導電性引線框和發光器件封裝體的製作方法

2023-04-24 20:28:11

專利名稱：導電性引線框和發光器件封裝體的製作方法
技術領域：
本實用新型通常涉及導電性引線框及多發光器件封裝體，更具體地，涉及具有多個發光器的表面安裝封裝體，所述多個發光器對齊以改善發光均勻性。
背景技術：
最近幾年，發光二極體(LED)技術有了巨大的改進，從而引入了具有增加的亮度和色彩逼真度的LED。由於這些改進的LED和改進的圖像處理技術，大幅、全色LED視頻屏幕已經可用並且現在在廣泛使用。大幅LED顯示器通常包括提供由相鄰像素間的距離或 「像素間距」決定的圖像解析度的各個LED面板的組合。用來更遠距離觀看的戶外顯示器，可具有相對大的像素間距並且通常包括分立 LED陣列。在分立LED陣列中，驅動單獨安裝的紅光、綠光和藍光LED簇以形成對於觀看者來說的全彩像素。另一方面，室內屏幕，其需要更短的像素間距例如是3mm或更小，可包括具有多個表面安裝器件(SMD或多個SMD)或其它類型的發光器件封裝體，其中每一個限定一個像素。每個發光器件封裝體可以承載紅光、綠光和藍光發光LED，它們發射的光組合以產生所需要波長或顏色的光。室內和戶外顯示器通常都在相當大的離軸角度的範圍內是可觀看的，例如達到 145°或甚至更大。一些傳統發光器件封裝體中的LED在不同的觀看角度會遭受不同的發光特性。這些封裝體中的LED可以在封裝體的中央或中央附近設置成簇，並且在不同的觀看角度，最靠近觀看者的特定LED發光更突出。例如，如果在使得紅光LED最靠近觀看者的角度觀看該封裝體，該紅光會比直接觀看該封裝體時發光更突出。這對藍光和綠光LED可能同樣適用。因此，由封裝體產生的顏色根據觀看角度而被不同地感覺。傳統的發光器件封裝體可能也會遭受到隨著觀看角度增加色彩逼真度有明顯損失的問題。此外，各個封裝體的材料和/或用於在封裝體中安裝各個LED的材料可能具有反射特性，其會通過產生不想要的光反射和/或眩光進一步降低色彩逼真度。諸如SMD的發光器件封裝體，無論是包含集成電路還是分立部件諸如二極體或功率電晶體，都會產生顯著的熱量，特別是在高功率器件中。這個熱量通常需要被散去以防止過早的部件退化或失效。這可能需要額外的熱管理部件以散發足夠的熱量，從而保持有源電路或部件的結側的工作溫度低於目標溫度(例如，110°c或以下)。包括導熱傳輸的各種熱管理策略被廣泛採用。一種為電子封裝體散熱實施導熱傳輸的傳統方法是，允許熱量沿器件的引線傳導出去。但是，引線常常沒有足夠的質量或暴露表面積以提供有效的散熱。例如，主要在電磁光譜中可見光部分發射光的高亮度LED會產生大量的熱，使用這種傳統技術很難將其散去。

實用新型內容本實用新型提供一種發光器件封裝體引線框、發光器件封裝體和提供不同的觀看角度的改進的顏色發射均勻性的LED屏。本實用新型也提供發光器件封裝體，其允許改善的封裝體中發光器的電流控制、封裝體組件的剛性和防水的封裝體操作。用於多發光器件封裝體的導電性引線框的一個實施例包括多個導電性陰極部，其每一個具有用於承載至少一個發光器件的附著焊盤，每一個附著焊盤電性耦合至其至少一個發光器件。與每個陰極部分開設置有對應的多個導電性陽極部，所述陽極部的每一個具有連接焊盤，所述連接焊盤設置成允許電連接至發光器件。其中附著焊盤和連接焊盤設置成保持發光器件線性對齊。根據本實用新型的發光器件封裝體的一個實施例包括殼體，該殼體具有從殼體上表面延伸到殼體內部的空腔。包含與殼體成為整體的引線框，該引線框包括保持多個發光器件線性對齊的導電部，所述多個發光器件向所述空腔外發光。該引線框也允許通過該引線框將電信號施加到發光器件。根據本實用新型的發光器件顯示器的一個實施例包括承載有發光器件封裝體陣列的基板。每一個發光器件封裝體包括殼體並且包含線性對齊的發光器件。包含電連接的驅動電路，其用於選擇性地對發光器件封裝體陣列加電以在所述顯示器上產生可視圖像。本實用新型提供了一種用於多發光器件封裝體的導電性引線框，所述導電性引線框包括多個導電性陰極部，每一個具有用於承載至少一個發光器件的附著焊盤，其中每一個附著焊盤與和它對應的發光器件電耦合；與所述陰極部分開的對應的多個導電性陽極部，所述陽極部中的每一個具有連接焊盤，所述連接焊盤設置成能夠與所述發光器件之一電連接，其中所述附著焊盤和所述連接焊盤設置成保持發光器件線性對齊，其中所述引線框的表面積的至少一半通過所述發光器件封裝體的殼體中的空腔而可見。進一步地，所述發光器件適於通電以組合產生全色範圍。進一步地，所述發光器件包括LED。進一步地，所述LED包括至少兩個接觸，其中之一與所述附著焊盤之一電耦合併且其中另一個與所述連接焊盤之一電耦合。進一步地，發光器件的線性陣列在第一方向上延伸，並且所述陽極部中的每一個設置為相互平行的關係，並且所述陰極部設置為相互平行的關係，並且所述陰極部和所述陽極部中的每一個沿與所述第一方向正交的方向延伸。進一步地，所述陽極部和陰極部由金屬片製成。進一步地，所述LED包括紅光、綠光和藍光LED。進一步地，所述LED中的每一個通過引線接合與連接焊盤電耦合。進一步地，所述發光二極體中的每一個通過焊料與相應的附著焊盤耦合。進一步地，所述引線框進一步包括深色和/或黑色陶瓷殼體。 進一步地，所述弓I線框進一步包括通孔。進一步地，所述引線框進一步包括V形切口。本實用新型提供了一種發光器件封裝體，其包括殼體，包括從所述殼體的頂面延伸到所述殼體的內部的空腔；以及與所述殼體成整體的引線框，所述引線框包括保持多個發光器件的導電部，所述多個發光器件線性對齊並向所述空腔外發射光，所述引線框也使得能夠通過所述引線框將電信號施加到所述發光器件，其中所述引線框的表面積的至少一半通過所述空腔而可見。進一步地，所述引線框包括多個導電性陰極部，每一個導電性陰極部具有用於承載至少一個所述發光器件的附著焊盤，每一個所述附著焊盤與和其對應的所述發光器件電耦合，所述引線框還包括與所述陰極部分開的對應的多個導電性陽極部，所述陽極部中的每一個具有連接焊盤，所述連接焊盤設置成使得能夠與所述發光器件之一電連接，其中所述附著焊盤和連接焊盤設置成保持發光器件線性對齊。進一步地，所述發光器件包括LED，所述LED適於通電以組合產生全色範圍。進一步地，所述引線框設置成允許所述封裝體的表面安裝。進一步地，所述引線框進一步包括通孔和/或V形切口，所述通孔和所述切口提高表面安裝器件的整體穩定性並且使所述表面安裝器件能夠防水。進一步地，所述器件進一步包括至少部分地通過所述承載體延伸的熱導體。進一步地，所述LED包括紅光、綠光和藍光LED。進一步地，每個所述發光器的所述第二電端子通過引線結合與連接焊盤電耦合。本實用新型提供了一種發光器件顯示器，其包括載有發光器件封裝體陣列的基板，每一個所述發光器件封裝體包括塑料殼體並包含線性對齊的LED ；以及電連接的驅動電路，用以選擇性對所述陣列施加電力以在所述顯示器上產生可視圖像。進一步地，所述發光器件封裝體以垂直列和水平行設置。進一步地，所述發光器件封裝體中的每一個所述LED由各自的電信號驅動。進一步地，所述LED適於通電以組合產生全色範圍並且限定所述顯示器的一個像
ο進一步地，每個所述發光器件封裝體通過每個發光器件封裝體底面的焊料焊盤與所述基板耦合。進一步地，當觀看所述顯示器時，所述焊料焊盤不可見。進一步地，每個所述發光器件封裝體是防水的，使得所述顯示器在室內和戶外應用中均能使用。進一步地，至少一些所述發光器件封裝體中的所述LED是垂直對齊的。本實用新型提供了一種發光器件封裝體，其包括殼體，包括從所述殼體的頂面延伸到所述殼體的內部的空腔；以及與所述殼體成為整體且接合到所述殼體的引線框，所述引線框包括支持多個向所述殼體外發射光的發光器件的導電部，所述引線框進一步包括多個特徵或形狀，所述特徵或形狀與所述殼體相配合以相比於所具有的引線框不具有所述特徵和形狀的封裝體而在所述引線框和殼體之間提供改進的防水剛性連接，其中所述引線框的表面積的至少一半通過所述空腔而可見。進一步地，所述特徵或形狀包括所述引線框中的通孔。 進一步地，所述特徵或形狀包括在所述弓I線框中的V形切口。進一步地，所述特徵或形狀包括側缺口。進一步地，所述特徵或結構包括側突起。根據本實用新型的用於多發光器件封裝體的導電性引線框以及發光器件封裝體可以用於LED顯示器中，諸如室內和/或戶外的LED屏中，其使得能夠增加色彩逼真度和散熱、改進電流控制、增加封裝組件的剛性。

[0045]對本領域技術人員而言，本實用新型的這些和其它另外的特徵和優點將從結合附圖的以下詳細描述中變得顯而易見，其中圖1是根據本實用新型的表面安裝器件的透視圖；圖2是圖1中所示實施例的俯視圖；圖3是沿圖2中線3-3看到的圖1中實施例的截面圖；圖4是圖1中所示實施例的仰視圖；圖5是圖1中所示實施例的左側視圖，右側基本上是類似的；圖6是圖1中所示實施例的正視圖，背側基本上是類似的；圖7是可在圖1中器件中使用的引線框的一個實施例的透視圖；圖8是圖7中所示引線框的側視圖；圖9是沿剖面線9-9截取的圖8中引線框的截面圖，並且示出了引線框的通孔；圖10是沿剖面線10-10截取的圖8中引線框的截面圖，並且示出了引線框V形切 Π ；圖11是根據本實用新型的表面安裝器件的另一個實施例的、沿圖3中所示的線的截面圖；圖12是圖11中所示實施例的仰視圖；圖13是圖11中所示實施例的側視圖；圖14是根據本實用新型的表面安裝器件的一個實施例的俯視立體圖；圖15是圖1中所示實施例的正視圖，背側是基本類似的；圖16是圖15所示實施例的正面立體圖；以及圖17是包含根據本實用新型的實施例的表面安裝器件的LED顯示屏的的一部位的正視圖。
具體實施方式
本實用新型提供用於多發光器件封裝體的結構，其通過在封裝體內線性對齊發光器，允許封裝體在不同觀看角度以改進的顏色均勻性發光。在一個實施例中，發光器垂直對齊，但是應當理解，在不同的應用中，發光器可以水平對齊或以一角度對齊。在一些實施例中，封裝體也可以具有引線框結構，其允許封裝體中的每個發光器被其自己的電信號所驅動。這為對發光器件封裝體所發出光的顏色和強度的改進的控制留有餘地。根據本實用新型的發光器件封裝體的一個實施例中，發光器可以包括在封裝體中心線處或其附近垂直對齊的紅色、綠色和藍色發光器，以使得紅色、綠色和藍色的觀看角度互相一致。與現有技術中具有成簇發光器的封裝體相比，這允許發光器件封裝體的顏色在不同的觀看角度顯得更均勻。根據本實用新型的發光器件封裝體也可以包括引線框和幫助保持封裝體防水的殼體，並且也包括改進封裝體剛性的特徵，諸如通孔。本實用新型可應用於不同類型的發光器件封裝體，例如表面安裝器件(SMD)，其可用於許多不同照明應用中，諸如LED彩色屏或裝飾照明以及需要防水器件的應用。以下描述了利用發光二極體作為它們發光器的發光器件封裝體不同實施例，但是應當理解，其它發光器件封裝體實施例可以使用不同類型的發光器。應當理解，當一個元件被稱為「在另一個元件上」、「連接到另一個元件」、「耦合於另一個元件」或「接觸另一個元件」時，它可以直接在該另一個元件之上、連接於或耦合於、 或接觸該另一個元件，或者可以存在插入元件。相比之下，當一個元件被稱為「直接在另一個元件上」、「直接連接於」、「直接耦合於」或「直接接觸」另一個元件時，不存在插入元件。 同樣的，當第一個元件被稱為「電接觸」或「電耦合於」第二個元件，在該第一元件和該第二元件之間存在允許電流流動的電路徑。該電路徑可以包括電容器、耦合的電感器和/或允許電流流動的其它元件，甚至在導電元件之間沒有直接接觸。雖然術語第一、第二等在這裡用於描述各種的元件、部件、區域和/或部分，但是這些元件、部件、區域和/或部分並不被這些術語所限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域或部分與另一元件、部件、區域或部分相區別。因此，下面討論的第一元件、部件、區域或部分可以被稱為第二元件、部件、區域或部分，而不背離本實用新型的教導。本實用新型的實施例在此處參照作為本實用新型實施例的示意性圖解說明的橫截面圖圖解進行描述。因此，部件的實際厚度可以不同，並且，由於例如製造技術和/或容差而與圖示的形狀不同是預期的。本實用新型的實施例不應該被理解成限於這裡圖示區域的特定形狀，而是應包括由於例如製造而導致的形狀上的偏差。圖示或描述為正方形或矩形的區域通常由於正常的製造容差而具有圓形或曲線特徵。因此，附圖中所示出的區域實質上是示意性的，並且其形狀並不意圖表示器件的區域的精確形狀，並且不意圖限制本實用新型的範圍。下述描述說明優選實施例。這個描述並不是為了限制而僅僅是為了描述本實用新型的一般原理，本實用新型的範圍由所附的權利要求進一步來理解。圖1-8示出了根據本實用新型的多發光器件封裝體10的一個實施例，其包括表面安裝器件(SMD) 10。如上所述，可以理解本實用新型可以用於除了 SMD以外的其它類型的發光器件封裝體。封裝體10包括載有整體的引線框14的殼體12。該引線框14包括多個導電性連接部，用於將電信號傳導至該封裝體的發光器，並且也幫助耗散由發光器產生的熱量。該引線框14可以用許多不同的方式設置並且不同封裝體的實施例中採用不同數量的部件。下述的該封裝體10使用三個發光器，並且在所示實施例中，該引線框設置成使得每個發光器由各自的電信號所驅動。相應地在所示的實施例中具有六個導電部，包括用於每個發光器的一對導電部，電信號通過每個發射器的那對導電部施加於該發光器。對於封裝體10，導電部包括第一、第二和第三陽極部16、18、20，以及每一個都具有發光器附著焊盤的第一、第二和第三陰極部22、24J6 (圖7中最佳顯示)。殼體12可以具有許多不同的形狀和尺寸，在所示實施例中為大致正方形或矩形， 具有上表面28和下表面30、側面32和34以及端面36和38。該殼體的上部進一步包括凹槽或空腔40，其從上表面28延伸入殼體12的體內至引線框14。發光器設置在引線框上使得發光器發出的光穿過空腔40從封裝體10發射出。在一些實施例中，反射插入物或環 42 (圖1-3所示)可以沿空腔40的側面或壁44的至少一部分定位並固定。環42反射率的有效性和封裝體的發射角可以通過使得空腔40和載於其內部的環42朝向殼體的內部逐漸變窄來加強。通過舉例的方式但並不是予以限制，如圖15最佳地顯示，約50度的反射器角度46提供了合適的反射率和觀看角。在一些實施例中，空腔40可以至少部分用填充材料48填充，填充材料48能保護和穩固地定位引線框14和其載有的發光器。在一些情況下，該填充材料48可以覆蓋發光器和引線框14通過空腔40暴露的部分。該填充材料48可以選擇成具有預定的光學特性以增強光從LED的射出，並且在一些實施例中其對封裝體的發光器所發射的光基本上是透明的。該填充材料48也可以是有形狀的，例如半球形或子彈形，或填充材料可以完全或部分凹入空腔40中。該填充材料48可以由樹脂、環氧樹脂、熱塑性縮聚物、玻璃和/或其它合適的材料或材料組合形成。在一些實施例中，可以將材料添加到該填充材料48中以增強來自LED和/或至LED的光的發射、吸收和/或色散。殼體12可以用優選既電絕緣又熱傳導的材料製得。這種材料在本領域是公知的並可以包括，但不限於，某些陶瓷、樹脂、環氧樹脂、熱塑性縮聚物(例如聚鄰苯二甲醯胺 (PPA))和玻璃。在優選實施例中，殼體12可以由深色或黑色的(一種或多種)陶瓷材料製成，因為其被發現能改進圖像產生SMD封裝體的對比度，例如在視頻顯示器中採用的SMD。 封裝體10及其殼體12可以通過對本領域來說熟知的各種已知方法的任何之一來形成和/ 或組裝。例如，殼體12可以例如通過注模在陽極部16、18、20和陰極部22、24、沈周圍形成或模製。可選的，殼體可以分幾部分形成，例如，頂部和底部，其中陽極部16、18、20和陰極部22、24、沈形成於底部之上。頂部和底部可以使用已知的方法和材料接合在一起，例如通過環氧樹脂、粘合劑或其它合適的接合材料。在所描述的說明性實施例中，封裝體10使用第一、第二和第三LED50、52、54，每一個LED能發出相同顏色的光或彼此不同顏色的光。在所示的實施例中，LED 50、52、M分別發射藍光、綠光和紅光，所以當適當地給所述LED通電時，所述LED會組合產生大體上全色範圍。進一步，當適當通電時，LED50、52、M發出不同色溫的白光組合。LED結構、特徵及其製造和操作通常在本領域是已知的，在這裡僅簡要討論。LED 可以具有以不同方式設置的多個不同半導體層並且能發出不同的顏色。LED的層能夠用已知的工藝製作，一種適當的工藝是使用金屬有機物化學氣相沉積(MOCVD)進行製作。LED晶片的層通常包括夾在相反摻雜的第一和第二外延層之間的有源層/區，所有這些層/區在生長基板或晶圓上順序形成。形成於晶圓上的LED晶片可以被單個化並且在不同應用中使用，例如安裝於封裝體中。可以理解，生長基板/晶圓能保留為最終的單個化的LED的一部分或者生長基板可以完全或部分去除。同樣可以理解，LED中也可以包括附加層和元件，所述附加層和元件包括但不限於緩衝層、成核層、接觸和電流擴展層以及光提取層和元件。有源區可以包含單量子阱(SQW)、 多量子阱(MQW)、雙異質結或超晶格結構。有源區和摻雜層可以由不同的材料系統製成，一種這樣的系統是III族氮化物基材料系統。III族氮化物指由氮和周期表III族元素(通常為鋁(Al)、鎵(Ga)和銦(In)) 之間形成的那些半導體化合物。該術語也指三元和四元化合物，諸如氮化鋁鎵(AWaN)和氮化鋁銦鎵(AlInGaN)。在優選實施例中，摻雜層為氮化鎵(GaN)以及有源區為hGaN。在備選實施例中，摻雜層可為AlGaN、砷化鋁鎵(AWaAs)或磷砷化鋁鎵銦(AWalnAsP)或磷化鋁銦鎵(AlInGaP)或氧化鋅(ZnO)。生長基板/晶圓可以由許多材料製成，諸如矽、玻璃、藍寶石、碳化矽、氮化鋁 (AlN)、氮化鎵(GaN)，合適的基板為4H多型的碳化矽，但其它碳化矽多型也可以使用，包括 3C、6H和15R多型。碳化矽具有某些優點，例如相比於藍寶石，與III族氮化物更相近的晶格匹配並且產生更高質量的III族氮化物膜。碳化矽也具有非常高的熱導率，使得在碳化矽上的III族氮化物器件的總輸出功率不會受到基板散熱的限制(而這對於形成在藍寶石上的某些器件，就可能有這種情況)。SiC基板可以從北卡羅來納州的達勒姆的克裡研究公司 (Cree Research，Inc.)獲得，生產它們的方法記載於科技文獻中以及美國專利US 34，861、 US 4，946，547 和 US 5，200，022 中。LED也可以包括附加的特徵，諸如導電的電流擴展結構、電流擴展層和引線接合焊盤，所有這些可以由用已知的方法沉積的已知的材料製得。一些或所有的LED可以塗覆一種或多種螢光物質，所述螢光物質吸收至少一些LED的光並發出不同波長的光，使得LED發射來自LED和螢光物質的光的組合。LED晶片可以使用許多不同的方法塗覆螢光物質，一種合適的方法在序列號為11/656，759和11/899，790的美國專利申請中描述，二者標題均為 "Wafer Level Phosphor Coating Method and Devices Fabricated Utilizing Method(晶圓級螢光物質塗覆方法以及利用該方法製造的器件)」，並且在此均通過引用併入到本文中。可選的，LED可利用其它方法進行塗覆，諸如電泳沉積(EPD)，一種合適的EPD方法在題為"Close Loop Electrophoretic Deposition of Semicoductor Devices (半導體器件的閉環電泳沉積)」的美國專利申請No. 11/473,089中描述，其同樣在此通過引用併入到本文中。此外，LED可以具有本領域已知的垂直或橫向幾何結構。那些包含垂直幾何結構的LED 可以具有在基板上的第一接觸以及在P型層上的第二接觸。施加到第一接觸的電信號擴展進η型層中，並且施加到第二接觸的信號擴展進ρ型層中。在III族氮化物器件的情況下， 薄的半透明層通常覆蓋部分或整個P型層，這是眾所周知的。可以理解，第二接觸可以包括這樣的層，其通常為諸如鉬(Pt)的金屬或諸如銦錫氧化物(ITO)的透明導電氧化物。LED也可以包括橫向幾何結構，其中兩個接觸都在LED頂上。例如通過蝕刻除去ρ 型層和有源區的一部分，以暴露在η型層上的接觸臺面。第二橫向η型接觸提供於η型層的該檯面上。所述接觸可以包括利用已知沉積技術沉積的已知材料。在所示的說明性的實施例中，引線框的陽極部16、18、20和陰極部22、24J6穿過殼體12對置的面36和38向外凸出。如圖4最佳地示出，陽極部16、18、20從表面36延伸，以及陰極部22、24、沈從表面38延伸。陽極部和陰極部設置成成對地工作以當封裝體 10被表面安裝進行工作時，傳導電信號到其各自的光發射器。在所示的實施例中，陽極部 16,18,20和陰極部22、24J6垂直彎曲以延伸到它們的殼體的端面36和38外部並沿著所述端面36和38向下延伸，然後又垂直彎曲以形成沿殼體12的下表面30延伸的端部82、 84、86、88、90、92。引線的端部82、84、86、88、90、92面向外部的表面大體上平齊以便於連接到下面的基板。如圖3最佳地示出，引線的端部82、84、86、88、90、92 (僅端部86、88是可見的)可以使用包括焊接在內的多種公知連接技術中的任何技術，電連接或接合到基板94上的跡線或焊盤。可以理解，在其它實施例中所有端部82、84、86、88、90、92或其中的一些可以向相反方向彎曲，而仍為表面安裝留有餘地。陰極部22、24J6包括中央表面或安裝焊盤68、70、72用於承載沿正交於側面32 和；34的方向74延伸成線性陣列的LED晶片50、52、54，LED 50,52,54通常沿殼體12的中軸對齊。相比於具有以其它方式(例如，成簇)設置的LED的封裝體，這種對齊允許在不同的觀看角度具有改進的顏色均勻性。安裝焊盤68和78朝殼體12的中央延伸，這允許LED 50,54更靠近殼體12的中央安裝，以使得其能將光發射出空腔40。陽極部16、18、20分別包括電連接焊盤76、78、80， 位於與安裝焊盤68、70、72相鄰但分隔開的位置。連接焊盤76和80朝著殼體12的中心延伸以允許電連接到LED 50,54, LED 50,54通過安裝焊盤68、70的延伸而更靠近殼體12中
心安裝。陽極部16、18、20通常彼此平行地行進以及陰極部22、24J6通常彼此平行地行進，它們全部沿與線性LED陣列的方向74正交的方向延伸。引線可以具有不同的寬度並且可以足夠小，以便當從頂部觀看封裝體10時，其最小程度地可見或不可見。附加的和/或作為替換，從頂部觀看時引線可以被殼體12遮住。如圖1和2最佳地示出，空腔40延伸至殼體內部足夠的深度以暴露出附著焊盤68、70、72和連接焊盤76、78、80。在優選實施例中， LED50、52、54的每一個具有其自己的接觸對或電極對，所述接觸對或電極對設置成當在所述接觸上施加電信號時LED發光。LED的接觸與成對的陽極部和陰極部電連接。由於多種原因，例如提供對每個LED更容易的電控制，確保LED 50、52、M的每一個具有其自身的陰極和陽極對是有利的。根據所示的實施例的典型實施方式，LED 50、52、M的接觸之一耦合於晶片承載焊盤68、70、72，而LED的接觸中的另一個耦合於焊盤76、78、80。不同的已知結構和方法可以用於製作這個連接，一種這樣的結構是利用已知方法應用的接合引線95、97、 99。陽極部16、18、20和陰極部22、24、沈可以由導電金屬或金屬合金製得，例如由銅、 銅合金、和/或其它合適的低電阻率、抗腐蝕材料或材料組合製成。如前所述，在一定程度上，引線的熱導率可以幫助將熱量從SMD所承載的LED 50,52,54中傳導出，如沿箭頭98所示。如圖7最佳地示出，為進一步幫助散熱，陽極部18和陰極部M可以包括靠近殼體邊緣的擴大的部分。這些擴大的部分提供增加的表面積以將由LED 50、52、討產生的熱量分散開。LED 50、52、M中的每一個可以通過導電且導熱的接合材料100與其一個焊盤68、 70,72電耦合，該接合材料諸如是焊料、粘合劑、塗料、膜、密封劑、漿糊、油脂和/或其它合適的材料。在優選實施例中，使用位於LED底部上的焊料焊盤可以將LED電耦合併固定至其各自的焊盤上，使得從頂部看不到焊料。連接器部16、18、20和承載部22、24、沈的製造， 可以通過衝壓、注模、切割、蝕刻、彎曲或通過其它已知的方法和/或方法的組合來完成，以實現所需的構造。例如，連接器部和/或承載部可以被部分金屬衝壓(例如從單片相關材料同時衝壓)、適當地彎曲以及最後完全分離或在部分或全部殼體形成之後完全分離。在一些製造方法中，LED可以於在連接焊盤周圍模製和/或組裝殼體12之前耦合到焊盤68、70、72。可選的，可以在陽極部和陰極部已經部分裝入殼體中後，將LED耦合到焊盤68、70、72。延伸入殼體的空腔40可以配置成使得焊盤68、70、72和焊盤76、78、80足夠的部分暴露，以容納LED和相關的接合引線，並且允許LED發射的光穿過空腔40出射。在傳統封裝體中，引線框的陽極部16、18、20和陰極部22、24J6和殼體12的上部和下部之間的平滑表面使得難以可靠粘結。這些配套的平滑表面可能降低發光器件封裝體的剛性，並且可能由於殼體與引線框分離，而增加元件失效的機率。該平滑表面也為溼氣進入殼體的滲透路徑留有餘地。這也會導致元件失效，並會降低發光器件封裝體用於需要防水操作的應用的能力。為增加粘結可靠性和剛性並為防水操作留有餘地，陽極部16、18、20 和陰極部22、24、沈中的一個或多個可以進一步包括一個或多個缺口、通孔、孔、延長部和/或其它有助於SMD封裝體的穩定性、完整性和/或魯棒性的特徵。這些特徵也使得殼體12 和/或填充材料48能夠與引線框14更好的結合，這防止溼氣滲透器件並為防水使用留有餘地。如圖7和9最佳地顯示，陽極部16、18、20和陰極部22、24、沈可以包括各自的通孔 102、104、106、108、110、112，這些通孔通常位於引線框的頂面上。如圖7和10最佳地顯示， 陽極部和陰極部也可以包含諸如與通孔相鄰設置的V形切口 114的特徵。該V形切口 114 可以位於陽極部16、18、20和陰極部22、24J6的上表面和下表面上。通孔102、104、106、 108、110、112、V形切口 114、缺口和/或引線的其它這種特徵至少部分地與殼體和/或填充材料合作，來增強封裝體10的結構穩定性和完整性。在一些實施方式中，殼體材料和/或填充材料至少部分地延伸進入和/或穿過引線中形成的通孔102、104、106、108、110、112中的一個或多個，以增加剛性。殼體和/或填充材料也可以填充V形切口以增加剛性，並且阻止液體滲透到封裝體10的內部。參照圖7，為進一步增強封裝體10的剛性以及增加殼體12和引線框14之間結合的可靠性，陽極部16、20和陰極部22 J6可具有側缺口 115以使得它們具有波浪形。當製造封裝體10時，殼體材料填充缺口，硬化的殼體材料與缺口合作以將殼體12保持在引線框上。類似地，陽極部18和陰極部M具有側突起(tab) 117，其也與硬化的殼體或填充材料合作以將殼體12保持在引線框14上。圖11-13示出根據本實用新型的發光器件封裝體200的另一個實施例，其同樣是表面安裝的。封裝體200絕大部分與圖1-8所示且在上面描述的封裝體10類似，只是還包含熱導體202、204、206。熱導體202、204、206設置在殼體208中以提供從LED到殼體下表面的導熱路徑。所述熱導體可以進一步設置成與一個或多個散熱器熱交流，以有效從LED 中散熱。封裝體200可以與以許多不同方式設置的許多不同散熱器一起使用。熱導體202、204、206可具有許多形狀和尺寸，並可以包括，例如垂直延伸並至少部分穿過殼體208的矩形塊或圓柱體。在所示的實施例中，熱導體202、204、206從具有LED 的表面延伸穿過殼體208到達殼體下表面212。如圖11最佳地顯示，熱導體204的底面通過下表面212中的孔210在下表面212處暴露並且設置為大體上與下表面212平齊。如圖 12所示，熱導體202和206也可以在底面處暴露。熱導體的底表面設置為與諸如印刷線路板或電路板的基板216承載的散熱器或熱耗散器214成熱傳導關係。熱導體，給定它們相對大的質量和與熱流方向垂直的橫截面面積，可作為有效的熱沉在由承載焊盤承載的發熱 LED和散熱器214之間提供低熱阻路徑(箭頭218)。一些熱量也沿引線(箭頭220)散發。與封裝體10類似，如圖11-13所示的封裝體200包括優選深色或黑色陶瓷殼體 208，該殼體208包括相對的上表面222和下表面212，側面208、2M和端面226、228。承載引線框230的SMD 200包括，如前所述，三個陽極部、三個陰極部。但是，如以上優選的實施例一樣，應當理解，任意數量的連接部、承載部和其它引線框部分可以在所需要的應用中使用，而不脫離本實用新型的範圍。晶片承載部218包括用於容納LED晶片的表面或焊盤，所述LED晶片通常包括紅光、綠光和藍光LED，其它各種其它顏色的LED也可以使用。如前所述，連接部包括位於與晶片承載部相鄰但分隔開的區域中的擴大的引線接合焊盤。如前所述，引線被垂直彎曲以沿其各自的殼體端面外部延伸，然後又垂直彎曲以使得引線的端部232、234、236、238、M0、242沿殼體的底面212延伸。使用許多眾所周知的連接技術中的任何連接技術，將導線的端部232、234、236、238、M0、M2的面朝外的表面與通常為印刷電路板的基板216上的跡線或焊盤電連接或接合。如前所述，殼體具有空腔 244,空腔244延伸足夠的深度以暴露出連接部和承載部的焊盤。該連接部和承載部優選由從通過衝床作業從金屬薄板原料(sheet metal stock)切割的導電性金屬薄板或金屬合金薄板製造而成，然後在殼體在引線框周圍形成之前或之後彎曲成它們的最終構造。LED的每一個具有一對電端子或電極，其中的陰極與承載焊盤電耦合，而LED的陽極分別通過單個接合引線與不同的連接部的焊盤耦合。現在參照圖14-16，示出了 SMD 10或200的各種部件的尺寸特徵的一些例子。通過舉例的方式但不限於此，SMD 10或200可具有 5. 50mm的總長度、 5. 50mm的總寬度以及 2. 50mm的高度。參考圖17，以示意圖的形式示出LED顯示屏300的一部分，LED顯示屏300例如是室內和/或戶外屏幕，一般來說，包括載有大量以行和列設置的表面安裝器件304的驅動 PCB 302，每一個SMD限定一個像素。SMD304可包括如圖1_8以及11-13中所示的實施例的器件。SMD器件304與PCB 302上的跡線或焊盤電連接，PCB 302連接成對合適的電信號處理和驅動電路(未示出)做出響應。如以上所披露的，每一個SMD承載紅光、綠光和藍光 LED的垂直取向的線性陣列306。LED的這種線性取向被發現在寬的觀看角度範圍內改善色彩逼真度。儘管已經示出和描述了本實用新型的許多說明性實施例，但是本領域技術人員可以進行許多改變和替換實施例，例如將本實用新型用於LED裝飾照明等。這些改變和替換的實施例是預期的，並且可以在不脫離所附的權利要求定義中的本實用新型的精神和範圍的情況下做出。
權利要求1.一種用於多發光器件封裝體的導電性引線框，其特徵在於，所述導電性引線框包括多個導電性陰極部，每一個具有用於承載至少一個發光器件的附著焊盤，其中每一個附著焊盤與和該附著焊盤對應的發光器件電耦合；與所述陰極部分開的對應的多個導電性陽極部，所述陽極部中的每一個具有連接焊盤，所述連接焊盤設置成與所述發光器件之一電連接，其中所述附著焊盤和所述連接焊盤設置成保持所述發光器件線性對齊，其中，所述引線框的表面積的至少一半通過所述發光器件封裝體的殼體中的空腔而可見。
2.根據權利要求1所述的引線框，其特徵在於，所述發光器件包括LED。
3.根據權利要求2所述的引線框，其特徵在於，所述LED包括至少兩個接觸，其中之一與所述附著焊盤之一電耦合併且其中另一個與所述連接焊盤之一電耦合。
4.根據權利要求1所述的引線框，其特徵在於，所述發光器件的線性陣列在第一方向上延伸，並且所述陽極部中的每一個設置為相互平行，並且所述陰極部設置為相互平行，並且所述陰極部和所述陽極部中的每一個沿與所述第一方向正交的方向延伸。
5.根據權利要求1所述的引線框，其特徵在於，所述陽極部和所述陰極部由金屬片製成。
6.根據權利要求2中所述的引線框，其特徵在於，所述LED包括紅光LED、綠光LED和藍光LED。
7.根據權利要求1中所述的引線框，其特徵在於，所述LED中的每一個通過引線接合與連接焊盤電耦合。
8.根據權利要求1中所述的引線框，其特徵在於，所述LED中的每一個通過焊料與相應的附著焊盤耦合。
9.根據權利要求1中所述的引線框，其特徵在於，所述引線框進一步包括黑色陶瓷殼體。
10.根據權利要求1中所述的引線框，其特徵在於，所述引線框進一步包括通孔。
11.根據權利要求1中所述的引線框，其特徵在於，所述引線框進一步包括V形切口。
12.一種發光器件封裝體，其特徵在於，包括殼體，其包括從所述殼體的頂面延伸到所述殼體的內部的空腔；以及與所述殼體成整體的引線框，所述引線框包括保持多個發光器件的導電部，所述發光器件線性對齊並向所述空腔之外發射光，所述引線框也允許通過所述引線框將電信號施加到所述發光器件，其中，所述引線框的表面積的至少一半通過所述空腔而可見。
13.根據權利要求12中所述的發光器件封裝體，其特徵在於，所述引線框包括多個導電性陰極部，每一個導電性陰極部具有用於承載至少一個所述發光器件的附著焊盤，每一個所述附著焊盤與它自己的那個所述發光器件電耦合，以及與所述陰極部分開的對應的多個導電性陽極部，所述陽極部中的每一個具有連接焊盤，所述連接焊盤設置成與所述發光器件之一電連接，其中所述附著焊盤和所述連接焊盤設置成保持所述發光器件線性對齊。
14.根據權利要求12中所述的發光器件封裝體，其特徵在於，所述發光器件包括LED。
15.根據權利要求12中所述的發光器件封裝體，其特徵在於，所述引線框設置成允許所述封裝體的表面安裝。
16.根據權利要求12中所述的發光器件封裝體，其特徵在於，所述引線框進一步包括通孔和/或V形切口。
17.根據權利要求12中所述的發光器件封裝體，其特徵在於，所述發光器件進一步包括至少部分地通過所述承載體延伸的熱導體。
18.根據權利要求14中所述的發光器件封裝體，其特徵在於，所述LED包括紅光LED、 綠光LED和藍光LED。
19.根據權利要求12中所述的發光器件封裝體，其特徵在於，每個所述發光器件的電端子通過引線結合與連接焊盤電耦合。
20.一種發光器件封裝體，其特徵在於，包括殼體，包括從所述殼體的頂面延伸到所述殼體的內部的空腔；以及與所述殼體成為整體且接合到所述殼體的引線框，所述引線框包括支持向所述殼體之外發射光的多個發光器件的導電部，所述引線框進一步包括多個特徵或形狀，所述特徵或形狀與所述殼體相配合，其中，所述引線框的表面積的至少一半通過所述空腔而可見。
21.根據權利要求20中所述的發光器件封裝體，其特徵在於，所述特徵或形狀包括所述引線框中的通孔。
22.根據權利要求20中所述的發光器件封裝體，其特徵在於，所述特徵或形狀包括所述引線框中的V形切口。
23.根據權利要求20中所述的發光器件封裝體，其特徵在於，所述特徵或形狀包括側缺口。
24.根據權利要求20中所述的發光器件封裝體，其特徵在於，所述特徵或結構包括側突起。
專利摘要本實用新型披露了一種用於多發光器件封裝體的導電性引線框以及發光器件封裝體。所述導電性引線框包括多個導電性陰極部，每一個具有用於承載至少一個發光器件的附著焊盤，其中每一個附著焊盤與它的至少一個發光器件電耦合；與所述陰極部分開的對應的多個導電性陽極部，所述陽極部中的每一個具有連接焊盤，所述連接焊盤設置成與所述至少一個發光器件之一電連接，其中所述附著焊盤和所述連接焊盤設置成保持發光器件線性對齊，其中，所述引線框的表面積的至少一半通過所述發光器件封裝體的殼體而可見。該發光器件封裝體的陣列可以用於LED顯示器中，諸如室內和/或戶外的LED屏中，以增加色彩逼真度和散熱、改進電流控制、增加封裝組件的剛性。
文檔編號H01L25/075GK202134534SQ201120187068
公開日2012年2月1日 申請日期2011年5月27日 優先權日2011年5月27日
發明者C·K·A·陳, D·埃默森, X·王, Y·K·V·劉 申請人:惠州科銳光電有限公司