TWM484192U - 發光二極體封裝結構 - Google Patents

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TWM484192U
TWM484192U TW103207443U TW103207443U TWM484192U TW M484192 U TWM484192 U TW M484192U TW 103207443 U TW103207443 U TW 103207443U TW 103207443 U TW103207443 U TW 103207443U TW M484192 U TWM484192 U TW M484192U
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Meng-Ting Tsai
Hao-Chung Lee
Yu-Feng Lin
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Genesis Photonics Inc
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Description

發光二極體封裝結構
本新型創作是有關於一種封裝結構，且特別是有關於一種發光二極體封裝結構。
發光二極體具有諸如壽命長、體積小、高抗震性、低熱產生及低功率消耗等優點，因此已被廣泛應用於家用及各種設備中的指示器或光源。雖然發光二極體具有上述眾多優點，但卻常因異常電壓或靜電放電(electrostatic discharge,ESD)而損壞。在習知作法中，為了避免發光二極體因異常電壓或靜電放電而損壞，而將發光二極體與靜電防護元件，例如是稽納二極體(Zener diode)同時設置在同一承載基板上，且發光二極體與稽納二極體是透過電極反向相連接，來避免發光二極體受到異常電壓或靜電放電的破壞。
然而，習知的承載基板上的二支架的長邊與短邊的尺寸較為接近(如長邊與短邊的比例為1.2：1)，因此最多僅可讓發光二極體跨接於二支架上，而靜電防護元件配置於其中一個支架上並透過金屬接線的方式與另一支架連接。然而，這樣以金屬接線 連接的方式，很有可能因為稽納二極體與金屬接線之間的連接不牢固而導致斷路，進而使稽納二極體無法發揮其穩壓的作用。
本新型創作提供一種發光二極體封裝結構，其具有較佳的發光效率與配置方式。
本新型創作的發光二極體封裝結構，其包括一承載基座、一發光二極體以及一靜電保護元件。承載基座包括彼此分離的二支架及一反射構件。反射構件包覆支架且暴露出每一支架的一承載面。反射構件具有一凹槽，且凹槽的一底面與每一支架的承載面切齊。發光二極體配置於凹槽內且跨接在支架上。靜電保護元件配置於凹槽內且跨接在支架上。發光二極體與靜電保護元件反向並聯。
在本新型創作的一實施例中，上述的支架的一上表面的表面積大於凹槽的底面的表面積。
在本新型創作的一實施例中，上述的支架彼此分離且相隔一水平間隔距離，而每一支架的承載面的輪廓為一長方形，且水平間隔距離小於承載面的一短邊。
在本新型創作的一實施例中，每一支架的承載面的輪廓為一長方形，且發光二極體的一邊與相對應的承載面的一短邊的垂直距離係為靜電保護元件的寬度的1.2倍至10倍之間。
在本新型創作的一實施例中，每一支架的承載面的輪廓 為一長方形，且發光二極體的一邊與相對應的承載面的一短邊的垂直距離介於0.3釐米至1釐米之間。
在本新型創作的一實施例中，每一支架的承載面的輪廓為一長方形，且每一支架的承載面的長寬比介於2至5之間。
在本新型創作的一實施例中，每一支架的承載面的輪廓為一長方形，且承載面的四個角落為直角或圓角。
在本新型創作的一實施例中，上述的凹槽具有一開口端，且凹槽從開口端往底面漸縮。
在本新型創作的一實施例中，上述的發光二極體與承載基座的支架共晶接合。
在本新型創作的一實施例中，上述的發光二極體為一覆晶式發光二極體。
在本新型創作的一實施例中，上述的靜電保護元件為一稽納二極體。
在本新型創作的一實施例中，上述的靜電保護元件與承載基座的支架共晶接合。
在本新型創作的一實施例中，上述的這些支架互為對稱設置。
基於上述，由於本新型創作的承載基座具有反射構件，因此發光二極體所發出的光可透過反射構件的反射，而使得本新型創作的發光二極體封裝結構具有較佳的發光效率。此外，本新型創作的支架設計可讓發光二極體與靜電保護元件同時跨接於承 載基座的支架上且呈反向並聯，因此可避免習知採用金屬接線連接而使得稽納二極體與金屬接線之間的連接不牢固而導致斷路，進而使稽納二極體無法發揮其穩壓作用的問題產生。也就是說，本新型創作的發光二極體封裝結構可具有較佳的結構可靠度及配置空間，且可讓發光二極體受到靜電保護元件的抗靜電保護功能，可增加發光二極體封裝結構的使用壽命。
為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100‧‧‧發光二極體封裝結構
110‧‧‧承載基座
112、114‧‧‧支架
112’、114’‧‧‧上表面
112a、114a‧‧‧承載面
112b、114b‧‧‧下表面
116‧‧‧反射構件
116b‧‧‧下表面
117‧‧‧凹槽
117a‧‧‧開口端
117b‧‧‧底面
120‧‧‧發光二極體
122‧‧‧第一電極
124‧‧‧第二電極
130‧‧‧靜電保護元件
132‧‧‧第一電極
134‧‧‧第二電極
G‧‧‧水平間隔距離
L、LW‧‧‧長邊
SW‧‧‧短邊
d‧‧‧垂直距離
圖1繪示為本新型創作的一實施例的一種發光二極體封裝結構的俯視示意圖。
圖2繪示為沿圖1的線A-A的剖面示意圖。
圖1繪示為本新型創作的一實施例的一種發光二極體封裝結構的俯視示意圖。圖2繪示為沿圖1的線A-A的剖面示意圖。請同時參考圖1與圖2，在本實施例中，發光二極體封裝結構100包括一承載基座110、一發光二極體120以及一靜電保護元件130。承載基座110包括彼此分離的二支架112、114以及一反射構件116。支架112、114分別具有一上表面112’、114’，反射 構件116包覆支架112、114且暴露出每一支架112(或114)的一承載面112a(或114a)。換句話說，承載面112a(或114a)即是未被反射構件116所覆蓋的表面，故承載面112a(或114a)的表面積實質上是小於上表面112’(或114’)的表面積。反射構件116具有一凹槽117，且凹槽117的一底面117b與每一支架112(或114)的承載面112a(或114a)切齊。發光二極體120配置於凹槽117內且跨接在支架112、114上。靜電保護元件130配置於凹槽117內且跨接在支架112、114上。發光二極體120與靜電保護元件130反向並聯。
詳細來說，本實施例的承載基座110的支架112、114分別具有不同的電性，如一個為帶正電，而另一個為帶負電，其中支架112、114的材質例如是金屬或導電材料。如圖1所示，本實施例的支架112、114的上表面112’、114’的表面積是遠大於凹槽117的底面117b的表面積。特別是，支架112、114彼此分離且相隔一水平間隔距離G，其中支架112、114會暴露出凹槽117的部分底面117b。而，每一支架112(或114)的承載面112a(或114a)的輪廓具體化為一長方形，且水平間隔距離G小於承載面112a(或114a)的一短邊SW。這樣的配置不但可使發光二極體120及靜電保護元件130易於跨接至支架112、114上，同時也可以藉由支架112、114較大的面積達到較好的散熱效果。較佳地，支架112、114形狀對稱且互為對稱設置，可使發光二極體120及靜電保護元件130的對位較為便利且不受方向性限制。此處，支 架112(或114)的承載面112a(或114a)的一長邊LW與短邊SW的比例介於2至5之間，換句話說，長邊LW的長度為短邊SW的長度的兩倍到五倍之間。
由於本實施例的支架112、114的承載面112a、114a的長邊LW與短邊SW的尺寸差異較大，因此支架112、114的承載面112a、114a的長邊LW具有足夠的配置空間讓發光二極體120與靜電保護元件130可同時跨接於其上。換句話說，發光二極體120與支架112、114重疊配置，且靜電保護元件130的也與支架112、114重疊配置。如此一來，相較於習知支架的長邊與短邊的尺寸較為接近(如長邊與短邊的比例為1.2：1)，而僅可讓發光二極體跨接於支架上而言，本實施例的支架112、114的設計可避免習知採用金屬接線連接而使得稽納二極體與金屬接線之間的連接不牢固而導致斷路的問題產生，因此本實施例的發光二極體120與靜電保護元件130可具有較佳的配置方式，且發光二極體封裝結構100可具有較佳的結構可靠度。較佳地，發光二極體120的一邊與相對應的支架112(或114)的承載面112a(或114a)的一短邊SW的垂直距離d係為靜電保護元件130寬度的1.2倍至10倍之間，最佳地，發光二極體120的一邊與相對應的支架112(或114)的承載面112a(或114a)的一短邊SW的垂直距離d介於0.3釐米至1釐米之間。如此一來，可具有較適當的靜電保護元件130擺放空間，使元件間不會因排列密集而產生熱聚集效果，因此可提升發光二極體封裝結構100的散熱功效。
如圖1所示，發光二極體120的一長邊L實質上是平行於支架112(或114)的承載面112a(或114a)的長邊LW，且支架112、114彼此平行配置且其延伸方向平行於發光二極體120的長邊L。上述的配置方式可使得發光二極體120的面積占整體承載基座110的面積的25%至60%之間。相較於習知的配置方式(支架的長邊對短邊的比例較小)，最多僅能使發光二極體的面積占整體承載基座的面積的23%而言，本實施例可明顯增加單位面積上的發光效率，且其他剩餘的空間亦足夠使靜電保護元件130可跨接於支架112、114上，可有效利用空間。
如圖1所示，本實施例的發光二極體120的第一電極122與第二電極124分別跨接於支架112、114上，而靜電保護元件130的第一電極132與第二電極134分別跨接於支架114、112上。也就是說，發光二極體120的第一電極122與靜電保護元件130的第二電極134是位於同一支架112上，而發光二極體120的第二電極124與靜電保護元件130的第一電極132是位於同一支架114上。如此一來，發光二極體120與靜電保護元件130形成一反向並聯，可確保發光二極體120受到靜電保護元件130的抗靜電保護功能，並可增加發光二極體封裝結構100的使用壽命。
請再參考圖2，本實施例的反射構件116是完全包覆支架112、114的周圍表面，僅暴露出支架112、114的承載面112a、114a，其中反射構件116的材質例如是環氧樹脂或矽樹脂，反射率較佳為大於90%，但並不以此為限。雖然本實施例的支架112、114被 反射構件116所包覆，但支架112、114的上表面112’、114’的表面積仍遠大於凹槽117的底面117b的表面積。如此一來，則有利於發光二極體120與靜電保護元件130直接跨接於支架112、114的承載面112a、114a上，可具有較佳配置空間。較佳地，支架112、114的承載面112a、114a實質上切齊於凹槽117的底面117b，而支架112、114的下表面112b、114b實質上切齊於反射構件116的一下表面116b。此處，支架112、114的上表面112’、114’的表面積大於下表面112b、114b的表面積，可增加支架112、114與反射構件116的接合面積，提高整體結合強度。值得一提的是，承載面112a、114a的輪廓是由反射構件116包覆支架112、114的程度而決定，因此承載面112a、114a的輪廓可依使用者當時之設計製成各種形狀，如長方形的四個角落為圓角，不以本新型創作中之圖示1中的直角為限。
由於本實施例的支架112、114的承載面112a、114a實質上切齊於凹槽117的底面117b，因此當發光二極體120與靜電保護元件130配置於支架112、114上時可具有較佳的配置平整度。另外，由於本實施例的支架112、114的下表面112b、114b實質上切齊於反射構件116的下表面116b，因此發光二極體120所產生的熱可透過支架112、114的下表面112b、114b快速導出，而使得發光二極體封裝結構100可具有較佳的散熱效果。當然，支架112、114的下表面112b、114b亦可直接連接一散熱構件(未繪示)，以更進一步提高整體發光二極體封裝結構100的散熱效 果；或者是，亦可直接連接一外部電路(未繪示)，以有效擴大發光二極體封裝結構100的應用範圍。
再者，本實施例的反射構件116的凹槽117具體化為具有一開口端117a，其中凹槽117從開口端117a往底面117b漸縮。也就是說，凹槽117的開口端117a的尺寸大於凹槽117的底面117b的尺寸，這樣的設計可以有效反射發光二極體120射出的側向光，使光型集中。當然，於其他未繪示的實施例中，凹槽的開口端的尺寸亦可與凹槽的底面的尺寸相同，於此並不加以限制。由於本實施例的承載基座110具有反射構件116，因此發光二極體120所發出的光可透過反射構件116的反射，而使得本實施例的發光二極體封裝結構100具有較佳的發光效率。另外，由於本實施例的發光二極體120配置於凹槽117內，因此可使一封裝膠體(未繪示)填充於凹槽117內，以有效避免發光二極體120受到水氣與氧氣的侵襲，可具有較佳的結構可靠度。
此外，本實施例的發光二極體120為一覆晶式發光二極體，其中發光二極體120與承載基座110的支架112、114是採用共晶接合的方式電性連接。而，本實施例的靜電保護元件130為一稽納二極體，其中靜電保護元件130與承載基座110的支架112、114是採用共晶接合的方式電性連接。由於本實施例的發光二極體120與靜電保護元件130皆採用共晶接合的方式與承載基座110的支架112、114電性連接，因此，發光二極體120與支架112、114之間以及靜電保護元件130與支架112、114之間可具有 較佳的結合力，可提高發光二極體封裝結構100的結構可靠度。
綜上所述，由於本新型創作的承載基座具有反射構件，因此發光二極體所發出的光可透過反射構件的反射，而使得本新型創作的發光二極體封裝結構具有較佳的發光效率。此外，本新型創作的支架可讓發光二極體與靜電保護元件同時跨接於承載基座的支架上且呈反向並聯，因此可避免習知採用金屬接線連接而使得稽納二極體與金屬接線之間的連接不牢固而導致斷路，進而使稽納二極體無法發揮其穩壓作用的問題產生。也就是說，本新型創作的發光二極體封裝結構可具有較佳的結構可靠度及配置空間，且可讓發光二極體受到靜電保護元件的抗靜電保護功能，可增加發光二極體封裝結構的使用壽命。
雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧發光二極體封裝結構
110‧‧‧承載基座
112、114‧‧‧支架
112’、114’‧‧‧上表面
112a、114a‧‧‧承載面
116‧‧‧反射構件
117‧‧‧凹槽
117a‧‧‧開口端
117b‧‧‧底面
120‧‧‧發光二極體
130‧‧‧靜電保護元件
132‧‧‧第一電極
134‧‧‧第二電極
G‧‧‧水平間隔距離
L、LW‧‧‧長邊
SW‧‧‧短邊
d‧‧‧垂直距離

Claims (13)

  1. 一種發光二極體封裝結構，包括：一承載基座，包括彼此分離的二支架以及一反射構件，其中該反射構件包覆該些支架且暴露出各該支架的一承載面，而該反射構件具有一凹槽，且該凹槽的一底面與各該支架的該承載面切齊；一發光二極體，配置於該凹槽內，且跨接在該些支架上；以及一靜電保護元件，配置於該凹槽內，且跨接在該些支架上，其中該發光二極體與該靜電保護元件反向並聯。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中該些支架的一上表面的表面積大於該凹槽的該底面的表面積。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中該些支架彼此分離且相隔一水平間隔距離，而各該支架的該承載面的輪廓為一長方形，且該水平間隔距離小於該承載面的一短邊。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中各該支架的該承載面的輪廓為一長方形，且該發光二極體的一邊與相對應的該承載面的一短邊的垂直距離係為該靜電保護元件的寬度的1.2倍至10倍之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中各該支架的該承載面的輪廓為一長方形，且該發光二極體的一邊與相對應的該承載面的一短邊的垂直距離介於0.3釐米至1釐米之 間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中各該支架的該承載面的輪廓為一長方形，且各該支架的該承載面的長寬比介於2至5之間。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中各該支架的該承載面的輪廓為一長方形，且該承載面的四個角落為直角或圓角。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中該凹槽具有一開口端，且該凹槽從該開口端往該底面漸縮。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中該發光二極體與該承載基座的該些支架共晶接合。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中該發光二極體為一覆晶式發光二極體。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中該靜電保護元件為一稽納二極體。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中該靜電保護元件與該承載基座的該些支架共晶接合。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中該些支架互為對稱設置。
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