專利名稱：發(fā)光二極管封裝件的制作方法
技術領域：
本公開總體上涉及表面安裝器件，且更具體地涉及容納LED器件的塑封引線芯片載體和包括所述器件的LED顯示器。
背景技術：
近年來，發(fā)光二極管(LED)技術得到顯著的發(fā)展，使得出臺了增加亮度和色彩保真度的LED。由于這些改進的LED和改進的圖像處理技術，大規(guī)格、全色LED視頻顯示屏已變得可用，并且現(xiàn)在普遍使用。大規(guī)格的LED顯示器一般包括獨立的LED面板的結合體，其中所述LED面板提供由相鄰像素間的距離或“像素間距”確定的圖像分辨率。意圖從更遠的距離來觀看的戶外顯示器具有相對較大的像素間距，且通常包含分立的LED陣列。在分立的LED陣列中，驅動一串獨立安裝的紅色、綠色和藍色LED，以為觀看者形成一副全色像素的畫面。在另一方面，要求較短的像素間距(如3mm或更小)的室內顯示器一般包括用于支承安裝在單個電子封裝件(例如表面安裝器件(SMD)封裝件)上的紅色、綠色和藍色LED的面板。每個SMD通常限定一個像素。相對較小的SMD附接至控制每個SMD的輸出的驅動器印刷電路板(PCB)。雖然室內顯示器和戶外顯示器都在大幅的偏軸角度范圍內可視，但是色彩保真度經(jīng)常會隨著視角的加大而出現(xiàn)可感知的損失。此外，每個LED封裝件的材料和/或用于安裝每個LED的材料可能具有反射特性，這會由于產(chǎn)生不期望的光反射和/或眩光而進一步降低色彩保真度。眾所周知的是，SMD和許多其他類型的電子封裝件，無論它們是否包含集成電路或分立元件(如二極管或功率晶體管)，都散發(fā)大量的熱量，所以需要熱量管理(thermal management)。而且，過多的熱量可能造成LED故障。因此，設計LED系統(tǒng)時考慮因素之一是進行有效的熱量管理。在電子封裝件的設計中，有效的熱量管理的目的之一是將LED和其它有效電路元件的運行溫度維持在一個適當?shù)牡退?，以防止發(fā)生過早的元件故障。包括傳導傳熱在內的各種冷卻策略比較常用。為了散發(fā)電子封裝件內的熱量，進行傳導傳熱的一種傳統(tǒng)方法是允許將熱量沿著器件的引線傳導出去。然而，引線往往沒有足夠的質量或暴露的表面積來提供有效的散熱。例如，主要在可見的電磁波譜部分內發(fā)光的高強度LED 會產(chǎn)生大量的熱量，使用這種傳統(tǒng)的技術很難散發(fā)這些熱量。增大視角、維持相對低的運行溫度和減小SMD封裝件的尺寸，這些設計目的在某種程度上是互相制約的。將期望以較低的成本開發(fā)一種針對所有這些設計目的的SMD封裝件。

實用新型內容在某些實施方式中，發(fā)光二極管(LED)封裝件包括引線框，包括導電芯片載體； 透鏡，部分地覆蓋所述引線框；多個LED，布置在所述導電芯片載體的上表面上；以及聚合物殼體，包括其間具有高度距離的相對的第一主表面和第二主表面、其間具有寬度距離的相對的側表面、以及其間具有長度距離的相對的端表面，其中，所述高度距離、所述寬度距離和所述長度距離小于2mm，所述聚合物殼體至少部分地覆蓋所述引線框并限定從所述第一主表面延伸至所述聚合物殼體內部的腔室，所述導電芯片載體的至少一部分暴露在所述腔室的底面上，其中，所述腔室底面的面積與所述第一主表面的面積的比例為至少35%。進一步地，引線框是彎曲的且包括小于0. 5mm的輪廓厚度。進一步地，引線框是彎曲的且包括小于0. 42mm至0. 48mm的輪廓厚度。進一步地，所述高度距離小于1. 0mm。進一步地，所述高度距離小于0.85mm至1.0mm。進一步地，所述高度距離小于0.9mm。進一步地，所述寬度距離和長度距離小于1. 85mm。進一步地，所述寬度距離和長度距離為1. 85mm至2mm。進一步地，所述寬度距離和長度距離為1.95mm。進一步地，聚合物殼體至少部分地覆蓋引線框并限定從第一主表面延伸至聚合物殼體內部的腔室，其中，導電芯片載體的至少一部分暴露在腔室中，導電芯片載體的暴露部分包括相對的側邊，其中，一個側邊至少與腔室側邊一樣長，且另一側邊比相鄰腔室側邊長度的1/2大。進一步地，位于導電芯片載體的上表面上的述多個LED的至少一部分以小于 0. 4mm的間距設置。進一步地，所述間距為0. 3mm至0. 4mm。進一步地，發(fā)光二極管封裝件具有1. 85mm至2. OOmm的輪廓寬度，其中，引線框具有0. 42mm至0. 48mm的輪廓厚度，且發(fā)光二極管封裝件具有0. 85mm至0. 95mm的輪廓高度。進一步地，發(fā)光二極管封裝件具有1. 85mm至2. Omm的輪廓寬度和1. 85mm至2. Omm 的輪廓長度，且腔室具有0. 42mm至0. 48mm的深度。進一步地，引線框包括金屬片材，且聚合物殼體包含熱塑性塑料。進一步地，引線框還包括與導電芯片載體隔開的第一、第二和第三導電連接件，所述第一、第二和第三導電連接件中的每一個都具有上表面、下表面和位于上表面上的連接盤，其中，第一導電連接件至少部分地被導電芯片載體包圍，并且其中，第一導電連接件的上表面的表面面積小于第二或第三導電連接件的上表面面積。進一步地，第二和第三導電連接件的上表面具有相對于發(fā)光二極管封裝件的中心軸線的非對稱輪廓。 進一步地，每個LED包括第一接線端和第二接線端，其中，每個LED的第一接線端電耦接至導電芯片載體，并且其中，所述多個LED中的每個的第二接線端通過單一絲焊電耦接至相應導電連接件的連接盤。進一步地，多個LED中的選定的一個發(fā)出紅光，且所選LED的第二接線端電耦接至所述第一導電連接件的連接盤。進一步地，所述多個LED包括獨立發(fā)出紅光、綠光或藍光的LED，并且其中，至少發(fā)出藍光或綠光的LED具有0. 3mm至0. 4mm的寬度和0. 3mm至0. 4mm的長度。進一步地，聚合物殼體含有白色聚鄰苯二甲酰胺或黑色聚鄰苯二甲酰胺中的一種。[0028]進一步地，導電芯片載體的質量中心相對于腔室的幾何中心偏移。進一步地，腔室底面的面積與第一主表面的面積的比例為至少40%。
進一步地，腔室底面的面積與第一主表面的面積的比例為至少50%。在某些實施方式中，發(fā)光二極管(LED)封裝件包括彎曲的引線框，包括導電芯片載體，并包括小于0. 5mm的輪廓厚度；透鏡，部分地覆蓋引線框；多個LED，布置在導電芯片載體的上表面上；以及聚合物殼體，至少部分地覆蓋引線框并且其中具有露出所述多個 LED的腔室。進一步地，聚合物殼體包括其間具有高度距離的相對的第一主表面和第二主表面、其間具有寬度距離的相對的側表面、以及其間具有長度距離的相對的端表面，其中，所述高度距離小于1. 0mm，且所述寬度距離和所述長度距離小于2. 0mm。進一步地，聚合物殼體至少部分地覆蓋所述引線框并限定從所述第一主表面延伸至所述聚合物殼體內部的腔室，所述導電芯片載體的至少一部分暴露在所述腔室中，其中， 所述導電芯片載體的暴露部分包括相對的側邊，其中，一個側邊至少與腔室側邊一樣長，且另一側邊比相鄰腔室側邊長度的1/2大。進一步地，所述高度距離小于1. 0mm。進一步地，所述多個LED包括發(fā)出紅光、綠光和藍光且沿著表面安裝器件的第一中心軸線布置的LED，并且其中，所述高度距離在0. 85mm至0. 95mm的范圍內，所述寬度距離和所述長度距離在1. 85mm至2. OOmm的范圍內。進一步地，每個LED具有第一接線端和第二接線端，其中，每個LED的第一接線端與所述導電芯片載體電耦接，其中，所述第一導電連接件至少部分地被所述導電芯片載體包圍，且所述第一導電連接件的上表面具有比所述第二或第三導電連接件的上表面更小的表面面積，并且其中，所述多個LED中的選定的一個發(fā)出紅光，且所選LED的第二接線端電耦接至所述第一導電連接件的連接盤。進一步地，引線框還包括與導電芯片載體隔開的第一、第二和第三導電連接件，所述第一、第二和第三導電連接件中的每一個都具有上表面、下表面和位于上表面上的連接盤；并且其中，每個LED的第二接線端電耦接至第一、第二和第三導電連接件中的相應一個的連接盤。進一步地，第二和第三導電連接件的上表面具有相對于表面安裝器件的第二中心軸線不對稱的輪廓，第二中心軸線近似垂直于第一中心軸線。進一步地，導電芯片載體包括具有近似L形幾何形狀的本體，并且該L形的右下部分延伸到表面安裝器件的第二中心軸線之外，其中，第二中心軸線近似垂直于第一中心軸線。進一步地，在導電芯片載體和第一導電連接件之間具有L形間隙，并且其中，所述 L形間隙位于第二中心軸線的上方。進一步地，導電芯片載體和導電連接件包括金屬片材，且聚合物殼體包含熱塑性塑料。進一步地，所述腔室具有0. 42mm至0. 48mm的深度。進一步地，所述多個LED中的每個的第二接線端通過單一絲焊電耦接至相應導電連接件的連接盤。[0044]進一步地，聚合物殼體含有白色聚鄰苯二甲酰胺或黑色聚鄰苯二甲酰胺中的一種。進一步地，第一主表面中的腔室開口的寬度為1.4mm至1.55mm。進一步地，第一主表面中的腔室的開口具有比第一主表面的總面積的50%大且比 70%小的面積。進一步地，圍繞腔室的殼體具有在0. IOmm至0.35mm范圍內的壁厚。在某些實施方式中，發(fā)光二極管(LED)封裝件包括聚合物殼體，其至少部分地覆蓋引線框并限定從聚合物殼體的第一主表面延伸至聚合物殼體內部的腔室；引線框，其至少部分地被聚合物殼體覆蓋，引線框包括導電芯片載體，導電芯片載體的至少一部分暴露在腔室中，導電芯片載體的暴露部分包括相對的側邊，其中，一個側邊至少與腔室側邊一樣長，且另一側邊比相鄰腔室側邊長度的1/2大；以及透鏡，部分地覆蓋所述引線框。在某些實施方式中，發(fā)光二極管(LED)封裝件包括引線框，包括導電芯片載體； 透鏡，至少部分地覆蓋引線框；至少一個LED晶片，位于導電芯片載體的上表面上；以及聚合物殼體，包括其間具有高度距離的相對的第一主表面和第二主表面、其間具有寬度距離的相對的側表面、以及其間具有長度距離的相對的端表面，其中，所述高度距離、所述寬度距離和所述長度距離小于1. 85mm。進一步地，聚合物殼體至少部分地覆蓋引線框并限定從其第一主表面延伸至聚合物殼體內部的腔室，引線框包括導電芯片載體，導電芯片載體的至少一部分暴露在腔室中。本實用新型的微型表面安裝LED封裝件具有低運行溫度和低制造成本。

圖1為根據(jù)本實用新型實施方式的表面安裝器件的透視圖；圖2為圖1中所示實施方式的平面俯視圖；圖3為根據(jù)一個實施方式的可用于表面安裝器件中的引線框的透視圖；圖4為圖1所示實施方式的底部透視圖；圖5為圖3所示引線框的俯視圖；圖6為圖2實施方式的沿剖面線6-6截取的剖面圖；圖7為表面安裝器件的一個實施方式的俯視圖；以及圖8為與根據(jù)本實用新型實施方式的表面安裝器件結合的LED顯示屏的一部分的前正視圖。
具體實施方式
以下描述呈現(xiàn)了代表實施本實用新型的最佳預期模式的本實用新型的優(yōu)選實施方式。該描述并非以限制的意義來進行，而僅是為了描述本實用新型的一般原理的目的，本實用新型的范圍由所附權利要求來限定?，F(xiàn)在將參照附圖在下文對本實用新型的實施方式進行更全面的描述，附圖中示出了本實用新型的實施方式。但是本實用新型可以以很多不同的方式實現(xiàn)，不應將本實用新型理解為僅限于這里所描述的實施方式。相反，提供這些實施方式是為了使本公開徹底和完整，并向本領域技術人員充分傳達本實用新型的范圍。在整個實用新型中相同參考標號表示相同元件。將理解，雖然在本文中可使用術語第一、第二等來描述各種元件，但這些元件不應受這些術語的限制。這些術語僅用來將元件區(qū)分開來。例如，在不脫離本實用新型范圍的情況下，第一元件可被稱為第二元件，同樣地，第二元件可被稱為第一元件。如本文中所使用的，術語“和/或”包括所列相關項目中的一個以及一個或多個相關項 目的所有組合。將理解，當提到一個元件(諸如層、區(qū)域或基板)位于另一個元件“之上”或延伸到另一個元件“上”時，其可以直接位于另一個元件之上或直接延伸到另一個元件上，或者可存在中間元件。相反，當提到一個元件“直接在另一個元件之上”或“直接延伸到另一個元件上”時，則不存在中間元件。還將理解，當提到一個元件“連接”或“耦接”至另一個元件時，其可直接連接或耦接至另一個元件或者可存在中間元件。相反，當提到一個元件“直接連接”或“直接耦接”至另一個元件時，則不存在中間元件。本文可使用相對術語(諸如“以下”或“以上”或“上方”或“下方”或“水平的”或 “豎直的”)來描述一個元件、層或區(qū)域與另一個元件、層或區(qū)域的關系，如附圖中所示。將理解的是，這些術語意圖涵蓋裝置的除了附圖所示方位以外的不同方位。本文所使用的術語僅是為了描述具體實施方式
的目的，并不意欲限制本實用新型。除了文中另有明確規(guī)定以外，文中使用的單數(shù)形式“一(a)”、“一個(an)”和“該 (the)”同樣包括復數(shù)形式。還可進一步理解，文中所使用的術語“包括”(“comprises”、 "comprising","includes")和/或“包含” ("including")表示存在所述的特征、整體、 步驟、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一個或多個其它的特征、整體、步驟、 操作、元件、部件和/或其組合。除非另有規(guī)定，文中所使用的所有術語(包括技術和科學術語)的含義與本實用新型所屬領域的普通技術人員的一般理解相同。還可進一步理解，文中所使用的術語應該解釋為具有與它們在相關技術環(huán)境中一致的含義，且除了在此明確限定以外，不應解釋為具有理想化的或過于正式的含義。一個實施方式公開了一種表面安裝LED封裝件，其包括支承多個LED的引線框和至少部分地覆蓋引線框的塑料殼體。在本公開中，LED也可指LED芯片或LED晶片。引線框包括導電芯片載體以及與導電芯片載體隔開的第一、第二和第三導電連接件。第一、第二和第三導電連接件中的每一個都具有上表面、下表面和位于上表面上的連接盤。所述多個LED 設置在導電芯片載體的上表面上。每個LED具有第一接線端和第二接線端，其中每個LED 的第一接線端與導電芯片載體電耦接。每個LED的第二接線端與第一、第二和第三導電連接件中的對應一個的連接盤電耦接。在一些實施方式中，彎曲的引線框具有的厚度為整個封裝件厚度的約1/2或更小。在某些實施方式中，彎曲的引線框的輪廓厚度為約0.5mm或更小，例如為約0. 42mm至約0. 48mm，且表面安裝LED封裝件具有小于約1. Omm的輪廓高度， 例如為約0. 84mm至約0. 95mm。在一些實施方式中，表面安裝LED封裝件包括0. 84mm或更小的輪廓高度，且彎曲的引線框具有約0. 42mm或更小的厚度。另一個實施方式的實例公開了一種表面安裝LED封裝件，其包括支承多個LED的引線框和至少部分地覆蓋引線框的塑料殼體。所述殼體包括其間具有高度距離的相對的第一主表面和第二主表面、其間具有寬度距離的相對的側表面、以及其間具有長度距離的相對的端表面。殼體限定從第一主表面延伸至殼體內部的腔室。引線框包括導電芯片載體以及與導電芯片載體隔開的第一、第二和第三導電連接件。第一、第二和第三導電連接件中的每一個都具有上表面、下表面和位于上表面上的連接盤。多個LED設置在導電芯片載體的上表面上。每個LED具有第一接線端和第二接線端，其中每個LED的第一接線端與導電芯片載體電耦接。每個LED的第二接線端與第一、第二和第三導電連接件中的對應一個的連接盤電耦接。多個LED包括發(fā)出紅光、綠光或藍光且沿著表面安裝器件的第一中心軸線安置的LED。高度距離在小于Imm的范圍內，例如為約0. 84mm至約0. 95mm。在一些實施方式中，表面安裝LED封裝件具有0. 84mm或更小的高度。寬度距離和長度距離小于2mm，例如在約1.85mm至2. OOmm的范圍內。在一些實施方式中，寬度距離和長度距離小于1.85mm或更再一個實施方式公開了一種引線框，其包括導電芯片載體以及與芯片載體隔開的第一、第二和第三導電連接件。導電芯片載體具有支承多個LED的上表面。每個LED具有第一接線端和第二接線端。每個LED的第一接線端與芯片載體電耦接。第一、第二和第三連接件中的每一個都具有上表面、下表面和位于上表面上的連接盤。每個LED的第二接線端與第一、第二和第三連接件中的對應一個的連接盤電耦接。第一連接件至少部分地被芯片載體包圍。在第一、第二和第三連接件的上表面中，第一連接件的上表面具有最小的面積。圖1至圖4示出了根據(jù)具體示例性實施方式的用于LED顯示器(諸如室內LED顯示屏和/或戶外LED顯示屏)的表面安裝LED封裝件10及其各部件。LED封裝件10包括至少部分地覆蓋引線框14的塑料殼體12。引線框14包括導電芯片載體142以及與導電芯片載體隔開的第一、第二和第三導電連接件144、146和148，如圖3所示。弓丨線框14的各部件(包括芯片載體142)具有范圍在約0.42mm至約0.48mm的輪廓厚度。換言之，輪廓高度是彎曲的引線框的高度。例如，輪廓高度是指芯片載體142的下表面82與芯片載體142 的上表面102之間的距離。在發(fā)生彎曲前，引線框金屬片材可具有小于約0. 15mm的片材厚度。LED封裝件10還包括部分地覆蓋引線框的透鏡(未示出)。 導電芯片載體142具有包括連接盤60的上表面102。連接盤60從塑料殼體12中露出。連接盤60具有與第一中心軸線62大致平行的相對側邊。相對側邊中的靠近連接盤 126和128的一個側邊至少與腔室側邊一樣長。靠近連接盤124的另一側邊比相鄰腔室側邊長度的約1/2大。多個LED設置在導電芯片載體142的上表面102上。例如，在圖1至圖3中，三個LED 44、46和48設置在上表面102的連接盤60上。這三個LED通常會發(fā)出不同顏色的光。例如，LED 44可發(fā)出紅光，LED 46可發(fā)出綠光，而LED 48可發(fā)出藍光。LED 中的兩個或多個可發(fā)出同樣的顏色，包括白色。例如，LED 44和LED 46都可發(fā)出紅光。每個LED都具有第一接線端和第二接線端。第一接線端可叫做陽極。例如，第一 LED 44具有與第一導電芯片載體144電耦接的陽極。第二和第三LED 46和48中的每個都具有分別與第二導電芯片載體146和第三導電芯片載體148電耦接的陽極。芯片載體142還可用作散熱片來消散來自多個LED的熱量。藍色LED和綠色LED的尺寸為具有約205微米至約275微米的寬度和約285微米至約355微米的長度。在一個實施方式中，藍色LED和綠色LED具有約240微米的寬度和約320微米的長度。藍色LED和綠色LED的厚度可在約100微米至約130微米之間變化， 優(yōu)選地為約115微米。紅色LED具有兩個優(yōu)選尺寸。在第一實施方式中，紅色LED具有約355微米的優(yōu)選寬度和長度，但尺寸可在約330微米至約380微米的范圍內。該實施方式中的紅色LED 的厚度優(yōu)選地為約70微米至約125微米，更優(yōu)選地為約100微米。在這個實施方式中，紅色LED具有尺寸在約90微米至約110微米的范圍內(優(yōu)選地為約100微米)的焊盤。在第二實 施方式中，紅色LED具有約290微米的優(yōu)選寬度和長度，但可在約265微米至約315微米的范圍內。該實施方式中的紅色LED的優(yōu)選厚度基本上與第一實施方式中的相同，但厚度在約85微米至約115微米的范圍內。在這個實施方式中，紅色LED具有尺寸在約80微米至100微米的范圍內(優(yōu)選地為約90微米)的焊盤。第一、第二和第三導電連接件中的每一個都具有上表面、下表面或接線端和位于上表面上的連接盤。例如，在圖3中，第一導電連接件144具有上表面104、下表面84和位于上表面104上的連接盤124。第一導電連接件144至少部分地被導電芯片載體142包圍。 第二導電連接件146具有上表面106、下表面86和位于上表面106上的連接盤126。第三導電連接件148具有上表面108、下表面88和位于上表面108上的連接盤128。第一導電連接件144的上表面104的表面面積小于上表面106或108的上表面面積。殼體12—般可為長方形，包括相對的第一主表面24和第二主表面26、分別相對的對應的側表面28和30以及端表面32和34。第一主表面和第二主表面也可叫做上表面和下表面。在一個實施方式中，上表面24和下表面26之間的距離或封裝件輪廓高度小于約 1.0mm。優(yōu)選地，上主表面24和下主表面26之間的距離h為約0.85mm至約0.95mm。更優(yōu)選地，上主表面24和下主表面26之間的距離h為約0. 90mm。側表面28和30之間的距離 w以及端表面32和34之間的距離1優(yōu)選地小于約2. 0mm。優(yōu)選地，側表面28和30之間的距離w為約1. 85mm至約2. Omm,且端表面32和34之間的距離1也在約1. 85mm至約2. Omm 之間的范圍內。更優(yōu)選地，側表面28和30之間的距離w為約1. 95mm,且端表面32和34之間的距離1為約1. 95mm。通過實例和非限制性方式，表面安裝LED封裝件10可具有約1. 95mm的總長度L、 約1. 95mm的總寬度W和約0. 90mm的高度H。塑料殼體12進一步限定從上表面24延伸進入塑料殼體12的本體的凹部或腔室 36。在一些實施方式中，反射插件或環(huán)38可沿腔室36的側面或壁40的至少一部分設置并固定。反射插件或環(huán)38也可與塑料殼體12制成一體，且可由與塑料殼體12同樣的材料制成。環(huán)38的反射性的效果優(yōu)選地通過使腔室36和支承于其中的環(huán)38向內朝向殼體內部逐漸變細而增強。腔室36的優(yōu)選形狀為正方形或長方形腔室。正方形形狀狀使得表面安裝LED封裝件10在側表面28和30以及端表面32和34中的每個側面上具有更均勻的壁厚。因此，根據(jù)本公開的一個方面，與例如環(huán)形腔室相比，這種腔室的尺寸增大。腔室底面的面積與主表面的面積的比例為至少35%。在一些實施方式中，該比例大于40%。在其它實施方式中，該比例大約50%。殼體12由既能電絕緣又能熱傳導的材料制成。在一個實施方式中，殼體是熱塑性縮聚物的。特別優(yōu)選的熱塑性縮聚物是聚鄰苯二甲酰胺(PPA)。在一個優(yōu)選實施方式中，殼體12可由黑色PPA或白色PPA形成。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在圖像生成SMD封裝件中使用黑色材料， 例如在視頻顯示器中采用SMD，提高了對比度。其它殼體材料包括陶瓷、樹脂、環(huán)氧樹脂和玻
^^ ο在圖1和圖2中的示例性實施方式中，表面安裝LED封裝件10中的三個LED 44、46、48優(yōu)選地分別發(fā)出紅色、綠色和藍色，從而當適當?shù)赝姇r，LED以組合方式基本上產(chǎn)生所有顏色。LED芯片可具有正方形尺寸或長方形尺寸。例如，正方形LED芯片具有的輪廓高度可小于約0. 11mm，或者在約0. 09mm至約0. Ilmm的范圍內，或者小于約0. 1mm，或者在約0. 08mm至0. IOmm的范圍內。正方形LED芯片具有的輪廓寬度可小于約0. 32mm,或者在 0. 265mm至0. 315mm的范圍內。正方形LED芯片具有的輪廓寬度可小于約0. 38mm,或者在約0. 33mm至約0. 38mm的范圍內。長方形LED芯片具有的輪廓高度可小于約0. 13mm,或者在約0. IOmm至約0. 13mm的范圍內。長方形LED芯片具有的輪廓寬度可小于約0. ^mm，或者在約0. 20mm至約0. 28mm的范圍內。長方形LED芯片具有的輪廓寬度可小于約0. 36mm, 或者在約0. 28mm至約0. 36mm的范圍內。在示例性實施方式中，紅色LED 44布置在第一和第二導電連接件144、146之間 (圖幻。綠色LED 46布置在腔室36的中心附近。藍色LED48布置在第三導電連接件148 附近。為了消散來自LED的熱量，優(yōu)選地增大上表面102的上表面面積。然而，第一、第二和第三導電連接件144、146和148的表面積應足夠大，以分別保持連接盤124、1 和128。LED芯片44、46、48在沿著表面安裝LED封裝件10的第一中心軸線62的橫向方向上(即，在與側表面觀和30大致垂直的方向上)延伸。引線50、52、M、56大致互相平行并在沿著表面安裝LED封裝件10的第二中心軸線6 且大致垂直于方向62的方向上延伸。第一軸線和第二軸線在第二 LED芯片46的中心附近互相交叉。在這個實施方式中，通過提供焊盤、成形流動(mold flowing)、散熱和芯片定位來設計導電連接件，從而與現(xiàn)有公開(例如未決美國專利申請序列號12/152，766的申請中所公開的內容)相比，改善了來自紅色LED 44的散熱，該申請的公開內容以引用方式結合于此。參照圖3，通過使第一導電連接件144的上表面104的表面面積最小化來實現(xiàn)增強的散熱，該上表面僅具有足夠的空間來保持連接盤124。上表面104的表面面積小于第二和第三導電連接件146和148的上表面106或108的表面面積。同時，為了確保形成殼體12時PPA流體在每個方向上均勻流動，上表面102和104 的輪廓112和114相對于第二軸線6 不對稱。同樣地，第二和第三導電連接件146和148 的上表面的輪廓116和118相對于第二軸線6 不對稱。替換地或附加地，如圖5所示，上表面102和104的輪廓112和114可制成相對于與第一軸線62大致垂直并包括第二軸線62a的平面不對稱。同樣地，第二和第三導電連接件146和148的上表面的輪廓116和118可制成相對于包括第二軸線6 的該平面不對稱。導電連接件144、146和148分別包括增大的電連接盤124、126、128，這些電連接盤分別位于與支承連接件142的上表面的部件相鄰但與之隔開的中心區(qū)58中。在表面安裝LED封裝件10的優(yōu)選形式中，引線52、54、56和58彎曲，以延伸至殼體的外部并沿著它們對應的端表面32和34延伸，然后再彎曲，使得引線的下表面82、84、86和88沿著塑料殼體12的下表面沈延伸。下表面82、84、86和88也可稱為引腳焊盤(pin pad)。引線的下表面82、84、86和88中的面向外的表面與導熱本體的底面基本上齊平，以便于連接至下面的基板。利用許多公知連接技術(包括焊接)中的任一種將引線的下表面82、84、86和88 電連接或焊接至基板上的跡線(trace)或焊盤。在一個優(yōu)選實施方式中，焊盤被包括在端部的底面上，使得從頂部觀察每個獨立的SMD時看不到焊料。這是有利的，因為這有助于防止眩光并提高了對比度，特別是在白天觀察時。如圖1和圖6中最佳所示，腔室36延伸到殼體內部足夠的深度，以露出連接盤60 和 124、126、128。從殼體的端表面32和34向內延伸的引線52、54、56和58的下表面82、84、86和 88的特定尺寸可取決于以下因素表面安裝LED封裝件的預期實施、待采用的LED、殼體12 的材料、SMD的大小和/或其它此類因素和/或這些因素的結合。在一些實施方式中，殼體外部的引線50、52、54、56可通過焊盤之間的間隙92隔開，以使連接件彼此電隔離。導電芯片載體142及導電連接 件144、146和148可由導電金屬或金屬合金(諸如銅、銅合金)、其它合適的低電阻率耐腐蝕材料或這些材料的結合物制成。因為所有的LED 芯片都布置在導電芯片載體142上，所以上表面102的大表面面積可有助于散熱。LED 44、46和48中的每一個可通過導電和導熱接口 100(諸如焊料、粘合劑、涂層、 膜、密封劑、糊狀物、油脂和/或其它合適的材料)與連接盤60電耦接。在一優(yōu)選實施方式中，可利用LED底面上的焊盤將LED 44、46和48與連接盤60電耦接并固定，使得從頂部看不到焊料。防止從頂部看到焊料是有利的，以便減少反射并提供更好的對比度，特別是在白天時。LED 44,46和48中的每一個都可具有約0. Imm的輪廓高度。LED 44,46和48中的每一個都可具有約0. 2mm至0. 4mm的輪廓寬度。LED 44,46和48中的每一個都可具有約
0.2mm至0. 4mm的輪廓長度。在根據(jù)本公開的某些制造方法中，在圍繞連接盤成形和/或裝配殼體12之前，可將LED 44、46和48耦接至連接盤60。替換地，在連接件已被部分地覆蓋在殼體中之后，可將LED耦接至連接盤60。延伸到殼體中的腔室36可配置為使得連接盤60和124、126、128 的足夠部分被露出以接收LED和相關的絲焊(wire bond)?，F(xiàn)在參照圖6至圖7，示出了用于LED的SMD封裝件10的各個部件的一些實例。 通過實例和非限制性方式，下面所描述的與圖6至圖7中所示實施方式相關的尺寸也可應用于圖1至圖5的表面安裝封裝件。在圖6的示例性實施方式中，SMD封裝件10的寬度或長度小于約2. 0mm。優(yōu)選地， SMD的寬度或長度在約1. 85mm至約2. 05mm的范圍內。更優(yōu)選地，SMD的寬度或長度為約
1.95mm。SMD封裝件10的輪廓高度小于約1. 0mm。優(yōu)選地，SMD的輪廓高度在約0. 85mm至約0. 95mm的范圍內。更優(yōu)選地，SMD的輪廓高度為約0. 9mm。腔室36在上表面中具有約 1. 48mm至約1. 58mm范圍內的開口寬度，且在下表面中具有約1. 21mm至約1. 31mm范圍內的寬度。優(yōu)選地，腔室36在上表面中具有約1. 53mm的開口寬度，且在下表面中具有約1. 26mm 的寬度。腔室的兩個側表面之間的角度θ在約28.0°至約38. 00°的范圍內，優(yōu)選地為約 33.0°。下表面82的寬度在約0.58mm至約0.62mm的范圍內，優(yōu)選地為約0.6mm。下表面 82的厚度為約0. 08mm。腔室36在第一主表面24中的開口的寬度在約1. 4mm至約1. 55mm 的范圍內。腔室36在第一主表面中的開口具有的面積大于第一主表面24的總面積的約 50%且小于約65%。圍繞腔室的殼體具有約0. IOmm至約0. 35mm范圍內的壁厚。特別地， 靠近第一主表面24的殼體壁厚比靠近連接盤60的殼體壁厚薄。在圖7中，露出的連接盤124具有約0. 25mmX0. 36mm的尺寸。上表面102的連接盤60為L形。L形的右下部分覆蓋腔室36的下表面156上的整個右下區(qū)158。右下區(qū)158 由腔室輪廓及第一和第二中心軸線62和62a限定。在導電芯片載體142的連接盤60和第一導電連接件144的連接盤124之間具有L形間隙92a。L形間隙92a布置在第二中心軸線62a的上方。連接球具有約0. 12mm的直徑。連接球的每一側上具有約0. 05mm的間距。 因此，連接盤1 應大于約(0. 12+0. 05+0. 05) = 0. 22mm。同時，必須具有一些允許制造誤差，約0.02mm至約0.03mm。因此，最小可行的連接盤具有約0. 25mm的最佳寬度。兩個相鄰的LED之間的間距Pl或P2為約0. 3mm至約0. 4mm。進一步，如圖2和圖7所示，導電芯片載體142的質量中心相對于腔室36的幾何中心偏移。腔室底面36a的面積與主表面M的面積的比例為至少35%。在一些實施方式中，該比例大于40%。在其它實施方式中，該比例大于50%。圖8示意性示出了 LED顯示屏300(例如室內顯示屏)的一部分，一般來說，該顯示屏包括支承以列和行的形式排列的多個SMD 304的驅動器PCB 302，每個SMD限定一個像素310。顯示器的每個像素310具有約2. 8mm或更小X約2. 8mm或更小的尺寸。SMD 304 可包括諸如那些上述和圖1至圖7所示的器件。SMD器件304電連接至PCB 302上的互相連接的跡線或焊盤，以提供適當?shù)碾娦盘柼幚黼娐泛万寗悠麟娐?未示出)。如上所討論，每個SMD支承紅色LED、綠色LED和藍色LED的豎直定向的線性陣列 306。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在加大視角的范圍之后，LED的這種線性定向提高了色彩保真度。還可提供通孔308，以允許塑料SMD本體與PCB的更好和更短的接觸。通孔308也允許改善散熱。如前所述，可發(fā)現(xiàn)，本實用新型的實施方式提供了一種微型表面安裝LED封裝件， 其包括位于部分地被塑料殼體覆蓋的引線框上的多個LED。與先前公開的發(fā)明相比，本公開的微型表面安裝LED封裝件具有低運行溫度和低制造成本。因此，期望將前面的詳細描述看作為示例性的而非限制性的，且應理解，包括所有等同物的所附權利要求用來限定本公開的精神和范圍。
1權利要求1.一種發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，包括引線框，包括導電芯片載體；透鏡，部分地覆蓋所述引線框；多個LED，布置在所述導電芯片載體的上表面上；以及聚合物殼體，包括其間具有高度距離的相對的第一主表面和第二主表面、其間具有寬度距離的相對的側表面、以及其間具有長度距離的相對的端表面，其中，所述高度距離、所述寬度距離和所述長度距離小于2mm，所述聚合物殼體至少部分地覆蓋所述引線框并限定從所述第一主表面延伸至所述聚合物殼體內部的腔室，所述導電芯片載體的至少一部分暴露在所述腔室的底面上，其中，所述腔室底面的面積與所述第一主表面的面積的比例為至少 35%o
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述引線框是彎曲的且包括小于0. 5mm的輪廓厚度。
3.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述引線框是彎曲的且包括小于0. 42mm至0. 48mm的輪廓厚度。
4.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述高度距離小于1.Omm0
5.根據(jù)權利要求4所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述高度距離小于0.85mm 至 1. Omm0
6.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述高度距離小于0.9mm。
7.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述寬度距離和所述長度距離小于1. 85mm。
8.根據(jù)權利要求7所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述寬度距離和所述長度距離為1. 85mm至2mm。
9.根據(jù)權利要求8所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述寬度距離和所述長度距離為1. 95mm。
10.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述聚合物殼體至少部分地覆蓋所述引線框并限定從所述第一主表面延伸至所述聚合物殼體內部的腔室，其中， 所述導電芯片載體的至少一部分暴露在所述腔室中，所述導電芯片載體的暴露部分包括相對的側邊，其中，一個側邊至少與腔室側邊一樣長，且另一側邊比相鄰腔室側邊長度的1/2 大。
11.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，位于所述導電芯片載體的上表面上的所述多個LED的至少一部分以小于0. 4mm的間距設置。
12.根據(jù)權利要求11所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述間距為0.3mm至 0. 4mm。
13.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述發(fā)光二極管封裝件具有1. 85mm至2. OOmm的輪廓寬度，其中，所述引線框具有0. 42mm至0. 48mm的輪廓厚度，且所述發(fā)光二極管封裝件具有0. 85mm至0. 95mm的輪廓高度。
14.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述發(fā)光二極管封裝件具有1. 85mm至2. Omm的輪廓寬度和1. 85mm至2. Omm的輪廓長度，且所述腔室具有0. 42mm至 0. 48mm的深度。
15.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述引線框包括金屬片材，且所述聚合物殼體包含熱塑性塑料。
16.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述引線框還包括與所述導電芯片載體隔開的第一、第二和第三導電連接件，所述第一、第二和第三導電連接件中的每一個都具有上表面、下表面和位于上表面上的連接盤，其中，所述第一導電連接件至少部分地被所述導電芯片載體包圍，并且其中，所述第一導電連接件的上表面的表面面積小于所述第二或第三導電連接件的上表面面積。
17.根據(jù)權利要求16所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述第二和第三導電連接件的上表面具有相對于所述發(fā)光二極管封裝件的中心軸線的非對稱輪廓。
18.根據(jù)權利要求16所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，每個LED包括第一接線端和第二接線端，其中，每個LED的第一接線端電耦接至所述導電芯片載體，并且其中，所述多個LED中的每個的第二接線端通過單一絲焊電耦接至相應導電連接件的連接盤。
19.根據(jù)權利要求18所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述多個LED中的選定的一個發(fā)出紅光，且所選LED的第二接線端電耦接至所述第一導電連接件的連接盤。
20.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述多個LED包括獨立發(fā)出紅光、綠光或藍光的LED，并且其中，至少發(fā)出藍光或綠光的LED具有0. 3mm至0. 4mm的寬度和0. 3mm至0. 4mm的長度。
21.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述聚合物殼體含有白色聚鄰苯二甲酰胺或黑色聚鄰苯二甲酰胺中的一種。
22.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述導電芯片載體的質量中心相對于所述腔室的幾何中心偏移。
23.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述腔室底面的面積與所述第一主表面的面積的比例為至少40%。
24.根據(jù)權利要求23所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述腔室底面的面積與所述第一主表面的面積的比例為至少50%。
25.一種發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，包括彎曲的引線框，包括導電芯片載體，并包括小于0. 5mm的輪廓厚度；透鏡，部分地覆蓋所述引線框；多個LED，布置在所述導電芯片載體的上表面上；以及聚合物殼體，至少部分地覆蓋所述引線框并且其中具有露出所述多個LED的腔室。
26.根據(jù)權利要求25所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述聚合物殼體包括其間具有高度距離的相對的第一主表面和第二主表面、其間具有寬度距離的相對的側表面、 以及其間具有長度距離的相對的端表面，其中，所述高度距離小于1. 0mm，且所述寬度距離和所述長度距離小于2. 0mm。
27.根據(jù)權利要求26所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述聚合物殼體至少部分地覆蓋所述引線框并限定從所述第一主表面延伸至所述聚合物殼體內部的腔室，所述導電芯片載體的至少一部分暴露在所述腔室中，其中，所述導電芯片載體的暴露部分包括相對的側邊，其中，一個側邊至少與腔室側邊一樣長，且另一側邊比相鄰腔室側邊長度的1/2 大。
28.根據(jù)權利要求沈所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述高度距離小于 1. Omm0
29.根據(jù)權利要求25所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述多個LED包括發(fā)出紅光、綠光和藍光且沿著表面安裝器件的第一中心軸線布置的LED，并且其中，所述高度距離在0. 85mm至0. 95mm的范圍內，所述寬度距離和所述長度距離在1. 85mm至2. OOmm的范圍內。
30.根據(jù)權利要求四所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，每個LED具有第一接線端和第二接線端，其中，每個LED的第一接線端與所述導電芯片載體電耦接，其中，所述第一導電連接件至少部分地被所述導電芯片載體包圍，且所述第一導電連接件的上表面具有比所述第二或第三導電連接件的上表面更小的表面面積，并且其中，所述多個LED中的選定的一個發(fā)出紅光，且所選LED的第二接線端電耦接至所述第一導電連接件的連接盤。
31.根據(jù)權利要求30所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述引線框還包括與所述導電芯片載體隔開的第一、第二和第三導電連接件，所述第一、第二和第三導電連接件中的每一個都具有上表面、下表面和位于上表面上的連接盤；并且其中，每個LED的第二接線端電耦接至第一、第二和第三導電連接件中的相應一個的連接盤。
32.根據(jù)權利要求31所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述第二和第三導電連接件的上表面具有相對于所述表面安裝器件的第二中心軸線不對稱的輪廓，所述第二中心軸線近似垂直于所述第一中心軸線。
33.根據(jù)權利要求32所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述導電芯片載體包括具有近似L形幾何形狀的本體，并且該L形的右下部分延伸到所述表面安裝器件的第二中心軸線之外，其中，所述第二中心軸線近似垂直于所述第一中心軸線。
34.根據(jù)權利要求33所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，在所述導電芯片載體和所述第一導電連接件之間具有L形間隙，并且其中，所述L形間隙位于所述第二中心軸線的上方。
35.根據(jù)權利要求25所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述導電芯片載體和所述導電連接件包括金屬片材，且所述聚合物殼體包含熱塑性塑料。
36.根據(jù)權利要求25所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述腔室具有0.42mm至 0. 48mm的深度。
37.根據(jù)權利要求25所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述多個LED中的每個的第二接線端通過單一絲焊電耦接至相應導電連接件的連接盤。
38.根據(jù)權利要求25所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述聚合物殼體含有白色聚鄰苯二甲酰胺或黑色聚鄰苯二甲酰胺中的一種。
39.根據(jù)權利要求25所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述第一主表面中的腔室開口的寬度為1. 4mm至1. 55mm。
40.根據(jù)權利要求39所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述第一主表面中的所述腔室的開口具有比所述第一主表面的總面積的50%大且比70%小的面積。
41.根據(jù)權利要求25所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，圍繞所述腔室的殼體具有在0. IOmm至0. 35mm范圍內的壁厚。
42.一種發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，包括聚合物殼體，其至少部分地覆蓋引線框并限定從所述聚合物殼體的第一主表面延伸至所述聚合物殼體內部的腔室；引線框，其至少部分地被所述聚合物殼體覆蓋，所述引線框包括導電芯片載體，所述導電芯片載體的至少一部分暴露在所述腔室中，所述導電芯片載體的暴露部分包括相對的側邊，其中，一個側邊至少與腔室側邊一樣長，且另一側邊比相鄰腔室側邊長度的1/2大；以及透鏡，部分地覆蓋所述引線框。
43.一種發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，包括引線框，包括導電芯片載體；透鏡，至少部分地覆蓋所述引線框；至少一個LED晶片，位于所述導電芯片載體的上表面上；以及聚合物殼體，包括其間具有高度距離的相對的第一主表面和第二主表面、其間具有寬度距離的相對的側表面、以及其間具有長度距離的相對的端表面，其中，所述高度距離、所述寬度距離和所述長度距離小于1. 85mm。
44.根據(jù)權利要求43所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述聚合物殼體至少部分地覆蓋所述引線框并限定從其第一主表面延伸至所述聚合物殼體內部的腔室，所述引線框包括導電芯片載體，所述導電芯片載體的至少一部分暴露在所述腔室中。
專利摘要本實用新型涉及一種發(fā)光二極管封裝件，包括引線框，包括導電芯片載體；透鏡，部分地覆蓋所述引線框；多個LED，布置在所述導電芯片載體的上表面上；以及聚合物殼體，包括其間具有高度距離的相對的第一主表面和第二主表面、其間具有寬度距離的相對的側表面、以及其間具有長度距離的相對的端表面，其中，所述高度距離、所述寬度距離和所述長度距離小于2mm，所述聚合物殼體至少部分地覆蓋所述引線框并限定從所述第一主表面延伸至所述聚合物殼體內部的腔室，所述導電芯片載體的至少一部分暴露在所述腔室的底面上，其中，所述腔室底面的面積與所述第一主表面的面積的比例為至少35％。該發(fā)光二極管封裝件具有低運行溫度和低制造成本。
文檔編號H01L33/48GK202178295SQ20112018943
公開日2012年3月28日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權日2011年3月2日
發(fā)明者C·H·龐, C·K·陳, D·埃默森, 李飛鴻 申請人:惠州科銳半導體照明有限公司