專(zhuān)利名稱(chēng)：具有多階梯結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱塊和使用其的發(fā)光二極管封裝件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有提高的散熱效率的發(fā)光二極管(LED)封裝件，更具體地說(shuō)， 涉及一種具有多階梯結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱塊(slug)及使用所述導(dǎo)熱塊的LED封裝件，其中，LED封裝件的塊結(jié)構(gòu)被構(gòu)造為多階梯結(jié)構(gòu)，使得從發(fā)光芯片產(chǎn)生的熱被有效地散發(fā)。
背景技術(shù)：
近來(lái)，對(duì)利用LED芯片的發(fā)光裝置的興趣趨于增加。為了使用諸如LED以用于發(fā)光的目的，除了提高發(fā)光質(zhì)量以外，還需要超過(guò)幾千流明(其中，1流明是從1坎德拉的光源在每單位立體角發(fā)出的光通量)的光功率。這樣的高功率發(fā)光與輸入的電流成比例，從而高電流會(huì)給出期望的光功率。然而，如果增大輸入電流，則因此而產(chǎn)生大量的熱。由發(fā)光芯片產(chǎn)生的大量的熱對(duì)發(fā)光芯片的壽命有嚴(yán)重的影響。為了解決該問(wèn)題， 制造了具有散熱構(gòu)件(例如塊)的LED封裝件。傳統(tǒng)上，為了提高塊的散熱效果，已經(jīng)試圖改變塊的材料和尺寸。然而，在改變塊的材料和尺寸方面受到限制，因此，需要用于增強(qiáng)塊的散熱效果的其它研究。同時(shí)，在傳統(tǒng)的LED封裝件中，有一種具有通過(guò)鑄造成型形成的成型構(gòu)件的LED封裝件，其中，成型構(gòu)件通過(guò)以下步驟形成在殼體中安裝塊，在將發(fā)光芯片安裝在塊中的同時(shí)使附加的模具與塊緊密接觸，然后將液態(tài)樹(shù)脂注射到該模具中。然而，由于在傳統(tǒng)技術(shù)中，液態(tài)樹(shù)脂在高壓下被注射到模具中，所以模具可能沒(méi)有與殼體緊密地接觸，而是由于模具中的壓力而分離。在當(dāng)把液態(tài)樹(shù)脂注射到模具中時(shí)模具與殼體分離的情況下，模塊不能再次與殼體緊密接觸，從而使得不能形成成型構(gòu)件，這導(dǎo)致產(chǎn)品失效。另外，即使模具再次與殼體緊密接觸，模具中的液態(tài)樹(shù)脂也會(huì)通過(guò)由模具和殼體之間的分離而產(chǎn)生的間隙漏出，從而導(dǎo)致產(chǎn)品失效。另外，在形成殼體之后安裝塊的情況下，塊與LED封裝件分離，這會(huì)導(dǎo)致裝置失效。這種裝置失效導(dǎo)致導(dǎo)線(xiàn)斷開(kāi)，這使得不能再使用LED封裝件。因此，需要組裝塊和殼體， 使得塊不與LED封裝件分離。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明被構(gòu)思為解決傳統(tǒng)LED封裝件的問(wèn)題。本發(fā)明的目的在于提供一種可以改善散熱效果的導(dǎo)熱塊以及一種使用該塊的LED封裝件。本發(fā)明的另一目的在于提供一種LED封裝件，其中，可降低在形成LED封裝件的成型構(gòu)件時(shí)發(fā)生的失效的幾率，并且確保良好的發(fā)光效率。本發(fā)明的又一目的在于提供一種LED封裝件，其中，可防止塊與殼體分離。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)目的的一方面，提供了一種具有多階梯結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱塊，所述導(dǎo)熱塊被安裝到發(fā)光二極管(LED)封裝件以使從發(fā)光芯片產(chǎn)生的熱散發(fā)到外部。
所述導(dǎo)熱塊包括第一塊；第二塊，布置在第一塊上；第三塊，布置在第二塊上。第二塊和第三塊被分別成形為具有邊緣，第二塊和第三塊的邊緣被設(shè)置為彼此交叉。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第二塊和第三塊均可具有矩形邊沿，第三塊的矩形邊沿可位于第二塊的矩形邊沿之內(nèi)，且第三塊的矩形邊沿可被布置為相對(duì)于第二塊的矩形邊沿旋轉(zhuǎn)45度。第三塊可形成有凹陷部分，發(fā)光芯片安裝在凹陷部分上。另外，第三塊在所述凹陷部分上可具有反射表面，使得從發(fā)光芯片發(fā)射的光在反射表面上反射。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第一塊、第二塊和第三塊可形成單塊。另外，第三塊可具有凹陷部分，使得發(fā)光芯片安裝在凹陷部分上。凹陷部分可限制性地位于第三塊之內(nèi)，然而本發(fā)明不限于此。即，所述凹陷部分可延伸到第二塊，使得所述凹陷部分的底表面位于第二塊中。同時(shí)，第一塊可具有引線(xiàn)容納階梯，引線(xiàn)端子結(jié)合到所述引線(xiàn)容納階梯。引線(xiàn)容納階梯可沿第一塊的周邊連續(xù)地形成，然而本發(fā)明不限于此。引線(xiàn)容納階梯可以不連續(xù)地形成在若干位置中。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種LED封裝件。所述LED封裝件包括殼體；導(dǎo)熱塊，具有多階梯結(jié)構(gòu)并安裝在殼體中；發(fā)光芯片，安裝到導(dǎo)熱塊；引線(xiàn)端子，用于將功率供應(yīng)到發(fā)光芯片。另外，具有多階梯結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱塊包括第一塊；第二塊，形成在第一塊上；第三塊，形成在第二塊上。第二塊和第三塊分別被成形為具有邊緣，第二塊和第三塊的邊緣被布置為彼此交叉。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第二塊和第三塊均可具有矩形邊沿，第三塊的矩形邊沿可位于第二塊的矩形邊沿之內(nèi)，且第三塊的矩形邊沿可被布置為相對(duì)于第二塊的矩形邊沿旋轉(zhuǎn)45度。第三塊可形成有凹陷部分，發(fā)光芯片安裝在凹陷部分上。另外，第三塊在所述凹陷部分上可具有反射表面，使得從發(fā)光芯片發(fā)射的光在反射表面上反射。同時(shí)，第一塊、第二塊和第三塊可形成單塊。第三塊可具有凹陷部分，使得發(fā)光芯片安裝在凹陷部分上，所述凹陷部分可延伸到第二塊，使得所述凹陷部分的底表面位于第二塊內(nèi)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，LED封裝件還可包括支撐引線(xiàn)。支撐引線(xiàn)結(jié)合到導(dǎo)熱塊。另外，第一塊可具有引線(xiàn)容納階梯，支撐引線(xiàn)可結(jié)合到所述引線(xiàn)容納階梯。同時(shí)，至少一個(gè)引線(xiàn)端子可結(jié)合到并電連接到導(dǎo)熱塊，并且至少另一個(gè)引線(xiàn)端子可與導(dǎo)熱塊分隔開(kāi)。另外，至少一個(gè)弓I線(xiàn)端子可結(jié)合到第一塊的弓I線(xiàn)容納階梯。此外，支撐引線(xiàn)可沿第一塊的周邊延伸以形成結(jié)合到第一塊的半圓支撐環(huán)，半圓支撐環(huán)可被布置為與至少一個(gè)引線(xiàn)端子面對(duì)。同時(shí)，在殼體的上部上可形成至少一個(gè)槽，使得槽被形成成型構(gòu)件時(shí)泄漏的液態(tài)樹(shù)脂填充。有利效果根據(jù)本發(fā)明，用于散熱的導(dǎo)熱塊具有被成形為具有邊緣的多階梯結(jié)構(gòu)。具有多階梯結(jié)構(gòu)的塊分別具有矩形邊沿結(jié)構(gòu)，所述矩形邊沿結(jié)構(gòu)彼此交叉成例如45度角。在該構(gòu)造中，從發(fā)光芯片產(chǎn)生的熱沿散熱路徑流動(dòng)，在該散熱路徑中，熱聚集在一個(gè)塊的邊緣處并從所述邊緣散發(fā)，然后朝布置成與所述一個(gè)塊交叉成45度的另一塊的邊緣聚集。因此，整個(gè)散熱路徑不是集中在特定的區(qū)域，而是廣泛地分布，從而提高了導(dǎo)熱塊的散熱效果。另外，支撐引線(xiàn)或引線(xiàn)端子結(jié)合到導(dǎo)熱塊，以防止導(dǎo)熱塊與殼體分離，還可使引線(xiàn)端子容易地電連接到發(fā)光芯片。另外，在殼體的上部中形成槽，使得在通過(guò)鑄造成型方法形成成型構(gòu)件時(shí)，即使由于模具中的內(nèi)部壓力增加得超過(guò)正常水平而使液態(tài)樹(shù)脂從模具中漏出，形成在殼體中的槽也可被泄漏的液態(tài)樹(shù)脂填充。因此，能夠降低模具的內(nèi)部壓力，并防止泄漏的液態(tài)樹(shù)脂流出殼體。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有多階梯結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱塊的透視圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是沿圖2的線(xiàn)A-A截取的剖視圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的使用具有多階梯結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱塊的LED封裝件的透視圖。圖5和圖6是示出根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例的制造LED封裝件的方法的剖視圖。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的具有多階梯結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱塊的剖視圖。圖8是示出本發(fā)明的用于制造LED封裝件的引線(xiàn)框架的示例的俯視圖。圖9是示出殼體形成在圖8的引線(xiàn)框架上的狀態(tài)的俯視圖。圖10是沿圖9的線(xiàn)B-B截取的剖視圖。圖11示出了本發(fā)明的用于制造LED封裝件的引線(xiàn)框架的另一示例。圖12是示出殼體形成在圖11的引線(xiàn)框架上的狀態(tài)的俯視圖。圖13是沿圖12的線(xiàn)C-C截取的剖視圖。圖14是示出本發(fā)明的用于制造LED封裝件的引線(xiàn)框架的又一示例的俯視圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明不限于下面公開(kāi)的實(shí)施例，而是可以以不同形式實(shí)現(xiàn)。提供這些實(shí)施例僅僅是為了示出的目的，并且使本領(lǐng)域技術(shù)人員充分理解本發(fā)明的范圍。在全部附圖中，相同的標(biāo)號(hào)用于指示相同的元件。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有多階梯結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱塊的透視圖，圖2 是圖1的俯視圖，圖3是沿圖2中的線(xiàn)A-A截取的剖視圖。參照?qǐng)D1至圖3，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有多階梯結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱塊包括第一塊110、布置在第一塊110上的第二塊120和布置在第二塊120上的第三塊130。 第一塊110具有圓柱形形狀，以被安裝在通常具有圓柱形形狀的LED封裝件中。第二塊120和第三塊130具有被布置為以45度彼此交叉的矩形形狀，以使散熱效果最大化。發(fā)光芯片10安裝在第三塊130中。優(yōu)選地，第一塊110、第二塊120和第三塊130由導(dǎo)熱性高的材料制成。這樣的材
料可具有導(dǎo)電性。
第一塊110、第二塊120和第三塊130可形成單塊，或者單獨(dú)形成然后通過(guò)高導(dǎo)熱性的膏的方式彼此結(jié)合。第一塊110是具有圓形邊沿(rim)的圓柱形形狀。第二塊120和第三塊130可分別具有矩形邊沿。這時(shí)，優(yōu)選地，第三塊130的矩形邊沿布置在第二塊120的矩形邊沿之內(nèi)。這里，第三塊130的矩形邊沿被布置為與第二塊120的矩形邊沿交叉，例如，相對(duì)于第二塊120的矩形邊沿旋轉(zhuǎn)45度。當(dāng)由安裝到第三塊130的發(fā)光芯片10產(chǎn)生的熱通過(guò)第三塊130散發(fā)到第二塊120時(shí)，如果第三塊130的矩形邊沿被布置為相對(duì)于第二塊120 的邊沿旋轉(zhuǎn)45度，則熱被最有效地散發(fā)。然而，角度不限于45度。另外，第三塊130具有形成在其中心的矩形凹陷部分131。發(fā)光芯片10安裝在凹陷部分131中。除了矩形形狀之外，凹陷部分131的形狀可以變?yōu)楦鞣N形狀，例如圓形或六邊形。此外，雖然凹陷部分131的側(cè)壁被示出為是垂直的，但是凹陷部分131的側(cè)壁可傾斜地形成以形成反射表面，從而在所述側(cè)壁上反射從發(fā)光芯片10發(fā)射的光或從成型構(gòu)件 400的表面完全內(nèi)反射(totally internally reflect)的光，并然后從成型構(gòu)件向上發(fā)射。對(duì)于凹陷部分131的側(cè)壁相對(duì)于凹陷部分131的底表面的傾斜，優(yōu)選地，側(cè)壁相對(duì)于與底表面垂直的方向傾斜10度至15度。然而，側(cè)壁與底表面之間的角度不限于此。另外，可在凹陷部分的底表面和側(cè)壁上形成反射材料，以提高凹陷部分131的反光效果。參照?qǐng)D2，將解釋由發(fā)光芯片產(chǎn)生的熱如何通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的具有多階梯結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱塊散發(fā)到外部。在設(shè)計(jì)塊時(shí)，為了提高散熱效果，可使用具有高導(dǎo)熱特性的材料，或者可將散熱面積設(shè)計(jì)得大。同時(shí)，也可改進(jìn)塊的結(jié)構(gòu)，以改善散熱效果。即，由于塊的2維形狀，可以有散熱密度高的一部分和散熱密度低的一部分。通常，在有角的塊結(jié)構(gòu)中，散發(fā)到邊緣中心的熱趨于直線(xiàn)傳輸，而其它區(qū)域中的熱趨于朝邊緣流動(dòng)。考慮以上情況，將塊構(gòu)造為具有由第一塊110、第二塊120和第三塊130組成的多階梯結(jié)構(gòu)，使得朝第三塊130的邊緣聚集的熱被強(qiáng)行朝第二塊120的邊緣聚集，從而提高散熱效果。因此，由發(fā)光芯片10產(chǎn)生的熱在矩形的第三塊130上如箭頭所指示的那樣被傳輸?shù)酵獠?。即，在有角的塊結(jié)構(gòu)中，散發(fā)到邊緣中心的熱趨于直線(xiàn)傳輸，然而其它區(qū)域中的熱趨于朝邊緣流動(dòng)。因此，在用于散熱的塊具有矩形形狀的情況下，存在熱首先在邊緣聚集的現(xiàn)象。甚至在第二塊120中也出現(xiàn)該現(xiàn)象。在第三塊130和第二塊120彼此接觸的區(qū)域處，散放到第二塊120的邊緣中心的熱趨于直線(xiàn)傳輸，但是其它區(qū)域中的熱趨于朝邊緣流動(dòng)。即，由于用于散熱的第二塊120也具有矩形形狀，所以熱首先在邊緣部分聚集并隨后向外輻射。這時(shí)，相對(duì)于第三塊130的矩形邊沿來(lái)布置第二塊120的矩形邊沿，使得它們的邊緣相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)45度。因此，朝第三塊130的邊緣聚集并隨后被散發(fā)的熱沿著散熱路徑散發(fā)，所述散熱路徑使得熱被再次朝第二塊120的邊緣聚集。這樣，第二塊120和第三塊130具有大的散熱面積，從而改善了散熱效果。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的利用具有多階梯結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱塊的LCD封裝件的透視圖。參照?qǐng)D4，第一塊110、第二塊120和第三塊130安裝在殼體200中。引線(xiàn)端子300 安裝到殼體200。具有多階梯結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱塊100安裝在殼體200中，發(fā)光芯片10安裝在第三塊130 上。然后，形成成型構(gòu)件400以將發(fā)光芯片10包封在殼體200中。這時(shí)，成型構(gòu)件400被形成為凸起，以形成透鏡。作為支撐并保護(hù)LED封裝件的整個(gè)結(jié)構(gòu)的主體的殼體200可由例如聚鄰苯二酰胺 (PPA)或液晶聚合物(LCP)的絕緣材料制成。由絕緣材料制成的殼體200支撐形成在殼體200中的引線(xiàn)端子300，并使引線(xiàn)端子 300電斷開(kāi)。在這種情況下，殼體200可具有在殼體200的上部中的多個(gè)槽210，使得槽能夠被在形成成型構(gòu)件400的工藝期間泄漏的液態(tài)樹(shù)脂填充。當(dāng)利用單獨(dú)的模具(未示出)來(lái)形成成型構(gòu)件400時(shí)，如果注入到模具中的液態(tài)樹(shù)脂由于其壓力而泄漏，則殼體200的上部中的各處形成的槽210使得泄漏的液態(tài)樹(shù)脂被引入槽中而不溢出殼體。因此，在與模具接觸的殼體200的上部中形成槽210。同時(shí)，雖然本實(shí)施例的形成在殼體200中的槽210被示出為矩形形狀，但是該形狀不限于此。槽可具有三角形或圓形形狀。即，本實(shí)施例的槽210可具有半圓形、半橢圓形或多邊形形狀。另外，在該實(shí)施例中形成兩個(gè)或更多個(gè)槽210的情況下，優(yōu)選地，這些槽以規(guī)則的間距彼此分隔開(kāi)。引線(xiàn)端子300用于將外部功率施加到發(fā)光芯片10，并且引線(xiàn)端子300分別形成在殼體200的兩側(cè)上。這時(shí)，引線(xiàn)端子300的一部分被插入到殼體200中，而引線(xiàn)端子300的其它部分突出到殼體200外以接收外部功率。具有包括p-n結(jié)結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體疊層結(jié)構(gòu)的發(fā)光芯片10利用這樣的現(xiàn)象， 即，通過(guò)少數(shù)載流子(電子或空穴)的復(fù)合來(lái)發(fā)光。發(fā)光芯片10可包括第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層、以及形成在第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層之間的有源層。在該實(shí)施例中，第一半導(dǎo)體層是P-型半導(dǎo)體層，第二半導(dǎo)體層是N-型半導(dǎo)體層。另外，P-型電極形成在發(fā)光芯片10的上部上，即，在P-型半導(dǎo)體層的一個(gè)表面上；N-型電極形成在發(fā)光芯片10的下部上，即，在N-型半導(dǎo)體層的一個(gè)表面上。這時(shí)，N-型電極可連接到引線(xiàn)框架300的一端， P-型電極可通過(guò)布線(xiàn)電連接到引線(xiàn)框架300的另一端。然而，本發(fā)明不限于此，且本發(fā)明的發(fā)光芯片10可以是側(cè)發(fā)光芯片，而不是上述垂直發(fā)光芯片。也可以使用發(fā)射可見(jiàn)光線(xiàn)或 UV線(xiàn)的各種發(fā)光芯片。同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的LED封裝件可使用導(dǎo)線(xiàn)(未示出)將發(fā)光芯片10電連接到引線(xiàn)框架300?？梢酝ㄟ^(guò)導(dǎo)線(xiàn)鍵合工藝等由金(Au)或鋁(Al)來(lái)形成用于將發(fā)光芯片10電連接到引線(xiàn)框架300的導(dǎo)線(xiàn)。利用預(yù)定的模具來(lái)形成用于包封發(fā)光芯片10并固定連接到發(fā)光芯片10的導(dǎo)線(xiàn)的成型構(gòu)件400。另外，成型構(gòu)件400可用作透鏡，以會(huì)聚發(fā)光芯片10發(fā)射的光并包封發(fā)光芯片10并固定導(dǎo)線(xiàn)(未示出)。由于該成型構(gòu)件400應(yīng)當(dāng)將由發(fā)光芯片10發(fā)射的光傳輸?shù)酵獠浚栽摮尚蜆?gòu)件400通常由透明樹(shù)脂(例如，環(huán)氧樹(shù)脂或有機(jī)硅樹(shù)脂)來(lái)制成。這時(shí)，成型構(gòu)件400中還可包含分散劑(未示出)，以使由發(fā)光芯片10發(fā)射的光散射并分散，從而使光均勻地發(fā)射。鈦酸鋇、氧化鈦、氧化鋁、氧化硅等可以用作分散劑。另外，成型構(gòu)件400中還可包含熒光體(未示出)。熒光體用來(lái)吸收由發(fā)光芯片10發(fā)射的光的一部分，然后利用吸收的光發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的光。熒光體包括主晶格和作為在合適位置混合的雜質(zhì)的活化劑?；罨瘎┯糜诖_定發(fā)光過(guò)程中的能量水平，從而確定發(fā)出的光的顏色。顏色由晶體結(jié)構(gòu)中的活化劑的基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間的能隙確定。圖5和圖6是示出根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例的制造LED封裝件的方法的剖視圖。這里，假設(shè)當(dāng)制造LED封裝件時(shí)，由于液態(tài)樹(shù)脂的高壓而使壓力在模具中的局部區(qū)域異常增大。參照?qǐng)D5，首先，制備了具有引線(xiàn)端子300的殼體200?？梢酝ㄟ^(guò)成型工藝由液態(tài)的絕緣材料(例如PPA或LCP)利用預(yù)定的模具制成殼體200。即，在通過(guò)單獨(dú)的擠壓工藝形成具有引線(xiàn)端子300的引線(xiàn)框架之后，將引線(xiàn)框架插入到模具中，使得引線(xiàn)端子300被局部地插入到殼體200中。然后，液態(tài)樹(shù)脂被注射到模具中并固化，從而制造殼體200。這時(shí)，制造了預(yù)定的模具，使得在殼體200中形成槽210。形成在殼體200的上部中的槽210可形成在殼體200的殼體200和用于形成成型構(gòu)件400的模具500彼此接觸的區(qū)域上，或形成在模具500的外部區(qū)域(即，殼體200的未形成成型構(gòu)件400的區(qū)域)上。即，優(yōu)選地，槽210形成在形成有成型構(gòu)件的區(qū)域的外圍上，S卩，在除了模具500的填充有液態(tài)樹(shù)脂的內(nèi)部之外的區(qū)域上。更優(yōu)選地，槽210形成在模具和殼體200 彼此接觸的區(qū)域上。然后，具有多階梯結(jié)構(gòu)的塊100安裝在殼體200中。然后，單獨(dú)制備的發(fā)光芯片10 被安裝在第三塊130的凹陷部分131上，發(fā)光芯片10和引線(xiàn)端子300通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)(未示出)連接。通過(guò)用于在基底上形成半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體沉積或生長(zhǎng)方法來(lái)制成發(fā)光芯片10。該沉積或生長(zhǎng)方法可從金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)、分子束外延(MBE)、氫化物氣相外延(HVPE)等中選擇。如上制備的發(fā)光芯片10通過(guò)安裝設(shè)備的方式利用諸如銀膏的粘合構(gòu)件(未示出) 安裝到第三塊130的凹陷部分131，可利用諸如金(Au)、銀(Ag)和鋁(Al)的具有良好的柔性和導(dǎo)電性的金屬通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)鍵合工藝電連接發(fā)光芯片10和引線(xiàn)端子300。然后，將液態(tài)樹(shù)脂注射到模具500中，以形成用于包封并保護(hù)發(fā)光芯片10和導(dǎo)線(xiàn)的成型構(gòu)件400?？衫脝为?dú)的模具500通過(guò)鑄造成型來(lái)形成成型構(gòu)件400。如果液態(tài)樹(shù)脂被注射到模具500的注射孔510中，則模具500被填充有注射的液態(tài)樹(shù)脂400a。如果模具500被完全充滿(mǎn)，則液態(tài)樹(shù)脂400a通過(guò)模具500的排放孔520排出。這時(shí)，當(dāng)以高壓注射液態(tài)樹(shù)脂400a時(shí)，在模具500的內(nèi)部壓力在局部區(qū)域增大到超過(guò)特定水平的情況下，模具500的任意一側(cè)會(huì)被立即抬起，從而在模具500和殼體200之間產(chǎn)生間隙。如果填充模具500的液態(tài)樹(shù)脂400a從該間隙漏出，則泄漏的液態(tài)樹(shù)脂流400a到形成在殼體200上的槽210中， 模具500的內(nèi)部壓力下降得與從模具500中漏出的液態(tài)樹(shù)脂400a的量一樣多。參照?qǐng)D6，如果模具500的內(nèi)部壓力降低，模具500再次向下移動(dòng)并與殼體200緊密接觸，從而模具500中的液態(tài)樹(shù)脂400a不再流出。然后，注射到模具500中的液態(tài)樹(shù)脂 400a在預(yù)定溫度下被放置預(yù)定的時(shí)間而固化，然后去除模具500。然后，成型構(gòu)件400的非必要部分被研磨，從而完成根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置。在如上所述的根據(jù)本發(fā)明的LED封裝件中，槽210形成在殼體200上。因此，當(dāng)通過(guò)鑄造成型方法來(lái)形成成型構(gòu)件400時(shí)，即使模具500的內(nèi)部壓力比正常水平高，并且液態(tài)樹(shù)脂400a隨后漏出模具500，槽210也被泄漏的液態(tài)樹(shù)脂400a填充，從而降低模具500的內(nèi)部壓力并正常地形成成型構(gòu)件400。另外，防止泄漏的液態(tài)樹(shù)脂400a向下流，從而減少了 LED封裝件的失效率。在該實(shí)施例中，已經(jīng)示出了在形成殼體200之后將塊100安裝到殼體200，然而本發(fā)明不限于此。即，塊100可被安裝到具有引線(xiàn)端子300的引線(xiàn)框架，然后在引線(xiàn)框架上形成殼體200。另外，可以形成用于支撐引線(xiàn)端子300并具有容納塊100的槽的第一殼體，將塊100安裝到第一殼體，然后形成第二殼體以圍繞引線(xiàn)端子300、第一殼體和塊100。這時(shí)，
殼體200由第一殼體和第二殼體組成。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的具有多階梯結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱塊1000的剖視圖。參照?qǐng)D7，導(dǎo)熱塊1000包括第一塊1110、布置在第一塊1110上的第二塊1120和布置在第二塊1120上的第三塊1130。第一塊1110具有圓柱形形狀，以被安裝在如圖1所示的通常具有圓形形狀的LED 封裝件中。然而，第一塊1110可在其一側(cè)上具有突起1110a，以不與殼體分離，且突起可沿第一塊1110的周邊連續(xù)地或不連續(xù)地形成。同時(shí)，第二塊1120和第三塊1130分別形成有邊緣，例如具有矩形邊沿，并且第二塊1120和第三塊1130的邊緣可布置為以45度彼此交叉，以使散熱效果最大，如圖1所示。在該實(shí)施例中，第一塊1110、第二塊1120和第三塊1130被示出為形成單塊，但是它們也可單獨(dú)制備然后通過(guò)具有高導(dǎo)熱性的膏的方式彼此結(jié)合。另外，第三塊1130可在其中心以與其邊沿相似的形狀形成有矩形的凹陷部分 1131。除了矩形形狀之外，凹陷部分1131也可具有圓形或六邊形形狀或者其它各種形狀。 另外，凹陷部分1131可被形成為限制在第三塊1130之內(nèi)，然而凹陷部分1131可向下延伸到第二塊1120，使得凹陷部分1131的底部位于第二塊1120中，如圖中所示。凹陷部分1131可傾斜地形成以提供反射表面，如圖1所示。同時(shí)，引線(xiàn)容納階梯IllOb可形成在第一塊1110的一側(cè)上。引線(xiàn)容納階梯IllOb 形成在第一塊1110的突起IllOa上方，并容納引線(xiàn)端子且支撐引線(xiàn)，這將在后面描述。引線(xiàn)容納階梯IllOb可沿第一塊1110的周邊連續(xù)地形成。然而，引線(xiàn)容納階梯IllOb不限于此，而是可以不連續(xù)地形成。圖8是示出本發(fā)明的用于制造LED封裝件的作為示例的引線(xiàn)框架2000的俯視圖。參照?qǐng)D8，引線(xiàn)框架2000包括外框2010、引線(xiàn)端子2030a和2030b以及支撐引線(xiàn) 2070a 和 2070b ο
外框2010圍繞并支撐引線(xiàn)端子并支撐引線(xiàn)。引線(xiàn)端子2030a和2030b可成對(duì)地對(duì)稱(chēng)形成。引線(xiàn)端子2030a具有內(nèi)引線(xiàn)2050a和外引線(xiàn)2030a，引線(xiàn)端子2030b具有內(nèi)引線(xiàn) 2050b和外引線(xiàn)2030b。雖然圖8中示出了內(nèi)引線(xiàn)2050a彼此分開(kāi)，并且內(nèi)引線(xiàn)2050b彼此分開(kāi)，但是它們可彼此連接。內(nèi)引線(xiàn)2050a和2050b也可沿預(yù)定的圓周延伸以形成圓形空腔，如圖中所示。同時(shí)，支撐引線(xiàn)2070a和2070b的每個(gè)具有連接到外框2010的一端和延伸到被外框圍繞的區(qū)域中的另一端。支撐引線(xiàn)的所述另一端延伸到由內(nèi)引線(xiàn)2050a和2050b限定的空腔中。即，支撐引線(xiàn)的所述另一端之間的距離比彼此相對(duì)的內(nèi)引線(xiàn)2050a和2050b之間
的距離短。圖9是示出導(dǎo)熱塊1000被安裝到引線(xiàn)框架2000并且在引線(xiàn)框架2000上形成殼體3000的狀態(tài)的俯視圖，圖10是沿圖9的線(xiàn)B-B截取的剖視圖。參照?qǐng)D9和圖10，支撐引線(xiàn)2070a和2070b的端部被容納在形成在第一塊1110的一側(cè)上的引線(xiàn)容納階梯IllOb(見(jiàn)圖7)中，并隨后被結(jié)合到塊1000。因此，通過(guò)支撐引線(xiàn)來(lái)支撐并布置塊1000。同時(shí)，內(nèi)引線(xiàn)2050a和2050b被布置為與塊1000分隔開(kāi)。在將塊1000安裝到引線(xiàn)框架2000之后，可通過(guò)嵌件成型來(lái)形成殼體3000。殼體 3000支撐塊1000與引線(xiàn)端子2030a和2030b，并具有使塊1000的上表面以及內(nèi)引線(xiàn)2050a 和2050b的一部分暴露的開(kāi)口?？蛇x地，形成第一殼體以支撐支撐引線(xiàn)2070a和2070b以及內(nèi)引線(xiàn)2050a和 2050b,并且將塊1000安裝到第一殼體，這樣也是可以的。這時(shí)，內(nèi)引線(xiàn)2050a結(jié)合并電連接到塊1000的引線(xiàn)容納階梯1110b。然后，形成第二殼體以支撐第一殼體、內(nèi)引線(xiàn)2050a和 2050b以及塊1000。這時(shí)，殼體3000由第一殼體和第二殼體組成。然后，發(fā)光芯片(未示出)被安裝到形成在第三塊1130上的凹陷部分，并通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)電連接到內(nèi)引線(xiàn)，然后形成成型構(gòu)件。在封裝工藝過(guò)程中去除外框架2010，并使外引線(xiàn) 2030a和2030b彎曲，從而完成LED封裝件?？扇コ庖€(xiàn)的非必要部分。根據(jù)該實(shí)施例，利用支撐引線(xiàn)2070a和2070b來(lái)支撐塊1000，然后，通過(guò)嵌件成型來(lái)形成殼體。因此，可容易地對(duì)準(zhǔn)塊1000和引線(xiàn)框架，并能夠防止該布置在封裝工藝過(guò)程中偏移。另外，由于支撐引線(xiàn)支撐塊，所以能防止塊與殼體3000分離。圖11示出了用于制造LED封裝件的作為另一示例的引線(xiàn)框架2100。除了修改過(guò)的內(nèi)引線(xiàn)2150a之外，該實(shí)施例的引線(xiàn)框架2100與圖8中示出的引線(xiàn)框架2000基本相同。即，內(nèi)引線(xiàn)2150a和內(nèi)引線(xiàn)2050b不對(duì)稱(chēng)地形成，與支撐弓I線(xiàn)2070a和2070b的另一端部相似，內(nèi)引線(xiàn)2150a比內(nèi)引線(xiàn)2050b更靠空腔的內(nèi)部。另外，內(nèi)引線(xiàn)2150a的寬度比內(nèi)引線(xiàn)2050b的寬度寬，從而內(nèi)引線(xiàn)2150a的外周邊可與內(nèi)引線(xiàn)2050b的外周邊對(duì)稱(chēng)。這里示出的是內(nèi)引線(xiàn)2150a彼此分隔開(kāi)。然而，內(nèi)引線(xiàn)不限于此，而是可以彼此相連。另外，內(nèi)引線(xiàn)2150a可連接到支撐引線(xiàn)2070a和2070b以形成半圓環(huán)。圖12是示出塊1000被安裝到引線(xiàn)框架2100并在引線(xiàn)框架2100上形成殼體3000 的狀態(tài)的俯視圖，圖13是沿圖12的線(xiàn)C-C截取的剖視圖。 參照?qǐng)D12和圖13，支撐弓I線(xiàn)2070a和2070b的端部被容納在形成在第一塊1110的一側(cè)上的引線(xiàn)容納階梯IllOb (見(jiàn)圖9)中，并隨后被結(jié)合到塊1000，如參照?qǐng)D9和圖10所解釋的。另外，內(nèi)引線(xiàn)2150a容納在引線(xiàn)容納階梯中并結(jié)合到塊1000。同時(shí)，內(nèi)引線(xiàn)2050b 與塊1000分隔開(kāi)。另外，參照與如上參照?qǐng)D9和圖10描述的方式相同的方式來(lái)執(zhí)行用于形成殼體 3000和封裝件的工藝，從而完成LED封裝件。根據(jù)該實(shí)施例，內(nèi)引線(xiàn)2150a結(jié)合到并電連接到塊1000。因此，在垂直發(fā)光芯片 (未示出)利用導(dǎo)電粘合劑安裝到塊1000的情況下，不需要通過(guò)布線(xiàn)或利用導(dǎo)線(xiàn)來(lái)電連接發(fā)光芯片和內(nèi)引線(xiàn)2150a。因此，布線(xiàn)工藝變得更簡(jiǎn)單，并且由于排除了導(dǎo)線(xiàn)，所以可減少由導(dǎo)線(xiàn)斷路引起的封裝失效。圖14是示出本發(fā)明的用于制造LED封裝件的作為另一示例的引線(xiàn)框架2200的俯視圖。參照?qǐng)D14，引線(xiàn)框架2200包括外框2010以及外引線(xiàn)2030a和2030b，如參照?qǐng)D7 所解釋的。同時(shí)，內(nèi)引線(xiàn)2250a和2250b連接到外引線(xiàn)2030a和2030b，支撐引線(xiàn)2270a和 2270b從外框2010延伸。支撐引線(xiàn)2270a和2270b彼此連接以形成半圓支撐環(huán)2290，并且還與內(nèi)引線(xiàn) 2250a—起限定圓形空腔。即，半圓支撐環(huán)2290被布置為與內(nèi)引線(xiàn)2250a面對(duì)。然后，支撐引線(xiàn)和內(nèi)引線(xiàn)2250a結(jié)合到引線(xiàn)容納階梯IllOb (見(jiàn)圖7)，以支撐塊1000 (見(jiàn)圖7)。另外，通過(guò)延伸支撐引線(xiàn)2270a和2270b形成的半圓支撐環(huán)2290可與內(nèi)引線(xiàn) 2250a連接，從而形成與內(nèi)引線(xiàn)2250a連接的半圓環(huán)。同時(shí)，內(nèi)引線(xiàn)2250b被布置在支撐環(huán)2290之外，當(dāng)塊1000被安裝到弓|線(xiàn)框架2200 時(shí)，內(nèi)引線(xiàn)2250b與塊1000分離。該實(shí)施例中示出了內(nèi)引線(xiàn)2250a彼此相連以形成單個(gè)內(nèi)引線(xiàn)。然而，本發(fā)明不限于此，內(nèi)引線(xiàn)可與圖11中的內(nèi)引線(xiàn)2150a—樣彼此分隔開(kāi)。另外，雖然示出了內(nèi)引線(xiàn)2250b 彼此相連以形成單個(gè)內(nèi)引線(xiàn)，但是本發(fā)明不限于此。內(nèi)引線(xiàn)可與圖11中的內(nèi)引線(xiàn)2050b — 樣彼此分隔開(kāi)。根據(jù)該實(shí)施例，支撐引線(xiàn)2270a和2270b可彼此相連以形成半圓支撐環(huán)2290，并且半圓支撐環(huán)2290和內(nèi)引線(xiàn)2250a可結(jié)合到塊1000，從而更牢固地支撐塊1000。同時(shí)，可預(yù)先在將位于殼體3000的支撐引線(xiàn)2270a和2270b的預(yù)定部分處形成局部切除部分2280，使得支撐引線(xiàn)2270a和2270b的留在殼體3000外的端部可被容易地去除。雖然已經(jīng)參照附圖和實(shí)施例解釋了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的技術(shù)精神的情況下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種具有多階梯結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱塊，所述導(dǎo)熱塊被安裝到發(fā)光二極管封裝件以將從發(fā)光芯片產(chǎn)生的熱散發(fā)到外部，所述導(dǎo)熱塊包括第一塊；第二塊，布置在第一塊上；第三塊，布置在第二塊上，其中，第二塊和第三塊被分別成形為具有邊緣，并且第二塊和第三塊的邊緣被布置為彼此交叉，其中，第一塊、第二塊和第三塊形成單塊。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱塊，其中，第三塊具有凹陷部分，使得發(fā)光芯片安裝在所述凹陷部分上，所述凹陷部分延伸到第二塊，使得所述凹陷部分的底表面位于第二塊內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱塊，其中，第一塊具有引線(xiàn)容納階梯，引線(xiàn)端子結(jié)合到所述引線(xiàn)容納階梯。
4.如權(quán)利要求3所述的導(dǎo)熱塊，其中，引線(xiàn)容納階梯沿第一塊的周邊連續(xù)地形成。
5.一種發(fā)光二極管封裝件，所述發(fā)光二極管封裝件包括殼體；導(dǎo)熱塊，具有多階梯結(jié)構(gòu)并安裝在殼體中；發(fā)光芯片，安裝到導(dǎo)熱塊；弓丨線(xiàn)端子，用于將功率供應(yīng)到發(fā)光芯片，其中，具有多階梯結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱塊包括第一塊、形成在第一塊上的第二塊和形成在第二塊上的第三塊，第二塊和第三塊分別被成形為具有邊緣，第二塊和第三塊的邊緣被設(shè)置為彼此交叉，其中，第一塊、第二塊和第三塊形成單塊。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管封裝件，其中，第三塊具有凹陷部分，使得發(fā)光芯片安裝在所述凹陷部分上，并且所述凹陷部分延伸到第二塊，使得所述凹陷部分的底表面位于第二塊內(nèi)。
7.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管封裝件，所述發(fā)光二極管封裝件還包括支撐引線(xiàn)， 其中，支撐引線(xiàn)結(jié)合到導(dǎo)熱塊。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管封裝件，其中，第一塊具有引線(xiàn)容納階梯，支撐引線(xiàn)結(jié)合到所述引線(xiàn)容納階梯。
9.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管封裝件，其中，至少一個(gè)引線(xiàn)端子結(jié)合到并電連接到導(dǎo)熱塊，并且至少另一個(gè)引線(xiàn)端子與導(dǎo)熱塊分隔開(kāi)。
10.如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管封裝件，其中，至少一個(gè)引線(xiàn)端子結(jié)合到第一塊的引線(xiàn)容納階梯。
11.如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管封裝件，其中，至少一個(gè)引線(xiàn)端子和支撐引線(xiàn)的端部彼此連接，以形成半圓環(huán)。
12.如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管封裝件，其中，支撐引線(xiàn)沿第一塊的周邊延伸以形成結(jié)合到第一塊的半圓支撐環(huán)，并且半圓支撐環(huán)被布置為與至少一個(gè)引線(xiàn)端子面對(duì)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有多階梯結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱塊，所述導(dǎo)熱塊安裝到LED封裝件以將從發(fā)光芯片產(chǎn)生的熱散發(fā)到外部。該導(dǎo)熱塊包括第一塊；第二塊，形成在第一塊上；第三塊，形成在第二塊上，其中，發(fā)光芯片被安裝到第三塊，并且分別成形為具有邊緣的第二塊和第三塊被布置為彼此交叉。在該構(gòu)造中，從發(fā)光芯片產(chǎn)生的熱沿散熱路徑流動(dòng)，在該散熱路徑中，熱聚集在一個(gè)塊的邊緣處并從所述邊緣散發(fā)，然后朝被布置成與所述一個(gè)塊交叉的另一塊的邊緣聚集。因此，整個(gè)散熱路徑不是集中在特定的區(qū)域，而是廣泛地分布，從而提高了導(dǎo)熱塊的散熱效果。
文檔編號(hào)H01L33/48GK102244183SQ20111016894
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2007年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月19日
發(fā)明者崔爀仲, 曹元 , 李鐘國(guó), 表炳基, 金京男 申請(qǐng)人:首爾半導(dǎo)體株式會(huì)社