本发明专利技术提供一种发光二极管的封装结构，包括：一导线架，其具有一承载座、一对延伸部分、一第一电极以及一第二电极，上述承载座具有一圆弧形边缘、一凸出部分、一第一表面和一第二表面，上述延伸部分具有一第一侧边、一第二侧边、一第一顶部以及一第一底部，该第一侧边与上述承载座的上述圆弧形边缘连接，上述承载座的上述凸出部分与上述第一电极电性连接；一散热材料，设置在上述承载座的上述第二表面上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术关于一种发光二极管的封装结构及其制造方法，特别关于一种高 功率发光二极管的封装结构及其制造方法。
技术介绍
对于不同发热功率的发光二极管(light emitting diode,以下简称LED), 为因应功率提升后随之而来的光学、电信、散热问题，LED封装型态也随之 变化。以最高输入功率区分，主要可分为炮弹型LED、食人鱼LED以及高 功率LED,如图la所示传统的炮弹型LED封装结构(Luxeon Reliability Application Brief AB25),其主要的封装组件为LED芯片l"LEDchip)、芯片 粘着剂(Die attach)(图未显示)、引线键合12(:Wire bonding)、反射罩杯 13(Reflector cup)、导线架14(Lead frame)以及透镜15(Lens)。其中，透镜针 对不同的光学需求可做不同的光学设计。LED芯片尺寸最大为0.35x0.35 mm2，最高输入功率为0.1W。由于炮弹型LED输入功率不高，因此在这类 封装上并不需针对电性、散热问题加以设计。然而随着LED亮度需求的增 加，LED的输入功率渐渐朝高瓦数方向发展。较炮弹型LED输入功率高的 食人鱼LED其最高输入功率约介于0.2W至0.5W之间，如图lb所示传统 的食人鱼LED封装结构立体图，其主要的封装组件为LED芯片(图未显示)、 芯片粘着剂(图未显示)、引线键合(图未显示)、反射罩杯(图未显示)、导线架 24以及透镜25。 LED芯片尺寸随最高输入功率不同约介于0.35x0.35 mm2 至0.61x0.61 mn^之间。其主要封装组成组件与炮弹型LED相同。然而食人 鱼LED的导线架具有四个接脚，较炮弹型LED多两个。以散热观点而言， 食人鱼LED的导线架提供较炮弹型LED优选的散热途径。除此之外，食人 鱼LED可以以插孔式(Pin through hole)或表面粘着(Surface mount)的方式焊 接于印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB)上。如图lc所示传统的高功率 LED封装结构(Luxeon Reliability Application Brief AB25)，最高输入功率为1W至5W,其主要的封装组件为LED芯片31、引线键合32、导线架34、 塑料透镜35、硅密封物36(silicone encapsulent)、散热块37(Heat slug)以及塑 料外罩38(plastic case)。所使用的芯片尺寸大于1.0x1.0 mm2。由于输入功率 的提升，在高功率的LED封装结构中，必需考虑电性与散热问题。因此， 在高功率LED封装结构中除了包括炮弹型LED的封装组件外，也包括了散 热块(Heat slug)。此外，为了防止静电放电(Elect:rostatic Discharge, ESD)造 成过度电性应力(Electrical Overstress ， EOS)破坏，亦视需要加以设计。由于这三种LED封装结构型态不同，因此其制作流程也大不相同:以 炮弹型LED与食人鱼LED而言，首先以冲模的方式沖出所需的导线架，# 在导线架上打出所需的反射罩杯，最后再弯折出接脚。分别为炮弹型LEI) 与食人鱼LED导线架。在将芯片置于反射罩杯并引线鍵合完后，将导线架 置于模条内灌入环氧树脂(Epoxy)以形成透镜。待环氧树脂加温硬化后，脱膜 后切除不需要的部^^即完成LED的制作。这样的方式制作LED，由于其生 产速度快可大量生产并降低其成本。在高功率LED的制作上，为传递高功 率时芯片所产生的热， 一般高功率LED都包括了散热块。图ld为美国专利 号US 6,274,924 Bl的传统高功率LED封装结构。其主要的封装组件包括散 热块410、结合外罩(Housing)的导线架412、反射罩杯414、芯片416、底座 418(submount)以及透镜420。此种高功率LED的封装结构首先将外罩结合 导线架，以达到部份绝缘的效果。结合后的导线架412再与透镜420、芯片 416以及散热块410进行组装以完成高功率LED封装结构。在高功率LED 封装结构中散热块的配置亦有其它方式。如图le及图lf所示，美国专利号 US 6,376,卯2 Bl及US 2004/0238930 Al所提出的高功率LED封装结构,以 及沿图lel-I'切线的剖面图，其散热块502直接与导线架507及外罩503结 合，凹陷部分511(反射罩杯)可借由在外罩503内缘涂布一层反射物质 (reflection enhancing material)达到反射的目的，为 一直接结合散热块502 、导 线架507及外罩503的高功率LED封装的半成品。对于亮度要求不高的产品而言，由于高功率LED封装结构其制作成本 较炮弹型LED封装结构高出许多，因此低制作成本的炮弹型LED封装结构 仍是一个不错的选择。权衡LED单颗发光强度与制作成本，食人鱼LED封 装结构可算是提高LED单颗发光强度同时也兼顾经济效益的一种封装结构。 然而，由于食人鱼LED封装结构不具有散热块，因此当输入功率提升时将伴随着散热问题。对于电于产品来说，当LED芯片温度增加l(TC时，其可 靠度约降低50% (出自Remsburg, Ralph于1997年的文献，，Advanced thermal design of electronic equipment，，)。此外，由于LED亮度与寿命会随着其所受 温度的提高而衰减与减少，因此需要有一种较低热阻他ermal resistance)的高 功率LED封装结构，除可提升LED的可靠度，亦可降低LED亮度的衰减。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的是提供一种发光二极管的封装结构及其制 造方法，利用食人鱼LED封装形态为结构，并加上导线架的承载座延伸部 分及散热块做为高功率LED封装结构，以降低生产成本及提高散热效率， 改善上述传统技术的问题。为达成专利技术的上述目的，本专利技术提供一种发光二极管的封装结构，包括 一导线架，其具有一承载座、 一对延伸部分、 一第一电极以及一第二电极， 上述承载座具有一圆弧形边缘以及一凸出部分，上述延伸部分具有一第一侧 边、 一第二侧边、 一第一顶部以及一第一底部，该第一侧边与上述承载座的 上述圓弧形边缘连接，上述第一电极以及上述第二电极分别具有一连接部分 以及一对导线架接脚，上述承载座的上述圆弧形边缘与上述凸出部分电性连 接，上述凸出部分与上述第一对电极的上述连接部分电性连接，上述第一电 极的上述连接部分与上述第一电极的上述导线架接脚电性连接，上述第二电 极的上述连接部分与上述第二电极的上述导线架接脚电性连接，且上述承载 座具有一第一表面以及一第二表面，其中上述第二表面位于上述第一表面的 相反侧； 一发光二极管晶粒，设置在上述承栽座的上述第一表面上； 一导线， 具有两端点，上述两端点分别与上述发光二极管晶粒与上述第二电极的上述 连接部分电性连接；以及一封装材料，具有一第一热传导系数(Thermal Conductivity, W/mK)，且上述封装材料包覆上述导线架及上述发光二极管晶粒。本专利技术还提供一种发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光二极管的封装结构，包括：一导线架，其具有一承载座、一对延伸部分、一第一电极以及一第二电极，该承载座具有一圆弧形边缘以及一凸出部分，该对延伸部分具有一第一侧边、一第一顶部以及一第一底部，该第一侧边与该承载座的该圆弧形边缘连接， 该第一电极以及该第二电极分别具有一连接部分以及一对导线架接脚，该承载座的该圆弧形边缘与该凸出部分电性连接，该凸出部分与该第一对电极的该连接部分电性连接，该第一电极的该连接部分与该第一电极的该对导线架接脚电性连接，该第二电极的该连接部分与该第二电极的该对导线架接脚电性连接，且该承载座具有一第一表面以及一第二表面，其中该第二表面位于该第一表面的相反侧；一发光二极管晶粒，设置在该承载座的该第一表面上；一导线，具有两端点，该两端点分别与该发光二极管晶粒与该第二电极的该 连接部分电性连接；以及一封装材料，具有一第一热传导系数，且该封装材料包覆该导线架及该发光二极管晶粒。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄添富，游晶莹，胡国昌，昝世蓉，花士豪，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。