一種帶有引腳的發光二極體封裝結構的製作方法
2023-06-15 21:21:51
專利名稱：一種帶有引腳的發光二極體封裝結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種半導體器件，更具體地說，涉及一種大功率發光二極體的封裝結構。
背景技術：
隨著以氮化鎵及其化合物為代表的「第三代」半導體技術的發展，以氮化鎵及其化合物為基的藍綠光以及白光發光二極體(LED)在光電顯示等領域中的應用越來越廣泛，LED在白光照明、交通燈顯示、三基色全彩色顯示、IC等各種領域中的應用越來越多。隨著技術的發展，白光LED替代目前的照明器件是必然的趨勢。大功率型高亮度LED是新近興起的無汞、節能的綠色光源，價格低廉的標準化照明光源已逐漸被消費市場所接受，並必然會擴大到整個照明領域。
要達到照明的要求，大功率晶片的研製是一條重要的途徑。近一、兩年來，大功率LED晶片已經面世，並已經逐步投入使用。但大功率的缺點在於，晶片的發熱量大，為了保證晶片工作的穩定性，對出光和散熱的要求也就更高，現有的LED封裝結構根本不能滿足大功率晶片的封裝要求。目前急需要一種新穎的封裝結構，它能夠滿足大晶片的散熱、高出光率要求，以改善大功率LED晶片工作時的可靠性和壽命。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種新型的LED封裝結構，可以克服現有技術上述缺點，提高LED晶片的散熱性能，改善晶片的出光，結構簡單並帶有傳統的LED管腳，方便LED的後續安裝和應用。
本實用新型上述技術問題這樣解決，構造一種帶有引腳的發光二極體封裝結構，包括透鏡體1、電極3、內腔4、主體5、電極6，內腔4設置在主體5中，其特徵在於，所述電極3和電極6設置在主體5的表面，晶片2可設置在所述內腔4中，並通過引線7分別連接到所述電極3和6上，所述電極3設置成貫穿所述主體5並通過絕緣層8與所述主體5電絕緣。在所述主體5上與設置所述內腔4相反的一面上從電極上引出兩個引腳3A和6A。
其中，主體5由導熱性良好的材料如鋁或其合金、銅或其合金製成，並具有大致為硬幣的形狀。
根據本實用新型的另一方面，在主體與其中一個電極之間有一層絕緣層。絕緣層為陶瓷層或環氧樹脂層。
根據本實用新型的另一方面，透鏡體為半球形，並由環氧樹脂形成。
本實用新型可用於各種發光二極體的封裝，特別是用於大功率白光二極體的封裝。
實施本實用新型提供的帶有引腳的發光二極體封裝結構，能有效滿足大晶片的散熱、高出光率要求，大大改善大功率LED晶片的可靠性和壽命。同時，具有結構簡、方便LED的後續安裝和應用的優點。
通過下文中對具體實施例的詳細介紹並參考附圖，可以更好地理解本實用新型。在附圖中
圖1是根據本實用新型帶有引腳的發光二極體封裝結構的實施例的透視結構圖；圖2是沿圖1的LED封裝結構的中間剖開的剖視圖。
具體實施方式
下面參考附圖來詳細地介紹根據本實用新型的具體實施方式
。
圖1是據本實用新型的帶有引腳的發光二極體封裝結構實施例的結構透視圖，顯示了本實用新型的結構，包括透鏡體1、電極3、內腔4、主體5、電極6。LED晶片2設置在內腔4內。內腔4可以任何方式設置在主體5內，包括機械衝壓、模製等。內腔4的大小和形狀設置成比晶片稍大，可以適當地容納晶片2，在圖中內腔4的形狀是圓柱形，但也可以根據需要設置成任何合適的形狀，例如正方體形、長方體形、截頭錐體形等等。
封裝結構的主體5在圖1中是類似於硬幣的形狀，但也可以根據任何需要設置成其它合適的大小，例如正方體的、長方體的。為了便於散熱，主體5應當由導熱效果好的材料製成，在本實用新型中優選由金屬材料製成，例如鋁及其合金、銅及其合金等。
在主體5上設置了兩個電極3和6，如圖1和2所示。兩個電極的材料應當由導電性好的材料如金、銀、銅、鋁或其合金形成。如圖2所示，電極6直接形成於主體5上，並與主體是可電連通的，可通過焊接、印刷等方式在主體5上形成電極6。如圖2所示，電極3可形成為圖1所示的貫穿主體5的圓柱體形狀，當然也可以根據需要設置成其它合適的形狀。為了防止兩個電極3和6之間形成短路，必須將電極3設置成與主體5電絕緣。因此，在電極3的整個側面完整地設置了一圈絕緣層8，將電極3和主體5完全隔開。絕緣層可以由任何電絕緣材料製成，優選為環氧樹脂，也可以例如為通過緊密配合或通過絕緣粘結劑分別粘結到電極3的側面和主體5上的陶瓷材料、絕緣橡膠或者其它聚合物，等等。應當注意的是，絕緣層8和電極3優選設置成略高於主體5的設置由內腔4的一面。晶片電極2的電極結構通過引線7分別與電極3和6連接(例如焊接)在一起。引線7一般為金線，但如果合適的話，也可以為鋁線或銀線。顯然，本領域的技術人員可以理解，電極也可以設置成其它合適的形狀，只要有利於引線7的焊接並可方便與外部電源的連接即可。在主體5的與設置內腔相反的一面上，從電極3上例如通過焊接、整體模製、壓接或其它電連接的方式連上引腳3A，在適當的地方例如大致與電極6相對應之處以與電極3大致相同的方式連接上引腳6A(主體3是可導電的，因此可與電極6電導通)。這樣，就可以與傳統支架式LED封裝相同的連接方式來應用該封裝結構。
可以通過LED封裝領域傳統的灌膠模製技術來形成透鏡體1。透鏡體1的作用之一是導出和聚焦晶片所發出的光，因此透鏡體1由透光性良好的材料，例如本技術領域公知的環氧樹脂來製成。另外，透鏡體1用於將晶片相對於主體5來固定，尤其是要用於固定引線7，因此透鏡體1的尺寸必須足夠大，以覆蓋整個晶片2、引線7以及電極3和6上的連接有引線7的整個部位。在圖1中，透鏡體1是大致半球形，但本領域的技術人員可以理解，根據對LED的封裝要求，也可以設置成其它形狀。
應理解，本實用新型除了以上進行特定介紹的這些實施例之外，也可以有其它的應用。因此，本實用新型所介紹的實施例應被視為說明性的和非限制性的，在不脫離本文所公開的本實用新型範圍的前提下，根據本實用新型的大晶片不僅可以應用於白光LED的封裝，也可應用於紫光、藍光、綠光、紅光、黃光等發光二極體的封裝。本實用新型的範圍只由所附權利要求來限定。
權利要求1.一種帶有引腳的發光二極體封裝結構，包括透鏡體(1)、電極(3)、內腔(4)、主體(5)、電極(6)，內腔(4)設置在主體(5)中，其特徵在於，所述電極(3)和電極6設置在主體(5)的表面，晶片(2)可設置在所述內腔(4)中，並通過引線(7)分別連接到所述電極(3)和電極(6)上，所述電極(3)設置成貫穿所述主體(5)並通過絕緣層(8)與所述主體(5)電絕緣，在所述主體(5)上與設置所述內腔(4)相反的一面上從電極上引出兩個引腳(3A)和(6A)。
2.根據權利要求1所述的帶有引腳的發光二極體封裝結構，其特徵在於，所述主體(5)由導熱性良好的材料製成。
3.根據權利要求2所述的帶有引腳的發光二極體封裝結構，其特徵在於，所述主體(5)由鋁或其合金製成。
4.根據權利要求2所述的帶有引腳的發光二極體封裝結構，其特徵在於，所述主體(5)由銅或其合金製成。
5.根據權利要求1-4中任何一項所述的帶有引腳的發光二極體封裝結構，其特徵在於，在所述主體(5)與所述電極(3)之間有一層絕緣層(8)。
6.根據權利要求5所述的帶有引腳的發光二極體封裝結構，其特徵在於，所述絕緣層(8)為陶瓷層。
7.根據權利要求5所述的帶有引腳的發光二極體封裝結構，其特徵在於，所述絕緣層(8)為環氧樹脂層。
8.根據權利要求5所述的帶有引腳的發光二極體封裝結構，其特徵在於，所述主體(5)的形狀大致為硬幣形。
9.根據權利要求5所述的帶有引腳的發光二極體封裝結構，其特徵在於，所述透鏡體(1)為大致半球形。
10.根據權利要求5所述的帶有引腳的發光二極體封裝結構，其特徵在於，所述透鏡體(1)由環氧樹脂形成。
專利摘要一種帶有引腳的發光二極體封裝結構，包括透鏡體1、電極3、內腔4、主體5、電極6，內腔4設置在主體5中，電極3和電極6設置在主體5的表面，晶片2設置在內腔4中，並通過引線7分別連接到兩個電極3和6上。電極3設置成貫穿主體5並與主體5電絕緣。在主體5上與設置內腔相反的一面上從電極上引出兩個引腳3A和6A，從而可以傳統支架式LED的方式來應用該LED封裝結構。該LED封裝結構可用於各種發光二極體的封裝，特別是用於大功率白光二極體的封裝，能有效滿足大晶片的散熱、高出光率要求，大大改善大功率LED晶片的可靠性和壽命。同時，具有結構簡單、方便LED的後續安裝和應用的優點。
文檔編號H01L33/00GK2745223SQ200420095210
公開日2005年12月7日 申請日期2004年11月13日 優先權日2004年11月13日
發明者嚴志軍 申請人:方大集團股份有限公司