TWI302387B - Light emitting diode package - Google Patents

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TWI302387B
TWI302387B TW096102663A TW96102663A TWI302387B TW I302387 B TWI302387 B TW I302387B TW 096102663 A TW096102663 A TW 096102663A TW 96102663 A TW96102663 A TW 96102663A TW I302387 B TWI302387 B TW I302387B
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Chung Hoon Lee
Keon Young Lee
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Description

Pif-D I30238s76 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於具有模造樹脂之發光二極體封裝，且特 ^ :之係關於一種發光二極體封裝。其中一發光二極體晶 粒係用—具有較低硬度之模造樹脂覆蓋且然後用具有更高 更度之另一模造樹脂覆蓋以滅輕施加於該發光二極體晶粒 上之應力且防止該模造樹脂之上表面的變形。 【先前技術】 壯乂概言之，發光二極體（LED)封裝包括用於覆蓋一安 衣後的LED晶粒的模造樹脂。該模造樹脂保護該lED晶 粒=受外部環境影響。意即，該模造樹脂保護該 LED晶粒 及烊線不叉外力影響且藉由阻止來自大氣的水分而防止
LED晶粒損壞。此外，模造樹脂可含有可改變自該LED ^發射之光的波長_光體。結果，使祕射紫外光或 監光之LED晶粒可獲得白光。 另外，當LED晶粒發光時產生執量。 馘 ，粒的周圍。因此，歸因於該 j盘晶粒之模造樹脂經歷一熱循環。在該模= 係數的不㈣=膨腸 下，固化之後的形
I3023J^76pif-D 在名稱為“發光裝置（Light emitting deviee)，,之美國 專利第6,747,293號（Nitta等人）中揭示了一種能夠阻止 模造樹脂歸因於熱循環的破裂和剝離的led封裝。圖】 為展不在上述293號專利中揭示的LED封裝·的剖視 圖。 參看圖1，LED封裝500包括形成到一引線框之外的 引線端子501肖5〇2及與引線端子一體地形成的主體 5〇3。主妝5〇3由熱塑樹脂製成。放置引線端子5〇1與5〇2 使其知面向彼此且其另—端在相反反向上延伸而自主體 503突出至外面。 同日守，主體503具有一開口 5〇5且一 LED晶粒5〇6 安裝於該開π的-底部表面上。可使用—傳導性黏接劑 507將LED晶粒506附著至一個引線端子5〇1上，且經由 一焊線509將其連接至另一引線端子502。開π 505具有 傾斜内J 504使知LED晶粒506發射的光可被反射至外 部。 密封樹脂511以覆蓋LED晶粒5〇6的頂部的方式置於 開口 505内。松封樹脂511為聚石夕氧樹脂，其具有以日本 工業I準（JIS)之jisa計50至90的相對高的硬度。將 -透鏡513提供於密封樹脂511的上方以收集光線。 ;LED封衣500之密封樹脂511之硬度與具有以jisa 。十95之硬度之¥氧樹脂相比較低且因此可防止密封樹脂 , ^ led 5〇〇 5ΐι 之硬度與具有以】ISA計30至40之硬度之聚魏樹脂相比
pif-D 較高，故外力對咖晶粒5〇6之影響 ，㈣之密封樹脂51物氧樹脂相㈣ Γΐ:度，故其當固化後會引起相對較大量的剩餘應 • 力。此外’歸因於熱循環而產生相對較高的熱應力。特定 .. ❿s ’在開口的大小或輸人功率增加的情形下，上述應力 , 進一步增加’從而減少了 L E D晶粒5 06之可靠起 線507斷開。 &〒 同時，LED之發光功率（luminous power)大體上與 輸^功率成比例。因此，可藉由增加至LED之電功率輸入 而獲得高發光功#。然而，增加輸入功率會*致led之接 f溫度的增加。LED之接面溫度的增加可引域表輸入能 夏轉化成可見光的轉化率的光度效率（沖的⑽拉加 efflciency)的損失。因此，需要防止歸因於 加而導致的LED之接面溫度的上升。 在名稱為“可表面絲LED封裝（Surfaee m_able LED package)，，之美國專利第6,274,924B1號中揭示了一 • 繼采用散熱片以防正哪接面溫度上升的LED封裝的實 . 例。如在’924專利中所揭示，該LED曰曰曰粒係熱減在散熱 片上因此可保持於較低的接面溫度。因此，可將相對較高 的輸入功率供應至該LED晶粒以獲得較高的發光功率。 然而，在此習知led封裝中，散熱片可輕易自封裝主 體分離，此會導致結構不穩定性。當散熱月與封裝主體分 離時’將安裝在散熱片上的LED晶粒與引線電連接的焊線 被切斷，從而給該LED封裝帶來不可挽回的損壞。因此， 7 I3〇23^p,d 防止散熱片與封裝 主體分離的LED封袭。
之一 3 ί:::解決在此項技術中的上述問題。本發明 極酽ΙνΓ種發光二極體封裝。其中可保護發光-:二=二=分的周圍環境的影響，可S
封裳1程期“二模的S分類或减該LED 採用埒:ι:之3 §‘為提供—種發光二極體封裝。发中 外部且也可心=:::產生的熱量耗散到 稽角午决上述技術問題的本發明之-態樣，提# =:對餅鮮。該則線端子之至少部分嵌 ^。销i主體具有—開口，經由該開σ曝露該對引 秦端子。一發光二極體晶粒安置於該開口中且電連接至該 對引，端子。第-模造樹脂覆蓋該發光二極體晶粒。此外: 與，第-模造樹脂減具有較高硬度之第二模造樹脂覆蓋 该第一模造樹脂。因此，該第一模造樹脂可用於減輕施加 於该發光二極體上的應力，且可防止該第二模造樹脂受到 外力而變形。 該第一模造樹脂可具有小於50 Α之蕭式硬度計 (Durometer Shore)值且該第二模造樹脂可具有不小於5〇 a 之蕭式硬度計值。 弟一及苐一模造樹脂可由環氧樹脂或聚石夕氧樹脂形 8 130238¾仰 成。此外’第-及第二模造樹脂之至少― 另外，該第-模造樹脂可較該第 ^ 厚。結果，可進-步減少施加於該第一月曰相對更 光二極體晶粒的應力。1之下的發 一散熱片可耦接至該封裝主體之底部。 該開口部分地曝露。發光二極體晶粒片經由 的上表面上。因此，發光二極體晶粒產：=片之曝露 熱片平穩地耗散至外部。 生之熱置可經由散 散熱片可具有-基底及從該基底之 ，的突出部。因此’因為不需要增大發光體 小而可增加熱耗散表面，故可提高熱耗散效率封衣之大 散熱片可形成有在該基底及/或該突 上的一閉鎖臺階（latchingstep)。該閉鎖 '側 裝主體以防止散熱片與該封裝主體分離^至白胃至该封 根據本發明之另一態樣，提供_種 配入该支撐環。至少兩個引線端子與誃 …、片衣 隔開，且置於該支撐環的相反兩侧1 散熱片間 及弓丨線端子模造在一起以支撐散熱片 主體具有-開口，經由該開口曝露散=以封裝 子之部分。將至少一個發光二極體以=丨線端 表面。將焊線用於將發光二極體晶粒與引線5上 接。第-模造樹脂覆蓋發光二極體晶粒，且電連 覆蓋第-模造樹脂。第二模造樹脂 —②造树脂 曰比弟—模造樹脂硬度 9
pif-D 13023,¾ 高。因此，第-模造樹脂減輕了施加於發光二極體晶粒上 之應力’且防止了第二模造樹脂受外力而變形。此外，因 為散熱片被裝配且蚊錢切環，故可防止散熱片與該 封裝主體分離。 該第-模造樹脂可具有小於5〇 A之蕭式硬度計值且 該第二模造樹脂可具有不小於5G A之蕭式硬度計值。 該第-及該第二模造樹脂可由環氧樹脂或聚石夕氧樹脂 =成。此外，第-及第二模造樹脂之至少—者可含有碟光 體。 另外’第-模造獅可較第二模造樹脂相敎 施加於該第-模造樹脂之下的發光二;: 同時’散熱片可具有-基底及從該基底之中 出的突出部，且該突出部插入該支撐環。 大 該散熱片可在該突出部之一側形成有〜 槽。可將支擇環緊固於該接收槽中。因此，可逸1二收 散熱片與該封裝主體分離。 進一步防止 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和 易懂，下文牲與击丄/土無* /丨, ””月匕更明顯 ㈣卜謂軸佳貫麵，並配合所 明如下。 ^ 作砰細說 【實施方式】 圖2為s兒明根據本發明之一實施之 10的剖視圖。 先一極體封裝 參看圖2 ’發光二極體（LED)封裝10包括形成到— 10
I30238^6pif-D
引線框之外的一對引線端子丨丨與^及一封裝主體i5。主 體15JT使用嵌人成型製程由熱塑樹脂或熱固樹脂形成。一 般而。，為了批量生產LED封裝1〇，在其中排列有複數 個引線框之引線面板中形成複數個封裝主體15。模造樹脂 . (23 25或27)固化之後，將引線框切割成個別的LED ， 封衣1〇 ’且引線立而子11與13因此形成。放置引線端子11 與13以使其一端靠近面向彼此且其另一端在相反方向上 延伸而從主體15突出至外部。 _ 弓丨線端子11與13之至少部分被嵌人封裝主體15。意 即，主體15包圍引線端子U與13之至少部分以將該等引 線端子固定至主體15。此外，封裝主體15具有一開口 26, 引線端子11與13經由該開口曝露至外部。開口 ％之一内 i 14可為傾斜的，使彳寸LED晶粒發射之光可被反射至外 部。 一 LED晶粒17被安裝於開口 26之一底部表面上。如 圖所示，可使用一傳導性黏接劑19將LED晶粒17附著至 •—個引線端子11。該傳導性黏接劑可包括銀（Ag)環氧樹 • 脂。此外，LED晶粒Π可經由一焊線21連接至另一引線 端子13。因此，LED晶粒17與引線端子u與13電連接。 同時，第一模造樹脂23覆蓋LED晶粒17。第一模造 樹脂23亦可覆蓋焊線21。第一模造樹脂Μ具有相對較低 之硬度，思即，其蕭式硬度計值較佳小於A且更佳不大 於10 A。第一造樹脂23可由環氧樹脂或聚矽氧樹脂形 成。如此圖所示，第一模造樹脂23可覆蓋LED晶粒^
I30238S6Pif-D 及焊線21，且被結合至主體15之内壁。或者，第一模造 樹脂23可覆蓋LED晶粒17但不延伸至封裝主體15之内 壁。意即，第一模造樹脂可被限制於該開口中的特定區域。 此外，第二模造樹脂25覆蓋第一模造樹脂23。第二 模造樹脂25填充入開口 26中且結合至開口 26之内壁14。 第二模造樹脂25之上表面可為平的或以恆定曲率彎曲。第 二模造樹脂25較佳具有比第一模造樹脂23相對更高之硬 度，意即，其蕭式硬度計值至少為50 A。此外，另一模造 樹脂（未圖示）可介於第一模造樹脂23與第二模造樹脂 25之間。第二模造樹脂25可由環氧樹脂或聚矽氧樹脂形 成。第二模造樹脂25及該另一模造樹脂可由與第一模造樹 脂23相同之材料形成。舉例而言，在第一模造樹脂23為 聚矽氧樹脂之情形下，第二模造樹脂25也為聚矽氧樹脂。 若第一模造樹脂23及第二模造樹脂25由相同材料形成， 則可減少歸因於在第一與第二模造樹脂之間之界面上的反 射而導致之光損失，且增加了該等模造樹脂之間之黏接性 以改良其防水性。另外，第一模造樹脂23可較第二模造樹 脂25更厚。此處，第一及第二模造樹脂23及25之厚度定 義為在垂直方向上從LED晶粒17之上表面量測之值。因 為具有較低硬度之第一模造樹脂23比第二模造樹脂25更 厚，故可最小化施加於LED晶粒17上之應力。 可使用一成型杯或施配器或者使用一轉移模造製程來 使第一及第二模造樹脂23與25成型。 此外，美國專利第6,274,924號已提出一種使用具有 12
pif-D 130238¾ 不超過10 A之蕭式硬度計值之模造樹脂來保護led晶粒 =ED封裝。在‘924專利中提出之封裝具有優勢，因為可 使用具有相對較低之硬度之模造樹脂減輕熱應力。然而， 具有低硬度之模造樹脂可易於受外力而變形。 一般而言’在模造雜已經在LED封裝喊形之後， 如上所述將引線框切成個別的獨立封裝。錄，分類或組 ^蜀^的縣。此時’具有較低硬度之模造樹脂可能受外 而义化。洋δ之，模造樹脂之上表面的變形妨礙了 晶粒所產生的光的均勻發射。 々相反’在本發明之此實施例中，具有相對較高之硬度 之第二模造樹脂25覆蓋第_模造樹脂23之頂部。因此， 可防止4模日之上表面的變形。此外，因為具有相對 車乂低硬度之第模造树脂23介於第二模造樹脂25與led 日日粒17之間，可減輕在模造樹脂中之熱應力及剩餘應力。 此應力減輕導致可防止模造樹脂23與25發生破 離。因此，可防止水分渗透，藉此提高咖封裝之可靠性。 另外，第一模造樹脂23及/或第二模造樹脂25可含有 磷光體。_光體可雜改變LED晶粒所發射之光的波 長。此外，一透鏡25可提供於第二模造樹脂25上。透鏡 27用於允4 LED晶粒π所發射之光以所要的視角發出。 或者，第二模造樹脂2 5可製成透鏡的形式，例如製成半圓 形或夫瑞奈(Fresnel)透鏡類型。 圖3為說明根據本發明之另一實施例之LED封裝50 之剖視圖。 13
I30238^6pif-D 爹看圖3 , LED封裝50包括一對引線端子51與53、 主體55、LED晶粒57、傳導性黏接劑％、第一模造樹脂 63及第一模造樹月曰，其與參考圖2的描述類似。類似地， 主體55具有一開口 66，其内壁54可為傾斜的。 • 此外，LED封裝50包括一連接至主體％之下部分之 導熱塊或散熱片56。如此圖所示，散熱片％部分經由開 口 66曝露，且LED晶粒57安裝於曝露散熱片56之上表 面上。散熱片可具有一基底及一從該基底之一中心部分向 • 上犬出之突出部。该突出部經由開口 66曝露至外部。另 外’散熱片56以其底部表面比曝露的上表面具有更大面積 的方式組態，以易於將熱量耗散至外部。 LED晶粒57借助於傳導性黏接劑59附著至散熱片％ 之上表面。一焊線62將散熱片56連接至一個引線端子 5卜且另-焊線將LED晶粒57連接至另一引線端子 53。結果^LED晶粒57電連接至該對引線端子51與53。 在此貝施例中，散熱片56用於輕易地耗散lED晶粒 # 57所產生之熱量。因此，可進一步減少歸因於熱循環而產 生之熱應力。 下文中，將詳細描述採用散熱片之LED封裝的另一實 之L ED 2據^發明之—實施例說明採用一散熱片 之LED封I及一製造上述LED封裝的方法，且圖U至圖 狀另—實施例朗採用—散熱k LED封 I及一製造上述LED封裝的方法。 14 130238¾^ 圖4為說明用於批量生產根據本發明之一實施例之 LED封裝的LED引線面板的平面圖，圖5為說明根據本 發明之實施例之LED封裝的分解透視圖，及圖6為說明根 據本發明之實施例之LED封裝已經形成於LED引線面板 上的狀態的平面圖。 麥看圖4，一用於製造本發明之LED封裝之LED引 線面板101包括以規則間隔排列之複數個引線框。引線框 包括引線立而子140及將该寺引線端子彼此連接之連接框架 ® 141。連接框架141是成對的以形成一對稱結構且經形成有 一在中心具有一預定形狀之中空部分144。 此外’連接框架141經由引線端子140及支撐引線142 固定至一外部框架。該外部框架組態成包圍連接框架141。 雖然在此貫施例中描述了在對稱連接框架Μ〗之中心 處形成之中空部分144採用六角形的形狀，但本發明並不 限制於此。中空部分144可採用圓形或具有至少四個端點 之其它多邊形的形狀。 ❿ 參看圖5，LED引線面板ιοί形成之後，將由第一與 Λ 第二外罩與I5〗及一散熱片153組成之封裝主體順序 固定至LED引線面板1〇1。 意即’具有一預定形狀（諸如矩形）之第一封裝外罩 150被置於該對連接框架141的頂部上，該對連接框架連 同引線端子140 —體地形成於LED引線面板中，且第二封 裝外罩151被置於該對連接框架141的底部上。 第一封裝外罩150在其中心部分形成有一凹陷部分以 15
I3023877i6pif-D 收納模造樹脂。在第一封裝外罩150之底部中形成〜兩 158,經由該通孔曝露連接框架141之中空部分144及 子。通孔158可具有與凹陷部分相同之面積，及如圖中， 示小於凹陷部分之面積。凹陷部分及通孔158形成封穿= 體之開口。在該凹陷部分之一内壁上形成一臺階^分 159，此處容納LED封裝之一模造樹脂，將在下文中: 進行描述。 ' 在第二封裝外罩151之一上表面上形成一與連接框架 141具有相同形狀之收納槽152,且在第二封裝外罩i = 之一底部表面上形成一散熱片裝配槽157，一散熱片153 插入並安裝在該散熱片裝配槽157中。 此外，第二封裝外罩151在其中心形成有一圓形通孔 155以收納散熱片153之突出部154。突出部154之上表面 可凹陷，其又成為一 LED裝配部分156，一下文將解釋之 LED晶粒160裝配並固定在此處。 第一及第二封裝外罩150及151可由導熱性塑料材料 或南熱性陶莞材料形成。導熱性塑料材料之實例包括 ABS (丙稀腈-丁 二稀-苯乙烯（Acryi〇nitriie Butadiene Styrene))、LCP(液晶聚合物(Liquid Crystalline Polymer))、 PA ( ifc^^Poiyamide))、pps (聚苯硫驗(Polyphenylene Sulfide))、TPE (熱塑彈性體(Thermoplastic Elastomer)) 等等。高導熱性陶瓷材料之實例包括ai2〇3 (氧化鋁）、 SiC (碳化矽）、A1N (氮化鋁）等等。氮化鋁（A1N)具 有與氧化銘（ai2〇3)相同之性質且被廣泛使用因為其在導 16
I30238^i6pif-D 熱性方面優於氧化鋁。 在第-及第二封裝外罩150及151由導熱性塑料材料 形成之情形下，可分別將該等外罩置於對稱連接框架⑷ . <頂部及底部且在高溫下壓製以使其固定至led引線面
• 板1〇1。此處’在第一及第二封裝外罩150及151置於LED • 1丨線面板上之後’可藉由使用具有對應於通孔158及 堂階部分159之形狀之突出部的壓製構件來熱壓製封裝外 罩150而形成通孔158及臺階部分159。或者，可使用# 入成型^—體地形成第—及第二封裝外罩15G及m。 在弟及第一封叙外罩150及151由陶竟材料形成之 情形下，應該提前製造第一及第二封裝外罩15〇及i5i使 其具f精確的尺寸及形狀。然後，將由陶莞材料形成之第 一及^二封裝外罩150及151置於LED引線面板1〇1之連 ，框木141之上方及下方’且然後使用—強黏接劑或類似 物將其固定至LED引線面板101。 ,、麥看圖6 ’ LED封裝形成於引線框中，該引線框已經 • 开>成在LED引線面板101上。因此，在LED引線面板1〇1 . 中形成複數個LED封裝。 將一或多個LED晶粒160安裝於位於散熱片153之中 心的led裝配部分156中且經由焊線162將晶粒連接 接框架141。 為電保護安裝於LED裝配部分156中之LED晶粒 T女衣背納一極體（Zener diode) 161。此齊納二 極體161可保持蚊電壓且因此當傳來靜電或快速高電流 17
I3023877i6pif-D 日守可保濩該LED晶粒160，藉此提高產品可靠性。 圖7及圖8分別為從上方及下方觀察根據此實施例之 LED封裝的透視圖。圖9為根據本發明採用一散熱片之 led封裝的剖視圖。圖1()_12為說明形成於咖封 I中之模造樹脂及透鏡的剖視圖。 #複數個LED封裝形成於LED弓丨線面板1〇1上，且根 據第-及第二封裝外罩15〇及151將形成的咖封 一者切離LED引線面板。 、 參看圖7,引線端子140被切割成具有所要 所要的角度彎曲以使得其可钱於pcB基板（未圖上。 另外，如® 8所示，從第二封裝外罩151 ===其固㈣裝主體。此時，散熱片⑸可 白下大出越過第二封裝外罩151之 $看固9在苐一封裝外罩1 %之一内办 兩個臺階部分1%及15%。此等臺階部分心：：： 進行解，之模造樹脂或透鏡時充當-固定^ 臺二片門 第二封裝外罩& = Γ 154a可插人且固定至—形成於 此，散熱片153之^孔155之内壁中的凹陷部分中。因 通孔155祛〜 犬出部154固定至第二封裝外罩151之 k孔155使件可防罩之 階154a可形成 二、'、月m封衣主脰分離。閉鎖臺 战於放熱片之基底部分中。_臺 18
I3023S7i6pif-D 形成於突出部154之最上部邊緣上。此時，閉鎖臺階15乜 耦接至第二封裝外罩151之上表面，以使得散熱片153可 固定至封裝主體。 參看圖10 ,在第一封裝外罩150之内部空間中形成一 第一模造樹脂165，其透射LED晶粒160所發射之光同時 保護LED晶粒160及焊線162。
第一模造樹脂165可為環氧樹脂或聚矽氧樹脂，且亦 含有用於轉換LED晶粒160所發射之光的石粦光體。此外， 第一模造樹脂165可含有一光漫射器以用於均勻地散佈 光0 ^參看圖U，第二模造樹脂167覆蓋第一模造樹脂165。 第二模造樹脂167為環氧樹脂或聚矽氧樹脂，其硬度比第 一模造樹脂165之硬度高。第二模造樹脂167可含有磷光 體及/或光漫射器。 —可，用一成型杯或施配器或者使用一轉移模造技術將 第一及第二模造樹脂165及167形成於第一封裝外罩15〇 之内部空間中。 立參看圖12, 一透鏡160安裝於第二模造樹脂167之頂 部上。該透鏡可為一用於在一特定視角範圍内折射:LED晶 粒^60所發射之光的凸透鏡。該透鏡曲率根據所要的視角 麦化透‘ 166固定在第一封裝外罩150的臺階部分 159b 中。 文中’將參考圖13至圖26描述根據本發明之lfd 封裝之另一實施例。 19
I302387?i6Pif-D 一貫施例之一引線框210 圖π為說明根據本發明之另 之透視圖。 多看圖13，引線框21 〇形成有— 可將—散熱片插入該散熱片支稽I—政 =支撑環犯， 環213可呈圓形環的形狀，但 0 b圖所不，支撐 213可呈一多邊形環的形狀。"明並不限於此。支撲環 環213 °外部框架211 外部框架211可為矩 211可為圓形或多邊
另外，一外部框架211包圍支俨 與支擇環213間隔開。如此圖所示^ 形，但本發明並不限於此。外部框架 形0 叉撐環213借助於至少兩個 外部框架2n連接。支撐㈣215af= ^及·輿 之相反兩側且將支擇if 213及215b位於支樓環π 弓I線215a及215b之和可提夕卜部框架叫。除支稽 環213與外部框架2丨丨連接至彼此。的支按引線以將支擇 自外=兩:二端2=至21心 與支擇環犯間隔開。如此二::子此二引線端子 ⑽之每_者可在靠近支至： 有較大的終止部分。&冑彳j ^ π a ^ «環2U之相反兩側。此4引線知子較佳被置於靠近支 目以及焊線之連接 ，引線框210較佳 種情形。如此圖所 取決於待安装之二極體之類型及數 :式而判定引線端子的所要數目。然而 ’、有某數目之⑽端子使得其可用於各 20
16pif-D 1302387?, 示’因為引線端子217a至217c與219a至219c經安置成 與支撐引線215a及215b垂直，故可將一數目之引線端子 安置於相同方向上。 雖然圖13中說明了六個引線端子，但是可安置更少的 引線端子，或可安置額外的引線端子。該等額外的引線端 子可安置於與支撐引線215a及215b相同的方向上。 可藉由將由銅合金製成之磷銅板與一晶粒壓製而製造 根據本發明之此實施例之引線框210。雖然在圖13中僅說 明早一引線框210，但可由單一磷銅板製造複數個引線框 210且將其排列於該磷銅板上。詳言之，為批量生產LED 封衣，可使用由單一磷銅板製成之複數個引線框21〇。 圖14為說明製造根據本發明之一實施例2Led封裝 的過程的流程圖。圖15至圖26為說明根據圖14之過程製 造LED封裝的方法的透視圖及平面圖。 、參看圖14,首先製備圖13之引線框21〇(8〇1)。如上 所述，可藉由壓製磷銅板來製造引線框21〇。另外，複數 個引，框可由單-伽板製成且可排列於該翻板上。 參看圖14和目15，製備可插入且固定至引線框21〇 之支撐環213的散熱請。散熱片‘
面。較佳地，散熱片㈣之:表面J 二Cr二Γ徑以使得散_22。可㈣插入支 = 放熱片220之側的外徑大於支樓環犯之内 此外，_ 220可形成有—切環收納槽223a，支 21
6pif-D 13〇23877 螺ί人且她至該收納槽。另外，收納槽223a可以 供，以使得支樓環213可輕易地緊固至槽223a。 部分^二，m基底221及—從基底221之中心 出部出部223 °此處’收納槽223a形成於突 圓才主形〃側上。如圖所示，基底221及突出部223可為 形外殼的°基底及突出部可採用多邊 内部^ )狀。突出部223之形狀可類似於支撐環213之 用圓環的二旦本5明並不限於此。意即，支撐環213可採 狀而突出部223可採用矩形外殼的形狀。 之全丄ϋ2 G可使用—壓製或模造技術由具有高導熱性 分導熱性樹脂形成。另外，散熱片，與引線框210 備散此’可改變製備引線框210之，驟S〇1及製 ^ 《步驟SG3的順序或同時執行此等步驟。 框2i:之:二及::6 ’將散熱片220插入且固定至引線 大於支^^二⑽）。因為散熱片22()之側之外徑 定至。徑，故可強制將散熱片220插入且固 環213 面’在形成支稽環收納槽223a的情形下，支撐 部分支幹ί叉入收納槽223&以支撐散熱片220。此時，一 自突出213被收納於收納槽223a中而其剩餘部分較佳 2=向外突出。此外，在收納槽223a為螺旋形之 環213中可藉由旋轉散熱片220而將散熱片220插入支撐 看圖14及圖17,在將散熱片220固定至引線框210 22
I30238^6Pif-D 裝主體230 ;使用射出-封裝主體230 ( S〇7 )。封 在散㈣220周咖或熱_脂形成。 213、支料線2! 5a及2丨5 23G以支撐支擇環 至219c及散熱片22〇。支㊉弓===至Μ和⑽a 主體向外突出。此外雕引義子部分地自封裝 210之一上端及^衣脰230具有一開口，散熱片 而及引線立而子經由該開口曝露。 如圖17所示，支撐弓|持 p
犯可經由該開口载^^以及215b之部分和支擇環 槽或凹陷。或者，;此，於封裝主體通中形成一 一者士圖18所示，封裝主體230a可覆蓋散 …^、支樓環、支撐引線及引線端子之大部分（不包 1政’、’、片之上^及引線端子的部分）。為此，可提供數個 F幵口。即使在此情形下’如圖所示，亦可於封裝主體顺 之上部分中形成由主體230a之側壁包圍之一槽或凹陷。另 外’散熱片220之底部表面曝露至外部。此外，基底m 之側表面可曝露至外部。以此方式，可增加經由散熱片220 之熱量耗散。 如圖17及圖18所示，封裝主體230或230a形狀可為 圓柱形’但本發明並不限於此。該主體可形為多邊形外殼， 諸如一矩形外殼。 因為散熱片220輕接至引線框21〇且然後封裝主體 230使用射出成形製程由熱固樹脂或熱塑樹脂形成，故散 熱片220可穩固地摩馬接至封裝主體230。 参看圖14及圖19，自封裝主體230向外突出之支撐 23
pif-D 13023協 引線215a及215b被切斷並移除（s〇9)。結果，切斷的支 撐引線216a及216b保留在封裝主體23〇中，且因此剩餘 的支撐引線及支撐環213可進一步防止散熱片22〇盥封^ 主體230分離。 ' 、 同時，當切斷支樓引線時，亦可切斷並移除除用於供 應電流之引線端子之外的自封裝主體23〇向外突出之引線 端子。舉例而言’如圖20所示，若僅f要兩刻線端子 217〇及219〇,則將切斷並移除其它引線端子217&、21乃、 219a及219b。此外’如圖21所示，若f要四個引線端子 217a、217e、219a及219e ’則將切斷並移除其 217b 及 219b。 上述切斷並移除引線端子之步驟僅當在引線框2 ^之引線端子比在-LED封裝中需要的引線端子多時 執行。因此’在LED封裝所需要的引線端子之數目盘 線框210中製備的引線端子之數目相同時，不需要執行上 ^切斷亚私除弓丨線端子之步驟。此外，即使額外的引線端 子保留，其亦iM；會影響LED縣讀作。因此，並不必 切斷並移除額外的引線端子。 j看圖Μ及圖22，—哪晶粒24〇安裝於散熱片22〇 =上表面上。LED晶粒240可為在其上表面及下表面上呈 ^ =之所謂的單焊接晶粒（跡b〇nd此）或在其上表面 上具有兩個電極之所謂的雙焊接晶粒（two—bonddie)。 0 晶粒為單焊接晶粒之情形下，散熱片較佳 由¥电至屬形成。在此情形下，使用諸如銀環氧樹脂之導 24
I3023877l6pif-D 電黏接劑將LED晶粒240安裝於散熱片220上。或者，在 安裝於散熱片220上之所有LED晶粒為雙焊接晶粒之情形 下，散熱片220不需為導電的。另外，可使用除銀環氧樹 脂之外的各種導熱黏接劑將LED晶粒安裝於散熱片22〇 上。 同時，可將複數個LED晶粒240安裝於散熱片22〇 上。此外，該等複數個LED晶粒240可包括發射不同波長 之光之各種LED晶粒。舉例而言，如圖22所示，可將三 個LED晶粒240安装於散熱片上。此時，該等三個 晶粒240可分別發射紅光、綠光及藍光。因此，藉由採用 二個LED晶粒240，LED封裝可實現所有顏色的光。 參看圖14及圖23, LED晶粒24卜243及245分別經 由焊線而電連接至引線端子217a至217c及219&至 219c(S13)。在LED晶粒241、243及245皆為雙焊接晶粒 之ί月形下’ 4等LED日日日粒之每—者經由兩個對應焊線連接 至兩個對應引線端子。意即，如圖所示，各別LED晶粒 241、243及245可分別電連接至不同對之引線端子。或者， 各別LED晶粒經由焊線連接至一個公用引線端子（例如 217b)，且亦連接至與公μ線端子位置相反之不同引線 端子（例如，21%、21%及219(〇。在此情形下，咖 晶粒可由不同電流驅動。 另一方面，如圖24所示，單焊接晶粒241&及雙焊接 晶粒243及245可安裝在一起。此時，引線端子21几之一 者經由-焊線電連接至散熱片22Q。因此，引線端子 25
I3023877i6pjf-D =焊ΪΪ散，^電連接至單焊接晶粒2化之一底部 : 見單焊接晶粒與雙焊接純之各種租人， 亦可^各種模式執行用於每—組合之焊線連接。° 態 ==弓丨線端子及LED晶粒可以各種 二2=咖晶&可以並聯'串連或串連—並聯組
抹nD晶粒241、243及245與引線端子經由焊線連 之4 用第一及第二模造樹脂（未圖示）密封LED晶 粒241 243及245 ( S15)。將模造樹脂填入封裝體 之開口中’ LEDa日日減焊線。 此外，第-及/或第二模造樹脂可倂入碟光體。舉例而 θ A 4光體可為將監光轉化為黃光或綠光及紅光之鱗光 體。因此’在用於發㈣光之LED晶粒被安裝於散熱片 220上之飾下，LED晶粒發射之光之—部分可轉化成黃 光或綠光及紅光，使得可提供向外發射白光之LED封裝。 另外，模造樹脂可倂入漫射器。該漫射器分散由LED晶粒 發射之光，以使得可防止自外部觀察到LED晶粒及焊線且 光可均勻地輻射至外部。 在LED晶粒由模造樹脂密封之後，如圖％所示，一 透鏡250形成於封裝主體230之頂部（S17)。該透鏡用於在 一特定視角内發射光，且若不需要採用則可將其省略。詳 言之，第二模造樹脂可固化成一透鏡形態以充當透鏡。此 時，可省略形成一透鏡之步驟。 參看圖14及圖25，引線端子217a至217c及219a至 26
13 023 &?6Pif.D 219c被切斷並自外部框架211彎曲（si9)。〜… -可表面之LED封裝。_，切斷並移:成 步驟S09可與步驟S19 一起執行。 支^弓丨線之 裝。下文中將參考圖25詳細描述根據該實施例之咖封 再次參看圖％，該LED封裝包括散熱 if：1213 可形為但本發明並不限於此 = ，。切斷之支侧216aA216b自 外延伸。切斷之支撐引線216 牙衣213向 之相反兩側。 及2】6b可安置於切環213 時，=,圖描述之散熱片22〇插入支撐環213。同 置於支心個引線端子a至217C及⑽至⑽安 可彎曲引線端子以便加以表面安裝。U22G間隔開。 子另=，模造封裝主體23〇以支擇散熱片 二Ϊ體Π在其上部具有，，經由該二= 過私壯 上^及引線端子之部分。Θ日夺，引線立山早* 、衣主體230之側壁且自該主體之側壁向外突出。而牙 斤f釋’支樓環213及支標引線215a及 形成口曝露。因此’於封裝主體別中 夂或凹陷。此外，如參看圖18所解釋，钻狀士娜 熱片'可支覆蓋除散熱片之上端及引線端子之部分之:的二 支擇環、支樓引線及引線端子之大部分。因此，可 27
I3023i§^Pif-D 形成若干開口。即使在此情形下，如圖18所示， 230a較佳形成有由該封裝主體之側壁所包圍之—妝 °封襄主體230可為在將散熱片220插入且固定^ 2 環213之後藉由熱塑樹脂之射出成形而形成之塑性恤牙 之上=241、243及245安裝至散熱=〇 表面。雖然圖25所示之led晶粒被說明為雙 粒，但本發明並不限於此。舉例而言，LED曰：时曰曰 接晶粒或單焊接晶粒與雙焊接晶粒之組合。〃 °，、、、早知 LED晶粒經由焊線而電連接至引線端子。 曰 =為雙焊接晶粒之情形τ，每—LED晶粒經由兩個谭= 包連接至兩個引線端子。或者，在該等LED晶粒中+ -者為單焊接晶粒之情形下，散熱片經 ^ 該等引線端子之至少一者。 电連接至 該等L ED晶粒可根據L ED縣之所要求的特徵而以 各種方式與引線端子連接。 同時，第一及第二密封樹脂（未圖$)覆蓋且密封LED 晶粒。在封裝主體23〇之上部上形成之槽用密封樹脂填 充。此外’密封樹脂可含有啦體及/或漫射ϋ。如圖26 所示，可進-步於封裝主體23〇中形成透鏡25〇。或者， 第二密封樹脂可形成為透鏡形狀從而充當一透鏡。 根據本發明，提供-種LED封裝：其中可保護LED 晶粒不受諸如外力及水分的周圍環境的影響，可減輕施加 於LED晶粒上的應力，且在分類及組裝㈣可防止模造樹 脂的變形。此外，本發明可提供一種LED封裝：其中採用 28
I30238?7i6pif-D 一散熱片以平穩地耗散1^〇晶粒所產生之熱I， 片不能與封裝主體分離。 ^政熱 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離^明1以 • 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明七， 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 之保濩 【圖式簡單說明】 圖1為說明一習知發光二極體封裝之剖視圖。 鲁 目2為說明根據本發明之—實施例之發光二極 的剖視圖。且衣 圖3為說明根據本發明之另一實施例之發光二 裝的剖視圖。 ""^ 圖4至圖12根據本發明之一實施例說明採用一散熱片 之發光一極體封裝及一製造上述發光二極體封裝的方法。 圖13至圖26根據本發明之另一實施例說明採用一散 熱片之發光二極體封裝及一製造上述發光二極體封裝的方 • 法。 【主要元件符號說明】 10、 50、500發光二極體封裝 11、 13、5 卜 140、217a、217b、217c、219a、219b、 219c、501、502引線端子 14、 54、163、504 内壁 15、 55、230、230a、503 封裝主體
17、57、160、240、24卜 241a、243、245、506 LED 29
I302387?6Pif-D 19、59、507黏接劑 21、61、62、162 焊線 23、63、165第一模造樹脂 25、 65、167第二模造樹脂 26、 66、50 開口 • 27、67、166、250、513 透鏡 56、153、220 散熱片 _ 101引線面板 141連接框架 142、215a、215b 支撐引線 144中空部分 150第一封裝外罩 151第二封裝外罩 152連接框架收納槽 154、 223突出部 φ 154a閉鎖臺階 155、 158 通孔 156 LED裝配部分 159、159a、159b 臺階部分 210引線框 211外部框架 213支撐環 216a、216b切割之支撐環 30 130238^6，_〇 221基底 223a支撐環收納槽 511密封樹脂
31

Claims (1)

  1. I30238?6pif-D 十、申請專利範圍： 1. 一種發光二極體封裝，包含： 至少一對引線端子； 一封裝主體，其具有一曝露該對引線端子之開口，且 一臺階部分形成在該開口之一内壁上，該封裝主體包埋該 對引線端子之至少一部分； 一散熱片，耦接至該封裝主體之底部，並部分地經由 該開口而被暴露； 一發光二極體晶粒，其安裝於該散熱片之一上表面上 而低於該臺階部分，且電連接至該對引線端子；以及 一模造樹脂，其覆蓋該發光二極體晶粒。 2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝，其 中該模造樹脂包括： 一第一模造樹脂，其覆蓋該發光二極體晶粒；以及 一第二模造樹脂，其覆蓋該第一模造樹脂並延伸而被 結合至該開口之該内壁。 3. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體封裝，第 一模造樹脂具有一小於50 A之蕭式硬度計（Durometer Shore)值且該第二模造樹脂具有一不小於50 A之蕭式硬度 計值。 4-如申請專利範圍第3項所述之發光二極體封裝，其 中該第一模造樹脂及該第二模造樹脂係由環氧樹脂或聚矽 氧樹脂形成。 5.如申請專利範圍第2項所述之發光二極體封裝，其 32 pif-D I30238s76 中該第一模造樹脂延伸而被結合至低於該臺階部分之該内 壁，該第二模造樹脂延伸而被結合至包括該臺階部分之該 内。 6. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體封裝，更 包括一透鏡，位於該第二模造樹脂上。 7. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體封裝，其 中該第一模造樹脂及/或該第二模造樹脂含有一磷光體。 K如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝，其 中該散熱片具有一基底及一自該基底之中心部分向上突出 之突出部。 9. 如申請專利範圍第8項所述之發光二極體封裝，其 中該散熱片在該基底及/或該突出部之至少一側上形成有 一閉鎖臺階。 10. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝，更 包括一該對引線端子上的第一封裝外罩與一低於該對引線 端子的第二封裝外罩，該第一與第二封裝外罩結合在一起。 11. 如申請專利範圍第10項所述之發光二極體封裝， 其中該第一封裝外罩具有一形成有該臺階部分的一凹陷部 分，且該第二封裝外罩具有一該散熱片塞置於其中的通孔。 33
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