改善了散热的侧发光LED制造技术

本发明专利技术涉及改善了散热的侧发光ＬＥＤ，并公开了光源和用于制造光源的方法。光源包括引线框、集成电路芯片和主体。引线框具有第一和第二部件。第一部件包括横向部分、芯片安装区和第一延伸部。集成电路芯片在芯片安装区中接合到第一部件并且与芯片安装区热接触。主体具有顶面、底面和侧面。第一延伸部被弯曲以提供从芯片安装区到侧面的热路径，第一延伸部的未与侧面接触的表面形成第一平坦接合表面。所述热路径比通过横向部分的热路径具有更小的热阻。

Improved side light emitting LED

The invention relates to improved heat emitting side emitting LED, and discloses a light source and a method for manufacturing a light source. The light source comprises a lead frame, an integrated circuit chip and a main body. The lead frame has first and second parts. The first component includes a transverse portion, a chip mounting region, and a first extension portion. The integrated circuit chip is coupled to the first component in the chip mounting area and is in thermal contact with the chip mounting area. The main body has a top surface, a bottom face and a side face. The first extension portion is bent to provide a thermal path from the chip mounting area to the side, and the first extending portion of the surface that is not in contact with the side forms a first flat bonding surface. The thermal path has a smaller thermal resistance than the thermal path through the lateral portion.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及改善了散热的侧发光(side-emitting) LED。
技术介绍
发光二极管(LED)是用于替代诸如白炽灯泡和荧光管之类的传统光 源的有吸引力的候选。LED比白炽灯泡具有大得多的能量转换效率，并且 在一些情况下比荧光管具有更大的能量转换效率。而且，LED的转换效率 一直在稳定地提高，因此LED将在不太远的未来提供显著的节能。另外，LED的寿命远大于荧光灯或白炽灯泡的寿命。该优点在更换灯 泡或荧光管的成本较高的应用中尤其重要。汽车尾灯和交通信号灯已经被 转换为基于LED的照明系统以利用LED的这方面优点。最后，LED是点源，因此比荧光管更适合于必须将光校准或聚焦 的照明应用。 一种这样的应用类别涉及平面光管的照明，该平面光管用于 照明诸如液晶显示器(LCD)或开关面板之类的二维器件。光管通常是具 有一个或多个边缘的塑料薄片，从光源通过所述一个或多个边缘射入光。 在诸如蜂窝电话或PDA之类的手持设备中，光管的厚度通常小于数毫 米。因此，LED的小尺寸在这种应用中尤其重要。较高的光转换效率使得LED作为替代候选者具有吸引力，取决于提供 了这样的环境在该环境中，LED生成的热被高效地除去以使得LED不 经受高温。出于这种讨论的目的，光源的光转换效率被定义为光源所消耗 的每瓦特电能所生成的光量。当前可用的LED的光转换效率随着温度的升 高而快速降低。除了降低光转换效率之外，热量还縮短了 LED的寿命并且 可能导致过早发生整个设备的故障。尽管LED的光转换效率与白炽光源相 比较大，但是施加到LED的多数电力仍被转换为热。LED还随着时间而老化。作为老化的结果，针对通过LED的给定电5流所产生的光量减少。在使用不同波长带中发光的LED来生成被感知为具 有特定色彩的照明的光源中，老化效应导致在所感知的色彩中随时间的色 移(color shift)。在许多应用中，色移比光源强度的降低更不可接受。 LED老化的速率取决于LED的工作温度，较高的工作温度导致更快的老 化。因此，LED管芯的封装配置必须提供用于从管芯排除热量的高效路 径。但是，对于高功率管芯并未提供足够散热的引线框封装。这些封装通 常依赖于将热从LED移至外部散热表面，这是因为LED封装的表面积太 小以致于无法散热到LED周围的空气中。通常，热被传输至安装了 LED 的印刷电路板的核(core)。在典型的LED引线框封装中，LED被安装在 引脚之一的内部部分上，并且热量通过该引脚转移向印刷电路板的核。不 幸的是，导热路径往往具有太高的热阻，因此管芯必须在大大升高的温度 下运行以迫使热通过引脚。
技术实现思路
本专利技术包括光源和用于制造光源的方法。光源包括引线框、集成电路 芯片和主体。引线框具有第一和第二部件。第一部件包括横向部分、芯片 安装区和第一延伸部。集成电路芯片在芯片安装区中接合到第一部件并且 与芯片安装区热接触。主体具有顶面、底面和侧面。第一延伸部被弯曲以 提供从芯片安装区到侧面的热路径，第一延伸部的未与侧面接触的表面形 成第一平坦接合表面。所述热路径比通过横向部分的热路径具有更小的热 阻。集成电路芯片包括被通过第一和第二触点供电的发光元件。第一触点 在芯片的未被接合到芯片安装区的表面上，并且电连接至第二部件。在本 专利技术的一个方面中，第二部件包括第二延伸部，第二延伸部被弯曲以提供 第二平坦接合表面。第一平坦接合表面和第二平坦接合表面基本是共面 的。在本专利技术的另一个方面中，主体层包括开口，通过该开口可以访问芯 片安装区和第二部件的一部分。所述开口可以包括形成反射器的反射壁， 反射器用于对沿着不会使光经过所述开口的方向离开芯片的光进行重定 向，以使得光离开开口。附图说明图1是现有技术光源20的透视图。 图2是现有技术光源20中使用的引线框的俯视图。 图3是被安装以对光管提供照明的现有技术光源20的剖视图。 图4和图5图示出根据本专利技术的光源的一个实施例。 图6是图4所示的光源40通过线6-6的剖视图。 图7A-7C是光源90在制造的三个阶段的俯视图。 图8A-8C分别是光源90通过线8A-8A、 8B-8B和8C-8C的剖视图。 图9A-9C分别是光源90通过线9A-9A、 9B-9B和9C-9C的剖视图。 图10是可以用于根据本专利技术另一实施例的光源中的引线框100的透 视图。具体实施例方式参考图示出现有技术的侧发光封装的LED光源的图1-3，可以更加容 易地理解本专利技术提供其优点的方式。图1是光源20的透视图并且图2是光 源20中使用的引线框的俯视图。图3是被安装以对光管提供照明的光源 20的剖视图。光源20包括安装在图2所示的引线框的引脚21上的LED 24。 LED 24包括用于对LED 24供电的第一和第二触点。第一触点在LED 24的底面上并且电连接至引脚21。第二触点在LED 24的顶面上并且通过 键合线29连接至引脚27。 LED 24通过既导热又导电的粘合剂接合到引脚 21，以使得LED24中生成的热被传输至引脚21。引线框被包封在主体26中，标号22和23示出的引脚部分从主体26 延伸。主体26的上部包括反射器25，反射器25将在侧向上离开LED 24 的光重定向至处于角度圆锥内的方向，来自LED 24的顶面的光被发射到 所述角度圆锥内中。部分28可以被设为用于形成标号26所示的主体部分 的同一模塑操作的一部分。可替换地，部分28可以被独立形成并在该部 分形成之后被附接。现在参考图3。将光源20设计为安装在诸如印刷电路板32之类的印刷电路板上，以使得光以平行于印刷电路板32表面的方向离开光源20。 通常通过将引脚21和27的由标号22和23所示的部分焊接到印刷电路板 32的表面上的迹线，来将光源20安装在印刷电路板32上。这种配置很适 合于将来自光源20的光射入到同样安装在印刷电路板32上的光管31中。LED 24中生成的热通过引脚21传导至区域22。区域22被焊接到印 刷电路板32上的安装焊盘，安装焊盘还与印刷电路板32的核热接触。因 此，热被传输至印刷电路板的核，印刷电路板的核具有足够的面积来散 热，或者附接到散热的结构。不幸的是，在许多应用中，从LED24到区 域22的热路径33具有相当大的热阻，因此，LED 24的温度必须大大高于 区域22的温度以迁移足够的热量。现在参考图4和图5，图4和图5图示出根据本专利技术的光源的一个实 施例。光源40与上面讨论的光源20的类似点在于光源40包括主体51， 主体51被模塑在引线框60周围。主体可以由诸如环氧树脂或硅酮之类的 各种电绝缘材料模塑而成。主体51包括开口53， LED47生成的光通过开 口 53离开光源40。主体51还包括反射器52，反射器52对来自LED 47 的、本来无法在恰当的角度圆锥内离开主体51的光进行重定向，以使得 经反射的光在包括从LED47的顶面发射的光的角度圆锥内离开开口 53。弓l线框60包括第一引脚46，包括LED的管芯47被安装在第一引脚 46上。管芯47具有用于对LED供电的第一和第二触点。第一触点在管芯 47的底部上并且第二触点在管芯47的顶部上。管芯47通过既导电又导热 的一层粘合剂48接合到引脚46。管芯47上的顶部触点通过键合线4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光源，包括：　引线框，该引线框具有第一部件和第二部件，所述第一部件包括横向部分、芯片安装区和第一延伸部；　集成电路芯片，该集成电路芯片在所述芯片安装区中接合到所述第一部件并且与所述芯片安装区热接触；以及　主体，该主体具 有顶面、底面和侧面，其中，所述第一延伸部被弯曲以提供从所述芯片安装区到所述侧面的热路径，所述第一延伸部的未与所述侧面接触的表面形成第一平坦接合表面，其中，所述热路径比通过所述横向部分的热路径具有更小的热阻。

【技术特征摘要】
US 2007-5-31 11/755,9821. 一种光源，包括引线框，该引线框具有第一部件和第二部件，所述第一部件包括横向部分、芯片安装区和第一延伸部；集成电路芯片，该集成电路芯片在所述芯片安装区中接合到所述第一部件并且与所述芯片安装区热接触；以及主体，该主体具有顶面、底面和侧面，其中，所述第一延伸部被弯曲以提供从所述芯片安装区到所述侧面的热路径，所述第一延伸部的未与所述侧面接触的表面形成第一平坦接合表面，其中，所述热路径比通过所述横向部分的热路径具有更小的热阻。2. 如权利要求1所述的光源，其中，所述主体包括环氧树脂或硅酮。3. 如权利要求1所述的光源，其中，所述引线框包括铜、铜合金、黄 铜、铅黄铜、锡黄铜或者软钢。4. 如权利要求1所述的光源，其中，所述集成电路芯片由宽度和长度 来表征，并且其中，所述第一延伸部的沿着所述弯曲的长度大于所述宽度 与所述长度中的最大者。5. 如权利要求1所述的光源，其中，所述集成电路芯片包括被通过第 一触点和第二触点供电的发光元件，所述第一触点在所述芯片的未被接合 到所述芯片安装区的表面上，所述第一触点电连接至所述第二部件。6. 如权利要求1所述的光源，其中，所述第二部件包括第二延伸部， 所述第二延伸部被弯曲以提供第二平坦接合表面，所述第一平坦接合表面 和所述第二平坦接合表面基本是共面的。7. 如权利要求1所述的光源，其中，所述主体包括开口，所述芯片安 装区和所述第二部件的一部分能够通过所述开口而被访问。8. 如权利要求7所述的光源，其中，所述开口包括形成反射器的反射 壁，所述反射器用于对沿着不会使光经过所述开口的方向离开所述芯片的 光进行重定向，以使得所述光离开所述开口。9. 如权利要求7所述的光源，其中，所述开口填充有对于所述芯片生成的光而言透明的介质。10. 如权利要求6所述的光源，还包括在其平坦表面上具有第一和第二接合焊盘的构件，所述第一和第二接合表面被接合到所述第一和第二接 合焊盘，...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧相岭，莫泽林，龙嘉妍，
申请(专利权)人：安华高科技ECBUIP新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]