将led裸片与引线框架带的接合的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及发光二极管(LED)的封装，并且具体设及用于形成包含多个互连的LED 裸片并且具有良好散热能力的L邸模块的技术。
【背景技术】
[0002] 大功率、高亮度L抓在非常小的面积(例如，1mm2)中生成高热量，并且该热量必须 高效地耗散，同时保持小的封装(或模块)尺寸。此外，为了生成非常高的通量，在相同封装 中可W存在多个LED。运样的L邸通常在封装中串联和/或并联连接。
[0003] 在用于大功率L抓的常见封装中，LED裸片的底部金属焊盘被焊接到可导热底座 (例如，陶瓷）的顶部金属焊盘，并且Lm)裸片被封装。外部底座金属焊盘（电连接至Lm)裸片 的阳极和阴极)随后焊接至印刷电路板(PCB)的焊盘，其中PCB有助于消散来自L抓的热量并 且向L邸裸片供电。L邸与底座和PCB的热禪接并不如直接与金属散热器的热禪接那样好。在 存在串联连接的单个封装中的多个Lm)时，由于LED无法共享用于散热的大金属焊盘，热设 计更加复杂。
[0004] 运一散热问题在汽车前灯领域尤其严重，其中多个大功率LED必须在密封的前灯 抛物线反射体中的焦点附近的小空间中传递高通量。
[0005] 已经提出了各种用于封装多个Lm)的现有技术的Lm)模块，但仍然存在使得封装不 适合汽车前灯的散热及尺寸问题。该现有技术的示例包括美国专利公开No 7806560、 8371723、2013/0005055W及2008/0074871。
[0006] 因此，所需要的是用于形成具有相对小的尺寸、具有优异的散热能力并且能够包 含可W在诸如前灯、指示器灯或尾灯的汽车应用中使用的大功率LED阵列的LED模块的技 术。
【发明内容】
[0007] 在一个实施例中，大功率垂直Lm)在插入到前灯、指示器灯或尾灯总成的插座中的 模块中使用，或者用于另一应用。每个Lm)裸片具有用作阴极的底部金属焊盘W及导热体。 顶部电极是线接合焊盘并且用作阳极。
[000引为了提供所需的通量W及电压降（诸如针对汽车中的12V供电），多个LED并联连 接，并且并联组被串联连接。
[0009] 在简单示例中，假设需要12个L邸裸片W生成所需通量，其中存在四组并联连接的 L邸裸片(每组3个），并且四个组在电源端子两端串联连接。通过作为基于蓝光GaN的LED,而 W诸如YAG憐光体的黄色憐光体在它们上方，L邸可W发射白光。
[0010] 第一组中的Ξ个Lm)裸片使它们的底部焊盘直接焊接或银环氧胶合至作为引线框 架的部分的公共第一铜带。第二组中的Ξ个Lm)裸片使它们的底部焊盘直接焊接至作为引 线框架的部分的公共第二铜带。第Ξ组中的Ξ个Lm)裸片使它们的底部焊盘直接焊接至作 为引线框架的部分的公共第Ξ铜带。在第一组中的L邸裸片的阳极线接合至第二铜带。第二 组中的Lm)裸片的阳极线接合至第Ξ铜带。第Ξ组中的Lm)裸片的阳极线接合至第四铜带。 所有铜带具有反射性银层W实现反射比。
[0011] 在另一实施例中，Lm)裸片具有用作阳极的底部金属焊盘W及导热体。顶部电极是 线接合焊盘并且用作阴极。第一组中的Lm)裸片的阴极线接合至第二铜带。第二组中的LED 裸片的阴极线接合至第Ξ铜带。第Ξ组中的L邸裸片的阴极线接合至第四铜带。透明封装材 料在诸如处于Ξ个位置的铜带和LED裸片周围模制W允许带在封装壳体之间弯曲，但仍然 在带之间提供机械禪接。在一个实施例中，透明封装材料用作可透光外壳。
[0012] 铜带然后弯曲成诸如Ξ角形状或U形状，使得铜带的端部在相同平面中W形成LED 阵列的阳极和阴极端部引线。电流控制器禪接在带的端部与模块的电力引线之间。带的端 部可W与凸缘卡合W连接至电流控制器。
[0013] 该带远宽于承载所需电流所需的宽度，因为它们还用于散热和反射。在一个实施 例中，带比L邸裸片的宽度的五倍更宽。
[0014] 因此，所有的LED裸片使它们发光表面面向外并且大致是广角的。由于存在来自 L邸裸片的侧面发射，光发射可W大体上为球形的。
[0015] 电结构然后被封闭在透明保护线灯泡中W保护电结构并且给予该模块标准形式， 诸如T20灯泡形式，用W连接至标准插座。灯泡可W是透明的导热塑料W封装Lm)和引线框 架。弯曲的电结构的宽发射型式特别适合用于反射性总成中。
[0016] 在另一实施例中，电结构由可透光外壳覆盖W形成初级光学器件，并且随后具有 可透光外壳的电结构密封在导热塑料中，用W保护电结构、热量的耗散W及给予模块标准 形式。导热塑料封装引线框架并且W所暴露的电结构的出光表面接触可透光外壳。
[0017] 在另一实施例中，灯泡可W允许空气在灯泡内流通从冷却铜带和led裸片。由于在 每个超大尺寸的铜带上方、下方和侧面存在空气间隙，Lm)裸片即使在前灯或尾灯反射体总 成中也被冷却。
[0018] 运一概念可W应用于任意数量的并联和串联连接的Lm)裸片。不同颜色的Lm)或者 不同类型的L邸可W安装在相同的铜带上，或者安装在同一灯具的不同带上。
[0019] 所得到的模块使用相对少的部件，提高了其可靠性。
[0020] 在另一实施例中，铜带未弯曲并且在反射性杯体中被支撑。带散热并且串联和并 联连接L邸裸片。
【附图说明】
[0021] 图1是模块的一段的透视图，示出安装在铜带(单个引线框架的部件)上的四个LED 裸片，其中L邸裸片串联和并联连接。
[0022] 图2是图1的带之一的截面图，其中银环氧树脂层在L邸裸片区域中。
[0023] 图3图示在固化步骤之后经由银环氧树脂电且热附接至带的L邸裸片。
[0024] 图4图示布置在L邸裸片的顶部电极上W用于线接合的金球。
[0025] 图5图示将L邸裸片的顶部阳极连接至相邻铜带的金线。
[0026] 图6是铜带的升高段的透视图，其中一个L邸裸片安装在该升高段上。
[0027] 图7是具有升高段的引线框架的透视图。
[0028] 图8是Ξ个铜带的从上至下视图，其中两个带中的每一个上有六个Lm)裸片(并联 连接)并且两组L邸裸片利用线接合串联连接。
[0029] 图9是在图8的带已经弯曲W形成Ξ角形状之后模块的一部分的透视图。在实际实 施例中，带和L邸裸片在弯曲之前已在Ξ角形的Ξ个平坦段处被封装。
[0030] 图10是图9的模块的一部分的侧视图，示出在带的一部分周围的模制的环氧树脂 铸件(用于机械稳定性）W及透明娃树脂或环氧树脂透镜如何封装L邸裸片。
[0031] 图11是图10的模块部分的透视图，示出两个带W及并联连接的两个Lm)裸片上的 封装材料。
[0032] 图12是图9的Ξ个带W及L邸裸片上的封装材料的截面端视图。
[0033] 图13是图12的模块部分的透视图，示出串联连接的两个封装的L邸裸片。
[0034] 图14是图9的模块部分的侧视图，其中铸件已经形成，其还示出模块的电流控制器 部分W及用于保护电结构的透明灯泡。
[0035] 图15是图14的模块的正视图。
[0036] 图16-18是与电部件附接的引线框架的透视图。
[0037] 图19是模块上的机械基准的正视图。
[0038] 图20是图示模块被安装在发光体中的侧视图。
[0039] 图21是图示铜带弯曲成U形状W用于不同发射型式的透视图。带可W随后W图12 和13中示出的方式安装。
[0040] 图22是图14的带的侧视图。
[0041] 图23图示带如何在Lm)裸片下变窄并且随后加宽W允许一行中的Lm)裸片更靠近 在一起而不牺牲通过带的散热。
[0042] 图24是包含诸如来自图1的铜带W及L邸裸片的圆锥形反射性杯体的截面图。
[0043] 相同或相似元件W相同数字标记。
【具体实施方式】
[0044] 图1是模块10的一段的透视图，示出安装在铜带14A和14B(引线框架的部分)上的 四个Lm)裸片12,其中Lm)裸片12串联和并联连接。带14C用作互连件并且是引线框架的部 分。带14C可W比带14A和带14B窄。在模块10的制造过程中，带14连同用于其它模块的带一 起设置在大的冲压板中。带14由薄的铜横片连接在一起，薄的铜横片将随后在切割过程中 切断。
[0045] 带14将通常大约0.25-0.5 mm厚和至少2 mm宽W进行良好的散热。由于L抓裸片12 的宽度通常小于1 mm，带14的宽度远宽于承载Lm)电流所需的宽度。在一个实施例中，带14 的宽度超过Lm)裸片12的宽度的四倍。带14电锻有银W成为高反射性的，因此提供宽的带14 还提供了良好的导热、良好的侧光反射比W及低电阻的协同作用。
[0046] 对于汽车前灯应用，L抓裸片12可W是包括具有YGA憐光体的发蓝