TWI427836B

TWI427836B - 紫外光發光二極體封裝

Info

Publication number: TWI427836B
Application number: TW100142151A
Authority: TW
Inventors: Jeong-Suk Bae; Jae-Jo Kim; Do-Hyung Kim; Dae-Sung Kal
Original assignee: Seoul Opto Device Co Ltd
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2007-09-27
Publication date: 2014-02-21
Also published as: US20120032223A1; US9041037B2; US20100072506A1; TWI375312B; US20140061706A1; WO2008038924A1; TW200824085A; US8067778B2; TW201220550A; US8575637B2

Description

紫外光發光二極體封裝

本發明是關於一種紫外光發光二極體封裝，且更特定言之，是關於一種包括用於發射具有350奈米或更小之峰值波長之光的發光二極體晶片之紫外光發光二極體封裝。

近來，發光二極體(light emitting diode,LED)已應用於各種光源，包括用於照明、殺菌、純化以及醫療之光源。為了將LED作為照明之光源，LED須具有幾十流明(lumen)或更大之發光功率。一般而言，LED之發光功率與輸入功率成比例。因此，藉由增大LED之輸入功率可獲得高發光功率。然而，輸入功率之增大會使LED之接面溫度增高。LED之接面溫度的增高會導致指示將輸入能量轉換成可見光之程度的光度效率(photometric efficiency)降低。因此，需要用以防止LED之接面溫度因輸入功率之增大而增高的結構。

具有此結構之LED封裝揭露於美國專利第6,274,924B1號(題為“Surface mounting LED package(表面黏著LED封裝)”)中。根據所述文件，由於LED晶粒熱耦合於散熱片上，故可使LED晶粒維持於低接面溫度。因此，可供應相對高之輸入功率至LED晶粒，以獲得高發光功率。

然而，目前為止，尚未有具有此結構之發光二極體封裝(在下文中被稱作LED封裝)之結構以及形狀被提出，也就是指，能夠以高輸入功率獲得高發光功率之LED封裝。這是因為即使所述LED封裝的結構簡單，但仍有商業化方面的技術難題。詳言之，由於分析自LED封裝自身產生之熱不容易且這領域的專家很少，故LED封裝之發展受限。然而，預期此LED封裝不僅能應用於照明，且能應用於大型TV、顯示器以及其類似物，再者，其應用領域在未來將會更廣，故亟須具有不同於習知LED封裝之結構以及形狀而具有優越熱耗散特性之各種LED封裝。

詳言之，紫外光(ultraviolet,UV)LED(其用以產生具有短波長之UV光)在抗生(antibiosis)、防塵、純化、殺菌以及其類似方面具有優越效能，故其應用領域已拓展到諸如空氣清潔器、淨水器、冰箱、空調器以及洗碗機之家庭電器、醫學器具以及其類似物。

用以產生具有380奈米至420奈米之發光峰值波長(其為相對長之波長)之UV光為習知紫外光發光二極體主要的用途。在此峰值波長範圍內，UV光在抗生、防塵、純化、殺菌以及其類似方面的效能降級。儘管如此，當UV光具有較短波長時，包括紫外光發光二極體之LED封裝的效能以及壽命更降級。因此，發展具有短峰值波長之紫外光發光二極體受到相當的限制。

根據發明者對在使用紫外光發光二極體時，其效能或壽命隨時間而降級的研究結果中發現，當LED晶片發射具有短波長之UV時，伴有熱之能量增加，從而引起用以保護LED晶片之周圍的樹脂材料(特定言之，環氧樹脂)中的密封劑有發黃現象，而發黃現象使紫外光發光二極體封裝之效能以及壽命降級。

因此，本發明之目標為提供一種紫外光發光二極體封裝，其中使用用於發射具有350奈米或更小之峰值波長之UV光的LED晶片，用於保護LED晶片之構件包括不發黃材料，故能最小化LED晶片之效能以及壽命隨時間而劣化的程度。

本發明之另一目標為提供一種包括一結構之紫外光發光二極體封裝，在所述結構中，在產生具有短波長之UV時所引起之大量熱能可容易地耗散至外部，從而改良紫外光發光二極體封裝之效能以及壽命。

根據本發明之一實施例的紫外光發光二極體封裝包含：發射具有350奈米或更小之峰值波長之光的LED晶片以及保護構件，所述保護構件覆蓋LED晶片之周圍以保護LED晶片，所述保護構件具有不會因來自LED晶片之能量而發黃的性質。LED晶片組態成發射具有較佳為320奈米或更小之峰值波長的光，更佳為280奈米或更小之峰值波長的光。

根據本發明之一實施例，紫外光發光二極體封裝可更包含用於將自LED晶片產生之熱輻射至外部的熱耗散構件，其中熱耗散構件包括具有至少兩個連接端子之散熱片支撐環以及插入散熱片支撐環中之散熱片，且LED晶片安置於散熱片之頂部上。

根據本發明之另一實施例，紫外光發光二極體封裝可更包含基座以及附著於基座之上表面上的反射杯，其中反射杯包括在其上安裝LED晶片之底表面以及在底部分周圍之側傾斜部分，且安裝了保護構件以保護反射杯內側之LED晶片。

根據本發明之另一實施例，LED晶片可安裝於基座上，一或多個插腳式(pin-type)引線穿過基座而被裝配，且保護構件為覆蓋安裝於基座上之LED晶片的矽模製構件。

根據本發明之實施例，可實現產生具有短波長之UV光且在抗生、防塵、純化、殺菌以及其類似方面具有優越效能的紫外光發光二極體封裝。儘管在產生具有短波長之UV光時會產生高能量(特定言之，熱能)，但位於LED晶片周圍之保護構件幾乎不會有發黃現象。因此，可最小化LED晶片之效能以及壽命隨時間而降級的程度。

【最佳模式】

自對以下實施例之描述將有助於理解本發明之目標以及優點。

在下文中，儘管將參看隨附圖式而詳細地描述本發明之實施例，但提供實施例僅為達成說明之目的且本發明並不限於所述實施例。

參看圖1，350奈米或更小之峰值波長發射的光在短波長UV範圍內。視對人體以及環境之影響而定，將UV光分成具有相對長之波長的UVA(400奈米至320奈米)、具有中間波長之UVB(320奈米至280奈米)以及具有短波長且被稱作殺菌波長之UVC(280奈米或更小)。具有超過350奈米之波長的長波長UV一般用於使用紫外光發光二極體晶片之封裝中，這是因為在使用具有350或更小之波長的UV時所產生之熱會使元件的可靠性降級且可能會使用於密封LED晶片之樹脂產生發黃現象。

因此，在本發明中，使用不發黃保護構件來防止在使用發射具有350奈米或更小之峰值波長之光的LED晶片時所引起之發黃現象，且使用熱輻射構件來防止由於熱所造成的可靠性降級。

適用於本發明之光具有350奈米或更小之短波長。所述光之波長包括於UVA區域、UVB區域以及UVC區域之短波長區域中。能夠有效地耗散自發射具有350奈米或更小之峰值波長之光的LED晶片產生之熱之熱輻射構件適用於本發明之熱輻射構件。較佳地，適用於本發明之保護構件由含有矽樹脂、玻璃或石英之特定材料形成。舉例而言，典型環氧樹脂容易因用於本發明中的以350奈米或更小之峰值波長發射之光引起發黃現象，故不適用於本發明。可應用不發黃保護構件以防止發黃現象。

圖2是根據本發明之一實施例之紫外光發光二極體封裝中的引線框架之透視圖。

參看圖2，引線框架10具有散熱片支撐環13，散熱片可插入所述散熱片支撐環。散熱片支撐環13可形成為如此圖中所示之圓環形狀。然而，散熱片支撐環並不限於此，其可形成為多角形環形。

同時，散熱片支撐環13由外框架11圍繞。外框架11與散熱片支撐環13隔開。外框架11可形成為如圖中所示之正方形形狀。然而，外框架並不限於此，其可形成為圓形或多角形形狀。

外框架11與散熱片支撐環13經由至少兩個連接端子15a以及15b而彼此連接。位於散熱片支撐環13之相反兩側的連接端子15a以及15b可將散熱片支撐環13固定至外框架11。除了連接端子15a以及15b以外，額外的連接端子可將散熱片支撐環13與外框架11彼此連接。

至少兩個引線端子17a、17b、17c、19a、19b以及19c自外框架11朝向散熱片支撐環13延伸。然而，引線端子與散熱片支撐環13隔開。如圖所示，引線端子17a、17b、17c、19a、19b以及19c可具有在支撐環13附近具有較寬區域之遠端。同時，引線端子安置於散熱片支撐環13之相反兩側處是較佳的。

根據待安裝之紫外光發光二極體晶片之類型與數目以及接線之連接方法來確定引線端子之所需數目。然而，引線框架10較佳包括大量引線端子，以便用於各種狀況中。如圖所示，引線端子可安置在垂直於連接端子15a以及15b之方向上，以使得大量引線端子可安置於同一方向上。

同時，儘管在圖2中繪示六個引線端子，但可安置更少引線端子或可更安置額外引線端子。額外引線端子可安置在與連接端子15a以及15b相同之方向上。

可藉由以模具模壓磷青銅板(其為銅合金)而製造引線框架10。儘管在圖2中繪示一個引線框架10，但可在單一磷青銅板上製造且配置多個引線框架10。詳言之，在單一磷青銅板上製造多個引線框架10以大量生產發光二極體封裝。

圖3是根據本發明之一實施例之紫外光發光二極體封裝的方法流程圖，且圖4至圖10是說明圖3中流程圖之製造紫外光發光二極體封裝之方法的視圖。

參看圖2、圖3以及圖4，首先製備圖2之引線框架10以及散熱片20(S1)。

如上所述，藉由模壓磷青銅板而製造引線框架10，或可在單一磷青銅板上製造且配置多個引線框架10。

散熱片20具有一上表面，紫外光發光二極體晶片安裝在上述上表面上。較佳地，散熱片20之上表面小於散熱片支撐環13之內徑，以輕易地將散熱片插入支撐環13，且散熱片20之側具有大於散熱片支撐環13之內徑的外徑。

另外，散熱片20可具有用以緊固至散熱片支撐環13的支撐環收納凹槽23a。此外，支撐環收納凹槽23a可為螺旋形凹槽以輕易地緊固至散熱片支撐環13。

同時，散熱片20可具有基座21以及自基座21之中心部分向上突出的突起23。此時，支撐環收納凹槽23a形成於突起23之側表面上。儘管圖中基座21以及突起23具有圓柱體形狀，但基座21以及突起23並不限於此，其可具有多角形罩殼之形狀。突起23形成具有類似於散熱片支撐環13之內部形狀的形狀，但形狀並不限於此。舉例而言，散熱片支撐環13具有圓環形狀，且突起23可具有矩形罩殼形狀。

散熱片20可由具有高熱導率之金屬或導熱樹脂經由模壓或模製技術而製成。另外，製造散熱片20與製造引線框架10的製程為不同的製程。因此，可先執行製備引線框架10之步驟以及製備散熱片20之步驟中的一者，或可同時執行兩個步驟。

參看圖3、圖4以及圖5，將散熱片20插入並固定於引線框架10之散熱片支撐環13中(S3)。由於散熱片20之側之外徑大於散熱片支撐環13之內徑，故可使力而將散熱片20裝設入並固定於支撐環13。

同時，當散熱片具有支撐環收納凹槽23a時，散熱片支撐環13被容納於支撐環收納凹槽23a中以支撐散熱片20。此時，如圖5中所示，散熱片支撐環13之一部分容納於支撐環收納凹槽23a中，且支撐環之剩餘部分自突起23向外突出是較佳的。當支撐環收納凹槽23a為螺旋形凹槽時，藉由旋轉散熱片20的方式將散熱片20插入散熱片支撐環13中。

參看圖3以及圖6(a)，在將散熱片20固定至引線框架10之後，模製包括散熱片20、引線端子之部分以及連接端子之部分的區域以藉此形成封裝體30(S5)。此時，可使用(例如)插入模製技術來形成封裝體30，但並不限於此技術。另外，封裝體30可由熱固性樹脂經由射出成形技術(injection molding)而形成。

如上述形成之封裝體30支撐散熱片20周圍之散熱片支撐環13、連接端子15a以及15b、引線端子17a、17b、17c、19a、19b以及19c以及散熱片20。此時，連接端子以及引線端子自封裝體30向外突出。另外，封裝體30可具有暴露散熱片20之上端以及引線端子的開口。

如圖6(a)中所示，散熱片支撐環13以及引線端子之部分可經由開口暴露。因此，在封裝體30之上部部分處形成凹槽。或者，如圖6(b)所示，封裝體30a可覆蓋除散熱片20之上端以外的多數部分且僅部分暴露引線端子。因此，可形成多個開口。

在此狀況下，如圖6(b)中所示，凹槽亦形成於封裝體30a之上部部分處是較佳的。

另外，散熱片20之下表面可暴露至外部。另外，亦可暴露基座21之一側。因此，可加速經由散熱片20之熱耗散。

同時，如圖6(a)以及圖6(b)中所示，封裝體30以圓柱體形狀形成。然而，封裝體並不限於此，其可形成為包括矩形罩殼以及其類似物之多角形罩殼的形狀。

參看圖3以及圖7(a)，切割且移除自封裝體30向外突出之連接端子15a以及15b(S7)。因此，在封裝體30中留下經切割的連接端子16a以及16b，且連接端子16a以及16b以及散熱片支撐環13防止散熱片20與封裝體30分離。

同時，在切割連接端子時，除了作為電流路徑之引線端子外，可切割且移除自封裝體30向外突出之引線端子。舉例而言，當如圖7(b)中所示僅需要兩個引線端子17c以及19c時，切割且移除其餘引線端子17a、17b、19a以及19b。另外，當如圖7(c)中所示需要四個引線端子17a、17c、19a以及19c時，切割且移除其餘引線端子17b以及19b。

當提供於引線框架10上之引線端子之數目多於LED封裝所需之引線端子之數目時，執行切割以及移除引線端子之製程。因此，若LED封裝所需之引線端子之數目等於提供於引線框架10上之引線端子之數目，則可不執行切割以及移除引線端子之製程。另外，即使留下額外引線端子，其也不會影響LED封裝之操作。因此，可省略切割以及移除額外引線端子之製程。

參看圖3以及圖8，在散熱片20之上表面上安裝紫外光發光二極體晶片40(S9)。紫外光發光二極體晶片40中之每一者可為具有分別形成於其上表面以及下表面上之電極的1(一)結合晶片(bond-chip)或在其上表面上具有兩個電極之2(二)結合晶片。

若紫外光發光二極體晶片40中之任一者為1結合晶片，則散熱片20由傳導金屬製成是較佳的。此時，1結合晶片40可經由諸如銀膠(silver(Ag) epoxy)之傳導黏著劑安裝於散熱片20上。或者，若所有紫外光發光二極體晶片40為2結合晶片，則散熱片20不需由傳導金屬形成。紫外光發光二極體晶片40可經由銀膠或其他傳導黏著劑安裝於散熱片20上。

同時，多個紫外光發光二極體晶片40可安裝於散熱片20上。另外，多個紫外光發光二極體晶片40可發射具有不同波長之光。

參看圖3以及圖9(a)，將紫外光發光二極體晶片41、43以及45經由接線電連接至引線端子17a、17b、17c、19a、19b以及19c(S11)。若紫外光發光二極體晶片41、43以及45為2結合晶片，則紫外光發光二極體晶片41、43以及45中之每一者經由兩個接線電連接至引線端子中之兩者。如此等圖中所示，紫外光發光二極體晶片41、43以及45中之每一者可電連接至一對不同引線端子。另外，引線端子中之一作為共同引線端子者(例如，17b)，其經由接線電連接至各別紫外光發光二極體晶片，且與共同引線端子相對之其他引線端子(例如，19a、19b、19c)經由其他接線電連接至紫外光發光二極體晶片。在此狀況下，紫外光發光二極體晶片41、43以及45可分別藉由不同電流進行操作。

同時，如圖9(b)中所示，1結合晶片41a以及2結合晶片43以及45可安裝在一起。此時，引線端子中之引線端子17b經由接線電連接至散熱片20。因此，引線端子17b經由接線以及散熱片20電連接至1結合晶片41a之下表面。1結合晶片與2結合晶片之組合可變化，且可不同地選擇接線之連接方法。

另外，可選擇不同的引線端子與紫外光發光二極體晶片之連接方法，且多個紫外光發光二極體晶片可彼此串聯、並聯或串並聯連接。

同時，在將紫外光發光二極體晶片41、43以及45經由接線連接至引線端子之後，以由矽製成之保護構件的密封劑密封紫外光發光二極體晶片41、43以及45(S13)。封裝體30之開口以由矽製成之密封劑填充，以密封紫外光發光二極體晶片以及接線。由矽製成之密封劑可防止主要用於紫外光發光二極體封裝之環氧樹脂密封劑的發黃現象。

如以上所述，由矽製成之密封劑(為具有不會因來自LED晶片之能量(特定言之，熱能)而發黃的性質之材料)可能不含有磷光體。在本發明中，若由矽製成之密封劑不含有磷光體，則本發明之LED封裝可用於包括殺菌、純化、醫療以及其類似者之領域中。另外，由矽製成之密封劑可更含有漫射材料。漫射材料使自紫外光發光二極體晶片發射之光漫射，以均勻地向外發射光。

在紫外光發光二極體晶片41、43以及45被由矽製成之密封劑密封之後，透鏡(未圖示)可形成於封裝體30上。透鏡用以在恆定方向角範圍內發射光，且可在不需要其時省略。詳言之，由矽製成之密封劑可固化成透鏡形狀以充當透鏡。在此狀況下，可省略附著透鏡之製程。

參看圖3以及圖10，自外框架11切割引線端子17a、17b、17c、19a、19b以及19c(S15)。在本發明中，經切割引線端子17a、17b、17c、19a、19b以及19c之端部分可彎曲，以具有適合於表面黏著之形狀。同時，可在此步驟S15中一起執行切割以及移除連接端子之步驟S7。

在下文中，將參看圖10詳細地描述根據本發明之實施例的紫外光發光二極體封裝。

參看圖10，紫外光發光二極體封裝包括散熱片支撐環13。散熱片支撐環13可由諸如磷青銅之銅合金製成。散熱片支撐環13以圓環形狀形成，但並不限於此形狀，而是可形成為多角形環形狀。經切割連接端子16a以及16b自散熱片支撐環13向外延伸。經切割連接端子16a以及16b可安置於散熱片支撐環13之相反側處。

將圖4描述之散熱片20插入散熱片支撐環13中。

同時，至少兩個引線端子17a、17b、17c、19a、19b以及19c安置於散熱片支撐環13之兩側處，且與散熱片支撐環13以及散熱片20隔開。引線端子17a、17b、17c、19a、19b以及19c可位於散熱片支撐環13的相反之兩側處。引線端子17a、17b、17c、19a、19b以及19c安置在垂直於經切割之連接端子16a以及16b的方向上，以使得大量引線端子可安置於同一方向上。另外，引線端子可彎曲以便表面黏著。

另外，封裝體30經模製以支撐散熱片20以及引線端子。封裝體30在其上部部分上具有開口以暴露散熱片20之上端以及引線端子之部分。同時，引線端子至少部分地穿透封裝體30之側壁且向外突出。

如參看圖6(a)所述，散熱片支撐環13以及連接端子15a以及15b經由開口而部分暴露。因此，封裝體30之上部部分形成有凹槽。另外，如參看圖6(b)所述，封裝體(在圖6(b)中為30a)可覆蓋除散熱片20之上端以外的多數部分且僅部分暴露引線端子。因此，可形成多個開口。在此狀況下，如圖6(b)中所示，多個凹槽形成於封裝體30a之上部部分上是較佳的。

封裝體30可為在將散熱片20插入且固定於散熱片支撐環13中之後，藉由熱固性樹脂之射出成形而形成的塑性樹脂。

同時，紫外光發光二極體晶片41、43以及45安裝於散熱片20之上表面上。儘管圖10中所示之紫外光發光二極體晶片或LED晶粒為2結合晶片，但本發明並不限於此。亦即，LED晶粒可為1結合晶片或1結合晶片與2結合晶片之組合中的任一者。

紫外光發光二極體晶片經由接線電連接至引線端子。若紫外光發光二極體晶片為2結合晶片，則紫外光發光二極體晶片中之每一者經由接線中之兩者電連接至引線端子中之兩者。同時，若紫外光發光二極體晶片中之至少一者為1結合晶片，則散熱片經由接線電連接至引線端子中之至少一者。

紫外光發光二極體晶片與引線端子之連接方法可變化，且視紫外光發光二極體封裝之所需要的特性而加以選擇。

同時，紫外光發光二極體晶片被由矽製成之密封劑(未圖示)密封。形成於封裝體30之上部部分上的凹槽以由矽製成之密封劑填充。另外，由矽製成之密封劑可能不含有磷光體而含有漫射材料。由矽製成之密封劑可形成為透鏡形狀。

圖11是根據本發明之另一實施例之晶片結構之紫外光發光二極體封裝的視圖。

參看圖11，紫外光發光二極體封裝包含基座板66、形成於基座板66之一端上的第一引線端子61，以及形成於基座板66之另一端上的第二引線端子62(以預定間隔與第一引線端子61隔開)。

第一引線端子61包含：形成於基座板66上(亦即，安裝LED晶片63之部分上)之上表面611、形成於基座板66之側上的側表面612以及形成於基座板66下之下表面613。第一引線端子61可大體形成為“ㄈ”之形狀。此時，第一引線端子61可具有散熱管之形狀，經由散熱管可易於耗散熱。另外，第二引線端子62包含：形成於基座板66上之上表面621、形成於基座板66之側上的側表面622，以及形成於基座板66下之下表面623。第二引線端子62可大體形成為“ㄈ”之形狀。

此時，第一引線端子61之上表面611以及第二引線端子62之上表面612可由具有高反射效率之材料形成，以增強自LED晶片63發射之光的反射效率。反射層可形成於上表面611以及612上。

第一引線端子61充當熱耗散構件。LED晶片63可安裝於第一引線端子61之上表面611上，且經由導線65電連接至第二引線端子62。紫外光發光二極體封裝可包括由矽製成之用於密封LED晶片63、導線65以及反射層之至少部分的密封劑64。

另外，由矽製成之密封劑64可能不含有磷光體，而可能含有漫射材料。由矽製成之密封劑64可形成為透鏡形狀。

圖12是根據本發明之又一實施例之燈結構之紫外光發光二極體封裝的截面圖。

參看圖12，紫外光發光二極體封裝包含第一引線端子51以及以預定間隔與第一引線端子51隔開之第二引線端子52。第一引線端子51充當熱耗散構件。此時，第一引線端子51可具有散熱管之形狀，經由散熱管可易於耗散熱。第一引線端子51具有凹槽部分，其形成於第一引線端子51之上部部分之預定區域中。具有預定斜率之反射層54可形成於凹槽部分之側壁表面上。具有優越反射性之各種金屬可用作反射層54。詳言之，在紫外光發光二極體之狀況下，以Al作為反射層54是較佳的。這是因為Al能防止反射層54吸收UV。

LED晶片53可安置於第一引線端子51之凹槽部分中，且經由導線56電連接至第二引線端子52。紫外光發光二極體封裝可包括由矽製成之用於密封LED晶片53、導線56以及反射層54之密封劑55，以及形成於引線端子51以及52之前端部分中的外模製構件57。

另外，由矽製成之密封劑可能不含有磷光體而可能含有漫射材料。由矽製成之密封劑可形成為透鏡形狀。

在下文中，將詳細地描述更進一步改良之燈結構之紫外光發光二極體封裝的其他各種實施例，此紫外光發光二極體封裝包括發射具有350奈米或更小之峰值波長之光的LED晶片以及用於保護LED晶片之不發黃材料，亦即，玻璃、石英或矽樹脂。

【發明模式】

圖13以及圖14分別是根據本發明之再一實施例之紫外光發光二極體封裝的截面圖以及分解圖。

參看圖13以及圖14，紫外光發光二極體封裝包括發射具有350奈米或更小之峰值波長之光的LED晶片102。

在本說明書中，術語“LED晶片”不僅意謂LED晶片自身而且意謂其上安裝有次載具(submount)之LED晶片。

紫外光發光二極體封裝具有燈結構，其中經由插腳式引線103a以及103b以及接線104施加外部功率。另外，紫外光發光二極體封裝包含基座110、附著於基座110上之保護杯120以及置於保護杯120上且黏著至其之帽蓋狀保護構件130。較佳地，基座110由具有優良電導率以及熱導率之金屬材料形成。更佳地，基座110由Ag、Au、Al或其合金，或塗佈有Ag、Au、Al或其合金之材料形成。

第一引線103a直接黏著至基座110之底表面。由於第一引線103a電連接至基座110上之反射杯120，故第一引線103a亦可電連接至安裝至反射杯120之LED晶片102之第一電極(未圖示)。基座110具有至少一(在此實施例中兩個)可穿過其之結構，即第二引線103b。提供絕緣黏著劑112於孔中，使第二引線103b穿過所述孔且以絕緣黏著劑112固定第二引線103b。此時，LED晶片102所安裝至之反射杯120以及電連接且熱連接至反射杯120之基座可作為熱耗散構件。

由具有優越傳導性以及反射性之材料(諸如Al或其合金)製成的反射杯120安裝於基座110上。反射杯120包含底部分122以及形成於底部分122周圍之側傾斜部分124。底部分122在其底表面處附著至基座110。LED晶片102附著至底部分122之頂表面。側傾斜部分124環繞LED晶片102之周邊，藉此防止光(例如)在帽蓋132之內表面中消失或損失。在此實施例中，反射杯120完全由鋁材料形成。然而，反射杯120可由鋁材料以外之另一光反射材料形成，或部分塗佈有此材料。

反射杯120具有用於容納穿過基座110且延伸之第二引線103b的引線孔126。此時，引線孔126定位於反射杯120之側傾斜部分124之一部分中。因此，引線孔126部分形成於具有相對寬之區域的側傾斜部分124中，故可能防止底部分122之面積減小，所述底部分122變成光的後反射區且LED晶片102附著至其。此時，接線104(特定言之，由Au材料製成之接線)連接由引線孔126容納之第二引線103b之一端以及LED晶片102之第二電極(未圖示)。

帽蓋狀保護構件130固定至反射杯120，且安裝於反射杯120上。在此實施例中，保護構件130包含帽蓋132以及透鏡134。帽蓋132具有開放之底端且在開放底端處附著至基座110之頂表面。較佳地，帽蓋132由塗佈有Al、Ag或Au之金屬材料形成。透鏡134由具有優越光性質以及高強度之玻璃材料(較佳地，石英材料)形成，且固定至帽蓋132之上端並安裝於所述上端上。帽蓋狀保護構件130安裝至基座110，同時環繞反射杯120以及LED晶片102。保護構件130之內部以N₂ 或空氣填充。此時，保護構件130之透鏡134設計成具有可實質上發射自反射杯120所反射之所有光的大小以及位置是較佳的。在此實施例中，透鏡134之直徑設計成大致等於反射杯120之上端之內徑。

類似前述實施例中由矽製成之密封劑，此實施例之保護構件130亦具有不發黃性質。原因是由玻璃或石英材料製成之透鏡具有不因來自LED晶片之熱而發黃的性質，且以N₂ 或空氣而與LED晶片隔開。

在此實施例之紫外光發光二極體封裝中，反射杯120防止光到達帽蓋132之內表面，故避免可能引起之光損失。由於反射杯120集中光且使光朝向透鏡134反射，故具有上述優點。

圖15是繪示根據本發明之再一實施例之紫外光發光二極體封裝的截面圖。圖15中所示之紫外光發光二極體封裝除保護構件之組態之外，實質上與前述實施例相同。因此，以下將省略與前述實施例重複之描述。

參看圖15，此實施例之紫外光發光二極體封裝具有僅由矽樹脂形成之不發黃保護構件300。矽樹脂不會因UV光而發生發黃現象。以液體矽填充反射杯120且接著固化液體矽而形成由矽樹脂形成之保護構件300。在此實施例之紫外光發光二極體封裝中，用以形成保護構件300之矽樹脂為尺寸穩定性低於典型環氧樹脂之樹脂。儘管如此，反射杯120之形狀以及尺寸受其內形狀約束，故反射杯120可形成具有所要形狀以及尺寸。由於與矽樹脂接觸之反射杯120之反射表面可將光反射至保護構件300之頂表面而不會造成光損失，故能獲得更增強之光輻射效率。另外，由於矽樹脂之固化時間短於環氧樹脂，故能縮短形成由樹脂製成之透鏡(模製構件)的時間。因此，矽樹脂可有助於縮短製造封裝的時間。

圖16以及圖17分別是繪示根據本發明之再一實施例之紫外光發光二極體封裝的透視圖以及截面圖。

參看圖16以及圖17，紫外光發光二極體封裝包括用於發射具有350奈米或更小之峰值波長之光的LED晶片202。另外，紫外光發光二極體封裝具有燈結構，其中經由插腳式引線203a以及203b以及接線204施加外部功率。

根據此實施例，紫外光發光二極體封裝包括由金屬材料形成之燈體210。燈體210包含基座212以及基座212之頂表面上呈階梯狀結構之環狀圍欄部分214。此時，燈體210較佳由具有優越電導率以及熱導率之金屬材料形成。更佳地，燈體210由Ag、Au、Al或其合金或部分塗佈有前述金屬之金屬材料形成。

第一插腳式引線203a直接附著至基座212之底表面。由於基座212由具有優越電導率之材料製成，故安裝於基座212上之LED晶片202之第一電極(未圖示)與第一插腳式引線203a經由基座212彼此電連接。由於基座212具有優良導熱性，故基座212可作為將LED晶片202之熱耗散至外部的熱耗散構件。

另外，基座212具有至少一(在此實施例中兩個)可穿過基座212之第二插腳式引線203b。提供絕緣黏著劑2122被於孔中，使第二插腳式引線203b穿過所述孔且以絕緣黏著劑固定第二插腳式引線203。基座212之頂表面上的圍欄部分214界定安裝LED晶片202之空間，且提供矽模製構件220之模，以下將描述之。第二插腳式引線203b經由接線(較佳地，由Au材料製成之接線)連接至LED晶片202之第二電極(未圖示)。

同時，由具有階梯結構之圍欄部分214定型而形成的矽模製構件220以低深度覆蓋LED晶片202。因此，有可能最小化自LED晶片202產生且照射至圍欄部分214之內表面的光量。藉由以注射器或其類似物將液體矽樹脂注入圍欄部分214，接著固化液體矽樹脂而形成矽模製構件220。此時，矽模製構件220具有因表面張力而在發光方向上凸起之彎曲發光表面，藉此增強發光表面上之發光效率。作為本發明之最佳實施例，矽模製構件之發光表面為凸起的。然而，發光表面可為凹入或平坦的。

用於形成矽模製構件220之矽樹脂與用於形成模製構件之習知環氧樹脂相比，在轉移模製方法中，其在尺寸或形狀穩定性方面皆較差。然而，可使用將液體矽樹脂注入圍欄部分214之模製方法，來彌補前述尺寸或形狀穩定性之不足。另外，因為矽樹脂之固化時間短於環氧樹脂之固化時間，故可縮短由樹脂製成之模製構件的時間。因此，矽樹脂有助於縮短用於製造封裝之時間。

在此實施例中描述：燈體210具備下述結構，基座212以及圍欄部分214由金屬材料一體成形，且使用三個插腳式引線203a以及203b。然而，基座212以及圍欄部分214可由不同的材料形成。再者，不一定要使用三個插腳式引線，使用兩個或兩個以上插腳式引線可能就足夠了。

圖18是繪示根據本發明之再一實施例之紫外光LED封裝的截面圖，其中基座以及圍欄部分由不同材料形成且提供兩個插腳式引線。

參看圖18，燈體310具有基座312，其由絕緣材料製成，且定形於環狀支撐部分312a內側。另外，將界定安裝LED晶片302之空間的管道狀圍欄部分314提供於基座312上。在此實施例中，圍欄部分314具有管道結構，其中圍欄部分314之上部部分以及下部部分為開放。下部部分結合至支撐部分312a且由支撐部分312a支撐，而上部部分為開放以進行光發射。管道狀圍欄部分314具有一高度，使得矽模製構件320可形成為具有相當深度。較佳地，圍欄部分314由具有優良反射性質之鋁材料製成。

基座312組態成使第一插腳式引線303a以及第二插腳式引線303b可穿過其且固定至其。第一插腳式引線303a以及第二插腳式引線303b分別在其末端處經由接線304電連接至LED晶片302之第一電極以及第二電極(未圖示)。

圖19是說明製造以上所述之紫外光發光二極體封裝之方法流程圖。

如圖19中所示，根據此實施例之製造紫外光發光二極體封裝之方法包含製備燈體之步驟S101、安裝LED之步驟S102以及形成矽模製構件之步驟S103。

在製備燈體之步驟S101中，如圖16以及圖17中所示，製備具有金屬連結之結構的燈體210，或如圖18中所示，製備具有裝配結構之燈體310。如圖16至圖18中所示，燈體210形成為具有LED晶片202或302所附著至之基座212或312，以及用於環繞LED晶片202或302之周邊的圍欄部分214或314。此時，可在製備燈體之步驟S101中或在安裝LED晶片之步驟S102中執行安裝插腳式引線203a以及203b或303a以及303b之製程，以下將描述其。

接著，在安裝LED晶片之步驟S102中，將LED晶片202或302附著於位於燈體210或310之圍欄部分214或314內側的基座212或312上。在安裝製程之前或之後使用接線來執行導線連接製程。

其後，執行在圍欄部分214或314內側形成矽模製構件220或320之步驟S103。在此步驟中，執行以矽樹脂填充圍欄部分214或314之製程。此時，在填充製程中可使用自動化裝置中之注射器(未圖示)或液體注入器(未圖示)。在以液體矽樹脂填充圍欄部分214或314之後，固化液體矽樹脂。已固化矽樹脂可形成為圖16以及圖17中所示之矽模製構件220，或圖18中所示之矽模製構件230。

圖20繪示根據本發明之再一實施例之紫外光發光二極體封裝。參看圖20，此實施例之燈體410僅具有具完全平坦結構的基座，在所述結構中，插腳式引線經附著且裝配以穿過燈體410，但不具有前述實施例中所述之圍欄部分。如圖17以及圖18中所述，LED晶片402附著於燈體410之基座之頂表面上。另外，將液體矽樹脂置於基座之頂表面上以覆蓋LED晶片402。此時，液體矽樹脂可覆蓋LED晶片402，同時因表面張力而維持彎曲表面。較佳地，在矽模製構件420中含有用於調整光色彩之磷光體。在此實施例中，預先將呈粉末形態之磷光體與液體矽混合，以包含在矽模製構件420中。然而，此並不限制本發明。

10．．．引線框架

11．．．外框架

13．．．散熱片支撐環

15a．．．連接端子

15b．．．連接端子

16a．．．已切割連接端子

16b．．．已切割連接端子

17a．．．引線端子

17b．．．引線端子

17c．．．引線端子

19a．．．引線端子

19b．．．引線端子

19c．．．引線端子

20．．．散熱片

21．．．基座

23．．．突起

23a．．．支撐環收納凹槽

30．．．封裝體

30a．．．封裝體

40．．．紫外光發光二極體晶片

41．．．紫外光發光二極體晶片

41a．．．1結合晶片

43．．．紫外光發光二極體晶片/2結合晶片

45．．．紫外光發光二極體晶片/2結合晶片

51．．．第一引線端子

52．．．第二引線端子

53．．．LED晶片

54．．．反射層

55．．．密封劑

56．．．導線

57．．．外模製構件

61．．．第一引線端子

62．．．第二引線端子

63．．．LED晶片

64．．．密封劑

65．．．導線

66．．．基座板

102．．．LED晶片

103a．．．第一引線

103b．．．第二引線

104．．．接線

110．．．基座

112．．．絕緣黏著劑

120．．．保護杯/反射杯

122．．．反射杯之底部分

124．．．反射杯之側傾斜部分

126．．．引線孔

130．．．保護構件

132．．．帽蓋

134．．．透鏡

202．．．LED晶片

203a．．．第一插腳式引線

203b．．．第二插腳式引線

204．．．接線

210．．．燈體

212．．．基座

214．．．圍欄部分

220．．．矽模製構件

300．．．保護構件

302．．．LED晶片

303a．．．第一插腳式引線

303b．．．第二插腳式引線

304．．．接線

310．．．燈體

312．．．基座

312a．．．支撐部分

314．．．圍欄部分

320．．．矽模製構件

402．．．LED晶片

410．．．燈體

420．．．矽模製構件

611．．．第一引線端子之上表面

612‧‧‧第一引線端子之側表面

613‧‧‧第一引線端子之下表面

621‧‧‧第二引線端子之上表面

622‧‧‧第二引線端子之側表面

623‧‧‧第二引線端子之下表面

2122‧‧‧絕緣黏著劑

圖1是說明UV之種類的視圖。

圖3是根據本發明之一實施例之紫外光發光二極體封裝的方法流程圖。

圖4至圖10是說明圖3中流程圖之製造紫外光發光二極體封裝之方法的視圖。

圖13是根據本發明之再一實施例之紫外光發光二極體封裝的截面圖。

圖14是圖13中所示之紫外光發光二極體封裝之分解圖。

圖15是根據本發明之再一實施例之紫外光發光二極體封裝的截面圖。

圖16是根據本發明之再一實施例之紫外光發光二極體封裝的透視圖。

圖17是圖16中所示之紫外光發光二極體封裝之截面圖。

圖18是根據本發明之再一實施例之紫外光發光二極體封裝的截面圖。

圖19是說明製造圖16至圖18中所示之紫外光發光二極體封裝之方法的流程圖。

圖20是根據本發明之再一實施例之紫外光發光二極體封裝的截面圖。