专利名称：发光二极管封装构造的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管封装构造，特别是涉及一种将所述发光二极管芯片及 所述稳压二极管分隔设在不同区域的发光二极管封装构造。
背景技术：
液晶显示器(liquid crystal display, LCD)是利用液晶材料的特性来显示图像 的一种平板显示装置(flat panel display，FPD)，其相较于其他显示装置而言更具轻薄、 低驱动电压及低功耗等优点，已经成为整个消费市场上的主流产品。然而，液晶显示器的液 晶材料无法自主发光，必须借助外在提供光源，因此液晶显示器中又另外设有背光模块以 提供所需的光源。一般而言，背光模块可分为侧入式背光模块和直下式背光模块两种形式。已知背 光模块主要是以冷阴极荧光灯管(CCFL)、热阴极荧光灯管(HCFL)及半导体发光组件作为 光源，而半导体发光组件主要又是利用发光二极管(LED)进行发光，其相较于阴极荧光灯 管更为省电节能、使用寿命更长，且体积更为轻巧，因而有逐渐取代阴极荧光灯管的趋势， 发光二极管将是液晶显示器的背光模块未来的主要光源。现今，发光二极管多以芯片的形式进行半导体封装，以作为发光二极管封装构造， 最后再与背光模块的固定板接合。发光二极管产品封装构造的类型，有根据发光颜色、晶 粒材料、发光亮度、尺寸大小等情况特征来分类的。单个晶粒一般构成点光源，多个晶粒组 装一般可构成面光源和线光源，作信息、状态指示及显示用，发光显示器也是用多个晶粒， 通过晶粒的适当连接(包括串联和并联)与合适的光学结构组合而成的，构成发光显示器 的发光段和发光点。其中，表面粘着封装型的LED(SMD-LED)是贴于电路板表面，适合SMT 加工，可回流焊，可有效解决亮度、视角、平整度、可靠性、一致性等问题，其也采用了更轻的 PCB板和反射层材料，改进后去掉了直插引脚式LED较重的碳钢材料引脚，使显示反射层需 要填充的环氧树脂更少，表面粘着封装LED可轻易地将产品重量减轻一半，最终使应用更 加完美。因此，表面粘着封装型的LED已逐渐替代直插引脚式LED，应用设计更灵活，特别是 在LED显示市场中占有一定的份额，有加速发展趋势。请参照图1所示，图1揭示一种现有发光二极管封装构造的侧剖视图。如图1所 示，一种现有发光二极管封装构造90包含一壳体91、一第一电极片92、一第二电极片93、 一发光二极管芯片94、一稳压二极管95及一透光封装部96。所述壳体91的顶面设有一凹 部911 ；所述第一电极片92的一部分裸露于所述凹部911的底部，另一部分延伸至所述壳 体91外，以使用于与外部的电性连接；所述第二电极片93的一部分裸露于所述凹部911的 底部，另一部分延伸至所述壳体91外，以使用于与外部的电性连接；所述发光二极管芯片 94裸露于所述凹部911之内，其第一电极电性连接于所述第一电极片上，其第二电极通过 一第一引线941电性连接于所述第二电极片93 ；所述透光封装部96，填补于所述凹部911 并且封装所述凹部911内之各组件，所述发光二极管芯片94的光线能通过所述透光封装部 96向上方发射。
然而，在现有的所述发光二极管封装构造90中，为了使所述发光二极管芯片94避 免由于静电而被击穿，往往会并联一个或一组所述稳压二极管95来解决这样的问题。请同 时参照图1及图2所示，其中图2是图1的现有发光二极管封装构造的电路示意图。在所 述发光二极管封装构造90中，所述稳压二极管95是设于所述壳体91之上，亦即设于所述 第二电极片93之上，其第一电极位于下端电性连接于所述第二电极片93上，其第二电极位 于上端通过一第二引线951电性连接于所述第一电极片92。也就是说，所述稳压二极管95 与所述发光二极管芯片94是形成并联的状态，且所述稳压二极管95是呈反向偏压的设置。 因此，所述稳压二极管95可以起到保护所述发光二极管芯片94避免被静电击穿的功用。但 是，所述稳压二极管95是设置于所述第二电极片93的上方，即位于所述壳体91的上方，也 就是位于所述透光封装部96之内。并且，由于所述稳压二极管95的外观是无法透光且多 呈现黑色的，因此，所述稳压二极管95因具有挡光及吸光的性质，会引影响到所述发光二 极管芯片94的部分光通量，降低所述发光二极管封装构造90的发光效能。故，有必要提供一种发光二极管封装构造，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容本发明的主要目的是提供一种发光二极管封装构造，其通过将发光二极管芯片及 稳压二极管分别设置于壳体的发光区及稳压区之内，以避免因稳压二极管吸收光线而影响 到发光二极管芯片的光通量，从而提高了发光二极管封装构造的整体发光效能。本发明的次要目的是提供一种发光二极管封装构造，其通过将第一电极片及第二 电极片都有一部分裸露于发光区及稳压区之内，以电性连接于位于发光区的的发光二极管 以及位于稳压区的稳压二极管。本发明的另一目的是提供一种发光二极管封装构造，其通过将热沉金属片裸露于 发光区内，以将发光二极管芯片热性连接于热沉金属片上，以导出发光二极管芯片所产生 的热能。为达上述目的，本发明提供一种发光二极管封装构造，其包含一壳体，顶面设有一凹部，所述凹部内包含一挡墙并将所述凹部分隔为一发光区及一稳压区；一第一电极片，一部分裸露于所述发光区之内，一部分裸露于所述稳压区之内，及 一部分延伸至所述壳体外；一第二电极片，一部分裸露于所述发光区之内，一部分裸露于所述稳压区之内，及 一部分延伸至所述壳体外；一发光二极管芯片，设于所述发光区之内，所述发光二极管芯片的一第一电极电性连接于所述第一电极片，所述发光二极管芯片的一第二电极电性连 接于所述第二电极片；及至少一稳压二极管，设于所述稳压区之内，所述稳压二极管的一第二电极电性连 接于所述第一电极片，所述稳压二极管的一第一电极电性连接于所述第二电极片。在本发明的一实施例中，所述发光二极管封装构造还包括一热沉金属片，一部分 裸露于所述发光区之内，及一部份延伸至所述壳体外；所述发光二极管芯片设置于所述热 沉金属片上。
在本发明的一实施例中，所述挡墙的高度低于所述壳体的一外墙的高度，所述发 光二极管封装构造还包含一封装部，其封装在所述凹部的所述发光区及所述稳压区内，以 包覆保护位于所述发光区的第一电极片、第二电极片、热沉金属片及发光二极管芯片，以及 包覆保护位于所述稳压区的第一电极片、第二电极片及稳压二极管，其中所述封装部为一 透光封装部。在本发明的一实施例中，所述挡墙的高度等于所述壳体的一外墙的高度，所述发 光二极管封装构造还包含一第一封装部及一第二封装部，分别封装在所述发光区及所述稳 压区内，所述第一封装部用以包覆保护位于所述发光区的第一电极片、第二电极片、热沉金 属片及发光二极管芯片，所述第二封装部用以包覆保护位于所述稳压区的第一电极片、第 二电极片及稳压二极管，其中封装所述发光区的所述封装部为一透光封装部。在本发明的一实施例中，所述发光二极管芯片设于所述第一电极片上。在本发明的一实施例中，所述挡墙的高度小于或等于所述壳体的一外墙的高度。在本发明的一实施例中，所述发光二极管芯片的第一电极及第二电极分别通过导 电银胶或弓丨线与所述发光区内的所述第一电极片及所述第二电极片电性连接。在本发明的一实施例中，所述稳压二极管的第一电极及第二电极分别通过导电银 胶或引线与所述稳压区内的所述第二电极片及所述第一电极片电性连接。本发明的所述发光二极管封装构造通过将所述发光二极管芯片及所述稳压二极 管分别设置于所述壳体的所述发光区及所述稳压区之内，以避免因所述稳压二极管吸收光 线而影响到所述发光二极管芯片的光通量，从而提高了所述发光二极管封装构造的整体发 光效能。
图1 一种现有发光二极管封装构造的剖视图。图2 图1的现有发光二极管封装构造的电路示意图。图3 本发明第一实施例的发光二极管封装构造的俯视图。图4 本发明第一实施例的发光二极管封装构造的剖视图。图5 本发明第二实施例的发光二极管封装构造的俯视图。图6 本发明第二实施例的发光二极管封装构造的剖视图。
具体实施方式为让本发明上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，幷配 合附图，作详细说明如下请同时参照图3及图4所示，图3揭示本发明第一实施例的发光二极管封装构造 的俯视图；图4揭示本发明第一实施例的发光二极管封装构造的剖视图。如图3及图4所 示，本发明第一实施例的发光二极管封装构造10包含一壳体11、一第一电极片12、一第二 电极片13、一发光二极管芯片14及一稳压二极管15。所述壳体11的顶面设有一凹部111， 所述凹部111是一凹陷构造，图3及图4是以一种基本的形态来表示，其具体形状可依产品 需求而调整。所述凹部111内包含一挡墙111a，所述挡墙Illa将所述凹部111分为一发光 区Illb及一稳压区111c，所述挡墙11 Ia是插设于所述凹部111或与所述壳体11 一体成型而成。再者，所述第一电极片12的一部分裸露于所述发光区Illb的底部，一部分裸露于所述稳压区Illc的底部，及有一部分延伸至所述壳体11外，以用于与外部的电性连接；所 述第二电极片13的一部分裸露于所述发光区Illb的底部，一部分裸露于所述稳压区Illc 的底部，及有一部分延伸至所述壳体11外，以用于与外部的电性连接。另外，所述发光二极管芯片14设于所述发光区11 Ib之内，且设于所述第一电极片 12上，所述发光二极管14具有一第一电极(未标示)及一第二电极(未标示)。所述第一 电极电性连接于所述第一电极片12上，所述第二电极电性连接于所述第二电极片13上；在 本实施例中，所述发光二极管芯片14优选是分别通过导电银胶或引线电性连接于所述发 光区Illb内的所述第一电极片12及所述第二电极片13。如图3及图4所示，本发明第一 实施例的一个可能的情况是所述发光二极管芯片14的所述第一电极(未标示)通过一引 线141电性连接于所述第一电极片12上，所述第二电极(未标示)通过一引线142电性连 接于所述第二电极片13上。但本发明并不限于此，例如，在另一可能的实施例中，所述发光 二极管芯片14的第一电极可能位于底部，并通过导电银胶与所述第一电极片12直接贴合 且电性连接。再者，所述稳压二极管15是设于所述稳压区Illc之内，所述稳压二极管15也具 有一第一电极(未标示)及一第二电极(未标示)。所述第二电极电性连接于所述第一电 极片12上，所述第一电极电性连接于所述第二电极片13上。所述稳压二极管15优选是分 别通过导电银胶或引线电性连接于所述稳压区Illc内的所述第一电极片12及所述第二电 极片13。如图3及图4所示，本发明第一实施例的一个可能的情况是所述稳压二极管15 的所述第二电极(未标示)通过通过一引线151电性连接于所述第一电极片12上，所述第 一电极(未标示)通过一导电银胶152电性连接于所述第二电极片13上。但本发明并不 限于此，在另一可能的实施例中，所述稳压二极管15的所述第一电极也可能通过引线与所 述第二电极片13电性连接。如图4所示，所述挡墙Illa的高度与所述壳体11的一外墙的高度相等，所述发光 区Illb及所述稳压区Illc是完全的被所述挡墙Illa隔开。因此所述发光二极管封装构 造10另包含一第一封装部及一第二封装部(未标示)，其分别封装在所述发光区11 Ib及所 述稳压区Illc内，所述第一封装部用以包覆保护位于所述发光区Illb的第一电极片12、第 二电极片13及发光二极管芯片14，所述第二封装部用以包覆保护位于所述稳压区Illc的 第一电极片12、第二电极片13及稳压二极管15。其中封装所述发光区Illb的所述第一封 装部必须为一透光封装部，其材质为适用于封装并且能透光的材质，例如环氧树脂，这样所 述发光二极管芯片14的光线才能通过所述封装部向上方发射。然而，本发明的所述封装部并不限于此，再另一可能的实施例中，所述挡墙Illa 的高度可能低于所述壳体11的外墙的高度，而所述发光二极管封装构造10只需要一封装 部即可同时封装所述发光区Illb及所述稳压区111c，当然在此状况下的所述封装部也必 须为一透光封装部。另外，所述发光二极管芯片14为了避免由于静电而被击穿，因此需要设置至少一 所述稳压二极管15，并且所述稳压二极管15的极性配置是其第二电极(未标示)在上端 及第一电极(未标示)在下端，所述稳压二极管15的下端第一电极通过导电银胶152电性连接于所述第二电极片13，所述稳压二极管15的上端通过引线151电性连接于所述第一 电极片12，因此所述稳压二极管15与所述发光二极管芯片14形成并联，且所述稳压二极 管15是反向偏压。然而本发明并不限于此，所述稳压二极管15可选择各种不同的型式，并 通过各种方式来电性连接于所述第一电极片12或所述第二电极片13。在一可能的实施例 中，所述稳压二极管15可以是第一电极及第二电极都在上端的型式，并且都通过引线以电 性连接至所述第一电极片12及所述第二电极片13。综上所述，在本发明的发光二极管封装构造10中，由于所述发光二极管芯片14与 所述稳压二极管15是被所述挡板Illa分隔在不同的区域(所述发光区Illb及所述稳压 区111c)，不论所述挡墙Illa的高度与所述壳体11的外墙的高度是否相等(所述发光区 Illb及所述稳压区Illc是完全或不完全的被所述挡墙Illa隔开)。相对于所述发光二极 管芯片14，所述挡板Illa都能起到隔离所述稳压二极管15的功能，其避免因所述稳压二极 管15吸收光线而影响到所述发光二极管芯片14的光通量，从而提高了整体发光二极管封 装构造10的发光效能。另外，本发明并不指定所述第一电极、所述第二电极、所述第一电极片12及所述 第二电极片13所代表的极性，在一通常的情况下，所述第一电极可能是指阳极(正极)， 而所述第二电极可能是指阴极(负极)，但也有可能是所有极性对应状况的排列组合。并 且，虽然本发明第一实施例所揭示的所述发光二极管封装构造10设有一个所述稳压二极 管15，然而，本发明并不限制所述稳压二极管15的数量，使用者可依实际需要设置多个所 述稳压二极管15。
请再参照图5及图6所示，图5揭示本发明第二实施例的发光二极管封装构造的 俯视图；图6揭示本发明第二实施例的发光二极管封装构造的剖视图。如图5及图6所示， 本发明第二实施例的发光二极管封装构造10相似于本发明第一实施例的发光二极管封装 构造10，因此沿用相同的组件符号与名称，但其不同之处在于本发明第二实施例的发光 二极管封装构造10另包含一热沉金属片16，所述热沉金属片16 —部分裸露于所述发光区 11 Ib之内，一部分延伸至所述壳体11外，并且所述发光二极管芯片14是设于所述热沉金属 片16上。所述发光二极管芯片14通过所述引线141及所述引线142电性连接所述第一电 极片12及所述第二电极片13。由于所述发光二极管芯片14的底面是贴设于所述热沉金属 片16上，并且所述热沉金属片16有一部分延伸至所述壳体11外部，因此所述发光二极管 芯片14产生的热能可通过所述热沉金属片16被导出所述发光二极管封装构造10的外部， 形成一种电热分离的型式。另外，在本发明第二实施例中，所述挡墙Illa的高度是低于所述壳体11的外墙的 高度，而所述发光二极管封装构造10包含一封装部同时封装所述发光区Illb及所述稳压 区111c，并且所述封装部为一透光封装部。再者，虽然本发明的图3及图4揭示了一种所述第一电极片12及所述第二电极片 13的配置情形；以及本发明的图5及图6揭示了另一种所述第一电极片12、所述第二电极 片13及所述热沉金属片16的配置情形。然而本发明并不限于此，使用者可依照实际需求 设计所述第一电极片12、所述第二电极片13及所述热沉金属片16的配置型式，并且搭配所 述发光二极管芯片14及所述稳压二极管15配置于所述第一电极片12、所述第二电极片13 或所述热沉金属片16上的各种可能情况的排列组合。
综上所述，相较于现有的发光二极管封装构造的稳压二极管是设置于壳体的上 方，其影响到发光二极管芯片的部分光通量，因而降低所述发光二极管封装构造的发光效 能。本发明的所述发光二极管封装构造10的所述凹部111内包含一挡墙Illa以分隔为一 发光区Illb及一稳压区111c，并将所述发光二极管芯片14及所述稳压二极管15分隔设置 在不同的区域，以避免因所述稳压二极管15吸收光线而影响到所述发光二极管芯片14的 光通量，从而提高了所述发光二极管封装构造10的整体发光效能。本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。 必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神 及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。
权利要求
1.一种发光二极管封装构造，其特征在于所述发光二极管封装构造包含一壳体，顶面设有一凹部，所述凹部内包含一挡墙并将所述凹部分隔为一发光区及一 稳压区；一第一电极片，一部分裸露于所述发光区之内，一部分裸露于所述稳压区之内，及一部 分延伸至所述壳体外；一第二电极片，一部分裸露于所述发光区之内，一部分裸露于所述稳压区之内，及一部 分延伸至所述壳体外；一发光二极管芯片，设于所述发光区之内，所述发光二极管芯片的一第一电极电性连 接于所述第一电极片，所述发光二极管芯片的一第二电极电性连接于所述第二电极片；及至少一稳压二极管，设于所述稳压区之内，所述稳压二极管的一第二电极电性连接于 所述第一电极片，所述稳压二极管的一第一电极电性连接于所述第二电极片。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装构造，其特征在于所述发光二极管封装构造 还包括一热沉金属片，一部分裸露于所述发光区之内，及一部份延伸至所述壳体外；所述发 光二极管芯片设置于所述热沉金属片上。
3.如权利要求2所述的发光二极管封装构造，其特征在于所述挡墙的高度低于所述 壳体的一外墙的高度，所述发光二极管封装构造还包含一封装部，其封装在所述凹部的所 述发光区及所述稳压区内，以包覆保护位于所述发光区的第一电极片、第二电极片、热沉金 属片及发光二极管芯片，以及包覆保护位于所述稳压区的第一电极片、第二电极片及稳压 二极管，其中所述封装部为一透光封装部。
4.如权利要求2所述的发光二极管封装构造，其特征在于所述挡墙的高度等于所述 壳体的一外墙的高度，所述发光二极管封装构造还包含一第一封装部及一第二封装部，分 别封装在所述发光区及所述稳压区内，所述第一封装部用以包覆保护位于所述发光区的第 一电极片、第二电极片、热沉金属片及发光二极管芯片，所述第二封装部用以包覆保护位于 所述稳压区的第一电极片、第二电极片及稳压二极管，其中封装所述发光区的所述封装部 为一透光封装部。
5.如权利要求1所述的发光二极管封装构造，其特征在于所述发光二极管芯片设于 所述第一电极片上。
6.如权利要求1所述的发光二极管封装构造，其特征在于所述挡墙的高度小于或等 于所述壳体的一外墙的高度。
7.如权利要求1、2、5或6所述的发光二极管封装构造，其特征在于所述发光二极管 芯片的第一电极及第二电极分别通过导电银胶或引线与所述发光区内的所述第一电极片 及所述第二电极片电性连接。
8.如权利要求1、2、5或6所述的发光二极管封装构造，其特征在于所述稳压二极管 的第一电极及第二电极分别通过导电银胶或引线与所述稳压区内的所述第二电极片及所 述第一电极片电性连接。
9.如权利要求1或5所述的发光二极管封装构造，其特征在于所述挡墙的高度低于 所述壳体的一外墙的高度，所述发光二极管封装构造还包含一封装部，其封装在所述凹部 的所述发光区及所述稳压区内，以包覆保护位于所述发光区的第一电极片、第二电极片及 发光二极管芯片，以及包覆保护位于所述稳压区的第一电极片、第二电极片及稳压二极管，其中所述封装部为一透光封装部。
10.如权利要求1或5所述的发光二极管封装构造，其特征在于所述挡墙的高度等 于所述壳体的一外墙的高度，所述发光二极管封装构造还包含一第一封装部及一第二封装 部，分别封装在所述发光区及所述稳压区内，所述第一封装部用以包覆保护位于所述发光 区的第一电极片、第二电极片及发光二极管芯片，所述第二封装部用以包覆保护位于所述 稳压区的第一电极片、第二电极片及稳压二极管，其中封装所述发光区的所述封装部为一 透光封装部。
全文摘要
本发明公开一种发光二极管封装构造，其包含一壳体、一第一电极片、一第二电极片、一发光二极管芯片及一稳压二极管。所述壳体顶面设有一凹部，所述凹部内包含一挡墙以将所述凹部分隔为一发光区及一稳压区。本发明通过将所述发光二极管芯片及所述稳压二极管分隔设置在发光区及稳压区二不同区域中，以避免所述稳压二极管吸收光线而影响到所述发光二极管芯片的光通量，从而提高了所述发光二极管封装构造的整体发光效能。
文档编号H01L33/48GK102130273SQ20101058356
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者张光耀, 郑巍巍 申请人:深圳市华星光电技术有限公司