TW201338219A - 發光二極體元件 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露一種發光二極體元件。發光二極體元件包含一底座、多個導線支架、一發光二極體晶片、一導熱膜及一封裝膠體。底座包含一反射凹槽以及多個環繞此反射凹槽之外表面。此些導線支架位於底座上，且顯露於反射凹槽中。發光二極體晶片位於反射凹槽內之其中一導線支架。導熱膜具遮光性，披覆於反射凹槽之所有內表面及底座之至少一外表面上。封裝膠體位於反射凹槽內，並覆蓋導熱膜與發光二極體晶片。
Description
本發明有關於一種發光二極體元件，特別尤指一種具有導熱膜之發光二極體元件。
發光二極體(Light Emitting Diode，LED)係屬於化合物半導體的一種，其係利用P型及N型半導體材料中的電子電洞結合時，以發光形式來釋放出的能量。此外，由於發光二極體具有體積小、壽命長、耗電量低、反應速率快等優點，近年來已廣泛的應用於光學顯示裝置、通訊裝置與照明設備上，成為日常生活中不可或缺的光電元件。
然而，由於上述傳統發光二極體晶粒的散熱效果仍然有待改進，易導致材料劣化，進而使產品產生不良，無法有效提供散熱較好的解決方案。此外，若上述傳統發光二極體晶粒的側壁結構較薄，將無法有效遮蔽光線之輸出，導致光經由塑料透射，影響降低出光面的亮度。
由此可見，上述現有的發光二極體晶粒顯然仍存在不便與缺陷，而有待加以進一步改良。因此，如何能有效地解決上述不便與缺陷，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前相關領域亟需改進的目標。
因此，本發明在提供一種發光二極體封裝結構，用以有效提高散熱效率，快速排除發光二極體晶片所產生的高熱，以避免縮短發光二極體封裝結構之產品壽命。
本發明在提供一種發光二極體封裝結構，用以至少遮蔽發光二極體晶片之光線，避免於發光二極體封裝結構過薄的側壁產生漏光。
本發明所提供之發光二極體封裝結構包含一底座、多個導線支架、一發光二極體晶片、一導熱膜及一封裝膠體。底座包含一反射凹槽以及多個環繞反射凹槽之外表面。導線支架分別位於底座上，且顯露於反射凹槽中。發光二極體晶片位於反射凹槽內之其中之一導線支架。導熱膜具遮光性，披覆於反射凹槽之所有內表面及底座之至少一外表面上。封裝膠體位於反射凹槽內，並覆蓋導熱膜與發光二極體晶片。
依據本發明之一實施例中，上述之導熱膜局部地披覆於底座上之外表面上。
依據本發明之另一實施例中，導熱膜全面地披覆於該底座所有之該些外表面上。
上述各實施例之一可選擇之變化中，無論上述之導熱膜局部地或全面地披覆於該底座之外表面上，導熱膜更披覆於至少一導線支架上。
上述各實施例之另一可選擇之變化中，無論上述之導熱膜局部地或全面地披覆於該底座之外表面上，導熱膜更接觸發光二極體晶片。
上述各實施例之又一可選擇之變化中，導熱膜為單層或多層結構。
上述各實施例之又一可選擇之變化中，更進一步地，導熱膜之厚度小於或等於100微米。
上述各實施例之又一可選擇之變化中，導熱膜之材質為單種或多種材質。
上述各實施例之又一可選擇之變化中，導熱膜包含有機材質、無機材質或混合物材質，更進一步地，導熱膜之材質係類鑽碳、氮化鋁、氧化鋁或陶瓷。
上述各實施例之又一可選擇之變化中，導熱膜包含複數個粒子，每一該些粒子之直徑小於或等於10微米。
上述各實施例之又一可選擇之變化中，發光二極體封裝結構更包含一反光層貼覆導熱膜上。
綜上所述，本發明之技術方案與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。藉由上述技術方案，可達到相當的技術進步性及實用性，並具有產業上的廣泛利用價值，其至少具有下列優點：
1.本發明發光二極體封裝結構藉由導熱膜之配置，可提供更高的散熱效果，以快速排除發光二極體晶粒所產生的高熱，以避免縮短發光二極體元件之產品壽命。
2.本發明發光二極體封裝結構藉由導熱膜之遮光特性，可防止發光二極體封裝結構過薄的側壁產生漏光，進而避免降低發光二極體封裝結構的整體出光量。
3.本發明發光二極體封裝結構藉由導熱膜之反光特性，可集中發光二極體晶片的光線，強化發光二極體封裝結構的整體出光量。
以下將以實施例對上述之說明以及接下來的實施方式做詳細的描述，並對本發明提供更進一步的解釋。
以下將以圖示及詳細說明清楚說明本發明之精神，如熟悉此技術之人員在瞭解本發明之實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。
請參閱第1A圖、第1B圖所示，第1A圖為本發明發光二極體封裝結構100於一實施例之側視圖。第1B圖為第1A圖區域M的局部放大圖。
本發明提供一種發光二極體封裝結構100。發光二極體封裝結構100包含一底座200、一第一導線支架310、一第二導線支架320、一發光二極體晶片400、一導熱膜500及一封裝膠體600。
底座200包含一反射凹槽210、多個內表面211與外表面212。此些內表面211位於反射凹槽210內，且環繞反射凹槽210。此些外表面212泛指底座200顯露於反射凹槽210外且環繞此反射凹槽210之表面。第一導線支架310與第二導線支架320分別嵌設於底座200內，且第一導線支架310之一端與第二導線支架320之一端分別自反射凹槽210中顯露出來，第一導線支架310之另端與第二導線支架320之另端分別伸出自底座200之二相對之外表面212。
發光二極體晶片400(或發光二極體晶粒)位於反射凹槽210內，設於第一導線支架310之一端表面，且與第一導線支架310之一端表面電性連接。發光二極體晶片400藉由一導線401電性連接第二導線支架320。導熱膜500至少具遮光性，完全披覆於反射凹槽210之所有內表面211以及連續地披覆於底座200之至少一外表面212上。
此實施例中，底座200之此些外表面212為一頂面213與4個側面214。反射凹槽210位於頂面213，第一導線支架310之另端與第二導線支架320之另端伸出二相對之側面214。
此實施例中，導熱膜500係局部地披覆於底座200之外表面212，且導熱膜500至少連續地自內表面211延伸至頂面213，或者，導熱膜500至少連續地自內表面211延伸至頂面213及其中一側面214。(第1A圖)。封裝膠體600填滿於反射凹槽210內，覆蓋並固定導熱膜500、發光二極體晶片400與導線401。
如此，由於導熱膜500係連續地自內表面211延伸外表面212，以便實體連接其他之散熱裝置(圖中未示)，故，發光二極體晶片400所發出的熱能便可藉由導熱膜500之傳導，沿導熱膜500所形成之一導熱路徑R1，於反射凹槽210內被傳導出去，甚至，發光二極體晶片400所發出的熱能例如可於導熱路徑R1中被傳導於空氣中，進而達到散熱的目的。
此外，由於導熱膜500具遮光性，且完全披覆於反射凹槽210之所有內表面211，故，底座200於反射凹槽210內之所有內表面211上之導熱膜500至少可遮蔽發光二極體晶片400之光線L(第1B圖)，避免於發光二極體封裝結構100過薄的側壁產生漏光。
甚至，當導熱膜500更具反光性時，底座200於反射凹槽210內之所有內表面211上之導熱膜500可反射光線L，使光線L集中地朝反射凹槽210之開口輸出，強化發光二極體封裝結構100的整體出光量。
請參閱第2圖所示，第2圖為本發明發光二極體封裝結構101於另一實施例之側視圖。
另一實施例中，導熱膜500於係全面地披覆於底座200之所有外表面212。具體來說，當導熱膜500係全面地披覆於底座200之外表面212時，導熱膜500連續地自內表面211延伸至頂面213及4個側面214所有區域。(第2圖)。
由於導熱膜500係全面地披覆於底座200之所有外表面212，故，發光二極體晶片400所發出的熱能便可藉由導熱膜500之傳導，沿導熱膜500所形成之一導熱路徑R2，於反射凹槽210內被傳導出去，如此，藉由導熱膜500提供更多的散熱面積，發光二極體晶片400所發出的熱能更可能於導熱路徑R2中被傳導於空氣中，進而達到更好的散熱效果。
請參閱第3圖所示，第3圖為本發明發光二極體封裝結構102於又一實施例之側視圖。
又一實施例中，導熱膜500更披覆於第一導線支架310伸出外表面212之另端。具體來說，導熱膜500連續地自內表面211延伸至頂面213、4個側面214所有區域以及第一導線支架310伸出外表面212之另端表面。故，發光二極體晶片400所發出的熱能便可藉由導熱膜500之傳導，沿導熱膜500所形成之一導熱路徑R3，除了於導熱路徑R3中被傳導於空氣外，發光二極體晶片400所發出的熱能更可經由第一導線支架310被傳導出去，進而達到更好的散熱效果。
請參閱第4圖所示，第4圖為本發明發光二極體封裝結構103於再一實施例之側視圖。
無論上述之導熱膜500局部地或全面地披覆於該底座200之外表面212上，導熱膜500更接觸發光二極體晶片400。
具體來說，導熱膜500連續地自底座200之內表面211延伸至第一導線支架310於反射凹槽210之一端表面，且此部份之導熱膜500恰介於發光二極體晶片400與第一導線支架310之間，使得實體接觸發光二極體晶片400。故，發光二極體晶片400所發出的熱能便可直接藉由導熱膜500之傳導，沿導熱膜500所形成之一導熱路徑R4被傳導出去，進而達到更好的散熱效果。
需瞭解到，當發光二極體晶片400之一電極402直接電性連接第一導線支架310時，設計人員可依據線路分布技術，使得導熱膜500不致影響發光二極體晶片400與第一導線支架310的電性連接。同理，導熱膜500亦可連續地自底座200之內表面211延伸至第二導線支架320於反射凹槽210之一端表面，設計人員亦可依據線路分布技術，使得導熱膜500不致影響發光二極體晶片400與第二導線支架320的電性連接。
請參閱第5圖所示，第5圖為本發明發光二極體封裝結構104於再一實施例之側視圖。
發光二極體封裝結構104更包含一第三導線支架330。發光二極體晶片400電性絕緣地位於第三導線支架330上，且藉由一第一導線403電性連接第一導線支架310、一第二導線404電性連接第二導線支架320，故，發光二極體封裝結構104具電熱分離的特性。
無論上述之導熱膜500局部地或全面地披覆於底座200之外表面212上，導熱膜500之一段501位於第三導線支架330表面，恰介於發光二極體晶片400與第三導線支架330之間，以實體接觸發光二極體晶片400。
具體來說，導熱膜500、501於第三導線支架330表面連續地延伸至底座200之內表面211(圖中未示)，並連續地自底座200之內表面211延伸至底座200之外表面212。
復參閱第1B圖與第6圖所示。第6圖為本發明發光二極體封裝結構之導熱膜502於再一實施例之結構示意圖。
導熱膜500、502不限是否為單層結構(導熱膜500，第1B圖)或多層結構(導熱膜502，第6圖)。當導熱膜502為一多層結構，例如為相互疊層之多層膜時，由於導熱膜502係連續地自內表面211延伸外表面212(第1A圖)，可提高熱傳導性能，以便縮短散熱時間。
復參閱第7圖所示。第7圖為本發明發光二極體封裝結構之導熱膜500於再一實施例之結構示意圖。
此再一實施例中，發光二極體封裝結構100更包含一反光層700。反光層700貼覆導熱膜500背對內表面211之一側，意即，導熱膜500介於反光層700與內表面211之間。反光層700可局部或全部地貼覆於反射凹槽210內之所有內表面211上之導熱膜500上。如此，參考第1A圖與第7圖，當導熱膜500不具反光性時，反光層700便可加強反射光線L，使光線L集中地朝反射凹槽210之開口輸出，強化發光二極體封裝結構100的整體出光量，同時，導熱膜500仍具熱導功能。然而，本發明不限是否需設置反光層700。
無論上述之導熱膜500、502為單層或多層結構，導熱膜500、502之厚度D例如可小於或等於100微米(第1A圖)。
此外，導熱膜之材質為單種或多種材質。舉例而言，導熱膜包含有機材質、無機材質或混合物材質，更進一步地，導熱膜之材質係類鑽碳、氮化鋁、氧化鋁或陶瓷。
再者，復參閱第1B圖、第6圖與第7圖所示，上述各實施例中，為提高導熱膜500之導熱效果，導熱膜500包含複數個粒子510，各粒子510之直徑例如小於或等於10微米。
綜上所述，藉由本發明之發光二極體封裝結構，發光二極體晶粒所產生的高熱可快速地被排除，以維持發光二極體元件應有之產品壽命；此外，本發明之發光二極體封裝結構亦可藉由導熱膜之遮光與反射之特性，防止發光二極體封裝結構過薄的側壁產生漏光，進而強化發光二極體封裝結構的整體出光量。
本發明所揭露如上之各實施例中，並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100～104．．．發光二極體封裝結構
200．．．底座
210．．．反射凹槽
211．．．內表面
212．．．外表面
213．．．頂面
214．．．側面
310．．．第一導線支架
320．．．第二導線支架
330．．．第三導線支架
400．．．發光二極體晶片
401．．．導線
402．．．電極
403．．．第一導線
404．．．第二導線
500、501、502．．．導熱膜
510．．．粒子
600．．．封裝膠體
700．．．反光層
M．．．區域
R1～R4．．．導熱路徑
L．．．光線
D．．．厚度
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：
第1A圖為本發明發光二極體封裝結構於一實施例之側視圖。
第1B圖為第1A圖區域M的局部放大圖。
第2圖為本發明發光二極體封裝結構於另一實施例之側視圖。
第3圖為本發明發光二極體封裝結構於又一實施例之側視圖。
第4圖為本發明發光二極體封裝結構於再一實施例之側視圖。
第5圖為本發明發光二極體封裝結構於再一實施例之側視圖。
第6圖為本發明發光二極體封裝結構之導熱膜於再一實施例之結構示意圖。
第7圖為本發明發光二極體封裝結構之導熱膜於再一實施例之結構示意圖。
100．．．發光二極體封裝結構
200．．．底座
210．．．反射凹槽
211．．．內表面
212．．．外表面
213．．．頂面
214．．．側面
310．．．第一導線支架
320．．．第二導線支架
400．．．發光二極體晶片
401．．．導線
402．．．電極
500．．．導熱膜
600．．．封裝膠體
M．．．區域
R1．．．導熱路徑
Claims (12)
- 一種發光二極體封裝結構，包含：一底座，包含一反射凹槽以及複數環繞該反射凹槽之外表面；多個導線支架，位於該底座上，且顯露於該反射凹槽中；一發光二極體晶片，位於該反射凹槽內之該些導線支架其中之一；一導熱膜，具遮光性，披覆於該反射凹槽之所有內表面及該底座之至少一外表面上；以及一封裝膠體，位於該反射凹槽內，並覆蓋該導熱膜與該發光二極體晶片。
- 如請求項1所述之發光二極體封裝結構，其中該導熱膜局部地披覆於該底座上至少一外表面上。
- 如請求項1所述之發光二極體封裝結構，其中該導熱膜全面地披覆於該底座所有之該些外表面上。
- 如請求項1所述之發光二極體封裝結構，其中該導熱膜更披覆於至少一該些導線支架上。
- 如請求項4所述之發光二極體封裝結構，其中該導熱膜更批覆該發光二極體晶片。
- 如請求項1~5其中任一項所述之發光二極體封裝結構，其中該導熱膜為單層或多層。
- 如請求項6所述之發光二極體封裝結構，其中該導熱膜之厚度小於或等於100微米。
- 如請求項1所述之發光二極體封裝結構，其中該導熱膜之材質為單種或多種材質。
- 如請求項8所述之發光二極體封裝結構，其中該導熱膜包含有機材質、無機材質或混合物材質。
- 如請求項9所述之發光二極體封裝結構，其中該導熱膜之材質係選自於由類鑽碳、氮化鋁、氧化鋁、陶瓷所組成之群組。
- 如請求項10所述之發光二極體封裝結構，其中該導熱膜包含複數個粒子，每一該些粒子之直徑小於或等於10微米。
- 如請求項11所述之發光二極體封裝結構，更包含一反光層貼覆於該導熱膜上。
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