CN200941394Y - 发光二极管 - Google Patents

Abstract

本实用新型是有关于一种发光二极管，其包括一具有两在其同一壁面上导电垫的发光二极管晶片、两电极片及一包覆该发光二极管晶片的封装体，其特征在于：各该电极片的一端是以无引线接合该发光二极管的对应导电垫与另一端横向朝远离该发光二极管方向延伸并外露于该封装体，以达到提高可靠度与降低尺寸的功效。

Description

发光二极管

技术领域

本实用新型涉及一种发光二极管，特别是涉及一种无引线接合法(Wireless bonding)来封装的发光二极管。

背景技术

随着环保意识高涨与能源逐渐耗尽，兼具省电与环保的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)逐渐被广泛应用于通讯、电子、光电显示等产业中，让发光二极管可望成为主要照明设备。

如图1的中国台湾第93107060申请号的发明专利案，目前发光二极管的封装体内的发光二极管晶片10大都以引线接合法(Wire Bonding)方式来形成导线11以导接至两电极片12、13。

然而，一般导线11需使用导性极佳的材质，如金，造成所需成本较高，而且因发光二极管晶片10上的两导接垫与电极片12、13间存在一高度落差，使得导线11只借由导线11两端点分别与导接垫与电极片12、13黏接来定位，造成导线11的不稳定与拉线不易的缺点，而容易发生接触不良的情况。

由此可见，上述现有的发光二极管在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决发光二极管存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的发光二极管，便成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的发光二极管存在的缺陷，本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的发光二极管，能够改进一般现有的发光二极管，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

发明内容

本实用新型的主要目的在于，克服现有的发光二极管存在的缺陷，而提供一种以无引线接合法(Wireless bonding)来封装发光二极体晶片，以达到可靠度更高的功效。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种发光二极体，包括一发光二极体晶片、两电极片及一封装体，该发光二极体晶片具有一上壁面与一下壁面且该上壁面与该下壁面中的一者含有两为凸块的导电垫；其特征在于：各该电极片的一端是接合该发光二极体的对应导电垫与另一端横向朝远离该发光二极体方向延伸，该封装体包覆该发光二极体晶片并使该等电极片的部分裸露。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可以可采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的发光二极管，其中所述的发光二极管晶片的两导电垫是位于该下壁面，各该电极片是一长条状片体。

前述的发光二极管，其中所述的封装体具有一开口朝下的帽状体及一遮蔽该帽状体开口的盖体，该发光二极管晶片是位于该帽状体的开口处及该等电极片是部分贴覆该帽状体的帽缘。

前述的发光二极管，其中所述的封装体具有一含有一上壁面、一下壁面和一由该上壁面贯穿至该下壁面以容置该发光二极管晶片的通道的矩形体及一充填于该通道内的透光填充物。

前述的发光二极管，其中所述的封装体的矩形体更具有一左壁面、一右壁面及两分别自该左壁面与该右壁面横向贯穿至该通道的容置槽，各该电极片的部分是在该容置槽内且各该电极片中与该发光二极管晶片接合的端位于该通道内。

前述的发光二极管，其中所述的电极片具有一横向延伸的第一横向臂、一衔接该第一横向臂的一端的直立壁及一自该直立壁的一底侧转折横向延伸的第二横向臂，该第一横向臂的长度是大于该对应容置槽的长度，使该第一横向臂中一未与该直立壁相接的端延伸至该通道且与该发光二极管晶片的对应导电垫相接合，而该第一横向臂与该第二横向臂间的垂直距离是不小于该矩形体中对应容置槽与该下壁面间的垂直距离。

前述的发光二极管，其中所述的等直立壁是覆盖于该矩形体的对应左、右壁面上与该第二横向臂是覆盖于该矩形体的下壁面上。

前述的发光二极管，其中所述的各电极片更具有一自该直立壁的一项侧转折横向延伸的第三横向臂。

前述的发光二极管，其中所述的封装体的矩形体的通道是一内径尺寸由下而上逐渐增加的通道，该发光二极管更包括一设于该通道与该透光填充物间且形状与该通道形状配合的反射镜。

前述的发光二极管，其中所述的发光二极管的两导电垫是位于该发光二极管晶片的下壁面，该封装体更具有一覆盖该封装体的通道于该下壁面的一开口且贴覆该发光二极管的下壁面的散热体。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。经由以上可知，为了达到上述目的，本实用新型发光二极管提供了一种包括一发光二极管晶片、两电极片及一封装体。该发光二极管晶片具有一上壁面与一下壁面且该上壁面与该下壁面中的一者含有两导电垫。各该电极片的一端是接合该发光二极管的对应导电垫与另一端横向朝远离该发光二极管方向延伸。封装体包覆该发光二极管晶片并使该等电极片的部分裸露。

借由上述技术方案，本实用新型发光二极管至少具有下列优点：

1、本实用新型发光二极管的发光二极管晶片是以无引线接合电极片，以达到提高可靠度与降低尺寸的功效。

2、本实用新型发光二极管更包括一以绝缘散热胶粘合该发光二极管晶片的散热体，以达到散热性更佳的功效。

3、本实用新型发光二极管更包括一嵌置封装体内的反射镜，以达到提高亮度与散热性的功效。

综上所述，本实用新型新颖的发光二极管具有上述优点及实用价值，其不论在产品结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的发光二极管具有增进的功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是现有发光二极管的剖视示意图。

图2是本实用新型发光二极管第一实施例的剖视示意图。

图3是图2的实施例的另一剖视示意图。

图4是本实用新型发光二极管的第二实施例的分解示意图。

图5是图4的实施例中矩形体的另一视角的示意图。

图6是图4的实施例的组合结构示意图。

图7是图4的实施例的另一剖视示意图。

图8是本实用新型发光二极管的第三实施例的俯视示意图。

图9是图8的第三实施例的剖视示意图。

图10是图8的第三实施例的仰视示意图。

图11是本实用新型发光二极管的第四实施例的俯视示意图。

图12是图11的第四实施例的剖视示意图。

图13是图11的第四实施例的仰视示意图。

图14是本实用新型发光二极管的第五实施例的俯视示意图。

图15是图14的第五实施例的剖视示意图。

图16是图14的第五实施例的仰视示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的发光二极管其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图2所示，本实用新型发光二极管的一第一较佳实施例包括一发光二极管晶片21、两电极片(指两组电极片)22及一封装体23。

发光二极管晶片21具有一上壁面211、一下壁面212及一位于下壁面212的两导电垫213，一是正导电垫、另一是负导电垫。本实施例的两导电垫213分别作为正、负电极而为一导电凸块(bump)，导电垫213可材质为金、铜或焊锡等等而可利用集成电路制程来长成或以接合来形成。

本实施例的各电极片22是金属材质的长条状片体，而可为引线架(leadframe)。各电极片22的一端221是与发光二极管晶片21的对应导电垫213接合及另一端222是朝远离发光二极管晶片21方向延伸，以作为发光二极管晶片21的导接电源的正、负接脚。又，电极片22的材质为铜、铁镍(Fe-Ni)合金，本实施例的电极片22的材质为铜且经表面处理，如电镀至少一诸如金或锡层的金属薄膜，以防止电极片22氧化并确保导电垫213与电极片22间的接合可靠度。在发光二极管晶片21的封装过程中，发光二极管晶片21是先定位于两电极片22上，使两导电垫213位于两电极片22的一端212上，再利用超音波接合、热压接合、热超音波接合、激光接合、热回流(Reflow)热处理等方法来使两导电垫213接合于两电极片22上。

封装体23包覆发光二极管晶片21并使电极片22的部分裸露，以固定电极片22与发光二极管晶片21间的位置关系并密封发光二极管晶片21。本实施例的封装体23的材质可为可透光树脂而具有一开口朝下的帽状体231及一遮蔽帽状体231的开口的盖体232。发光二极管晶片21位于帽状体231的开口处及电极片22的上表面贴覆帽状体231的帽缘，而盖体232位于发光二极管晶片21并充填两电极片22间的空隙。封装体23可先预铸成型再与发光二极管21与两电极片22组装固定或者把已接合的发光二极管晶片21与两电极片22放置于模具内来注入液态树脂来形成封装体23，以完成封装作业。应注意的是，在此虽电极片22以长条状为例来说明，本领域技术人员当知，电极片22的形状可依设计需求来调整，只需其一端接合发光二极管晶片21的对应导电垫213与另一端外露于封装体23外即可，如呈阶梯状等等，并不应受限于本实施例所揭露者。

如此，本实施例发光二极管可以裸露的电极片22来与其他电子构件导接，且因本实施例利用无引线接合方式使可靠度可提高且尺寸亦可有效缩小。

又，如图3，为辅助发光二极管晶片21’的散热，本实施例的盖体232’更嵌置一散热效果佳的散热体233’。散热体233’的材料可为金、银、铜、铁铝及锡中的一者或前述金属的合金物或诸如陶瓷之类的化合物，本实施例的散热体233’材质为铜。散热体233’是一块状体并设在两电极片22’间且与两电极片22’相间隔，该散热体233’以绝缘导热胶贴合于发光二极管晶片21’的下表面212’，以增加散热效能，进而可有效避免发光二极管晶片21’因工作时高温而缩短寿命或毁坏。

另外，虽前述第一实施例中发光二极管晶片21、21’是位于两电极片22、22’上，但本领域技术人员当知，发光二极管晶片21、21’的两导电垫231的设置位置可改设于发光二极管晶片21、21’的上表面211，则发光二极管晶片21、21’可位于两电极片22、22’之下，并不应受限于本实施例所揭露者。

为提高发光二极管的发光亮度，本实用新型发光二极管更可嵌置一反射镜。如图4，本实用新型发光二极管的第二实施例包括一发光二极管31、两电极片32、一封装体33及一反射镜34。

封装体33具有一矩形体35及一散热体36。如图4与图5，矩形体35是一长方形的立方体而具有一上壁面351、一下壁面352、一左壁面353、一右壁面354。矩形体35更具有一在矩形体35中央且由上壁面351贯穿至下壁面352的通道355。通道355是一环状通道且内径是由下而上逐渐增加，致使通道355是呈喇叭状而使通道355在上壁面351的圆形开口3551内径大于下壁面352的圆形开口3552内径。又，上壁面351沿圆形开口3551的周缘形成一圆形肩部3511及两分别位于左右侧的长条肩部3512，下壁面352更形成一含圆形开口3552于其中的矩形凹陷部3521及四个分别位于四角隅的凹陷部3522。左、右壁面353、354在其中央且邻近下壁面352处对称地凸设一卡置块3531、3541，如图6于卡置块3531、3541上方对称地形成两分别自左、右壁面353、354横向贯穿至通道355的容置槽356。散热体36是一与下壁面352的矩形凹陷部3521配合的矩形散热片，其材质可为铜。

如图4，各电极片32具有一与矩形体35的左、右壁面353、354的尺寸配合的直立壁321、一自直立壁321的底侧中央处横向延伸且配合对应容置槽355的第一横向臂322及分别自直立壁321的底侧与顶侧转折向横向延伸且分别与矩形体35的凹陷部3522与长条肩部3512配合的一第二横向臂323与一第三横向臂324。本实施例的各第二横向臂323是两相间隔的片体，第一、第二、第三横向臂322、323、324是大致相互平行且朝同一方向延伸。各直立壁321于第一横向臂322下方更形成一与对应卡置块3531、3541配合的缺口325，第二横向臂323的两片体分置于对应缺口325的左右两侧外。如图6，各第一横向臂322长度是大于矩形体35的容置槽356的长度，且第一横向臂322与第二横向臂323间垂直距离不小于矩形体35内容置槽356与凹陷部3522间的垂直距离，第一横向臂322与第三横向臂324间的垂直距离不小于矩形体35内的容置槽356与长条肩部3512间的垂直距离。

如图4与图6，反射镜34是配合矩形体35的通道355形状而为喇叭状以设置于通道355内。反射镜34的顶侧更沿其周缘形成一与矩形体35的圆形肩部3511配合的卡置环341。本实施例的反射镜34的材质是金属，如铝，且反射镜34的内表面更经表面处理形成较平滑面，以增加反射率。如图4，发光二极管晶片31上表面具有两导电垫311。

当封装时，配合图4、图5及图6，发光二极管晶片31的下表面以绝缘导热胶贴合于散热体36的中心位置上后使散热体36卡置定位于矩形体35的矩形凹陷部3521内。两电极片32分别把第一横向臂322插入矩形体35的对应容置槽356内，使第一横向臂322的自由端导接至发光二极管晶片31的对应导电垫311、直立壁321贴合矩形体35的左右壁面353、354、第二横向臂323位于对应凹陷部3522内、第三横向臂324卡置于对应长条肩部3512，以使两电极片32定位于矩形体35上。反射镜34置入矩形体35的通道355内及反射镜34的卡置环341卡置于矩形体35的圆形肩部3511上，使反射镜34定位于矩形体35内。此外，散热体36、电极片32与反射镜34的组装顺序可适需求来调整先后顺序，并不应受限于本实施例所揭露者。最后，先使两导电垫311接合于两电极片32的第一横向臂322的自由端，再在矩形体35的通道355填入液态透光树脂以固化形成一透光填充物37。本实施例透光填充物37可掺杂荧光物以改变发光二极管晶片31的发光颜色。

如此，本实施例发光二极管的电极片32的第二横向臂323可用来与其他电子构件导接。又，本实施例除利用无线接合方式使可靠度可提高且尺寸有效缩小外，本实施例更把反射镜34整合于发光二极管内，以达到提高发光二极管的亮度，而且，发光二极管晶片31工作产生的热能可借由电极片32、散热体36及反射镜34来散热，以达到散热效果佳与有效延长产品寿命的功效。

又，如图7，前述第二实施例中发光二极管晶片31’的导电垫311’可位于发光二极管晶片31’的下壁面，使发光二极管晶片31’是可位于两电极片32’的第一横向臂322’上。又，虽第二实施例的电极片32、32’呈E字型，然本领域技术人员当知，电极片32、32’的形状可依设计需求来调整，如呈“[”形状，只需其一端可与发光二极管31、31’接合与另一端外露于矩形体35而可与其他构件导接即可，并不应受限于本实施例所揭露者，又，散热体36’的形状也可适需求而调整，并不受限于前述矩形片体，如可于矩形片体上更可堆迭一散热效果佳的矩形立方体后，同时，矩形立方体的表面涂布诸如绝缘导热胶的绝缘层，以避免与电极片32’电性连接，而后再堆叠一柱状体与发光二极管晶片31’相接。

再者，虽前述实施例的发光二极管只包括单一个发光二极管晶片21、21’、31、31’，但本领域技术人员当知，发光二极管也可包括多个发光二极管晶片，在下文中以下述实施例来说明。

如图8、图9与图10，本实用新型发光二极管的第三实施例包括四个发光二极管晶片41、两电极片42、一封装体43及一反射镜44。反射镜44嵌置于封装体43内。两电极片42的一端421是在封装体43内延伸至反射镜44内以接合发光二极管晶片41，另一端422是外露于封装体43的底面。四发光二极管41是位于同一直线地与两电极片42接合。如此，可利用发光二极管晶片41的种类选择，如红、绿与蓝发光二极管晶片41，使发光二极管输出各种颜色。

又，发光二极管晶片41的摆放方式与电极片42的数量可依设计需求来调整，并不应受限于本实施例所揭露。举例来说，如图11、图12与图13，本实用新型的第四实施例中发光二极管包括四个电极片42’，两两左右对称并列于封装体43’内，而发光二极管晶片41’是分置于反射镜44’底部的东、南、西、北处且各发光二极管41’分别与该等电极片42’中两相邻电极片42’相接合。又如图14、图15与图16，本实用新型的第五实施例中发光二极管更使各发光二极管晶片41”具有其专用的两电极片42”，使本实施例的发光二极管包括八个电极片42”。

据前所述，本实用新型发光二极管以无引线接合方式来让发光二极管晶片21、21’、31、31’、41、41’、41”接合至电极片22、22’、32、32’、42、42’、42”，以有效提高可靠度与降低尺寸；又，本实用新型发光二极管中更可嵌置反射镜34、44、44’来提高发光亮度与辅助散热，并可借由电极片22、22’、32、32’、42、42’、42”与散热体235’、36、36’来辅助散热，进而可达到散热性更佳的功效。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1、一种发光二极管，包括一发光二极管晶片、两电极片及一封装体，该发光二极管晶片具有一上壁面与一下壁面且该上壁面与该下壁面中的一者含有两为凸块的导电垫；其特征在于：各该电极片的一端是接合该发光二极管的对应导电垫与另一端横向朝远离该发光二极管方向延伸，该封装体包覆该发光二极管晶片并使该等电极片的部分裸露。

2、根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于其中所述的发光二极管晶片的两导电垫是位于该下壁面，各该电极片是一长条状片体。

3、根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于其中所述的封装体具有一开口朝下的帽状体及一遮蔽该帽状体开口的盖体，该发光二极管晶片是位于该帽状体的开口处及该等电极片是部分贴覆该帽状体的帽缘。

4、根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于其中所述的封装体具有一含有一上壁面、一下壁面和一由该上壁面贯穿至该下壁面以容置该发光二极管晶片的通道的矩形体及一充填于该通道内的透光填充物。

5、根据权利要求4所述的发光二极管，其特征在于其中所述的封装体的矩形体更具有一左壁面、一右壁面及两分别自该左壁面与该右壁面横向贯穿至该通道的容置槽，各该电极片的部分是在该容置槽内且各该电极片中与该发光二极管晶片接合的端位于该通道内。

6、根据权利要求5所述的发光二极管，其特征在于其中所述的各电极片具有一横向延伸的第一横向臂、一衔接该第一横向臂的一端的直立壁及一自该直立壁的一底侧转折横向延伸的第二横向臂，该第一横向臂的长度是大于该对应容置槽的长度，使该第一横向臂中一未与该直立壁相接的端延伸至该通道且与该发光二极管晶片的对应导电垫相接合，而该第一横向臂与该第二横向臂间的垂直距离是不小于该矩形体中对应容置槽与该下壁面间的垂直距离。

7、根据权利要求6所述的发光二极管，其特征在于其中所述的直立壁是覆盖于该矩形体的对应左、右壁面上与该第二横向臂是覆盖于该矩形体的下壁面上。

8、根据权利要求6所述的发光二极管，其特征在于其中所述的各电极片更具有一自该直立壁的一顶侧转折横向延伸的第三横向臂。

9、根据权利要求4所述的发光二极管，其特征在于其中所述的封装体的矩形体的通道是一内径尺寸由下而上逐渐增加的通道，该发光二极管更包括一设于该通道与该透光填充物间且形状与该通道形状配合的反射镜。

10、根据权利要求6所述的发光二极管，其特征在于其中所述的发光二极管的两导电垫是位于该发光二极管晶片的下壁面，该封装体更具有一覆盖该封装体的通道于该下壁面的一开口且贴覆该发光二极管的下壁面的散热体。

Images