专利名称：具有设计成改善树脂流动的引线框结构的侧光led封装的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用在LCD背光单元中的侧面发光二极管(LED)封装。更具体地说，本发明涉及一种侧光LED封装，该侧光LED封装具有设计成改善树脂流动的引线框架结构，从而即使LED封装被做得极薄也能确保稳定性。
背景技术：
侧光LED广泛用作移动电话、个人数字助理(PDA)等中的小尺寸LCD的背光单元的光源。侧光LED用在装配高度正逐渐减小并且要求直径小于等于0.5mm的封装中。此外，LED封装在通过使光损失最小化等来实现高亮度的同时，应该确保高可靠性。
目前，为了减小侧光LED封装的厚度，已努力减小LED窗口周围的上壁和下壁部分的厚度。然而，减小壁部分厚度是极困难的任务。该任务也潜在地削弱壁强度，因而不能确保可靠性。
将参照图1至图4更加详细地描述此，其中，图1是通常的侧光LED封装的正视图，图2是示出树脂在沿图1中的线II-II截取的平面上流动的剖视图，图3是具有现有技术的引线框架的侧光LED封装的正视图，图4是示出树脂在沿图3中的线IV-IV截取的平面上流动的剖视图。
首先，条状引线框架40放置在如图2所示的铸模中，树脂被注入铸模中，以使树脂在沿箭头A的方向流动期间形成围绕LED封装10的腔体C的主体12和壁14。树脂在引线框架40周围的主体12的后一半12b中侧向扩展，然后指向主体12的前一半12a。同时，主体12的前一半12a的上壁部分和下壁部分由如箭头B所示流过引线框架40的树脂形成。
如图2和图3所示，引线框架40基本沿LED封装10的整个长度放置，引线框架40的宽度大于腔体C的底16的宽度。即，如图4所示，引线框架40以小间隙20与主体12的外表面隔开，小间隙20起瓶颈的作用。因此，树脂不能平滑地沿箭头B的方向流动是明显的。
然后，树脂不能充分地供应到上、下壁部分18的中心引导端，因而产生模铸缺陷诸如V形空隙。
具体地讲，由于LED封装与它的厚度减小成反比地变得更长，所以壁部分18的中心引导端变得更易受模铸缺陷的影响。
同时，从LED芯片30的工作中产生的热使在LED封装10内的引线框架40沿LED封装10的长度膨胀。然而，引线框架40的膨胀系数与封装主体12和腔体C内的密封剂的膨胀系数不同，这引起施加到包括引线框架40的整个LED封装10的应力。
如果这种应力重复或持续，则会导致引线框架40变松或与封装主体12分离成这样的程度，即，如图5所示，在导线W和引线框架40之间或在导线W和LED芯片30之间发生断开A。
随着LED封装10的厚度减小和长度增加，这些问题正变得更加严重。
发明内容
本发明为了解决现有技术的上述问题，因此，本发明的目标是提供一种侧光LED封装，该侧光LED封装具有设计成改善树脂流动的引线框架结构，从而即使LED封装被做得极薄也能确保稳定性。
本发明的另一目标是提供一种侧光LED封装，该侧光LED封装具有设计成在高温产生的应力的情况下确保内部电连接的稳定性的引线框架结构。
根据本发明的一方面，为了实现上述目标，提供了一种侧光LED封装，包括LED芯片；条状引线框架，具有形成在其侧边缘中的齿结构，LED芯片装配在引线框架的表面上；一体的封装主体，由树脂制成，包括具有用于容纳LED芯片的腔体的中空的前一半和通过引线框架与前一半分开的实心的后一半。
优选地，引线框架的齿结构形成树脂流动通路，该树脂流动通路促使树脂从封装主体的后一半流动到前一半。在这种情况下，树脂流动通路可构造成促使树脂沿腔体的壁从引线框架的两侧边缘流动到封装主体的前一半。
优选地，引线框架的齿结构可包括形成在引线框架的侧边缘中的沟槽以露出腔体的底。
在这种情况下，在引线框架的侧边缘中的沟槽可被形成为腔体的底不直接接触LED芯片。另外，在引线框架的侧边缘中的沟槽可沿在腔体中的引线框架边缘的主要部分形成为引线框架边缘插入腔体的壁的部分来稳定地支撑引线框架。然后，在腔体中的引线框架的剩余部分的宽度至少为引线框架的厚度的80％。
优选地，如上所述的引线框架的齿结构还可包括完全埋在封装主体中的沟槽或孔。
此外，引线框架的齿结构可优选地通过冲压形成。
优选地，引线框架的齿结构可包括完全埋在封装主体中的沟槽或孔。在这种情况下，引线框架的齿结构可包括从腔体的内壁陷入引线框架的侧边缘的沟槽。
从下面结合附图的详细描述中，将更加清晰地理解本发明的上述和其它目标、特点以及其它优点，附图中图1是通常的侧光LED封装的正视图；图2是示出树脂在沿图1中的线II-II截取的平面上流动的剖视图；图3是具有现有技术的引线框架的侧光LED封装的正视图；图4是示出树脂在沿图3中的线IV-IV截取的平面上流动的剖视图；图5是示出现有技术的引线框架的接合区断开的照片；图6是示出根据本发明实施例的没有装配在LED封装上的引线框架的平面图；图7是示出装配有根据本发明的实施例的引线框架的侧光LED封装的正视图；图8是示出树脂在沿图7中的线VIII-VIII截取的平面上流动的剖视图；图9是示出树脂在沿图7中的线IX-IX截取的平面上流动的剖视图；图10是示出树脂在沿图7中的线X-X截取的平面上流动的剖视图；图11是示出装配有根据本发明的另一实施例的引线框架的侧光LED封装的正视图。
具体实施例方式
下面将参照附图详细描述本发明的优选实施例。
图6是示出本发明的没有装配在LED封装上的引线框架的平面图。
参照图6，以平面图示出了根据本发明的优选实施例的一对引线框架140a和140b。引线框架140a和140b在被插入将制造LED封装的铸模之前是伸展的。当引线框架140a和140b插入铸模时，外接线端144绕着内接线端142折叠。
第一引线框架140a和第二引线框架140b具有齿构造。即，半圆形的第一树脂流动沟槽146形成在第一引线框架140a的条形内接线端142的两侧边缘，且第一树脂流动沟槽146以相同的形状形成在第二引线框架140b的条形内接线端142的一侧边缘。第一树脂流动沟槽146可具有各种形状诸如正方形、矩形、三角形、半椭圆形和切口形。
第一树脂流动沟槽146具有与引线框架140a和140b的厚度的至少80％相对应的宽度。更优选地，第一树脂流动沟槽146的宽度等于或大于引线框架140a和140b的厚度。相邻的第一树脂流动沟槽146之间的间距S优选地为引线框架140a和140b的厚度的至少80％，更优选地为与引线框架140a和140b的厚度相同或更长。
当第一树脂流动沟槽146成形为切口(参照图11)时，剩余的内接线端142的宽度为引线框架140a和140b的厚度的至少80％，优选地等于或大于引线框架140a和140b的厚度。
此外，第二树脂流动沟槽148以半圆形形成在内接线端142和外接线端144的结合处。第二树脂流动沟槽148也可具有各种形状诸如正方形、矩形、三角形、半圆形、半椭圆形和切口形。优选地，第二树脂流动沟槽148的尺寸大于第一树脂流动沟槽146的尺寸。可选择地，第二树脂流动沟槽148可以孔代替。孔也可具有各种形状诸如圆形、矩形、正方形和椭圆形。
第二树脂流动沟槽148的宽度优选地为引线框架140a和140b的厚度的至少80％，更优选地等于或大于引线框架140a和140b的厚度。
第一树脂流动沟槽146和第二树脂流动沟槽148可以以各种工艺形成。例如，树脂流动沟槽146和148可在制造引线框架140a和140b的同时，通过冲压形成。可选择地，沟槽146和148可通过冲压事先准备的引线框架形成。
引线框架140a以预定间隙G与引线框架140b隔开，如图7所示，间隙G也保持在LED封装100中。
现在将参照图7至图10描述根据本发明的具有图6的引线框架140a和140b的侧光LED封装。其中，图7是示出装配有本发明的引线框架的侧光LED封装的正视图，图8是示出树脂在沿图7中的线VIII-VIII截取的平面上流动的剖视图，图9是示出树脂在沿图7中的线IX-IX截取的平面上流动的剖视图，图10是示出树脂在沿图7中的线X-X截取的平面上流动的剖视图。
参照本发明的LED封装100，树脂的主体102包括关于引线框架140a、140b彼此分开的前一半102a和后一半102b。壁104形成在前一半102a的外围，腔体C被壁104围绕地形成。形成腔体C以提供用于在其中装配LED芯片130的空间，并用作LED窗口，该窗口用于将由LED芯片130产生的光引到外面。
多个LED芯片可装配在腔体C内。在这种情况下，标号130可表示LED芯片装配区。
引线框架140a和140b的内接线端(参照图6中的142)放置在腔体C内的底106上，当被引线框架140a和140b覆盖时底106部分地露出。
LED芯片130可通过倒装芯片接合或导线接合来装配。在倒装芯片接合的情况下，LED芯片130以焊块(未示出)固定且电连接到引线框架140a和140b。在导线接合的情况下，LED芯片130以例如粘合剂接合到引线框架140a和140b，并以导线(未示出)电连接到引线框架140a和140b。
虽然未示出，但是透明的密封剂填充在腔体C中以密封LED芯片130、引线框架140a和140b、诸如焊块和导线的电连接体装置，也保护这些元件免受外部环境的影响。
被密封之后，引线框架140a和140b以彼此预定的间隙G固定在主体102内。在第二树脂流动沟槽148完全埋在封装主体102的侧部中的同时，第一树脂流动沟槽146部分地露出邻近壁104的底106。
通过将如图6的引线框架140a和140b装配进铸模并将树脂以图8和图10中示出的箭头A的方向注入铸模来形成这种LED封装100。
在LED封装100的上部分中，注入的树脂如图8中所示地流动，其中，为方便起见，在下部分中的元件以虚线示出。
首先，树脂总体上围绕引线框架140a和140b在主体102的后一半102b中朝主体102的两侧端流动。同时，与如图2所示的现有技术不同的是，树脂也如箭头A146所示地通过引线框架140a和140b的第一树脂流动沟槽146从后一半102b流到前一半102a。
树脂流A146通过第一树脂流动沟槽146形成。将图9和图10相比较，瓶颈110a形成在图9的引线框架140的下部分中以及图10的引线框架140的上部分和下部分中。瓶颈110a由于引线框架的侧边缘插入主体102中而形成。然而，图9中的引线框架140的上部分具有第一树脂流动沟槽146，第一树脂流动沟槽146形成允许树脂流过的树脂流动通路110b。
因而，树脂沿箭头A146的方向从主体的后一半102b向前一半102a流动，流到前一半102a的末端。结果可克服现有技术的树脂不能到达上或下壁部分18的中心引导端从而形成诸如空隙的模铸缺陷的缺点。
此外，在箭头A146的方向上的树脂流可在箭头A′146的方向上产生次树脂流或树脂流分支。这可确保横过前一半102a的腔体C周围的整个上和下区域的有效的树脂供应。
另一方面，第二树脂流动沟槽148位于封装主体102的两侧端，以和上述第一树脂流动沟槽146一样形成树脂流动通路。因此，树脂从主体后一半102b向主体前一半102a流动。这使得树脂更活跃地从主体后一半102b向主体前一半102a流动，从而确保树脂更有效地流过主体102的整个区域。
同时，如果第一树脂流动沟槽146的尺寸太大，则LED芯片130会直接接触封装主体102的底106，这接着会降低LED芯片130的散热。这在LED芯片130产生大量热的情况下是尤其不可取的。因此，优选地，第一树脂流动沟槽146不直接接触LED芯片130。此外，引线框架140也用作通过腔体C将从LED芯片130产生的光辐射到外面的反射体。在腔体C内的引线框架140中的太大的孔会使引线框架140作为反射体的性能退化，潜在地恶化LED封装100的发光效率。
在引线框架140中的树脂流动沟槽146和148具有如下的优点根据LED芯片130的工作而产生的热使在LED封装100内的引线框架140沿LED封装100的长度膨胀。在这种情况下，引线框架140的膨胀系数与封装主体102和腔体C中的密封剂的膨胀系数不同，使得包括引线框架140的LED封装100承受由不同的膨胀系数导致的应力。
然而，本发明的引线框架140被构造成具有树脂流动沟槽146和148的齿结构，以潜在地缓解热引发的膨胀。因而，可去除应力或至少可使应力最小化，因此，本发明的引线框架140不会变松或与封装主体102分离。这可有利地防止上面参照图5所述的导线或焊块和引线框架之间或者导线或焊块和LED芯片之间断开。
特别考虑在热与引线框架140的长度成比例地逐渐增加和LED封装100的总长度也与厚度减小成比例地逐渐增加的情况下施加到引线框架140的应力，这个优点是可利用的。
参照图11，将解释具有扩展的第一树脂流动沟槽的另一实施例。除了引线框架240a和240b的内接线端242之外，在图11中示出的LED封装200的元件与前面参照图6至图11所描述的LED封装100的元件基本相同。因此，相对应的元件降以2开头的标号表示，且不再重复描述。
在图11中，每个引线框架240a和240b具有T形的内接线端242，沿内接线端242的两侧边形成缝形开口246。内接线端242具有插入壁204以固定内接线端242的固定端246a。
优选地，内接线端242的宽度是引线框架240a和240b的厚度的至少80％。此外，如果必要，则可形成至少两对固定端246a。
结果可以以开口246确保更大的树脂流动通路，从而实现更有效的树脂流过壁204的上和下区域。这种布置在树脂具有高粘度时尤其必要。同样优选地，树脂具有相对大的导热性。
如上所述，本发明的LED封装具有设计成改善树脂流动的引线框架结构，因而即使LED封装被做得极薄也能确保腔体周围的上和下壁部分的稳定性。
此外，即使在由于LED的工作而导致的高温应力的情况下，本发明的LED封装也能确保内部电连接的稳定性。
虽然已经结合优选实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，不脱离权利要求限定的本发明的精神和范围，可作出修改和变形。
权利要求
1.一种侧光发光二极管封装，包括发光二极管芯片；条状引线框架，具有形成在其侧边缘中的齿结构，所述发光二极管芯片装配在所述引线框架的表面上；一体的封装主体，由树脂制成，包括具有用于容纳所述发光二极管芯片的腔体的中空的前一半和通过所述引线框架与所述前一半分界的后一半。
2.如权利要求1所述的侧光发光二极管封装，所述引线框架的所述齿结构形成树脂流动通路，所述树脂流动通路促使树脂从所述封装主体的所述后一半流动到所述前一半。
3.如权利要求2所述的侧光发光二极管封装，其中，所述树脂流动通路被构造成促使树脂沿所述腔体的壁从所述引线框架的两侧边缘流动到所述封装主体的所述前一半。
4.如权利要求1所述的侧光发光二极管封装，其中，所述引线框架的所述齿结构包括形成在所述引线框架的所述侧边缘中的沟槽以露出所述腔体的底。
5.如权利要求4所述的侧光发光二极管封装，其中，在所述引线框架的所述侧边缘中的所述沟槽被形成为所述腔体的所述底不直接接触所述发光二极管芯片。
6.如权利要求4所述的侧光发光二极管封装，其中，在所述引线框架的所述侧边缘中的所述沟槽沿在所述腔体中的引线框架边缘的主要部分形成为所述引线框架边缘插入所述腔体的壁的部分来稳定地支撑所述引线框架。
7.如权利要求6所述的侧光发光二极管封装，其中，在所述腔体中的所述引线框架的剩余部分的宽度至少为所述引线框架的厚度的80％。
8.如前面的权利要求2至权利要求7中的任一个所述的侧光发光二极管封装，其中，所述引线框架的所述齿结构还包括埋在所述封装主体中的沟槽或孔。
9.如前面的权利要求2至权利要求7中的任一个所述的侧光发光二极管封装，其中，所述引线框架的所述齿结构通过冲压形成。
10.如权利要求1所述的侧光发光二极管封装，其中，所述引线框架的所述齿结构包括埋在所述封装主体中的沟槽或孔。
11.如权利要求10所述的侧光发光二极管封装，其中，所述引线框架的所述齿结构包括从所述腔体的内壁陷入所述引线框架的所述侧边缘的沟槽。
全文摘要
本发明涉及一种用于LCD背光单元中的侧光LED封装。该侧光LED封装包括LED芯片；条状引线框架，具有形成在其侧边缘中的齿结构。LED芯片装配在引线框架的表面上。一体的封装主体由树脂制成，且包括具有用于容纳LED芯片的腔体的中空的前一半和通过引线框架与前一半分开的实心的后一半。引线框架的齿结构可改善树脂流动，从而即使LED封装被做得极薄也能确保稳定性。
文档编号H01L23/48GK1822402SQ20051013399
公开日2006年8月23日 申请日期2005年12月30日 优先权日2005年1月28日
发明者金昶煜, 宋怜宰 申请人:三星电机株式会社