TWI404229B - 發光裝置 - Google Patents

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Description

發光裝置
本發明是關於一種發光裝置，且更特定言之，是關於一種能夠防止水分滲入(moisture penetration)之發光裝置。
發光二極體(light emitting diode,LED)為藉由施加電流而在P-N接面中重組電子與電洞來發射光之元件。與習知電燈泡(light bulb)或螢光燈(fluorescent lamp)相比，使用此LED之發光裝置具有更少電功率消耗以及數倍至數十倍的更長壽命，藉此具有減少之電功率消耗以及優良的耐久性。
通常藉由以下步驟來製造此發光裝置：將作為外部電源輸入部件之金屬引線安裝於由樹脂材料製成之本體(諸如基板或外殼)中；將LED安裝於外部電源輸入部件上；電連接LED以及接著形成環氧樹脂或矽樹脂之模製部件以囊封LED。
此時，歸因於由與習知發光裝置之材料不同的材料製成之金屬引線，可能產生引起水分滲入模製部件與本體之間的裂痕。外部水分(亦即，水)可經由此裂痕滲入發光裝置中。當水分滲入發光裝置中時，可能在模製部件與本體之間發生界面缺陷或歸因於在發光裝置之操作中產生的熱而可能在模製部件中發生裂痕。因此，LED與引線之間的電連接可能被切斷。
本發明經構思以解決先前技術中之上述問題。本發明之目標為提供一種能夠防止水分滲入之發光裝置。
根據本發明之態樣，提供一種發光裝置，其包括：外殼，其在剖視圖中具有位於中心之基座以及位於左側與右側中之側部分；引線，其經形成以環繞基座之一側以及另一側且具有為側部分所覆蓋之區域；發光晶片(light emitting chip)，其定位於引線之部分或基座上以電連接至引線；以及模製部件，其囊封發光晶片且定位於基座以及側部分之上。
較佳地，側部分自基座之一側以及另一側延伸以覆蓋與基座之一側以及另一側接觸的引線，且與基座整體地形成。
較佳地，引線中之至少一者具有形成於與側部分中之一者接觸之表面上的通孔(through-hole)。
較佳地，側部分分別黏著至基座之左側與右側。
較佳地，引線自基座之與基座之安裝發光晶片之上表面相對的下表面暴露至外部。
較佳地，引線以“ㄈ”之形狀分別環繞基座之一側以及另一側。
在外殼支撐引線之狀態下，模製部件較佳由與外殼不同的材料個別地形成於外殼之上表面上。模製部件以及外殼可為由相同材料形成且同時並經整體形成以支撐引線的 部分。
根據本發明，除用於焊接之區域之外，有可能囊封引線之整個區域。因此，阻塞水分可滲入發光裝置所經由之路徑，藉此可靠地製造發光裝置。
 【最佳模式】
下文將參看隨附圖式來詳細描述本發明之例示性實施例。
然而，本發明不限於下文所揭露之實施例，但可實施為不同形式。僅為達成說明之目的且為了讓熟習此項技術者充分理解本發明之範疇而提供此等實施例。貫穿圖式，相同參考數字用以指定相同元件。
圖1為根據本發明之第一實施例之發光裝置的透視圖，且圖2為沿圖1中線A-A截取之剖視圖。
如圖1以及圖2中所示，根據本發明之第一實施例的發光裝置包括外殼100、經形成以穿過外殼100之引線120、安裝於引線120上之發光晶片140、用於連接引線120與發光晶片140之導線160，以及用於囊封發光晶片140以及導線160之模製部件180。
外殼100為用於支撐並保護發光裝置之整個結構的本體。外殼可由諸如聚鄰苯二甲醯胺(PPA)或液晶聚合物(LCP)之樹脂形成。此時，通常以矩形形狀形成根據此實施例之外殼100。
在剖視圖中，亦即，如圖2之剖視圖中所示，此實施例之外殼100包括位於其中心之基座100a以及分別形成於其左側與右側中之側部分100b與100c，其中將引線120作為邊界。
基座100a用以支撐引線120以及發光晶片140且用以使引線120彼此電斷開。引線120形成於基座100a之一側以及另一側處。如此等圖中所示，發光晶片140可安裝於引線120之部分(亦即，第一引線120a或第二引線120b)上。發光晶片140可安裝於基座100a之上以經由接線(bonding wire)而連接至第一引線120a以及第二引線120b。第一引線120a以及第二引線120b具有其以“ㄈ”之形狀環繞基座100a之兩側的結構。
用以防止水分滲入基座100a與模製部件180之間的側部分可包括分別定位於基座100a之一側以及另一側的第一側部分100b以及第二側部分100c。此時，第一側部分100b可形成於基座100a之一側(亦即，基座100a之左側，其中第一引線120a形成於其上)處，且第二側部分100c可形成於基座100a之另一側(亦即，基座100a之右側，其中第二引線120b形成於其上)處。另外，當第一側部分100b以及第二側部分100c分別形成於基座100a之兩側處時，其經形成以最大地囊封與基座100a之兩側接觸的第一引線120a以及第二引線120b之部分，亦即，第一引線120a以及第二引線120b之除焊有外部電源輸入部件之區域外的暴露區域。此時，基座100a以及第一側部分100b與第 二側部分100c中之每一者的寬度較佳大於引線120之寬度，以使得第一側部分100b以及第二側部分100c可形成於基座部分100a處。另外，可整體地形成基座100a以及第一側部分100b與第二側部分100c。在整體地形成基座100a以及第一側部分100b與第二側部分100c之狀況下，其可由相同材料形成。舉例而言，引線120經安置以使得其定位於基座100a以及第一側部分100b與第二側部分100c將形成於預定鑄模中之區域之間的邊界處，且將液體樹脂注入鑄模中，藉此藉由引線而製造具備基座100a以及第一側部分100b與第二側部分100c之外殼。
然而，本發明不限於此。亦即，可藉由諸如黏著或融合之方法而將第一側部分100b以及第二側部分100c黏著至基座100a。此時，基座100a以及第一側部分100b與第二側部分100c可由相同材料或不同材料形成。
如上文已簡要描述的，第一引線120a以及第二引線120b中之每一者具有粗略以“ㄈ”之形狀環繞基座100a之一側或另一側的結構。第一引線120a以及第二引線120b之區域(亦即，第一側部分100b與基座100a之間的區域以及第二側部分100c與基座之間的區域)分別為第一側部分100b以及第二側部分100c所覆蓋。第一引線120a以及第二引線120b僅在基座之安裝發光晶片的上表面處以及基座之與上表面相對的下表面處暴露至外部。
同時，此實施例之發光裝置具有形成於基座100a以及第一側部分100b與第二側部分100c之上以完全覆蓋引線 120(120a以及120b)之模製部件180。此時，在外殼100支撐引線120之狀態下，模製部件180由與外殼100不同的材料個別地形成於外殼100之上表面上。模製部件180之材料較佳為下文所述之透明矽或環氧樹脂，且模製部件180之模製方法為適於獲得所要形狀之轉注成型(transfer molding)。
模製部件180用以囊封發光晶片140且固定連接至發光晶片140之導線160。因為模製部件180應將自發光晶片140發射之光透射至外部，所以其由諸如環氧樹脂或矽樹脂之透明樹脂形成。模製部件180完全覆蓋成為水分滲入之路徑之引線120之上表面以減少自外部水分滲入的量。
模製部件180囊封發光晶片140、固定導線160且連同第一側部分100b以及第二側部分100c防止外部水分到達發光晶片140。亦即，模製部件180形成於第一側部分100b與第二側部分100c以及基座100a中之至少一區域上以覆蓋基座與第一側部分100b以及第二側部分100c之間的邊界區域。因此，模製部件180可完全囊封第一引線120a以及第二引線120b之除焊有外部電源輸入部件之區域之外的暴露區域。
如上文所述，根據本發明，除焊有外部電源輸入部件之區域以外，第一引線120a以及第二引線120b之暴露區域經完全囊封，藉此覆蓋由引線引起之裂痕且允許外部水分藉以滲入發光晶片140的距離儘可能長。因此，有可能 防止水分滲入發光裝置。
同時，根據此實施例之發光裝置可更包括擴散劑(diffusing agent)(未圖示)以用於在模製部件180中擴散自發光晶片140發射之光以使得其得以均一地發射。可將鈦酸鋇、氧化鈦、氧化鋁、氧化矽或其類似物用作擴散劑。磷(未圖示)可更包括於模製部件180中。磷吸收自發光晶片140發射之光的部分且接著發射具有與所吸收之光不同波長的光。磷包括在主晶格(host lattice)之適當位置處與雜質混合的活化劑。活化劑用以確定與發光過程相關的能級，藉此確定所發射之光的顏色。顏色由地面與晶體結構中活化劑之激發態(excitation state)之間的能隙(energy gap)來確定。
引線120用以將外部電源施加至發光晶片140，且包括分別形成於基座100a之兩側處的第一引線120a以及第二引線120b。此時，第一引線120a以及第二引線120b之部分經形成並囊封於模製部件180與基座100a之間以及基座100a與第一側部分100b以及第二側部分100c之間。第一引線120a以及第二引線120b之其他部分自基座100a之與安裝發光晶片140之其上表面相對的下表面突出以接收外部電源。自基座100a之下表面突出的第一引線120a以及第二引線120b較佳朝未暴露至發光裝置之外部之其下表面的中心部分延伸並彎曲。
具有具p-n接面之化合物半導體層壓結構的發光晶片140使用經由重組少數載流子(電子或電洞)發射光之現 象。發光晶片140可括第一半導體層以及第二半導體層(未圖示)以及形成於第一半導體層與第二半導體層之間的活性層(未圖示)。在此實施例中，第一半導體層為P型半導體層，且第二半導體層為N型半導體層。P型電極(未圖示)形成於發光晶片140之頂部(亦即，P型半導體層之一表面)上，且N型電極(未圖示)形成於發光晶片140之底部(亦即，N型半導體層之一表面)上。此時，N型電極與第一引線120a接觸，且P型電極可經由導線160而電連接至第二引線120b。然而，本發明不限於此。亦即，可將上文所述之水平發光晶片以及垂直發光晶片用作根據本發明之發光晶片140，且可將發射可見光、紫外光或其類似光之各種類型的發光晶片用作發光晶片140。同時，儘管在此實施例中發光晶片140安裝於第一引線120a上，但發光晶片不限於此，而是可安裝於第二引線120b上。顯而易見，發光晶片140可安裝於基座100a上且經由導線160連接至引線120。
導線160用以將發光晶片140電連接至第二引線120b，且可經由諸如導線接合過程之過程由Au或Al形成。同時，若發光晶片140為水平發光晶片，則兩個導線160可用以將水平發光晶片電連接至第一引線120a以及第二引線120b。
【本發明之模式】
下文將參看隨附圖式來描述根據本發明之其他實施例的發光裝置。在本文中將省略或簡要描述與根據本發明之 第一實施例的發光裝置之以上描述重疊的一些描述。
圖3為根據本發明之第二實施例之發光裝置的透視圖，且圖4為沿圖3中線C-C截取之剖視圖。
如圖3以及圖4中所示，根據此實施例之發光裝置包括外殼100、經形成以穿過外殼100且具有形成於其中之通孔121的引線120、安裝於引線120上之發光晶片140、用於穿過其中連接引線120與發光晶片140的導線160，以及用於囊封發光晶片140以及導線160之模製部件180。
外殼100為用於支撐並保護發光裝置之整個結構的本體且可由諸如聚鄰苯二甲醯胺(PPA)或液晶聚合物(LCP)之樹脂形成。此時，根據此實施例之外殼100亦包括如在本發明之第一實施例中的基座100a以及側部分100b與100c。
基座100a用以支撐引線120以及發光晶片140且用以使引線120彼此電斷閘。引線120形成於基座100a之一側以及另一側處。
用以防止水分滲入基座100a與模製部件180之間的側部分100b與100c可包括分別定位於基座100a之一側以及另一側處的第一側部分100b以及第二側部分100c。此時，第一側部分100b形成於基座100a之一側(其中第一引線120a形成於其上)處以囊封第一引線120a之與基座100a之一側接觸的區域，且第二側部分100c形成於基座100a之另一側(其中第二引線120b形成於其上)處以囊封第二引線120b之與基座100a之另一側接觸的區域。
模製部件180用以囊封發光晶片140且固定連接至發光晶片140之導線160。因為模製部件180應將自發光晶片140發射之光透射至外部，所以其由諸如環氧樹脂或矽樹脂之透明樹脂形成。
模製部件180形成於第一側部分100b以及第二側部分100c以及基座100a中之至少一區域上以覆蓋基座與第一側部分100b以及第二側部分100c之間的邊界區域。因此，模製部件180可完全囊封第一引線120a以及第二引線120b之除焊有外部電源輸入部件之區域之外的暴露區域。
引線120用以將外部電源施加至發光晶片140，且包括分別形成於基座100a之兩側處的第一引線120a以及第二引線120b。此時，在根據此實施例之引線120中，通孔121分別形成於第一引線120a以及第二引線120b中。亦即，第一通孔121a以及第二通孔121b分別形成於第一引線120a以及第二引線120b中，以使得擴大基座100a與第一引線120a以及第二引線120b之間的接觸區域以增加與引線之黏著力。在此實施例中，第一通孔121a以及第二通孔121b中之每一者包括三個孔。然而，本發明不限於此。亦即，孔之數目可為三個或更少，或更多。
如上文所述，在此實施例中，除焊有外部電源輸入部件之區域以外，第一引線120a以及第二引線120b之暴露區域經完全囊封，藉此覆蓋由引線120引起之裂痕且允許外部水分藉以滲入發光晶片140的距離儘可能長。因此，有可能防止水分滲入發光裝置。另外，通孔121形成於引 線120中，藉此防止基座100a與第一側部分100b以及第二側部分100c彼此分離。
圖5為根據本發明之第三實施例之發光裝置的剖視圖，其展示(例如)藉由轉注成型來整體地形成模製部件180以及外殼100的結構。亦即，藉由在模製部件180以及外殼100支撐引線120之狀態下執行的單一轉注成型過程來同時並整體地形成模製部件180以及外殼100，且因此模製部件180與外殼100由相同材料形成。儘管模製部件180以及外殼100實際上不加以分割，但其可如圖5中之邊界用引線之上表面加以分割。為了便於理解，邊界由虛線指示。
100‧‧‧外殼
100a‧‧‧基座
100b‧‧‧第一側部分
100c‧‧‧第二側部分
120‧‧‧引線
120a‧‧‧第一引線
120b‧‧‧第二引線
121‧‧‧通孔
121a‧‧‧第一通孔
121b‧‧‧第二通孔
140‧‧‧發光晶片
160‧‧‧導線
180‧‧‧模製部件
圖1為根據本發明之第一實施例之發光裝置的透視圖。
圖2為沿圖1中線A-A截取之剖視圖。
圖3為根據本發明之第二實施例之發光裝置的透視圖。
圖4為沿圖3中線C-C截取之剖視圖。
圖5為根據本發明之第三實施例之發光裝置的剖視圖。
100‧‧‧外殼
100a‧‧‧基座
100b‧‧‧第一側部分
100c‧‧‧第二側部分
120‧‧‧引線
120a‧‧‧第一引線
120b‧‧‧第二引線
140‧‧‧發光晶片
160‧‧‧導線
180‧‧‧模製部件

Claims (10)

  1. 一種發光裝置，包括：外殼，其在剖視圖中具有位於中心之基座以及位於左側與右側中之側部分，所述外殼以樹脂製作而成；引線，其經形成以覆蓋所述基座之一側以及另一側且具有為所述側部分所覆蓋之區域；發光晶片，其定位於所述引線之部分或所述基座上以電連接至所述引線；以及模製部件，其囊封所述發光晶片。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中所述側部分自所述基座之所述一側以及所述另一側延伸以覆蓋與所述基座之所述一側以及所述另一側接觸的所述引線，且與所述基座整體地形成。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中所述引線中之至少一者具有形成於與所述側部分中之一者接觸之表面上的通孔。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中所述側部分分別黏著至所述基座之所述左側與所述右側。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中所述引線自所述基座之與所述基座之安裝所述發光晶片之上表面相對的下表面而經暴露至外部。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中所述引線以“ㄈ”之形狀分別環繞所述基座之所述一側以及所述另一側。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中在所述外殼支撐所述引線之狀態下，所述模製部件由與所述外殼不同的材料個別地形成於所述外殼之上表面上。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中所述模製部件以及所述外殼可為由相同材料形成且同時並經整體形成以支撐所述引線的部分。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中所述模製部件定位於所述基座以及所述側部分上方。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中所述樹脂包括聚鄰苯二甲醯胺(PPA)或液晶聚合物(LCP)。
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