TWI517458B - 發光二極體封裝 - Google Patents

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Description

發光二極體封裝
本申請案主張於2011年3月2日向韓國智慧財產局提出申請之韓國專利申請案第10-2011-0018519號的優先權，其內容以全文引用的方式併入本文中。
本發明是有關於一種發光二極體封裝，且更明確地說，是有關於一種信賴性(reliability)良好的發光二極體封裝。
一般而言，發光二極體封裝包括多個發光二極體晶片以及用以提供電源至發光二極體晶片之導線架(lead frame)。導線架藉由封裝體支撐且經由焊線(bonding wire)與發光二極體晶片電性連接。封裝體不僅提供導線架支撐，而同時也保護容納於其中的發光二極體晶片。
在習知技術的發光二極體封裝結構中，一對發光二極體晶片配置於一對面向配置之導線架(a pair of facing lead frames)。
圖1為一種傳統發光二極體封裝的平面示意圖。
請參照圖1，一對導線架2a、2b藉由定義於二者之間的一線性間隙(linear gap)來設置，並且藉由塑料製成的封裝體4支撐。一對發光二極體晶片6a、6b分別配置於這對導線架2a、2b上。封裝體4包括一凹槽(cavity)，且發光二極體晶片6a、6b透過凹槽而暴露，且此凹槽內填充透光性封裝材料以使得從發光二極體晶片6a、6b所發出的 光穿透封裝材料(encapsulation material)。
在傳統的發光二極體封裝中，一條焊線w1連接於第一導線架2a上的第一發光二極體晶片6a與第二導線架2b之間，而另一條焊線w2則連接於第二導線架2b上的第二發光二極體晶片6b與第一導線架2a之間。
確保在發光二極體晶片6a或6b之內端點與導線架2a或2b之間存在足夠的焊線接合區域(sufficient wire bonding region)是有必要的，但為了縮短第一發光二極體晶片6a與第二發光二極體晶片6b之間的距離會造成許多限制。當無法確保在發光二極體晶片6a或6b之內端點與導線架2a或2b之間存在足夠的焊線接合區域時，齊納二極體7(Zener diode)的配置將會有許多限制。
形成洞杯(hole cup)以容納導線架上的發光二極體晶片之技術可應用於發光二極體封裝中，且此技術可改善發光二極體封裝之發光效率(luminous efficacy)與散熱性能。然而，由於導線架上之不足焊線接合區域會造成洞杯尺寸之限制，故此技術將難以應用於如上所述的傳統發光二極體封裝中。
本發明之一示範實施例提供一種發光二極體封裝，其可增加對於導線架之焊線接合區域或齊納二極體的配置區域，且無需增加配置於相鄰導線架上的發光二極體晶片之間的距離。
本發明之另一示範實施例提供一種發光二極體封裝， 其可增加對於導線架之焊線接合區域或齊納二極體的配置區域，且無需減少應用於相鄰導線架的洞杯之尺寸。
本發明之附加特徵將更詳細地在以下說明書中加以描述，以及從說明書的內容部分特徵將可更明顯易懂，或可藉由實施本發明而得知。
根據本發明的一個觀點，一種發光二極體封裝包括一第一導線架，其包括形成於其中的第一洞杯；一第二導線架其包括形成於其中的第二洞杯，第二導線架面向第一導線架配置，且一間隙位於第一導線架與第二導線架之間；一配置於第一洞杯上之第一發光二極體晶片；以及一配置於第二洞杯上之第二發光二極體晶片。在此，第一導線架及第二導線架具有第一擴大區域與第二擴大區域，第一擴大區域以及第二擴大區域跟與其相鄰之多個區域相較分別具有一較大面積，第一擴大區域與第二擴大區域分別形成於間隙與第一洞杯之間以及間隙與第二洞杯之間。
在一示範實施例中，第一擴大區域與第二擴大區域可藉由一彎曲形之間隙或一斜線形之間隙所形成。
在一示範實施例中，從第一發光二極體晶片延伸的一焊線之一端可與第二擴大區域接合，且從第二發光二極體晶片延伸的一焊線之一端可與第一擴大區域接合。
在一示範實施例中，第一擴大區域或第二擴大區域包括一齊納二極體。
在一示範實施例中，第一擴大區域可以一斜對角方向面向第二擴大區域，且一間隙位於第一擴大區域與第二擴 大區域之間。
根據本發明的另一個觀點，一種發光二極體封裝包括一第一導線架與一第二導線架，而第一導線架與第二導線架之多個內端點彼此相鄰，且一間隙位於第一導線架與第二導線架之間；以及一第一發光二極體晶片與一第二發光二極體晶片分別配置於第一導線架與第二導線架上。在此，各個內端點包括擴大焊線接合區域的一前端以及與前端連接的一後端，且從第一發光二極體晶片與第二發光二極體晶片延伸的各個焊線係與靠近對應之此前端的擴大區域接合。
在一示範實施例中，第一導線架與第二導線架包括第一洞杯與第二洞杯分別容納第一發光二極體晶片與第二發光二極體晶片。
在一示範實施例中，第一擴大區域可形成於第一洞杯與第一導線架之前端之間，第二擴大區域可形成於第二洞杯與第二導線架之前端之間，從第一發光二極體晶片延伸的焊線之一端可與第二擴大區域接合，且從第二發光二極體晶片延伸的焊線之一端可與第一擴大區域接合。
在一示範實施例中，第一擴大區域或第二擴大區域包括一齊納二極體。
為讓本發明之上述與其特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
下文將參照附圖及其所示之示範實施例更完整地說明 本發明。然而，本發明能夠以許多不同的形式來實施，不應被視為僅限於本文所述實施例。更確切地說，提供這些實施例只是為了使本公開內容透徹、完整，並且對任何本領域熟知此項技藝者更完整地傳達本發明之範圍。於附圖中，為了清楚起見，各層及各區域之尺寸可能被誇大繪示。所有附圖中已使用的相同參考數字儘可能表示相同元件。
圖2為根據本發明一示範實施例之發光二極體封裝的平面示意圖，而圖3為圖2之沿著I-I線的剖面示意圖。
如圖2及圖3所示，根據一示範實施例，發光二極體封裝1包括第一導線架21、第二導線架22、實質上呈矩形之封裝體40、第一發光二極體晶片61以及第二發光二極體晶片62。封裝體40支撐第一導線架21與第二導線架22，而第一發光二極體晶片61與第二發光二極體晶片62接收從第一導線架21與第二導線架22的電源以發出光源。
封裝體40可由射出成型(injection molding)之塑膠樹脂所形成，以支撐第一導線架21與第二導線架22，前述之例如為聚鄰苯二甲醯胺(polyphthalamide,PPA)。在本實施例中，封裝體40在其上部分(upper portion)形成有瘦長的矩形凹槽42。透過凹槽42，第一導線架21與第二導線架22之上表面會被局部地暴露。在凹槽42內，第一發光二極體晶片61與第二發光二極體晶片62分別配置於第一導線架21與第二導線架22上。透光性封裝材料80(請參照圖3)填入凹槽42中以保護第一發光二極體晶片61與第二發光二極體晶片62。
第一導線架21與第二導線架22延伸通過封裝體40之相對側邊並且形成發光二極體封裝1之外部端子(external terminals)。在此，部分組成外部端子的第一導線架21與第二導線架22之外部係部分被彎曲，以與封裝體40之一底表面實質上共平面。
在封裝體40之凹槽42內部，第一導線架21與第二導線架21彼此分離，以定義出一位於第一導線架與第二導線架之間的間隙(g)。此外，第一導線架21與第二導線架22在形成時分別具有第一洞杯212與第二洞杯222。第一發光二極體晶片61配置於第一洞杯212上，而第二發光二極體晶片62則配置於第二洞杯222上。第一洞杯212與第二洞杯222的形狀實質上為矩形並且沿著凹槽42之長度方向延伸，意即，第一洞杯212與第二洞杯222的形狀為一具有長邊(long sides)與短邊(short sides)之矩形。另外，第一洞杯212與第二洞杯222之內壁具有斜面(slanted surfaces)以改善反射率。另外，第一洞杯212與第二洞杯222之底表面係暴露於外，且與封裝體40之底表面實質上共平面。
同時，此間隙(g)具有類似雷電的彎曲形狀，其將第一導線架21與第二導線架22之各內端點劃分成一前端213a或223a以及一後端213b或223b，後端213b或223b與前端213a或223a連接，且形成於前端213a或223a之後側。前端213a或223a從對應的導線架21或22朝向其他導線架22或21突出並且超過後端213b或223b。第一導線架21之前端213a面向相鄰的第二導線架22之後端223b，且 第一導線架21之後端213b面向相鄰的第二導線架22之前端223a。
前端213a或223a擴大靠近前端213a或223a的區域之面積，此擴大面積超越其他端之面積。在本實施例中，上述的擴大區域用以作為焊線接合區域，且擴大區域與從發光二極體晶片61或62延伸的焊線W1或W2接合。因此，本實施例可以確保在靠近第一導線架21與第二導線架22之內端點具有足夠的擴大焊線接合區域，且無需增加第一發光二極體晶片61與第二發光二極體晶片62之間的距離。
在此上述的結構中，第一導線架21與第二導線架22分別包括形成於第一洞杯212與間隙(g)之間的第一擴大區域214以及形成於第二洞杯222與該間隙(g)之間的第二擴大區域224，且第一擴大區域214以及第二擴大區域224跟與其相鄰之多個區域相較分別具有較大面積。更詳細說明，第一擴大區域214形成於第一導線架21之第一洞杯212與第一導線架21之前端213a之間，而第二擴大區域224形成於第二導線架22之第二洞杯222與第二導線架22之前端223b之間。從第二導線架22上的第二發光二極體晶片62延伸的焊線W2之一端係與第一擴大區域214接合，而從第一導線架21上的第一發光二極體晶片61延伸的焊線W1之一端係與第二擴大區域224接合。在本實施例中，齊納二極體70配置於第二擴大區域224上。
導線架上不夠大的焊線接合區域將使得焊線接合操作 的信賴性低落。根據本示範實施例，雖然洞杯212或222在導線架21或22上佔用大面積且不容許焊線與其接合，但上述的第一擴大區域214與第二擴大區域224確保了足夠大的焊線接合區域。此外，上述的第一擴大區域214與第二擴大區域224可增加第一洞杯212與第二洞杯222之尺寸，以使第一洞杯212與第二洞杯222之尺寸超越現有洞杯的尺寸。洞杯尺寸的增加可改善發光二極體封裝之發光效率。
在圖2所示之較佳實施例中，雖然第一擴大區域214與第二擴大區域224以一斜對角方向排列，但可理解的是，第一擴大區域214與第二擴大區域224可用各種方式排列。
圖4為根據本發明另一示範實施例之發光二極體封裝的平面示意圖。
請參照圖4，第一導線架21與第二導線架22彼此分離以定義出一位於第一導線架與第二導線架之間的間隙(g)。在本實施例中，間隙(g)具有一斜線形。當此斜線形的間隙(g)定義於第一導線架21與第二導線架22之內端點之間時，第一導線架21與第二導線架22之各內端點具有一前端213a或223a以及一後端213b或223b。但是這些前端與後端不彼此區分，因為間隙(g)與內端點係以連續直線呈現。為方便起見，前端213a或223a與後端213b或223b將以橫向跨越發光二極體封裝1之中央的一假想參考線L來彼此區分。
如上所述的實施例中，前端213a或223a從對應的導線架21或22朝向其他導線架22或21突出並且超過後端213b或223b。第一導線架21之前端213a面向相鄰的第二導線架22之後端223b，且第一導線架21之後端213b面向相鄰的第二導線架22之前端223a。
此外，請參照假想參考線L，第一擴大區域214形成於第一導線架21之第一洞杯212與第一導線架21之前端213a之間，而第二擴大區域224形成於第二導線架22之第二洞杯222與第二導線架22之前端223b之間。從第二導線架22上的第二發光二極體晶片62延伸的焊線W2之一端係與第一擴大區域214接合，而從第一導線架21上的第一發光二極體晶片61延伸的焊線W1之一端係與第二擴大區域224接合。在本實施例中，齊納二極體70配置於第二擴大區域224上。
根據上述示範實施例，對於多個導線架或一齊納二極體的設置區域，發光二極體封裝容許焊線接合區域的增加，且無需增加配置於相鄰導線架上的發光二極體晶片之間的距離。此外，根據一些示範實施例，對於多個導線架或一齊納二極體的配置區域，發光二極體封裝容許焊線接合區域的增加，且無需減少應用至相鄰導線架中的洞杯尺寸。
雖然參照附圖與使用一些示範實施例來對本發明進行了說明，但是本領域熟知此項技藝者將瞭解，在不脫離本發明的範圍及精神的情況下，可對本發明的實施例作出各 種修改與改變。另外，應理解，在不脫離本發明的範圍及精神的情況下，某一特定實施例之一些特徵也可應用於其他實施例。因此，應理解，上述內容說明了各種實施例，但不應解讀為本發明僅限於所揭露之特定實施例，以及這些實施例提供本發明之申請專利範圍以及讓本領域熟知此項技藝者將明確地瞭解本發明的技術範圍。因而對本發明所揭露之實施例的修改與改變以及其他實施例皆包括於隨附申請專利範圍的之範圍內。
1‧‧‧發光二極體封裝
2a‧‧‧第一導線架
2b‧‧‧第二導線架
4‧‧‧封裝體
6a‧‧‧第一發光二極體晶片
6b‧‧‧第二發光二極體晶片
7‧‧‧齊納二極體
21‧‧‧第一導線架
22‧‧‧第二導線架
40‧‧‧封裝體
42‧‧‧凹槽
61‧‧‧第一發光二極體晶片
62‧‧‧第二發光二極體晶片
70‧‧‧齊納二極體
80‧‧‧透光性封裝材料
212‧‧‧第一洞杯
213a、223a‧‧‧前端
213b、223b‧‧‧後端
214‧‧‧第一擴大區域
222‧‧‧第二洞杯
224‧‧‧第二擴大區域
g‧‧‧間隙
I-I‧‧‧I-I線
L‧‧‧假想參考線
w1、W1‧‧‧焊線
w2、W2‧‧‧焊線
經包括多個隨附圖式以提供對本發明之進一步理解，且併入並構成本案之一部份來說明本發明之實施例，且連同描述一起用來解釋本發明之原理。
圖1為一種傳統式發光二極體封裝的平面示意圖。
圖2為根據本發明一示範實施例之發光二極體封裝的平面示意圖。
圖3為圖2之沿著I-I線的剖面示意圖。
圖4為根據本發明另一示範實施例之發光二極體封裝的平面示意圖。
1‧‧‧發光二極體封裝
21‧‧‧第一導線架
22‧‧‧第二導線架
40‧‧‧矩形封裝體
42‧‧‧凹槽
61‧‧‧第一發光二極體晶片
62‧‧‧第二發光二極體晶片
70‧‧‧齊納二極體
212‧‧‧第一洞杯
213a、223a‧‧‧前端
213b、223b‧‧‧後端
214‧‧‧第一擴大區域
222‧‧‧第二洞杯
224‧‧‧第二擴大區域
g‧‧‧間隙
I-I‧‧‧I-I線
w1、w2‧‧‧焊線

Claims (5)

  1. 一種發光二極體封裝，包括：一第一導線架，包括形成於其中的一第一洞杯；一第二導線架，包括形成於其中的一第二洞杯，該第一洞杯與該第二洞杯相互分離，該第二導線架面向該第一導線架配置，且一間隙位於該第一導線架與該第二導線架之間；一第一發光二極體晶片，配置於該第一洞杯上；以及一第二發光二極體晶片，配置於該第二洞杯上，該第一導線架及該第二導線架具有一第一擴大區域與一第二擴大區域，該第一擴大區域以及該第二擴大區域跟與其相鄰之多個區域相較分別具有一較大面積，該第一擴大區域與該第二擴大區域分別形成於該間隙與該第一洞杯之間以及該間隙與該第二洞杯之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝，其中該第一擴大區域與該第二擴大區域藉由一彎曲形之該間隙或一斜線形之該間隙所形成。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝，其中從該第一發光二極體晶片延伸的一焊線之一端與該第二擴大區域接合，且從該第二發光二極體晶片延伸的一焊線之一端與該第一擴大區域接合。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝，其中該第一擴大區域或該第二擴大區域包括一齊納二極體。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝，其 中該第一擴大區域以一斜對角方向面向該第二擴大區域，且該間隙位於該第一擴大區域與該第二擴大區域之間。
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