專利名稱：發(fā)光二極管封裝件和發(fā)光二極管顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型一般涉及表面安裝器件，更具體地，涉及容納LED器件的塑料引線芯片載體，以及涉及包括該器件的LED顯示器。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，發(fā)光二極管(LED)技術(shù)一直都有顯著的提高，使得引進(jìn)了增加亮度和色彩保真度的LED。歸因于這些改進(jìn)的LED和改進(jìn)的圖像處理技術(shù)，大規(guī)格、全彩LED視頻顯示屏已變得可用，并且現(xiàn)在已普遍使用。大規(guī)格的LED顯示器一般包括獨(dú)立LED面板的組合體，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。意圖用于從更遠(yuǎn)距離來(lái)觀看的戶外顯示器具有相對(duì)比較大的像素間距，且通常包含分立(離散)的LED陣列。在分立的LED陣列中，一串獨(dú)立安裝的紅色LED、綠色LED和藍(lán)色LED被驅(qū)動(dòng)以便形成給觀看者呈現(xiàn)全彩像素的畫(huà)面。另一方面，戶內(nèi)顯示屏要求較短的像素間距(例如3mm)，且包括承載安裝在獨(dú)立電子封裝件(例如表面安裝器件(SMD)封裝件)上的紅色LED、綠色LED和藍(lán)色LED的面板。每個(gè)SMD通常限定一個(gè)像素。相對(duì)較小的SMD連接至控制每個(gè)SMD的輸出的驅(qū)動(dòng)器印刷電路板(PCB)。雖然室內(nèi)顯示器和室外顯示器都在較大離軸角的范圍內(nèi)可視，但是隨著視角的加大經(jīng)常還是會(huì)出現(xiàn)彩色保真度的可感知缺失。此外，每個(gè)LED封裝件的材料和/或用于安裝每個(gè)LED的材料可具有反射特性，由于產(chǎn)生了不必要的光線反射和/或眩光，這可能進(jìn)一步降低了色彩保真度。眾所周知的是，無(wú)論其是否包含集成電路或分立元件(例如二極管或功率晶體管)，SMD和許多其它類型的電子封裝件都散發(fā)足夠的熱量，所以需要熱量管理。過(guò)多熱量也可導(dǎo)致LED故障。因此設(shè)計(jì)LED系統(tǒng)所考慮的因素之一是有效的熱量管理。在電子封裝件的設(shè)計(jì)中，有效的熱量管理的目標(biāo)之一是將LED的運(yùn)行溫度和其它有源電路元件的運(yùn)行溫度維持在一個(gè)適當(dāng)?shù)牡退?，足以防止發(fā)生過(guò)早的部件故障。包括傳導(dǎo)傳熱的各種冷卻策略比較常用。一種執(zhí)行傳導(dǎo)傳熱以便散發(fā)電子封裝件內(nèi)熱量的傳統(tǒng)方法允許將熱量沿著器件的引線傳導(dǎo)出去。然而，引線往往沒(méi)有足夠的質(zhì)量或暴露的表面積以提供有效的散熱。 例如，主要在電磁波譜的可見(jiàn)光部分內(nèi)發(fā)光的高強(qiáng)度LED可產(chǎn)生大量的熱量，使用這種傳統(tǒng)的技術(shù)很難將這些熱量消散。加大視角、維持相對(duì)低的運(yùn)行溫度以及減小SMD封裝件的尺寸的設(shè)計(jì)目標(biāo)在某種程度上是互相制約的。將期望用較低成本開(kāi)發(fā)一種解決所有這些設(shè)計(jì)目標(biāo)的SMD封裝件。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種發(fā)光二極管封裝件，包括引線框，包括多個(gè)導(dǎo)電芯片載體；設(shè)置在所述多個(gè)導(dǎo)電芯片載體中每個(gè)上的發(fā)光二極管；透鏡，至少部分地覆蓋所述引線框；以及塑料殼體，其至少部分地包繞所述引線框，其特征在于，表面安裝的發(fā)光二極管封裝件的除了透鏡之外的輪廓高度小于1mm。[0008]進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)光二極管封裝件，所述表面安裝的發(fā)光二極管封裝件除了透鏡之外的寬度小于2. 6mm，且其中所述表面安裝的發(fā)光二極管封裝件除了透鏡之外的長(zhǎng)度小于2. 6mm。進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)光二極管封裝件，每個(gè)發(fā)光二極管具有第一電端子和第二電端子，每個(gè)發(fā)光二極管的所述第一電端子電耦合至相應(yīng)的導(dǎo)電芯片載體，且其中所述多個(gè)發(fā)光二極管中每個(gè)的所述第一電端子和所述第二電端子分別包括陰極和陽(yáng)極， 其中每個(gè)發(fā)光二極管的所述第二電端子電耦合至多個(gè)導(dǎo)電連接件中相應(yīng)一個(gè)的連接墊。進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)光二極管封裝件，所述塑料殼體包括具有0.5mm 深度的正方形或長(zhǎng)方形腔室。 進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)光二極管封裝件，所述導(dǎo)電芯片載體中的每個(gè)均支撐單個(gè)發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管獨(dú)立發(fā)出紅光、綠光或藍(lán)光。根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)光二極管封裝件，進(jìn)一步包括與所述多個(gè)導(dǎo)電芯片載體分離的多個(gè)導(dǎo)電連接件，每個(gè)導(dǎo)電芯片載體具有上表面、下表面和位于上表面上的芯片承載墊， 每個(gè)導(dǎo)電連接件具有上表面、下表面和位于上表面上的連接墊，其特征在于，所述多個(gè)發(fā)光二極管中每個(gè)的第二電端子通過(guò)單獨(dú)焊線電耦合至相應(yīng)導(dǎo)電連接件的連接墊。進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)光二極管封裝件，每個(gè)所述導(dǎo)電連接件的下表面和每個(gè)所述導(dǎo)電芯片載體的下表面均具有0. 4mm乘0. 7mm的墊面積。進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)光二極管封裝件，所述塑料殼體包含熱塑性塑料。進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)光二極管封裝件，所述塑料殼體包括白色聚鄰苯二甲酰胺或黑色聚鄰苯二甲酰胺中的一種。本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種發(fā)光二極管顯示器，其包括承載有以豎直列和水平行的形式排列的表面安裝器件陣列的基板，所述表面安裝器件中的每個(gè)都包括引線框，包括多個(gè)導(dǎo)電芯片載體；設(shè)置在所述多個(gè)導(dǎo)電芯片載體中每個(gè)上的發(fā)光二極管，所述多個(gè)發(fā)光二極管被配置為通電以便以組合的方式產(chǎn)生全范圍的色彩并限定所述顯示器的一個(gè)像素； 透鏡，至少部分地覆蓋所述引線框；和殼體，其至少部分地包繞所述引線框。所述發(fā)光二極管顯示器還包括信號(hào)處理和發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，其電連接以選擇性地對(duì)表面安裝器件的陣列通電，其特征在于，所述顯示器的每個(gè)像素具有2. 8mm或更小乘以2. 8mm或更小的尺寸。本實(shí)用新型還提供了一種發(fā)光二極管封裝件，其包括引線框，包括多個(gè)導(dǎo)電芯片載體；設(shè)置在所述多個(gè)導(dǎo)電芯片載體中每個(gè)上的發(fā)光二極管；透鏡，至少部分地覆蓋所述引線框；以及至少部分地包繞所述引線框的聚合物殼體，所述聚合物殼體包括相對(duì)的、其間具有高度距離的第一主表面和第二主表面；相對(duì)的、其間具有寬度距離的側(cè)表面；和相對(duì)的、其間具有長(zhǎng)度距離的端面，其特征在于，所述高度距離、所述寬度距離和所述長(zhǎng)度距離均小于2. 6mmο進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)光二極管封裝件的特征在于，所述殼體至少部分地包繞所述引線框并限定了一腔室，所述腔室從所述第一主表面至所述腔室的底面延伸至所述殼體的內(nèi)部，且所述腔室底面的面積與所述主表面的面積的比率為至少35%。進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)光二極管封裝件包括紅色發(fā)光二極管晶片、綠色發(fā)光二極管晶片和藍(lán)色發(fā)光二極管晶片。[0020]進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述殼體至少部分地包繞所述引線框并限定了一腔室，所述腔室從所述第一主表面至所述腔室的底面延伸至所述殼體的內(nèi)部，且每個(gè)導(dǎo)電芯片載體具有延伸了腔室底面長(zhǎng)度至少1/2以上的長(zhǎng)度。另一個(gè)實(shí)施例公開(kāi)了一種表面安裝LED封裝件，其包括殼體和至少部分被殼體包繞的引線框。所述殼體包括相對(duì)的第一主表面和第二主表面、相對(duì)的側(cè)表面，以及相對(duì)的端面。所述殼體限定有從第一主表面延伸至殼體內(nèi)部的腔室。引線框包括多個(gè)導(dǎo)電芯片載體。在每個(gè)導(dǎo)電芯片載體的每個(gè)芯片承載墊上具有單個(gè)LED。每個(gè)LED具有第一電端子和第二電端子。每個(gè)LED的第一電端子電耦合至相應(yīng)的導(dǎo)電芯片載體。每個(gè)LED的第二電端子電耦合至多個(gè)導(dǎo)電連接件的相應(yīng)一個(gè)的連接墊。所述腔室的深度小于0.6mm。在一些實(shí)施例中，該深度小于約0. 55mm。在其它實(shí)施例中，該深度小于約0. 5mm。在又一些其它實(shí)施例中，該深度小于約0. 45mm，且在另一些其它實(shí)施例中，該深度小于約0. 4mm。在某些實(shí)施例中，輪廓高度小于1mm。在一些實(shí)施例中，該輪廓高度小于0.95mm。在又一些其它實(shí)施例中，該輪廓高度小于約0. 90mm，且在另一些其它實(shí)施例中，該輪廓高度小于約0. 85mm。另一實(shí)施例公開(kāi)了一種LED顯示器，其包括承載有以豎直列和水平行的形式排列的表面安裝器件(SMD)陣列的基板。每個(gè)SMD都包括殼體和多個(gè)LED，所述多個(gè)LED被配置為通電的以便以組合方式產(chǎn)生基本全范圍色彩以及被配置為用于限定所述顯示器的一個(gè)像素。LED顯示器進(jìn)一步包括信號(hào)處理和LED驅(qū)動(dòng)電路，所述電路被電連接以便可選擇地對(duì) SMD的陣列通電從而在LED顯示器上顯示圖像。顯示器的每個(gè)像素具有約2. 8mm(或更小) 乘以約2. 8mm(或更小)的尺寸。與先前公開(kāi)的相比，本實(shí)用新型的微型表面安裝LED封裝件具有較大的引腳墊、 更低的運(yùn)行溫度和更低的制造成本。

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的表面安裝器件的立體圖；圖2為圖1中所示的實(shí)施例的俯視圖；圖3為可用在表面安裝器件中的根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的引線框的透視圖；圖4為圖1所示的實(shí)施例的仰視立體圖；圖5為圖3所示的引線框的頂視圖；圖6為沿剖面線6-6截取的圖2實(shí)施例的橫截面視圖；圖7為表面安裝器件的一個(gè)實(shí)施例的頂視圖；以及圖8為根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的包含表面安裝器件的LED顯示屏的一部分的正視圖。
具體實(shí)施方式
以下描述呈現(xiàn)了代表實(shí)施本實(shí)用新型的最佳預(yù)期模式的本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例。 該說(shuō)明并非以限制性的意義來(lái)進(jìn)行，而僅是為了描述本實(shí)用新型的一般原則的目的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求書(shū)來(lái)限定?，F(xiàn)在將通過(guò)參照附圖(其中示出了本實(shí)用新型的實(shí)施例)在下文對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行充分地描述。然而本實(shí)用新型可通過(guò)多種不同的形式體現(xiàn)，且不應(yīng)理解為局限CN 202282348 U
說(shuō)明書(shū)
4/8頁(yè)
于本文所列的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例是為了使該實(shí)用新型是徹底和完整的，并充分向本領(lǐng)域的技術(shù)人員傳達(dá)了本實(shí)用新型的范圍。通篇中相同參考標(biāo)記表示相同元件。將理解，雖然在本文中可使用術(shù)語(yǔ)第一、第二等來(lái)描述各種不同元件，但是這些元件不應(yīng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)只是用于將一個(gè)元件與另一個(gè)元件相區(qū)分。例如，在不脫離本實(shí)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。當(dāng)用在本文中時(shí)，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)所列出項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)中的任何和所有的組合。將理解，當(dāng)元件(諸如層、區(qū)或基板)被稱為位于另一個(gè)元件“之上”或延伸到另一個(gè)元件“上”，其可以直接位于另一個(gè)元件之上或直接延伸到另一個(gè)元件上，或也可存在插入元件。相反，當(dāng)元件被稱為“直接位于”另一個(gè)元件“上”或“直接延伸到”另一個(gè)元件上時(shí)，不存在插入元件。還將理解的是，當(dāng)一個(gè)元件被稱為與另一個(gè)元件“連接”或“耦合” 時(shí)，其可直接連接或耦合至另一個(gè)元件或可以存在插入元件。相反，當(dāng)一個(gè)元件被稱為“直接連接”或“直接耦合”至另一個(gè)元件時(shí)，不存在插入元件。相關(guān)術(shù)語(yǔ)(諸如“以下”或“以上”或“上”或“下”或“水平的”或“垂直的”)也可
用于在本文中描述圖中所示的一個(gè)元件、層或區(qū)與另一個(gè)元件、層或區(qū)之間的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，這些術(shù)語(yǔ)意圖還包含本裝置的除圖中所示的方位外的不同方位。本文所使用的術(shù)語(yǔ)目的僅是為了描述特定實(shí)施例，而且并非意圖限制本實(shí)用新型。如在本文中所使用時(shí)，除非上下文已另外清楚地指明，否則單數(shù)形式“一”也意圖包括
復(fù)數(shù)形式。將進(jìn)一步理解的是，當(dāng)在本文中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”、“由......構(gòu)成”、“含有”
和/或“包含”指明所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組的存在或添加。除非另有規(guī)定，否則本文中使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))均具有本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員一般所理解的相同意思。將進(jìn)一步理解的是，本文所使用的術(shù)語(yǔ)應(yīng)解釋為具有與本說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容和相關(guān)領(lǐng)域中的意思一致的意思，且除非本文清楚地規(guī)定，否則將不會(huì)以理想化或過(guò)于正式意義來(lái)解釋。在某些實(shí)施例中，LED封裝件設(shè)有多個(gè)LED，且每個(gè)LED電耦合至獨(dú)立的輸入端和輸出端。這樣，LED晶片(die)可獨(dú)立控制并可更有效地操作。在某些實(shí)施例中，LED封裝件包括引線框，具有圍繞引線框模制的聚合物(例如塑料)殼體。聚合物殼體包括其間具有高度距離的相對(duì)的第一主表面和第二主表面、其間具有寬度距離的相對(duì)的側(cè)表面，以及其間具有長(zhǎng)度距離的相對(duì)的端面，其中高度距離、寬度距離和長(zhǎng)度距離小于約2. 6mm。在某些實(shí)施例中，該距離為約2. 5mm或更小，在另一些其它實(shí)施例中，該距離為約2. 35mm或更小。在某些實(shí)施例中，殼體至少部分地包繞引線框且限定從第一主表面延伸至殼體內(nèi)部的腔室，導(dǎo)電芯片載體的至少一部分暴露在腔室的底部處。腔室底部的面積與主表面的面積的比率為至少約35%。在一些實(shí)施例中，該比率大于40%。在另一些其它實(shí)施例中，該比率大于50%。在某些實(shí)施例中，發(fā)光二極管封裝件包括多個(gè)LED晶片，例如，紅色LED晶片、綠色 LED晶片和藍(lán)色LED晶片，且引線框包括用于每個(gè)LED的導(dǎo)電芯片載體。在某些實(shí)施例中， 每個(gè)導(dǎo)電芯片載體具有延伸腔室底部長(zhǎng)度的至少1/2以上的長(zhǎng)度。普通安裝墊將具有增加的面積以改善散熱。
7[0041]圖1-4示出了根據(jù)具體示例性實(shí)施例的、用在LED顯示器(諸如室內(nèi)LED顯示屏和/或室外LED顯示屏)中的表面安裝LED封裝件10及其部件。LED封裝件10包括至少部分地包繞引線框14的塑料殼體12。引線框14包括第一、第二和第三導(dǎo)電芯片載體142、 143和144以及與導(dǎo)電芯片載體分離的第一、第二和第三導(dǎo)電連接件146、147和148，如圖3 所示。芯片載體142-144具有范圍在約0.42mm至約0.48mm內(nèi)的輪廓高度。換言之，輪廓高度是彎曲的引線框的高度。例如，在圖3中，輪廓高度指的是芯片載體142的下表面82 與芯片載體142的上表面102間的距離。在一些實(shí)施例中，輪廓高度小于約1. Omm0在另一些其它實(shí)施例中，輪廓高度小于約0. 95mm。在又一些其它實(shí)施例中，輪廓高度為約0. 85mm 至約0. 95mm。在彎曲前，引線框金屬片可具有小于約0. 15mm的片厚度。第一、第二和第三導(dǎo)電芯片載體中的每個(gè)都具有包括連接墊的上表面。例如，第一導(dǎo)電芯片載體144具有包括連接墊124的上表面104。LED44設(shè)置在導(dǎo)電芯片載體144的上表面104上的連接墊124上。LED 46設(shè)置在上表面103的連接墊123上。LED 48設(shè)置在上表面102的連接墊122上。每個(gè)LED具有第一電端子和第二電端子。第一電端子被限定為陽(yáng)極。例如第一 LED 44具有電耦合至第一導(dǎo)電芯片載體146的陽(yáng)極。第二和第三LED 46和48中的每個(gè)都具有分別電耦合至第二和第三導(dǎo)電芯片載體147和148的陽(yáng)極。第一、第二和第三導(dǎo)電連接件中的每個(gè)都具有上表面、下表面和位于上表面上的連接墊。每個(gè)導(dǎo)電芯片載體都具有上表面、下表面和位于上表面上的芯片承載墊，每個(gè)導(dǎo)電連接件都具有上表面、下表面和位于上表面上的連接墊。例如，在圖3中，第一導(dǎo)電連接件 146具有上表面104、下表面84和位于上表面104上的連接墊126。第二導(dǎo)電連接件147具有上表面106、下表面86和位于上表面106上的連接墊127。第三導(dǎo)電連接件148具有上表面108、下表面88和位于上表面108上的連接墊128。第一導(dǎo)電芯片載體142具有上表面102、下表面82和位于上表面102上的連接墊122。第二導(dǎo)電芯片載體143具有上表面 103、下表面83和位于上表面103上的連接墊123。第三導(dǎo)電芯片載體144具有上表面104、 下表面84和位于上表面104上的連接墊124。導(dǎo)電芯片載體的下表面和連接墊也可被稱為引腳墊。第一和第二導(dǎo)電芯片載體142和143彼此相鄰，且第二和第三導(dǎo)電芯片載體143 和144彼此相鄰。相鄰的導(dǎo)電芯片載體被載體間隙分離且相對(duì)于載體間隙中的中線具有非對(duì)稱的上表面輪廓。第一和第二導(dǎo)電連接件146和147彼此相鄰。第二和第三導(dǎo)電連接件 147和148彼此相鄰。相鄰的導(dǎo)電連接件被連接間隙分離且相對(duì)于連接間隙中的中線具有非對(duì)稱的上表面輪廓。殼體12 —般可為長(zhǎng)方形，包括相對(duì)的第一主表面M和第二主表面沈、相對(duì)的側(cè)表面28和30、以及相對(duì)的端面32和34。第一和第二主表面也可被稱作上表面和下表面。 在一個(gè)實(shí)施例中，上表面M和下表面26之間的距離(或封裝件輪廓高度)小于約1. Omm0 優(yōu)選地，上主表面M和下主表面沈之間的距離h為約0. 90mm至約1. 00mm。更優(yōu)選地，上主表面M和下主表面沈之間的距離h為約0. 95mm。側(cè)表面28和30之間的距離w以及端面32和34之間的距離1優(yōu)選為小于約2. 6mm。優(yōu)選地，側(cè)表面28和30之間的距離w為約2. 40mm至約2. 60mm,且端面32和34之間的距離1的范圍也在約2. 40mm至約2. 60mm之間。更優(yōu)選地，側(cè)表面28和30之間的距離w為約2. 50mm,且端面32和34之間的距離1為約 2. 50mm。[0046]通過(guò)實(shí)施例和非限制的方式，表面安裝LED封裝件10可具有約2. 5mm的總長(zhǎng)度L， 約2. 5mm的總寬度W和約0. 95mm的高度H。塑料殼體12進(jìn)一步限定了從上表面M延伸進(jìn)入塑料殼體12的主體中的凹槽或腔室36。在一些實(shí)施例中，反射插件或環(huán)38可沿腔室36的側(cè)面或壁40的至少一部分定位并固定。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的反射率的效力優(yōu)選地通過(guò)使腔室36和承載于其中的環(huán)38向內(nèi)朝向殼體內(nèi)部逐漸變細(xì)而增強(qiáng)。腔室36的優(yōu)選形狀為正方形或長(zhǎng)方形腔室。正方形狀使表面安裝LED 封裝件10在側(cè)表面觀和30以及端面32和34中的每個(gè)側(cè)面具有更均勻的壁厚。因此，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，與例如圓形形狀的腔室的尺寸相比，腔室的尺寸增加了。殼體12由既能電絕緣又能熱傳導(dǎo)的材料制成。在一個(gè)實(shí)施例中，殼體是熱塑縮聚物的。特別優(yōu)選的熱塑縮聚物是聚鄰苯二甲酰胺(PPA)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，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 (例如對(duì)于在視頻顯示器中所用的 SMD)封裝件中使用黑色材料，提高了對(duì)比度。其它殼體材料包括陶瓷、樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂和玻
^^ ο在圖1和圖2中的例證性實(shí)施例中，表面安裝LED封裝件10中的三個(gè)LED 44、46、 48優(yōu)選分別發(fā)出紅色、綠色和藍(lán)色，所以當(dāng)適當(dāng)通電時(shí)，這些LED以組合的方式產(chǎn)生基本全范圍的色彩。這些LED中的兩個(gè)或多個(gè)也可發(fā)出同樣的顏色，包括白色。例如，LED 44 和LED 46均可發(fā)出紅色光。LED芯片可具有正方形尺寸或長(zhǎng)方形尺寸。例如，正方形LED 芯片可具有小于約0. 11mm、或在約0. 09mm至約0. Ilmm范圍內(nèi)、或小于約0. Imm或在0. 08 至0. IOmm范圍內(nèi)的輪廓高度。正方形LED芯片可具有小于約0. 32mm或在約0. 265mm至約0. 315mm范圍內(nèi)的輪廓寬度。正方形LED芯片可具有小于約0. 38mm、或在約0. 33mm至約0.38mm范圍內(nèi)的輪廓寬度。長(zhǎng)方形LED芯片可具有小于約0. 13mm或在約0. IOmm至約0. 13mm范圍內(nèi)的輪廓高度。長(zhǎng)方形LED芯片可具有小于約0. ^mm、或在約0. 20mm至約0. 28mm范圍內(nèi)的輪廓寬度。長(zhǎng)方形LED芯片可具有小于約0. 36mm、或在約0. ^mm至約 0. 36mm范圍內(nèi)的輪廓寬度。在例證性實(shí)施例中，紅色LED 44設(shè)置在第一導(dǎo)電芯片載體142上。綠色LED 46 靠近腔室36的中心設(shè)置在第二導(dǎo)電芯片載體143上。藍(lán)色LED48設(shè)置第三導(dǎo)電芯片載體 144上。為了消散LED的熱量，優(yōu)選地增加芯片載體上表面的上表面面積，以使它們可以更有效地散熱。例如，每個(gè)芯片載體的上表面面積是相應(yīng)連接件的上表面面積的約2倍。LED芯片44、46、48在橫向方向(即在與側(cè)表面觀和30垂直的方向)上沿第一軸線62延伸。引線50、52、M、56互相平行并在與方向62垂直的方向上沿第二軸線62a的延伸。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(gè)實(shí)施例中，通過(guò)提供焊盤、模內(nèi)流動(dòng)、散熱和芯片定位來(lái)設(shè)計(jì)導(dǎo)電連接件， 因此與現(xiàn)有公開(kāi)技術(shù)(例如本申請(qǐng)人的共同未決美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)12/321，059，該專利的公開(kāi)內(nèi)容以引用的方式并入本文)的散熱相比，改善了紅色LED 44的散熱。參照?qǐng)D1-4， 通過(guò)每個(gè)引腳墊的更大表面面積實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng)的散熱。例如導(dǎo)電連接件146-148的每個(gè)下表面86-88增大了 10%以上。導(dǎo)電芯片載體的每個(gè)下表面82-84的表面面積也增加10%以上。更具體地，下表面83和87的表面面積增加了約40%。同時(shí)，為了確保當(dāng)形成殼體12時(shí)PPA流體在每個(gè)方向均勻流動(dòng)，上表面104、104的輪廓112和116相對(duì)于第二軸線6 非對(duì)稱。同樣地，第一和第二導(dǎo)電連接件146和148 的相鄰上表面的輪廓116和117相對(duì)于連接件146和147之間的間隙非對(duì)稱。第二和第三導(dǎo)電連接件147和148的相鄰上表面的輪廓117和118相對(duì)于連接件147和148之間的間隙非對(duì)稱。同樣地，相鄰芯片載體的輪廓相對(duì)于相鄰芯片載體(諸如122-123、123-124)之間的間隙也非對(duì)稱。導(dǎo)電連接件146、147和148分別包括增大的電連接墊126、127、128，這些電連接墊位于中心區(qū)58中，該中心區(qū)58與芯片載體的部件承載上表面102-104相鄰但是與之隔開(kāi)。 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其各自的端面32和34延伸，然后再?gòu)澢允挂€的下表面82-84和86-88沿著塑料殼體12的下表面沈延伸。引線的下表面82-84和86-88的面向外的表面與熱導(dǎo)電體的底表面基本上齊平，以便于連接至底部基板。使用許多已知連接技術(shù)(包括焊接)中的任一種將引線的下表面82-84和86-88電連接或焊接至基板上的焊痕或墊。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，焊墊包括在端部的底部上，以使當(dāng)從頂部觀看每個(gè)獨(dú)立的SMD時(shí)看不到焊料。有利的是，這有助于防止眩光并提高了對(duì)比度，特別是在白天觀看的時(shí)候。如圖1和圖6中所示，腔室36延伸到殼體內(nèi)部足夠深度以露出連接墊122-1M和 U6-128。從殼體的端面32和；34向內(nèi)延伸的引線52巧4和56_58的下表面82_84和86-88 的具體尺寸可依靠以下因素而定表面安裝LED封裝件的預(yù)期實(shí)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/或這些因素的組合。在一些實(shí)施例中，可通過(guò)墊之間的間隙92分離殼體外部的引線50-52和M-56以使連接部件相互電絕緣。多個(gè)導(dǎo)電芯片載體142、143和144以及多個(gè)導(dǎo)電連接件146、147和148可由導(dǎo)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組合)制造。因?yàn)長(zhǎng)ED芯片設(shè)置在導(dǎo)電芯片載體142-144上，所以上表面102-104的大表面面積可有助于散熱。LED 44、46和48中的每個(gè)均可通過(guò)導(dǎo)電和導(dǎo)熱界面100(諸如焊料、粘合劑、涂層、 膜、密封劑、膏劑、油脂和/或其它合適的材料)與不同的連接墊獨(dú)立地電耦合。在優(yōu)選的實(shí)施例中，可使用位于LED 44、46和48底部上的焊墊將LED 44、46和48與連接墊122-124 電耦合并固定，以從頂部看不到焊料。防止焊料從頂部被看到的有利之處是，減少了反射并提供了更好的對(duì)比度，特別是在白天觀看的時(shí)候。在根據(jù)本公開(kāi)的某些制造方法中，在將殼體12模制和/或裝配在連接墊122-1M 周圍之前，LED 44、46和48可耦合至連接墊122-124。或者，在連接件已經(jīng)部分地被包蓋在殼體中之后，LED可耦合至連接墊122-124。延伸到殼體中的腔室36可被構(gòu)造為使連接墊 122-124和的足夠部分被露出以接收LED和相關(guān)焊線(wire bonds,絲焊)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D6-7，其中示出了用于LEDlO的SMD封裝件的各個(gè)部件的一些實(shí)例。作為實(shí)例而非限制性的，下面描述的與圖6-7中所示的實(shí)施例相關(guān)的尺寸也可應(yīng)用于圖1-5 中的表面安裝封裝件。在圖6的示例性實(shí)施例中，SMD封裝件10的寬度或長(zhǎng)度小于約2. 6mm。優(yōu)選地，SMD 的寬度或長(zhǎng)度為約2. 4mm至約2. 6mm。更優(yōu)選地，SMD的寬度或長(zhǎng)度為約2. 5mm。SMD封裝件 10的輪廓高度小于約1. 0mm。優(yōu)選地，SMD的輪廓高度的范圍為約0. 9mm至約1. 0mm。更優(yōu)選地，SMD的輪廓高度為約0. 95mm。腔室36在上表面中具有范圍為約1. 86mm至約1. 96mm 的開(kāi)口寬度，并在下表面中具有范圍在約1. 59至1. 69mm內(nèi)的寬度。優(yōu)選地，腔室36在上表面中具有約1.91mm的開(kāi)口寬度，并在下表面中具約1. 64mm的寬度。腔室的兩個(gè)側(cè)表面之間的角度θ的范圍為約25.0°至約35. 00°，優(yōu)選為約30.0°。第一主表面M中的腔室開(kāi)口 36的寬度在約1.4mm至約1.55mm的范圍內(nèi)。第一主表面中的腔室36的開(kāi)口具有大于第一主表面M總面積的約55%且小于該總面積的約61%的面積。圍繞腔室的殼體具有約0. 3mm至約0. 45mm范圍內(nèi)的壁厚度。特別地，殼體的靠近第一主表面M的壁厚度比殼體的靠近連接墊60的壁厚度薄。在圖7中，這三個(gè)LED 44、46和48具有約0. 3mm至約0. 4mm的節(jié)距Pl和P2。LED 44,46和48中的每個(gè)均可具有約0. 3mm至約0. 4mm的輪廓寬度。LED 44,46和48中的每個(gè)均可具有約0. 3mm至約0. 4mm的輪廓長(zhǎng)度。在某些實(shí)施例中，節(jié)距小于約0. 3mm且輪廓寬度小于約0. 3mm。間隙92可具有約0. 13至約0. 17mm的寬度。腔室底面36a的面積與主表面M的面積的比率為至少35%。在一些實(shí)施例中，該比率大于40%。在另一些其它實(shí)施例中，該比率大于50%。圖8示例性示出了 LED顯示屏300的一部分，例如室內(nèi)顯示屏，一般來(lái)說(shuō)其包括承載有以列和行的形式排列的很多表面安裝器件304的驅(qū)動(dòng)器PCB 302，每個(gè)SMD限定一個(gè)像素。顯示器的每個(gè)像素可具有約2. 8mm乘以約2. 8mm的尺寸。可通過(guò)不同電壓電平來(lái)驅(qū)動(dòng)每個(gè)LED芯片。例如，可通過(guò)2. 2V電源驅(qū)動(dòng)紅色LED，而可通過(guò)約3. IV的電源驅(qū)動(dòng)藍(lán)色LED 和綠色LED。SMD 304可包括諸如上面描述的那些和圖1-7中所示的器件。SMD器件304電連接至PCB 302上的相連接焊痕或墊以對(duì)合適的電信號(hào)處理和驅(qū)動(dòng)電路(未示出)響應(yīng)。如上所述，每個(gè)SMD都承載有紅色LED、綠色LED和藍(lán)色LED的垂直定向的線性陣列306。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)LED的該線性定向在較大的視角范圍提高了色彩保真度。也可提供通孔 308以允許陶瓷SMD主體與PCB的更高和更短的接觸。通孔308也允許改善散熱。如前所述，可以理解，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了微型表面安裝LED封裝件，其包括部分地被塑料殼體包繞的引線框上的多個(gè)LED。引線框包括多個(gè)導(dǎo)電芯片載體和多個(gè)導(dǎo)電連接件。每對(duì)相鄰芯片載體或相鄰連接件的上表面相對(duì)于相鄰芯片載體或相鄰連接件之間的間隙中的中線具有非對(duì)稱輪廓。與先前公開(kāi)的相比，本實(shí)用新型的微型表面安裝LED封裝件具有較大的引腳墊、更低的運(yùn)行溫度和更低的制造成本。因此，希望將前述詳細(xì)描述看作為示例性的而非限制性的，且應(yīng)理解，是由以下權(quán)利要求(包括所有等效物)限定本實(shí)用新型的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種發(fā)光二極管封裝件，包括 引線框，包括多個(gè)導(dǎo)電芯片載體；設(shè)置在所述多個(gè)導(dǎo)電芯片載體中每個(gè)上的發(fā)光二極管； 透鏡，至少部分地覆蓋所述引線框；以及塑料殼體，其至少部分地包繞所述引線框，其特征在于，表面安裝的發(fā)光二極管封裝件的除了透鏡之外的輪廓高度小于1mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述表面安裝的發(fā)光二極管封裝件除透鏡之外的寬度小于2. 6mm，且其中所述表面安裝的發(fā)光二極管封裝件除透鏡之外的長(zhǎng)度小于2. 6mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，每個(gè)發(fā)光二極管具有第一電端子和第二電端子，每個(gè)發(fā)光二極管的所述第一電端子電耦合至相應(yīng)的導(dǎo)電芯片載體， 且其中所述多個(gè)發(fā)光二極管中每個(gè)的所述第一電端子和所述第二電端子分別包括陰極和陽(yáng)極，其中每個(gè)發(fā)光二極管的所述第二電端子電耦合至多個(gè)導(dǎo)電連接件中相應(yīng)一個(gè)的連接墊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述塑料殼體包括具有 0. 5mm深度的正方形或長(zhǎng)方形腔室。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述導(dǎo)電芯片載體中的每個(gè)均支撐單個(gè)發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管獨(dú)立發(fā)出紅光、綠光或藍(lán)光。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，進(jìn)一步包括與所述多個(gè)導(dǎo)電芯片載體分離的多個(gè)導(dǎo)電連接件，每個(gè)導(dǎo)電芯片載體具有上表面、下表面和位于上表面上的芯片承載墊，每個(gè)導(dǎo)電連接件具有上表面、下表面和位于上表面上的連接墊，其特征在于，所述多個(gè)發(fā)光二極管中每個(gè)的第二電端子通過(guò)單獨(dú)焊線電耦合至相應(yīng)導(dǎo)電連接件的連接墊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，每個(gè)所述導(dǎo)電連接件的下表面和每個(gè)所述導(dǎo)電芯片載體的下表面均具有0. 4mm乘0. 7mm的墊面積。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述塑料殼體包含熱塑性塑料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述塑料殼體包括白色聚鄰苯二甲酰胺或黑色聚鄰苯二甲酰胺中的一種。
10.一種發(fā)光二極管顯示器，包括承載有以豎直列和水平行的形式排列的表面安裝器件陣列的基板，所述表面安裝器件中的每個(gè)都包括引線框，包括多個(gè)導(dǎo)電芯片載體；設(shè)置在所述多個(gè)導(dǎo)電芯片載體中每個(gè)上的發(fā)光二極管，所述多個(gè)發(fā)光二極管被配置為通電以便以組合的方式產(chǎn)生全范圍的色彩并限定所述顯示器的一個(gè)像素； 透鏡，至少部分地覆蓋所述引線框；和殼體，其至少部分地包繞所述引線框， 以及信號(hào)處理和發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，其電連接以選擇性地對(duì)表面安裝器件的陣列通電， 其特征在于，所述顯示器的每個(gè)像素具有2. 8mm或更小乘以2. 8mm或更小的尺寸。
11.一種發(fā)光二極管封裝件，包括引線框，包括多個(gè)導(dǎo)電芯片載體；設(shè)置在所述多個(gè)導(dǎo)電芯片載體中每個(gè)上的發(fā)光二極管；透鏡，至少部分地覆蓋所述引線框；以及至少部分地包繞所述引線框的聚合物殼體，所述聚合物殼體包括相對(duì)的、其間具有高度距離的第一主表面和第二主表面；相對(duì)的、其間具有寬度距離的側(cè)表面；和相對(duì)的、其間具有長(zhǎng)度距離的端面，其特征在于，所述高度距離、所述寬度距離和所述長(zhǎng)度距離均小于 2. 6mmο
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述殼體至少部分地包繞所述引線框并限定了一腔室，所述腔室從所述第一主表面至所述腔室的底面延伸至所述殼體的內(nèi)部，且所述腔室底面的面積與所述主表面的面積的比率為至少35%。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光二極管封裝件，包括紅色發(fā)光二極管晶片、綠色發(fā)光二極管晶片和藍(lán)色發(fā)光二極管晶片。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光二極管封裝件，其特征在于，所述殼體至少部分地包繞所述引線框并限定了一腔室，所述腔室從所述第一主表面至所述腔室的底面延伸至所述殼體的內(nèi)部，且每個(gè)導(dǎo)電芯片載體具有延伸了腔室底面長(zhǎng)度至少1/2以上的長(zhǎng)度。
專利摘要本實(shí)用新型提供了發(fā)光二極管封裝件和發(fā)光二極管顯示器，所述發(fā)光二極管封裝件包括引線框，包括多個(gè)導(dǎo)電芯片載體；設(shè)置在所述多個(gè)導(dǎo)電芯片載體中每個(gè)上的發(fā)光二極管；透鏡，至少部分地覆蓋所述引線框；以及塑料殼體，其至少部分地包繞所述引線框，其中表面安裝的發(fā)光二極管封裝件的輪廓高度小于1mm。
文檔編號(hào)G09F9/33GK202282348SQ20112018988
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者C·H·龐, C·K·陳, D·埃默森, J·張, Y·K·劉, 李飛鴻 申請(qǐng)人:惠州科銳半導(dǎo)體照明有限公司