具有高效、絕熱路徑的 LED 封裝制造技術(shù)

公開了用于包含諸如發(fā)光二極管（LED）之類的一個或多個發(fā)光器件的具有高效、絕熱路徑的封裝。在一個實施例中，LED封裝可以包括嵌入主體內(nèi)的熱元件和至少一個電氣元件。所述熱元件與電氣元件可以具有相同和/或基本上相同的厚度，并可以從LED封裝的底面直接延伸，以使得它們與LED封裝的底面基本上平齊或者延伸超出LED封裝的底面。熱元件和電氣元件具有露出部，其可以與主體的側(cè)面基本上平齊，以使得熱元件和電氣元件不具有延伸超出主體的側(cè)面的最外側(cè)邊緣的顯著部分。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本文公開的主題總體上涉及發(fā)光二極管(LED)的封裝。更具體地，本文公開的主題涉及低成本并具有高效、絕熱路徑的LED的封裝。
技術(shù)介紹
通常將諸如發(fā)光二極管(LED)之類的發(fā)光器件封裝在表面安裝器件(SMD)外殼內(nèi)。這些外殼常常由塑料制成，并可以稱為塑封有引線芯片載體(PLCC)。SMD外殼通常的特征是連接到由引線框形成的多條金屬引線的LED芯片，并且可任選地包括散熱片。目前的封裝包括金屬引線部分，其在封裝外部延伸并從主體的一個或多個側(cè)面突出。延伸的引線的增大的表面積增大了 LED封裝的散熱能力，但延伸引線也增大了電路板上需要相對大的面積的LED封裝的尺寸。在許多應(yīng)用中電路板面積是稀缺且寶貴的因素。另外，在封裝制造過程中延伸引線需要更多的金屬，這會增大總封裝成本。圖1A-1B和2A-2B示出了現(xiàn)有技術(shù)中LED封裝的實例。參考圖1A和1B，總體上標記為10的LED封裝具有主體12，通常由模制塑料、陶瓷、熱固和/或熱塑性材料形成。主體12包括四個側(cè)面1-4、底面5和反射器腔14。密封劑E將反射器腔14填充到預(yù)期深度(level)，通常與反射器腔的頂部平齊。密封劑E通常包含磷光劑，用于產(chǎn)生預(yù)期的波長譜。位于反射器腔的底板的是電氣部件，通常是由引線框形成的金屬引線16和18，一個或多個LED芯片20電連接到它們。LED芯片20可任選地安裝到散熱片22，其分別通過主體12的隔離部24和26而與金屬引線16和18電絕緣和絕熱。散熱片22可以改進熱特性，包括LED封裝10的散熱。除了封入或模制在主體內(nèi)的部分以外，用于具有金屬引線16和18的封裝的傳統(tǒng)設(shè)計利用了在塑料主體外部或外面延伸的引線部分。例如，圖1B是沿圖1A中的線IB的截面圖。圖1B示出了主體12，其模制在金屬引線16和18部分與散熱片22部分周圍。引線16和18的外側(cè)部28和30分別從側(cè)面4和2突出并延伸離開，超出了主體12的最外側(cè)邊緣。通過終止，例如通過從引線框剪切引線16和18的外末端34和36來將金屬引線16和18與引線框分離。外側(cè)部28和30具有彎曲32，其可以構(gòu)造外側(cè)部28和30，以使其彼此延伸遠離并離開主體12。如圖1B所示，這個設(shè)計利用了厚度不同的金屬引線16和18，并且通常比散熱片22更薄，具有更小的截面積。散熱片22從主體12的底面5突出，金屬引線16和18從主體12的側(cè)面2和4突出。所有三個散熱片22與金屬引線16和18成為在它們從主體突出的位置安裝到通常是印刷電路板(PCB)的外電路源。例如，散熱片22包括底面37，金屬引線16和18分別包括底面38和39。這些底面通常通過使用焊接技術(shù)安裝到PCB。另外，金屬引線16和18在LED封裝10的全部四個側(cè)面上都具有嵌入的部分。例如，金屬引線16和18可以被嵌入但在LED封裝10的兩個相反側(cè)面上的外側(cè)部28和30從主體延伸出來，并可以嵌入LED封裝10內(nèi)的剩余兩個相反側(cè)面并與之平齊。這樣，形成金屬引線16和18的金屬就位于LED封裝10的全部四個側(cè)面上。因為引線16和18包含在側(cè)面2和4外部從主體延伸的部分28和30，使金屬引線彎曲的額外處理步驟就導(dǎo)致LED封裝10具有相對于必需的更高的成本和更大的覆蓋區(qū)，從而增大了 PCB上所需的空間量。參考圖2A-2B所示的現(xiàn)有技術(shù)封裝，這個設(shè)計的特征在于總體上標記為40的LED封裝具有主體42，其具有側(cè)面1-4和底面5。這個封裝設(shè)計的特征還在于反射器腔44，配置用于容納預(yù)期深度的密封劑E。在這個封裝設(shè)計中，在第一金屬引線46與第二金屬引線48周圍模制主體42，其中，第二金屬引線48具有借助沖壓金屬以形成金屬杯50而形成的部分。金屬杯50在內(nèi)底面51a周圍形成金屬壁,所述內(nèi)底面51a位于或設(shè)置在比可以位于或設(shè)置在平面Pl上的形成主體的一個隔離部54的主體42的表面更低的不同平面P2上。金屬杯50形成一個電觸點，在其上安裝了一個或多個LED芯片52。除了形成電觸點以外，杯50還用作熱元件或者散熱片，從而與金屬引線48和48既不電絕緣也不絕熱。杯50通過主體的隔離部54與第一金屬引線46絕熱和電絕緣。杯50從主體42的底面5突出，以形成露出部51b，而第一和第二金屬引線46和48具有外側(cè)部56和58，其分別從側(cè)面2和4突出，并延伸超出主體42的最外側(cè)邊緣。通過從引線框剪切外末端47和49來將第一和第二金屬引線46和48與引線框分離。第一和第二金屬引線46和48的外側(cè)部56和58分別具有外部彎曲60和62，它們轉(zhuǎn)換外側(cè)部56和58，以彎曲和/或纏繞主體42，以使得它們朝向并面對彼此延伸，同時朝著金屬杯50向內(nèi)彎曲。外側(cè)部56和58設(shè)置在主體42的底面5的凹陷64和66中，以使得外側(cè)部56和58的底面68和70能夠保持與金屬杯50的露出部51b平齊并相鄰。通常通過使用焊接技術(shù)來將這些底面安裝到PCB。由于LED芯片52與第一和第二金屬引線46和48都不絕熱，當(dāng)串聯(lián)連接LED封裝10部件時，例如PCB的外部源將必須提供隔離。例如，第一和第二金屬引線46和48較薄，并具有小截面積。為此，金屬引線從LED散熱的能力受到限制。這限制了可以發(fā)送到LED芯片的電量，從而限制了可以由LED封裝產(chǎn)生的光的量。這個設(shè)計類似于圖1A和IB所示的設(shè)計，因為第一和第二金屬引線46和48的外側(cè)部56和58由此增大了覆蓋區(qū)，包括對于外側(cè)部的困難的彎曲步驟，并增大了制造封裝所必需的金屬的量，這又增大了成本并減小了 PCB上的可用空間。另外，這個設(shè)計利用了在LED封裝40的所有四個側(cè)面上都具有嵌入部分的金屬引線46和48。例如，金屬引線46和48被嵌入但在LED封裝40的兩個相反側(cè)面上的外側(cè)部56和58從主體延伸出來，并且被嵌入并與LED封裝40內(nèi)的剩余兩個相反側(cè)面平齊。這樣，形成金屬引線46和48的金屬就位于LED封裝40的全部四個側(cè)面上。因此，仍需要克服或減輕了現(xiàn)有技術(shù)封裝的缺點的改進的LED封裝。
技術(shù)實現(xiàn)思路
根據(jù)本公開內(nèi)容，提供了 LED封裝，其可以包括較小的覆蓋區(qū)和單一引線框厚度，同時保持絕熱。因此，在這里本公開內(nèi)容的目的是提供具有改進的成本和減小的覆蓋區(qū)的LED封裝。借助本文所述的主題至少全部或部分地實現(xiàn)本公開內(nèi)容的這些及其他目的，它們依據(jù)本文的公開內(nèi)容可以變得顯而易見。附圖說明在本說明書的剩余部分中(包括對附圖的參照)更具體地闡述了包括其最佳模式的本文公開的主題的對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的完整和授權(quán)(enabling)的公開，在附圖中:圖1A示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LED封裝的透視頂視圖；圖1B示出了圖1A中的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LED封裝的截面圖；圖2A示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LED封裝的透視頂視圖；圖2B示出了圖2A中的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LED封裝的截面圖；圖3示出了根據(jù)本文主題的具有電和熱元件的LED封裝的實施例的透視頂視圖；圖4示出了根據(jù)圖3中本文主題的LED封裝的透視底視圖；圖5示出了根據(jù)圖3中本文主題的LED封裝的截面圖；圖6示出了根據(jù)圖3中本文主題的LED封裝的相反截面圖；圖7示出了根據(jù)本文主題的LED封裝的視圖；及圖8示出了根據(jù)本文主題的具有電和熱元件的LED封裝的實施例的透視頂視圖。具體實施例方式現(xiàn)在對本文主題的可能實施例進行詳細介紹，在附圖中顯示了其一個或多個實例。提本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2010.08.10 US 12/853,8121.一種發(fā)光二極管(LED)封裝，所述封裝包括: 主體，包括至少一部分熱元件和至少一部分電氣元件，所述至少一部分熱元件和至少一部分電氣元件都嵌入到所述主體內(nèi)并從所述主體的底面直接延伸，所述熱元件與所述電氣元件電絕緣；以及 至少一個發(fā)光器件，熱連接到所述熱元件并電連接到所述電氣元件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝，其中，所述熱元件包括與所述主體內(nèi)的所述電氣元件實質(zhì)上相同的厚度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝，其中，所述熱元件的頂面和所述電氣元件的頂面與形成于所述主體內(nèi)的反射 器腔的底面實質(zhì)上平齊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝，其中，沿低于所述熱元件的嵌入頂面的平面設(shè)置所述熱元件的頂面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED封裝，其中，所述熱元件包括嵌入所述主體內(nèi)的彎曲部，該彎曲部將所述熱元件的頂面過渡到所述熱元件的嵌入頂面。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED封裝，其中，所述熱元件包括與所述熱元件的露出部位于其上的相對側(cè)面正交的縱軸，所述熱元件的露出部與所述主體的相對側(cè)面實質(zhì)上平齊。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED封裝，其中，所述電氣元件包括與所述熱元件的縱軸平行且與所述電氣元件的露出部位于其上的相對側(cè)面正交的縱軸，所述電氣元件的露出部與所述主體的相對側(cè)面實質(zhì)上平齊。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝，其中，所述熱元件借助所述主體的隔離部而與所述電氣元件電絕緣。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝，進一步包括透鏡。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED封裝，其中，將密封劑設(shè)置在所述反射器腔內(nèi)。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝，其中，所述熱元件和電氣元件僅從所述主體的底面直接延伸。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝，其中，所述熱元件和電氣元件僅在所述主體的兩個相對側(cè)面上嵌入。13.一種發(fā)光二極管(LED)封裝，所述封裝包括: 主體，包括至少一部分熱元件和至少一部分電氣元件，所述至少一部分熱元件和至少一部分電氣元件都嵌入到所述主體內(nèi)，并從所述主體的底面直接延伸，所述熱元件和所述電氣元件包括與所述主體的底面實質(zhì)上平齊的底面；以及 至少一個發(fā)光器件，熱連接到所述熱...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：C·P·胡塞爾，
申請(專利權(quán))人：科銳公司，
類型：
國別省市：