【解決手段】ベースと少なくとも二つのリードフレームとを含み、該ベースの内部にディンプルが形成され、該少なくとも二つのリードフレームのそれぞれは、クランク形状に曲折されるとともに、ハット形状になるように対向して配置してベース内に覆われ、かつ該各リードフレームの一端は、該ベースのディンプル内に露出され、他の端は該ベースの底部から側縁の外へ延び出させて極性パッドとする。
【選択図】図２

Description

本考案は、発光ダイオード封止構造に係わり、特に、ベース及び少なくとも二つのリードフレームの組合設計によって、素子の歩留まりを向上し、製造プロセスを短縮させ、コストを節約し、使用寿命を延長できる等の効果を有し、表面装着型発光ダイオード或は類似構造に適用できる発光ダイオード封止構造に関するものである。

図７に示すように、表面装着型（Surface-Mount Device,ＳＭＤ）発光ダイオード封止構造は、二つのリードフレームＡ１、ディンプルのあるベースＡ２、チップＡ３及びコロイドＡ４を含み、該リードフレームＡ１の一端がベースＡ２内に嵌合され、各リードフレームＡ１の一端は、一部がベースＡ２のディンプル内に露出され、ベースＡ２内に嵌合された各リードフレームＡ１が、ベースＡ２の側縁から突出しベースＡ２の底部に曲折され、チップＡ３が該ベースＡ２のディンプル内のリードフレームＡ１の上に固着し、チップＡ３の上にボンディングワイヤを介して他のリードフレームＡ１に電気的に接続する。さらに、コロイドＡ４はベースＡ２のディンプルを覆い、チップＡ３と一部のリードフレームＡ１を覆う。

しかしながら、従来の表面装着型発光ダイオード構造は、元々曲げていないリードフレームＡ１をプラスチック射出したベースＡ２に結合し、さらに該リードフレームＡ１を該ベースＡ２の底部の位置に曲折し、極性パッドとしている。
リードフレームＡ１を曲折するように外力をかけると、該プラスチックベースＡ２とリードフレームＡ１との間に内部ストレスが発生するため、リードフレームＡ１が位置が変位したり、リードフレームＡ１とベースＡ２との間に隙間が発生したりする。
そのため、モールドを行う際に、該ベースＡ２とリードフレームＡ１との間に隙間があるため、該隙間から注入したコロイドＡ４が漏れてしまう。

また、前記の発光ダイオードは、表面装着技術（Surface-Mount Technology,ＳＭＴ）で以って回路基板に結合している。リフロー炉内に入れて高温でベーキングする時に、該リードフレームＡ１の曲折時に生じた内部ストレスで以って、ボンディングワイヤＡ５が断裂して不良率を向上させるといった問題がある。

さらに、該ベースＡ２を形成してからさらにリードフレームＡ１をベースＡ２の底部までに曲折する時に、リードフレームＡ１とベースＡ２の底部との間に平坦ではないため、発光ダイオードの底部が不平坦になり、該発光ダイオードが発する光線の指向性が変えられるため、回路基板に結合する時にキャビテーション溶接等が発生し易い問題があり、ひいて素子の不良率の増加及び製作コストの向上となる。

本考案は以上の点に鑑みて成されたものである。

本考案の主な目的は、ベース及び少なくとも二つのリードフレームの組合設計によって、該ベースが少なくとも二つのリードフレームに結合した後に、さらに該リードフレームを該ベースの底部に曲折する時に生じた内部ストレスで、該発光ダイオードが回路基板に結合してからリフロー炉を通過する時に、ボンディングワイヤが断裂を発生し易くなる問題を回避できるため、本考案は、素子の歩留まりを向上し、製造プロセスを短縮させ、コストを節約し、並びに使用寿命を延長でき、その実用性及び便利性を向上できる発光ダイオード封止構造を提供することにある。

本考案の次の目的は、ベース及び少なくとも二つのリードフレームの組合設計によって、該ベースが少なくとも二つのリードフレームに結合した後に、さらに該リードフレームを該ベースの底部に曲折する時に生じた内部ストレスで、リードフレームが変位しベースとの間に隙間が発生され、モールドする時にコロイドを流出させる問題を回避し、発光ダイオードの歩留まりを改善し、その実用性を向上できる発光ダイオード封止構造を提供することにある。

本考案の更なる一つの目的は、ベース及び少なくとも二つのリードフレームの組合設計によって、該ベースが少なくとも二つのリードフレームに結合した後に、さらに該リードフレームを該ベースの底部に曲折する時に、該発光ダイオードの底部が不平坦になり、該発光ダイオードが発する光線の指向性が変えられ、並びに該発光ダイオードが回路基板に結合する時にキャビテーション溶接などの不良率が発生し易い問題を回避できるため、本考案は、素子の歩留まりを向上し、全体の実用性を増進できる発光ダイオード封止構造を提供することにある。

前記目的を達成するために、本考案は、ベースと少なくとも二つのリードフレームとを有し、該ベースの内部にディンプルが形成され、該少なくとも二つのリードフレームは、それぞれが

形状に曲折されるとともに

になるように対向して配置され該ベース内に覆われ、各リードフレームの一端はベースのディンプル内に露出され、他の端はベースの底部から側縁へ延び出し極性パッドとすることによって、発光ダイオードの封止構造を形成し、製造プロセスを短縮させ、コストを節約し、歩留まりを向上し使用寿命を延長できる効果を有し、ひいてその実用性及び便利性を備える。

本考案の他の特徴及び具体的な実施例は、以降の図面参照した詳しい説明によりさらに理解することができる。

図１〜図２に示すように、本考案に係る発光ダイオード封止構造は、ベース２０と二つのリードフレーム３０とを含む。
ベース２０は、内部にディンプル２１が形成され、該ベース２０はプラスチック材料を用いる。
二つのリードフレーム３０は、ベース２０内に覆われ、各リードフレーム３０は

（クランク状）形状に曲折されるとともに

（ハット状）になるように対向して配置される。
該二つのリードフレーム３０の一端は、該ベース２０のディンプル２１内に露出され、他の端は該ベース２０の底部から側縁へ延び出し、一部のリードフレーム３０を残り、極性パッドを形成し、各リードフレーム３０は導電性の金属材料を用いる。
よって、発光ダイオードの封止構造を形成する。

図３に示すように、本考案は、使用する時に、さらにチップ４０及びコロイド６０が結合される。該チップ４０は、該ベース２０のディンプル２１内のリードフレーム３０に固着され、ボンディングワイヤ５０を介してディンプル２１内の他のリードフレーム３０に電気的に接続される。
さらに、該ベース２０のディンプル２１の上にコロイド６０が覆われ、該チップ４０及び各リードフレーム３０を覆う。
そのうち、該チップ４０は、ワイヤボンディング５０の方式で、或いは、半田ボールまたは金ボールをフリップチップの方式でリードフレーム３０に電気的に接続する。
該コロイド６０はエポシ樹脂(ＥＰ)、ポリフタルアミド(ＰＰＡ)、シリコンのうち何れか一つである。
本実施例では、一つのチップ４０を設け、該リードフレーム３０が此れに対応して二つ設けるが、実際使用する時には、該チップ４０の数量は使用要求に応じて複数設置する。
該リードフレーム３０は設けられたチップ４０の数に対応して複数設置され、そしてチップ４０に電気的に接続される。
以上から分かるように、本考案のリードフレーム３０は、少なくとも二つを設けている。

以上のようにして、本考案の発光ダイオード封止構造は、ベース２０及び少なくとも二つのリードフレーム３０を組合せた設計であり、予め曲折成形したリードフレーム３０とベース２０とが結合することによって、従来構造のベース２０がリードフレーム３０に結合した後に、さらにリードフレーム３０をベース２０の底部に曲折する時に生じた内部ストレスで、該プラスチックベース２０と各リードフレーム３０との間に隙間が発生したり、及びリードフレーム３０とベース２０の結合位置が変位したり、モールドする時にコロイド６０が該隙間から流出するといった問題を回避することができる。
また、内部ストレスで、パッケージした発光ダイオードと回路基板がリフロー炉を通過して結合される時に、ボンディングワイヤ５０が断裂し易くなるといった問題も回避できる。
さらに、ベース２０が少なくとも二つのリードフレーム３０に結合した後に、さらに該リードフレーム３０をベース２０の底部に曲折する時に、発光ダイオードの底部が不平坦になり、発光ダイオードが発する光線の指向性が変えられ、並びに該発光ダイオードが回路基板に結合する時にキャビテーション溶接などの不良率が発生し易いといった問題を回避できる。
以上のことから本考案は、素子の歩留まりを向上し、製造プロセスを短縮できてコストの削減が図れ、並びに使用寿命を延長できる等の効果を有し、全体の実用性及び便利性を向上させるできることができる。

図４は、本考案の他の実施例の応用であり、図８を参照すると、該ベース２０内に三つのチップ４０が設けられ、リードフレーム３０がチップ４０の数に対応して六つ配置される。
各リードフレーム３０は、

形状に曲折されるとともに

になるように対向して配置され、該各リードフレーム３０の一端は、該ベース２０のディンプル２１内に露出され、他の端は該ベース２０の底部から側縁へ延び出し、一部のリードフレーム３０を残り、極性パッドを形成する。使用する時に、チップマウント及びモールドし、発光ダイオードを完成し、高い歩留まり、製造プロセス短縮、コスト削減及び使用寿命延長等の効果を備える。

図５〜図６は、本考案の他の実施例を示す。
図５〜図６を参照すると、該ベース２０内に一つのチップ４０が設けられ、リードフレーム３０がチップ４０の数に対応して二つ配置され、各リードフレーム３０は、

形状に曲折されるとともに

になるように対向して配置される。
該各リードフレーム３０の一端は、該ベース２０のディンプル２１内に露出され、他の端は該ベース２０の底部から側縁へ延び出し、一部のリードフレーム３０を残り、極性パッドを形成している。
さらに、リードフレーム３０の該ベース２０の底部から該ベース２０の側縁の外へ延び出した一端が、上向いて曲折され、該ベース２０の側縁に平坦に貼り付けられ、極性パッドとしての接触面積を増加する。

既述した構成は、単に本考案の好ましい実施例の記載に過ぎず、本考案の特徴がこれに限定されるものではなく、当業者が適宜行なう変換や修飾等も本考案に含まれるべきことは言うまでもないことである。

本考案の実施例の外観斜視図である。 本考案の実施例の構造を示す断面図である。 本考案の実施例の応用の外観斜視図である。 本考案の他の実施例の応用の外観斜視図である。 本考案の他の実施例の構造を示す断面図である。 本考案の更なる一つの実施例の応用の外観斜視図である。 従来の発光ダイオードの構造を示す断面図である。

符号の説明

２０・・・・・・ベース
２１・・・・・・ディンプル
３０・・・・・・リードフレーム
３１・・・・・・リードフレームの一端
４０・・・・・・チップ
５０・・・・・・ボンディングワイヤ
６０・・・・・・コロイド
Ａ１・・・・・・リードフレーム
Ａ２・・・・・・ベース
Ａ３・・・・・・チップ
Ａ４・・・・・・コロイド
Ａ５・・・・・・ボンディングワイヤ

Claims (4)

1. 内部にディンプルが形成されたベースと、
   前記ベース内に覆われた少なくとも二つのリードフレームと、を含み、
   前記二つのリードフレームは、それぞれが
   

   

   形状に曲折されるとともに
   

   

   になるように対向して配置され、その一端はベースのディンプル内に露出され、他の端はベースの底部から側縁へ延び出して極性パットとして形成したことを特徴とする発光ダイオード封止構造。
2. 前記ベースはプラスチック材料を用いることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード封止構造。
3. 前記各リードフレームは、導電性の金属材料を用いることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード封止構造。
4. 前記リードフレームの前記ベースの底部から前記ベースの側縁へ延び出した一端は、極性パッドの接触面積が増加するように、上を向いて曲折して該ベースの側縁に平坦に貼り付けたことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード封止構造。

Images