TWI476967B - 發光二極體模組 - Google Patents

發光二極體模組 Download PDF

Info

Publication number
TWI476967B
TWI476967B TW101113892A TW101113892A TWI476967B TW I476967 B TWI476967 B TW I476967B TW 101113892 A TW101113892 A TW 101113892A TW 101113892 A TW101113892 A TW 101113892A TW I476967 B TWI476967 B TW I476967B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
emitting diode
electrode
substrate
guiding portion
Prior art date
Application number
TW101113892A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201345004A (zh
Inventor
Chao Hsiung Chang
Hou Te Lin
Ming Ta Tsai
Original Assignee
Advanced Optoelectronic Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advanced Optoelectronic Tech filed Critical Advanced Optoelectronic Tech
Publication of TW201345004A publication Critical patent/TW201345004A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI476967B publication Critical patent/TWI476967B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483Containers
    • H01L33/486Containers adapted for surface mounting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)

Description

發光二極體模組
本發明涉及一種半導體結構,尤其涉及一種發光二極體光源。
習知的發光二極體模組包括一基板、固定在基板一側的發光二極體及安裝在基板上並將發光二極體收容其內的一透鏡。所述透鏡包括與基板配合的一固定部,業界通常採用在固定部底面塗覆玻璃膠的方式,使透鏡的固定部直接黏於所述基板的表面上,從而使透鏡與基板固定連接。然而,在塗覆玻璃膠及黏接的過程中,極易導致玻璃膠分佈不均勻而使固定部與基板表面連接不穩固,從而影響發光二極體模組的正常工作。
有鑒於此,有必要提供一種透鏡與基板穩固連接的發光二極體模組。
一種發光二極體模組,包括發光二極體及與所述發光二極體配合的透鏡,所述透鏡包括導光部及自導光部凸設的卡榫,所述發光二極體包括基板及貼設於基板上且間隔設置的第一電極與第二電極,所述第一電極及第二電極分別開設有通孔,所述卡榫具有粗糙部,所述卡榫分別穿設第一電極及第二電極的通孔並使其粗糙部貼設所述基板。
與習知技術相比,本發明提供的發光二極體模組中透鏡與基板的 接著力更大,連接更加穩固。
1‧‧‧發光二極體模組
10‧‧‧發光二極體
11‧‧‧基板
12‧‧‧第一電極
13‧‧‧第二電極
20‧‧‧發光二極體晶片
31‧‧‧封罩
32‧‧‧螢光粉
40‧‧‧透鏡
41‧‧‧導光部
43‧‧‧粗糙結構
45‧‧‧卡榫
50‧‧‧流道
121a、121、131‧‧‧通孔
411‧‧‧底面
413‧‧‧側面
415‧‧‧頂面
417‧‧‧空穴
431‧‧‧凸起
453‧‧‧固定腳
457‧‧‧粗糙部
4151‧‧‧第二自由曲面
4153‧‧‧連接處
4171‧‧‧第一自由曲面
4173‧‧‧環面
4175‧‧‧凹面
4531‧‧‧凹穴
4535‧‧‧凹槽
4571‧‧‧容置穴
圖1為本發明一較佳實施例中的發光二極體模組的組合示意圖。
圖2為圖1所示電路的俯面示意圖。
圖3為圖1所示的卡榫的局部放大圖。
圖4為圖3所示卡榫在YZ平面的投影圖。
圖5為本發明另一實施例中的卡榫在YZ平面的投影圖。
圖6為另一實施例中的電路的俯面示意圖。
請參閱圖1,本發明的發光二極體模組1包括一發光二極體10及與該發光二極體10配合的一透鏡40。
該發光二極體10包括一平直的基板11、位於該基板11上表面且間隔設置的一第一電極12、一第二電極13及位於該第一電極12上並與該第一電極12及第二電極13電性連接的一發光二極體晶片20。
請同時參閱圖2,所述第一電極12靠近第二電極13的一端開設有二貫穿第一電極12上下表面的通孔121。所述二通孔121沿第一電極12的橫向並排、間隔設置。所述第二電極13靠近第一電極12的一端中部開設有一貫穿第二電極13上下表面的通孔131。該等通孔121、131用於與透鏡40配合。該等通孔121、131在第一電極12及第二電極13一側表面的連線形成一三角形。
請再次參閱圖1,該透鏡40將該發光二極體晶片20收容於其內,用以改變發光二極體10的出光路徑,從而提高發光二極體10的光 利用率。為了避免發光二極體晶片20受損,一透明的封罩31設置於該基板11上並將該發光二極體晶片20圍設。當然,上述實施例中,該封罩31內還可進一步設置所需的螢光粉32,從而得到不同顏色的光線。
該透鏡40由光學性能優越的透明材料一體成型,如PMMA或PC塑膠。
該透鏡40包括一導光部41、自導光部41一側表面向外凸設的一粗糙結構43及二卡榫45。
所述導光部41包括一彎曲頂面415、一水平的底面411及連接該底面411與頂面415的一環形側面413。該頂面415連接該側面413頂端並位於該底面411上方,該側面413自該底面411邊緣傾斜向上、向外延伸形成。該頂面415為透鏡40的出光面,該發光二極體10發出的大部分光線集中自該頂面415向外發射,少部分光線自該側面413向外發射。該頂面415較底面411寬,且包括二第二自由曲面4151。每一第二自由曲面4151向外凸設形成,該二第二自由曲面4151相互連接而共同構成一翼型結構,該二第二自由曲面4151的連接處4153位於一第一自由曲面4171中心的正上方。該頂面415距離底面411的高度自該二第二自由曲面4151的連接處4153向相對兩側遞增至對應底面411的邊緣後朝向側面413逐漸遞減。本申請中,該頂面415所在的區域為發光二極體的有效照明範圍。該導光部41自底面411中部朝向頂面415豎直凹陷形成一空穴417,用以將發光二極體晶片20及封罩31收容於其內。該空穴417由朝向頂面415並位於導光部41中部的一第一自由曲面4171及連接該第一自由曲面4171的一豎直環面4173圍設形成。該第一自由 曲面4171為該透鏡40的入光面,其距離該底面411的高度自其中部向相對兩側逐漸降低。該空穴417的寬度與封罩31的寬度大致相等,而其高度較封罩31高。
所述粗糙結構43自導光部41的底面411向外凸設形成。該粗糙結構43為均勻分佈於底面411上、空穴417周緣的若干連續的凸起431,每一個凸起431形狀、大小及其高度相同。每一凸起431均呈梯形,其寬度自與底面411相連的頂端向遠離底面411的底端逐漸減小,該凸起431自底面411向下延伸的高度小於該卡榫45自導光部的底面411向下延伸的高度,且在凸起431遠離底面411的底端的內表面上塗設一反射層(圖未示),從而使得入射至該凸起431的光線能夠集中反射回透鏡40。相鄰凸起431的頂面邊緣相互連接,其他部分間隔設置。
該粗糙結構43位於第一電極12、第二電極13的上方並與之間隔設置,從而使該粗糙結構43與第一電極12、第二電極13的上表面之間形成一流道50,以使該發光二極體晶片20散發的熱量自該流道50向外散發。該發光二極體10的封罩31收容在空穴417內,該封罩31的側邊貼設空穴417的環面4173,其頂端與第一自由曲面4171間隔設置,並形成一穹狀凹面4175。此時,該發光二極體晶片20位於該第一自由曲面4171的正下方且距離該第一自由曲面4171一倍焦距以上的距離,從而使發光二極體晶片20發出的光線經透鏡40向有效照明區域內均勻發散。
該等卡榫45位於導光部41的底面411的邊緣,穿設發光二極體10的第一電極12及第二電極13的通孔121和通孔131並與基板配合,從而將透鏡40固定在基板上。
請同時參閱圖1及圖3,所述每一卡榫45自導光部41的底面411向外凸設形成,其大致為一圓形柱體,且該卡榫45的內逕自靠近導光部41的頂端向遠離該導光部41的底端逐漸減小,且該卡榫45垂直於該導光部41向下延伸的高度大於該粗糙結構43垂直於該導光部41向下延伸的高度。以該卡榫45垂直於基板11向上延伸的方向為Z軸方向,以基板11垂直於Z軸的前後方向為Y軸方向,以基板11垂直於Z軸及Y軸的左右方向為X軸方向。
該卡榫45的底部開設有一凹穴4531,該凹穴4531自該卡榫45底部沿Z軸方向內凹形成,其沿Y軸方向貫穿該卡榫45的底部,用於收容膠體於其內。該凹穴4531沿X軸方向延伸的寬度自靠近導光部41的頂部向遠離導光部41的底部逐漸減小,且該凹穴4531自底部沿Z軸方向延伸的高度等於該通孔121、131的深度。二固定腳453位於該凹穴4531的相對兩側且圍設該凹穴4531,所述二固定腳453在XZ平面的投影呈梯形,且其沿X軸方向延伸的寬度自靠近基板11的底端向遠離基板11的頂端逐漸減小,且每一固定腳453沿Z軸方向的高度等於該通孔121、131的深度。該固定腳453在YZ平面的投影也呈梯形,其沿Y軸方向延伸的寬度自靠近導光部41的一端向遠離導光部的一端逐漸減小,且其外表面與該卡榫45的側面共面。
請同時參閱圖4,該卡榫45的底端即每一固定腳453的底面形成一粗糙部457,該粗糙部457為連續的突起,用於增大固定腳453與基板11之間的摩擦力,在本實施例中,該等突起為鋸齒狀,當然,其還可為駐波、弦波等其他形狀。該等突起與基板11接觸的一端依次連接形成一波形曲面。相鄰的二突起之間形成有一容置穴 4571。該容置穴4571自該固定腳453靠近基板11一側的底面向靠近導光部的方向內凹形成,其沿XZ平面的投影呈三角形。該容置穴4571的寬度自與基板11接觸的一端向遠離基板11的一端逐漸減小。
當該透鏡40與該發光二極體10固定連接時,先在通孔121和131內灌入適量的膠體,然後將卡榫45分別插設於對應的通孔121和131內直至固定腳453的粗糙部457抵頂基板11的表面。此時,固定腳453插設在膠體中,卡榫45的凹穴4531內及固定腳的容置穴4571內注滿膠體。該卡榫45的側面外緣與該通孔121、131的邊緣相抵合,如此便能實現透鏡與發光二極體的黏接。
本實施例中,由於固定腳453的粗糙部457增大了與基板11的接觸面積,從而增大了兩者之間的摩擦力,使兩者連接更加牢固;並且由於粗糙部457的容置穴4571及凹穴4531內充滿了膠體,使得該固定腳453與該基板11的接著力增大,進一步使得該透鏡40不易鬆動;可以理解地,此處的卡榫45數目不限於2個,可以根據實際需要而為多個,只要卡榫的數目與通孔的數目相對應即可。如卡榫的數目和通孔的數目都為3個,由於三個卡榫分別容置於三個通孔121a、131內(如圖6所示),且三者的連接點構成一三角形,利用三角形的穩定性特徵,該透鏡40可以更加穩固地固定於基板11之上。
請同時參閱圖5,另一實施例中,為了能夠實現先使卡榫45插設在通孔121、131中然後在通孔121、131中注入膠體來實現卡榫45與基板11的連接,在不同於凹穴4531延伸的方向上開設另外一凹槽4535,在本實施例中,該凹槽4535貫穿該卡榫45的底部,且其 延伸方向與該凹穴4531延伸的方向相互垂直,即該凹槽4535沿X軸方向貫穿該卡榫45的底部。所述凹槽4535在YZ平面內的投影呈梯形,其沿Y軸延伸的寬度自靠近導光部的頂端朝向遠離導光部的底端逐漸減小。如此,便使凹穴4531與凹槽4535沿X軸方向及Y軸方向均連通。所述凹槽4535沿Z軸方向自底面向上延伸的高度大於凹穴4531沿Z軸方向自底面向上延伸的高度。如此,當固定腳453插設在通孔121、131中後,該凹槽4535的頂端位於第一電極12、第二電極13上方,此時,可藉由自凹槽4535向通孔中注入膠體來實現卡榫與基板的連接。
可以理解地,在其他實施例中,通孔、卡榫、收容槽及固定腳可以具有其他所需的形狀、結構、數量及特徵,只要其能夠增強透鏡與基板的接著力,使得透鏡與基板穩固連接即可。
45‧‧‧卡榫
453‧‧‧固定腳
457‧‧‧粗糙部
4531‧‧‧凹穴
4571‧‧‧容置穴

Claims (10)

  1. 一種發光二極體模組,包括發光二極體及與所述發光二極體配合的透鏡,所述透鏡包括導光部及自導光部凸設的卡榫,所述發光二極體包括基板及貼設於基板上且間隔設置的第一電極與第二電極,其改良在於:所述第一電極及第二電極分別開設有通孔,所述卡榫具有粗糙部,所述卡榫分別穿設第一電極及第二電極的通孔並使其粗糙部貼設所述基板,所述卡榫的底部開設有凹穴,以用於收容膠體於其內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體模組,其中,所述粗糙部為形成於所述卡榫底部的連續的突起,所述突起之間形成自所述卡榫底部向靠近導光部方向內凹的容置穴。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體模組,其中,所述容置穴的寬度自所述卡榫底部向靠近導光部的一端逐漸減小,所述突起與所述基板接觸的一端依次連接形成一波形曲面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體模組,其中,所述凹穴貫穿所述卡榫底部,所述凹穴的寬度自靠近導光部的一端朝向遠離導光部的一端逐漸減小。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體模組,其中,所述凹穴由基板向導光部延伸的高度等於所述通孔的深度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體模組,其中,在不同於所述凹穴延伸方向上,再開設一凹槽,以用於進一步收容膠體於其內,所述凹槽與凹穴連通。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的發光二極體模組,其中,所述凹槽延伸的方向與所述凹穴延伸的方向相互垂直。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的發光二極體模組,其中,所述凹槽由基板嚮導光部延伸的高度大於所述凹穴由基板嚮導光部延伸的高度,所述凹槽貫穿所述卡榫底部,且其頂端位於第一電極或第二電極上方。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的發光二極體模組,其中,所述凹槽的寬度自靠近導光部的一端朝向遠離導光部的一端逐漸減小。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體模組,其中,所述卡榫的數目和通孔的數目均為3個。
TW101113892A 2012-04-16 2012-04-19 發光二極體模組 TWI476967B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210109246.3A CN103378252B (zh) 2012-04-16 2012-04-16 发光二极管模组

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201345004A TW201345004A (zh) 2013-11-01
TWI476967B true TWI476967B (zh) 2015-03-11

Family

ID=49324296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101113892A TWI476967B (zh) 2012-04-16 2012-04-19 發光二極體模組

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8779442B2 (zh)
CN (1) CN103378252B (zh)
TW (1) TWI476967B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI672467B (zh) * 2018-09-28 2019-09-21 大陸商光寶光電(常州)有限公司 發光單元

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103515517B (zh) * 2012-06-20 2016-03-23 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管模组
JP6730017B2 (ja) * 2014-11-10 2020-07-29 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 発光素子パッケージ、及びこれを含む照明システム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200735414A (en) * 2005-06-10 2007-09-16 Cree Inc Power lamp package
TW200802975A (en) * 2006-04-05 2008-01-01 Samsung Electro Mech Light emitting diode package having anodized insulation layer and fabrication method therefor
TW200834968A (en) * 2007-02-13 2008-08-16 Harvatek Corp Method of making light-emitting diode structure with high heat dissipation effect and structure made thereby
US20110068356A1 (en) * 2009-09-21 2011-03-24 Walsin Lihwa Corporation Method of manufacturing light emitting diode packaging lens and light emmiting diode package
TWM404494U (en) * 2010-02-26 2011-05-21 Ind Tech Res Inst LED module and LED package thereof

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4013077B2 (ja) * 2005-11-21 2007-11-28 松下電工株式会社 発光装置およびその製造方法
KR100723247B1 (ko) * 2006-01-10 2007-05-29 삼성전기주식회사 칩코팅형 led 패키지 및 그 제조방법
US20080203412A1 (en) * 2007-02-28 2008-08-28 E-Pin Optical Industry Co., Ltd. LED assembly with molded glass lens
CN101459162B (zh) * 2007-12-11 2010-12-08 富士迈半导体精密工业(上海)有限公司 固态发光器件
JP4989614B2 (ja) * 2007-12-28 2012-08-01 サムソン エルイーディー カンパニーリミテッド. 高出力ledパッケージの製造方法
TWI528508B (zh) * 2008-10-13 2016-04-01 榮創能源科技股份有限公司 高功率發光二極體陶瓷封裝之製造方法
US20100237378A1 (en) * 2009-03-19 2010-09-23 Tzu-Han Lin Light emitting diode package structure and fabrication thereof
CN201655838U (zh) * 2010-02-08 2010-11-24 罗本杰(北京)光电研究所有限公司 一种led光源的流体封装结构
CN102447042A (zh) * 2010-10-15 2012-05-09 展晶科技(深圳)有限公司 Led封装结构及制程
CN103187504A (zh) * 2011-12-27 2013-07-03 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管封装结构
CN103311418B (zh) * 2012-03-06 2017-05-24 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管模组

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200735414A (en) * 2005-06-10 2007-09-16 Cree Inc Power lamp package
TW200802975A (en) * 2006-04-05 2008-01-01 Samsung Electro Mech Light emitting diode package having anodized insulation layer and fabrication method therefor
TW200834968A (en) * 2007-02-13 2008-08-16 Harvatek Corp Method of making light-emitting diode structure with high heat dissipation effect and structure made thereby
US20110068356A1 (en) * 2009-09-21 2011-03-24 Walsin Lihwa Corporation Method of manufacturing light emitting diode packaging lens and light emmiting diode package
TWM404494U (en) * 2010-02-26 2011-05-21 Ind Tech Res Inst LED module and LED package thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI672467B (zh) * 2018-09-28 2019-09-21 大陸商光寶光電(常州)有限公司 發光單元

Also Published As

Publication number Publication date
TW201345004A (zh) 2013-11-01
CN103378252A (zh) 2013-10-30
CN103378252B (zh) 2016-01-06
US8779442B2 (en) 2014-07-15
US20130270590A1 (en) 2013-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5797393B2 (ja) 発光素子パッケージ
US8231237B2 (en) Sub-assembly and methods for forming the same
KR100874556B1 (ko) 깔때기 모양의 렌즈를 가진 발광 다이오드 스포트라이트
CN103633079B (zh) 发光器件
US20160201875A1 (en) Optical lens, light emitting module and light unit having the same
TWI418854B (zh) 透鏡結構
TWI442003B (zh) 發光二極體模組
US20110116272A1 (en) Lens and light emitting apparatus having the same
JP2011114341A (ja) 発光素子パッケージ及びその製造方法
TWI543408B (zh) 發光二極體光源及其封裝方法
TWI478399B (zh) 發光二極體模組
TWI447973B (zh) 發光二極體封裝、發光二極體模組與發光二極體燈
CN109814189B (zh) 光学器件以及包括光学器件的光源模块
US20090268471A1 (en) Lens device and illumination apparatus having the same
TWI476967B (zh) 發光二極體模組
US8764231B2 (en) Light-emitting diode light source
KR101861232B1 (ko) 발광모듈
KR20130062005A (ko) 발광 모듈 및 렌즈
TWI565102B (zh) 發光二極體模組及使用該發光二極體模組的燈具
KR20130062222A (ko) 발광 모듈 및 렌즈
TW201426966A (zh) 發光二極體燈條
KR102098301B1 (ko) 조명 장치
KR101221279B1 (ko) 엘이디 램프
TWM550478U (zh) 一種具均勻出光之發光裝置
TWM649796U (zh) 插件式雷射光源模組

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees