发光二极管封装结构及大照明角度的发光二极管灯具的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种发光二极管封装结构及大照明角度的发光二极管灯具。发光二极管封装结构包括一基板、一发光二极管芯片与一封装胶材。基板包括一第一导电部分、一第二导电部分与一透明绝缘部分。第一导电部分与第二导电部分通过透明绝缘部分互相分开并受其围绕。第一导电部分与第二导电部分的表面具一粗糙结构与透明绝缘部分接合。发光二极管芯片设置在基板上并电连接于第一导电部分与第二导电部分。封装胶材位于基板上覆盖在发光二极管芯片。发光二极管芯片发出的光线可经由封装胶材与基板的透明绝缘部分出光。
【专利说明】发光二极管封装结构及大照明角度的发光二极管灯具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发光二极管封装结构，特别涉及使用发光二极管封装结构的发光
二极管灯。
【背景技术】
[0002]发光二极管具有体积小、环保、发光效率高、省电等诸多特点已经被广泛运用于各种领域，例如照明领域上。
[0003]然而，发光二极管工作时会产生大量热能。倘若用于承载发光二极管的基板是由热膨胀系数差异甚大的材料所构成，则传送到基板的热能容易使基板的材料发生严重不等量的变形，使得材料之间产生大的拉扯应力，造成材料之间容易产生裂缝。所以，外界的水气/硫气会从裂缝渗入。因此，提高产品的损坏率、降低使用寿命与可靠度。
[0004]再者，传统发光二极管封装结构所采用的基板，为不透光的金属与工程塑胶所构成，光线无法穿透，致使所照射范围仅局限于基板上方。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种发光二极管封装结构与发光二极管灯具，具有高可靠性与大角度照射范围的优点。
[0006]为达上述目的，本发明提供一种发光二极管封装结构。发光二极管封装结构包括一基板、一发光二极管芯片与一封装胶材。基板包括一第一导电部分、一第二导电部分与一透明绝缘部分。第一导电部分与第二导电部分通过透明绝缘部分互相分开并受其围绕。第一导电部分与第二导电部分的表面具一粗糙结构与透明绝缘部分接合。发光二极管芯片设置在基板上并电连接于第一导电部分与第二导电部分。封装胶材位于基板上覆盖在发光二极管芯片。发光二极管芯片发出的光线可经由封装胶材与基板的透明绝缘部分出光。
[0007]提供一种具有大照明角度的发光二极管灯具。发光二极管灯具包括一灯座、一灯罩与如上所述的发光二极管封装结构。灯座具有一支撑结构。灯罩与灯座相互接合而形成一光源容置空间。发光二极管封装结构位于与光源容置空间中的支撑结构上。
[0008]下文特举一些实施例，并配合所附附图，作详细说明如下:
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明一实施例的发光二极管封装结构的示意图；
[0010]图2为本发明一实施例的基板的上视图；
[0011]图3为本发明一实施例的基板的上视图；
[0012]图4为本发明一实施例的基板的上视图；
[0013]图5为本发明一实施例的基板的上视图；
[0014]图6为本发明一实施例的基板的上视图；
[0015]图7为本发明一实施例的发光二极管灯具的示意图；[0016]图8为本发明二极管封装结构制造过程使用的阵列排列式导线架连板料片的示意图。
[0017]主要半导体元件符号说明
[0018]102、602?发光二极管封装结构；
[0019]104,204,304,404,504,604,804 ?基板；
[0020]106、206、306、406、506、706、806 ?第一导电部分；
[0021]108、208、308、408、508、708、808 ?第二导电部分；
[0022]110、210、310、410、510、610、810 ?透明绝缘部分；
[0023]112?上共平面；114?下共平面；
[0024]116、616?发光二极管芯片；
[0025]118?波长转换层；120?导线；
[0026]122、622?封装胶材；
[0027]224、324、424、524、824 ?第一侧边；
[0028]226、326、526、826 ?第二侧边；
[0029]228,328,428,528,828 ?第三侧边；
[0030]230、330、530、830 ?第四侧边；
[0031]232、234、332、334、432、434、336、338、532、534、536、538、832、834、836、838 ?粗糙
结构；
[0032]640?发光二极管灯具；642?灯座；
[0033]644?支撑结构；646?灯罩；648?光源容置空间；
[0034]750?阵列排列式导线架连板料片；
[0035]751?阵列单位；752?导电连结部；
[0036]754?透明绝缘部分；
[0037]256、258、264、266 ?导电连结部；
[0038]260、262 ?外边缘。
【具体实施方式】
[0039]图1绘示根据一实施例的发光二极管封装结构102的剖视图。发光二极管封装结构102包括基板104。基板104包括第一导电部分106、第二导电部分108与透明绝缘部分110。于实施例中，第一导电部分106、第二导电部分108与透明绝缘部分110具有上共平面112与下共平面114。第一导电部分106与第二导电部分108可分别包括金属，例如铜、铝、或其他合适的材料。透明绝缘部分110可由热固性树脂所构成。热固性树脂包括环氧化物(epoxy)、娃化物(silicone)或上述的组合,或其他合适的材料。
[0040]请参照图1，发光二极管芯片116设置在基板104的第一导电部分106上。第一导电部分106可包括低热阻的金属，以帮助发光二极管芯片116散热，由此提高产品的可靠度。
[0041]请参照图1，波长转换层118覆盖发光二极管芯片116，其中波长转换层118可包括突光材质、磷光材质、或其他合适的材料。发光二极管芯片116可利用导线120电连接于第一导电部分106与第二导电部分108。封装胶材122位于基板104上并覆盖在发光二极管芯片116、波长转换层118、导线120。发光二极管芯片116发出的光线可经由封装胶材122与基板104的透明绝缘部分110出光，因此发光二极管封装结构102可具有大的发光角度，达到大范围照射的效果。
[0042]举例来说，图1的基板104可利用图2至图5所示的基板。
[0043]请参照图2，基板204的第一导电部分206与第二导电部分208通过透明绝缘部分210互相分开并受其围绕。第一导电部分206具有两相对第一侧边224与两相对第二侧边226。第一侧边224与第二侧边226彼此邻接。在一实施例中，第一侧边224的长度大于第二侧边226的长度。第二导电部分208具有两相对第三侧边228与两相对第四侧边230。第三侧边228与第四侧边230彼此邻接。
[0044]请参照图2，于此实施例中，第一导电部分206比第二侧边226长的第一侧边224上具有与透明绝缘部分210接合的粗糙结构232，其中粗糙结构232包括凹部。此外，第二导电部分208的第三侧边228上具有与透明绝缘部分210接合的粗糙结构234，其中粗糙结构234包括凹部。通过这样的设计，可避免基板204的第一导电部分206、第二导电部分208与透明绝缘部分210由于热膨胀系数明显的不同而造成的损坏问题，以提高产品的可靠度。
[0045]第一导电部分206具有与透明绝缘部分210接合的导电连结部256、258。导电连结部256从第一导电部分206的第一侧边224延伸至基板204的外边缘260 (于此实施例中即为透明绝缘部分210的外边缘)。导电连结部258从第一导电部分206的第二侧边226延伸至基板204的外边缘262(于此实施例中即为透明绝缘部分210的外边缘)。第二导电部分208具有与透明绝缘部分210接合的导电连结部264、266。导电连结部264从第二导电部分208的第三侧边228延伸至基板204的外边缘260。导电连结部266从第二导电部分208的第四侧边230延伸至基板204的外边缘262。于实施例中，第一导电部分206的导电连结部256、258与第二导电部分208的导电连结部264、266非常的窄细，因此能提高光线从透明绝缘部分210的比例而提高出光率。
[0046]于实施例中，举例来说，基板204可利用冲子在金属板(未显示)中冲压出具有第一导电部分206与第二导电部分208的金属图案(未显示)，然后在金属图案之间的空隙中模制(molding)透明绝缘部分210，然后进行切割步骤而制成。实施例的基板204的制作方法简单、成本低、并可大面积制作。再者，基板204的良率高，因此能提高产品的可靠度。
[0047]图3绘示的基板304与图2绘示的基板204之间的差异在于，第一导电部分306的第一侧边324与第二侧边326上具有与透明绝缘部分310接合的粗糙结构332、336，其中粗糙结构332、336包括凹部。此外，第二导电部分308的第三侧边328与第四侧边330上具有与透明绝缘部分310接合的粗糙结构334、338，其中粗糙结构334、338包括凹部。通过这样的设计，可避免基板304的第一导电部分306、第二导电部分308与透明绝缘部分310由于热膨胀系数明显的不同而造成的损坏问题，以提高产品的可靠度。
[0048]图4绘示的基板404与图2绘示的基板204之间的差异在于，第一导电部分406的第一侧边424上的粗糙结构432包括凸部。此外，第二导电部分408的第三侧边428上的粗糙结构434包括凸部。通过这样的设计，可避免基板404的第一导电部分406、第二导电部分408与透明绝缘部分410由于热膨胀系数明显的不同而造成的损坏问题，以提高产品的可靠度。[0049]图5绘不的基板504与图3绘不的基板304之间的差异在于,第一导电部分506的第一侧边524上的粗糙结构532与第二侧边526上的粗糙结构536包括凸部。此外，第二导电部分508的第三侧边528上的粗糙结构534与第四侧边530上的粗糙结构538包括凸部。通过这样的设计，可避免基板504的第一导电部分506、第二导电部分508与透明绝缘部分510由于热膨胀系数明显的不同而造成的损坏问题，以提高产品的可靠度。
[0050]图6绘示的基板804与图5绘示的基板504之间的差异在于，第一导电部分806的第一侧边824上的粗糙结构832包括凸部，第二侧边826上的粗糙结构836包括凹部。此夕卜，第二导电部分808的第三侧边828上的粗糙结构834包括凸部，第四侧边830上的粗糙结构838包括凹部。通过这样的设计，可避免基板804的第一导电部分806、第二导电部分808与透明绝缘部分810由于热膨胀系数明显的不同而造成的损坏问题，以提高产品的可靠度。
[0051]实施例的基板并不限于图2至图6所示的结构。在其他实施例中，第一、第二导电部分(未显示)的第一、第二、第三、第四侧边上各可具有其他数目的粗糙结构。再者，粗糙结构可混搭凹部与凸部。粗糙结构可具有不对称的设计。设计可视实际需要而定。
[0052]图7绘示根据一实施例的发光二极管灯具640的示意图。发光二极管灯具640包括灯座642，其具有支撑结构644。灯罩646与灯座642相互接合而形成一光源容置空间648。发光二极管封装结构602配置在光源容置空间648中的支撑结构644上。由于实施例的发光二极管芯片616发出的光线可经由封装胶材622与基板604的透明绝缘部分610,并穿过灯罩646出光，因此发光二极管灯具640可具有大的发光角度。
[0053]图8绘示发光二极管封装结构制造过程使用的阵列排列式导线架连板料片750。阵列排列式导线架连板料片750包括数个由第一导电部分706、第二导电部分708构成的阵列单位751，其中数个第一导电部分706之间、数个第二导电部分708之间通过导电连结部752互相连结。第一导电部分706、第二导电部分708与导电连结部752包覆在透明绝缘部分754中。透明绝缘部分754为透明热固性塑料基材。在实施例中，在阵列排列式导线架连板料片750中由第一导电部分706、第二导电部分708构成的各个阵列单位751上形成，例如图1所示的发光二极管芯片116、波长转换层118、导线120、封装胶材122，在封装完后需进行切割步骤，以完成例如图1所示的发光二极管封装结构。其中，切割步骤致使在最终产品中在横轴方向与纵轴方向的导电连结部752为窄的，此特征所带来的好处是使得光线可自透明绝缘部分754透出的机会增加，因此可具有大的发光角度，达到大范围照射的效果。
[0054]虽然已结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。
【权利要求】
1.一种发光二极管封装结构，包括: 基板，包括: 第一导电部分； 第二导电部分；以及 透明绝缘部分，该第一导电部分与该第二导电部分通过该透明绝缘部分互相分开并受其围绕，且该第一导电部分与该第二导电部分的表面具一粗糙结构与该透明绝缘部分接合； 发光二极管芯片，设置在该基板上并电连接于该第一导电部分与该第二导电部分；以及 封装胶材，位于该基板上覆盖在该发光二极管芯片，其中发光二极管芯片发出的光线可经由该封装胶材与该基板的透明绝缘部分出光。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中该第一导电部分具有两相对第一侧边与两相对第二侧边，其中该多个第一侧边的长度大于该多个第二侧边的长度，且各该第一、第二侧边彼此邻接。
3.如权利要求2所述的发光二极管封装结构，其中至少一该些第一侧边及/或至少一该些第二侧边上具有粗糙结构。
4.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中该第二导电部分具有两相对第三侧边与两相对第四侧边，至少一该些第三侧边及/或至少一该些第四侧边上具有粗糙结构。
5.如权利要求3所述的发光二极管封装结构，其中该粗糙结构包括凹部及/或凸部。
6.如权利要求4所述的发光二极管封装结构，其中该粗糙结构包括凹部及/或凸部。
7.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中该透明绝缘部分由热固性树脂所构成。
8.如权利要求7所述的发光二极管封装结构，其中该热固性树脂包括环氧化物(epoxy)、娃化物(silicone)或上述的组合。
9.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，还包括一波长转换层，位于该发光二极管芯片上。
10.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中该第一导电部分与该第二导电部分具有导电连结部，从一侧边延伸至该基板的一外边缘并与该透明绝缘部分接合。
11.一种具有大照明角度的发光二极管灯具，包括: 灯座，其具有一支撑结构； 灯罩，其与该灯座相互接合而形成一光源容置空间；以及 如权利要求f 10任一项所述的发光二极管封装结构，位于与光源容置空间中的该支撑结构上。
【文档编号】F21Y101/02GK103779476SQ201210470540
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年11月20日 优先权日:2012年10月22日
【发明者】柯博喻, 王君伟 申请人:隆达电子股份有限公司