JP3164969U

JP3164969U - 可塑性発光ダイオードパッケージ構造

Info

Publication number: JP3164969U
Application number: JP2010006764U
Authority: JP
Inventors: 洪嘉謙
Original assignee: 鉅流有限公司
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2010-12-24
Anticipated expiration: 2020-10-12

Abstract

【課題】発光ダイオードを折り曲げできて、各種型の照明器具構造に搭載可能にするとともに、放熱効率を向上させた発光ダイオードを提供する。【解決手段】第一金属基板１０と、発光ダイオードチップ３０と、第二金属基板２０と、パッケージコロイド４０とによって構成する。前記発光ダイオードチップは、導電導熱接合層５０を利用して前記第一金属基板上に積載し、前記第二金属基板は、ワイヤーボンディングによって前記発光ダイオードチップと電気的に接続し、その内、前記第一金属基板と前記第二金属基板の間には間隔６０を設け、パッケージコロイドは、可塑性の材質であり、発光ダイオードチップを完全に被覆するとともに前記第一金属基板と前記第二金属基板の一部を被覆し、前記第一金属基板と前記第二金属基板の下層表面は外に露出する。また、前記の構造原理を利用して、複数の発光ダイオードを並列或いは直列に電気的に接続させる。【選択図】図１

Description

本考案は、発光ダイオードパッケージの分野に関し、特に、金属基板にダイオードチップを積載して放熱効率を高めるとともに、可塑性パッケージコロイドを使用する可塑性発光ダイオードパッケージ構造に関する。

発光ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ、ＬＥＤ）の技術の発展は、日増しに成熟してきており、その実用化の応用領域も非常に幅広い。例えば、ＬＥＤランプは、ディスプレイのバックライトや室内外の電子看板に設けられたり、或いは、直接照明器具として用いられたりするなど、いたるところでその使用が見られる。

しかしながら、どの領域に応用する場合でも、その光源の輝度を強めたい時は、通常、複数のＬＥＤを積み重ねて同時に使用するという方法をとる。
このようなやり方は、その目的を直接達成することができるものの、それに伴い放熱効率の問題が生じる。
また、従来のＬＥＤランプの多くは印刷回路板を積載の基板としているが、その基板の材質は伝導放熱に不利であるため、発光素子は高温を放出することができず、故障や焼けてしまう状況が生じる。

また、光源強度を強化するために同時に複数のＬＥＤランプを使用する以外に、各種照明器具のスタイル及び外観に合わせるために、従来のＬＥＤランプは、全体が折り曲げることができない設計になっている。
このため、基板に可塑性材質を用いることで各独立したＬＥＤランプの折り曲げを達成している者もいる。
しかしながら、単一のパッケージコロイド内の複数のＬＥＤランプ装置に対しては、折り曲げる目的を達成することはできない。
このため、複数のＬＥＤを積み重ねて輝度を強化するとともに折り曲げ可能にする目的を達成するために、各ＬＥＤランプを独立したパッケージにし且つ相互に接触させないという条件の下では、限られた設置密度がその配置に対して制限を与える。

本考案は以上の問題点に鑑みて成されたもので、基板の材質を変えて高効率の放熱効果を達成するとともに、パッケージコロイドを可塑性材質として、ＬＥＤランプを折り曲げできる可塑性発光ダイオードパッケージ構造を提供するものである。

上述の問題に鑑み、本考案は、従来の剛性のパッケージ構造を変え塑性パッケージコロイドを利用し、パッケージングした後の発光ダイオードを折り曲げることができ、各種型の照明器具構造に搭載することを可能にするとともに、放熱効率を向上させた発光ダイオードを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本考案に係る可塑性発光ダイオードパッケージ構造は、第一金属基板と、発光ダイオードチップと、第二金属基板と、パッケージコロイドとによって構成する。発光ダイオードチップは、導電導熱接合層を利用して、第一金属基板上に積載する。第二金属基板は、ワイヤーボンディングによって発光ダイオードチップと電気的に接続する。その内、第一金属基板と第二金属基板の間には間隔を設ける。パッケージコロイドは可塑性の材質であり発光ダイオードチップを完全に被覆するとともに第一金属基板と第二金属基板の一部を被覆し、第一金属基板と第二金属基板の下層表面を外に露出させる。

その内、導電導熱接合層は、はんだペースト、銀ペースト或いは共金（Ｅｕｔｅｃｔｉｃ）接合の固定材料等である。また、可塑性発光ダイオードパッケージ構造は、二つのピンを更に含み、それぞれ第一金属基板と第二金属基板に電気的に接続する。

上述の目的を達成するために、本考案に係る並列式可塑性発光ダイオードパッケージ構造は、チップ積載板と、第二金属基板と、パッケージコロイドとによって構成する。チップ積載板は、少なくとも一つのＶ型溝を備えて複数の第一金属基板を形成し、複数の導電導熱接合層を利用して第一金属基板上に発光ダイオードチップを設ける。第二金属基板は、ワイヤーボンディングによって発光ダイオードチップと電気的に接続する。その内、チップ積載板と第二金属基板の間には間隔を設ける。パッケージコロイドは、可塑性の材質であり発光ダイオードチップを完全に被覆するとともにチップ積載板と第二金属基板の一部を被覆し、チップ積載板と第二金属基板の下層表面を外に露出させる。

上述の目的を達成するために、本考案に係る直列式可塑性発光ダイオードパッケージ構造は、複数の発光ダイオードユニットと、第二金属基板と、パッケージコロイドとによって構成する。複数の発光ダイオードユニットは、互いに直列で電気的に接続されている。その内、各発光ダイオードユニットは、第一金属基板と発光ダイオードチップを含み、発光ダイオードチップは導電導熱接合層を利用して第一金属基板上に積載する。第二金属基板は、ワイヤーボンディングによって発光ダイオードユニットと電気的に接続する。その内、各第一金属基板の間、及び各第一金属基板と第二金属基板の間には間隔を設ける。パッケージコロイドは可塑性の材質であり発光ダイオードを完全に被覆するとともに第一金属基板と第二金属基板の一部を被覆し、第一金属基板と第二金属基板の下層表面を外に露出させる。

上述の目的を達成するために、本考案に係る並列式可塑性発光ダイオードパッケージ構造は、チップ積載板と、第二金属基板と、パッケージコロイドとによって構成する。チップ積載板は、少なくとも一つのＶ型溝を備えて複数の第一金属基板を形成し、複数の導電導熱接合層を利用して第一金属基板上に発光ダイオードチップを積載する。第二金属基板は、ワイヤーボンディングによって、発光ダイオードチップと電気的に接続する。その内、チップ積載板と第二金属基板の間には間隔を設ける。パッケージコロイドは可塑性の材質であり発光ダイオードチップを完全に被覆するとともに、チップ積載板と第二金属基板の一部を被覆し、チップ積載板と第二金属基板の下層表面を外に露出させる。

上述の目的を達成するために、本考案に係る直列式可塑性発光ダイオードパッケージ構造は、複数の発光ダイオードユニットと、第二金属基板と、パッケージコロイドとによって構成する。複数の発光ダイオードユニットは、互いに直列で電気的に接続されている。その内、各発光ダイオードユニットは、第一金属基板と発光ダイオードチップを含み、発光ダイオードチップは導電導熱接合層を利用して第一金属基板上に積載する。第二金属基板は、ワイヤーボンディングによって発光ダイオードユニットと電気的に接続する。その内、各第一金属基板の間、及び各第一金属基板と第二金属基板の間には間隔を設ける。パッケージコロイドは可塑性の材質であり発光ダイオードチップを完全に被覆するとともに第一金属基板と第二金属基板の一部を被覆し、第一金属基板と第二金属基板の下層表面を外に露出させる。

上述の目的を達成するために、本考案に係る可塑性発光ダイオードパッケージ構造は、第一金属基板と、発光ダイオードチップと、二つの第二金属基板と、パッケージコロイドとによって構成する。発光ダイオードチップは、導電導熱接合層を利用して第一金属基板上に積載する。二つの第二金属基板は、ワイヤーボンディングによって発光ダイオードチップ正負電極端と電気的に接続する。その内、第一金属基板と二つの第二金属基板の間にはそれぞれ間隔を設ける。パッケージコロイドは可塑性の材質であり発光ダイオードチップを完全に被覆するとともに第一金属基板と二つの第二金属基板の一部を被覆し、第一金属基板と二つの第二金属基板の下層表面を外に露出させる。

上述の目的を達成するために、本考案に係る可塑性発光ダイオードパッケージ構造は、第一金属基板と、発光ダイオードチップと、第二金属基板と、パッケージコロイドとによって構成する。その内、発光ダイオードチップ正負電極の一端は、導電導熱接合層を利用して第一金属基板上に積載する。発光ダイオードチップ正負電極の他端は、導電導熱接合層を利用して第二金属基板上に積載する。第一金属基板と第二金属基板の間には間隔を設ける。パッケージコロイドは可塑性の材質であり発光ダイオードチップを完全に被覆するとともに第一金属基板と第二金属基板の一部を被覆し、第一金属基板と第二金属基板の下層表面を外に露出させる。

本考案に係る可塑性発光ダイオードパッケージ構造は、金属基板を利用してダイオードチップを積載する。それにより、放熱効率が大幅に向上し、高パワー或いは複数のＬＥＤランプを積み重ねて使用した製品に幅広く適用することができる。また、可塑性パッケージコロイドによって、本考案は、パッケージングが完成した後に折り曲げて各種型の照明器具に搭載することができ、本考案の適用性を大幅に高めることができる。それと同時に、発光ダイオードチップを直列或いは並列させて使用した時、前述の各利点を効果的に発揮させることができる。

本考案の好ましい実施例を示した斜視図である。本考案の好ましい実施例を示した平面図である。本考案の好ましい実施例の構造の折り曲げた状態を示した平面図である。本考案の複数の発光ダイオードチップ並列構造を示した上面図である。本考案の複数の発光ダイオードチップ並列構造を示した側面図である。本考案の複数の発光ダイオードチップ直列構造を示した上面図である。本考案の複数の発光ダイオードチップ直列構造を示した側面図である。本考案のパッケージ構造の発光ダイオードチップ正負電極をいずれも正面に配置した好ましい実施例を示した側面図である。本考案のパッケージ構造の発光ダイオードチップ正負電極をいずれも背面に配置した好ましい実施例を示した側面図である。

以下に図面を参照しながら本考案について詳しく説明する。

（実施例１）
図１、図２Ａ、図２Ｂを参照する。図１は、本考案の好ましい実施例を示した斜視図であり、図２Ａは、本考案の好ましい実施例を示した平面図であり、図２Ｂは、本考案の好ましい実施例の構造の折り曲げた状態を示した平面図である。
本考案に係る可塑性発光ダイオードパッケージ構造は、第一金属基板１０と、発光ダイオードチップ３０と、第二金属基板２０と、パッケージコロイド４０とによって構成する。
その内、第一金属基板１０は、発光ダイオードチップ３０を積載するのに用いられる。
そして、発光ダイオードチップ３０を安定して固定するために、導電導熱接合層５０を発光ダイオードチップ３０と第一金属基板１０の間に設ける。
また、金属基板を使用する目的は、発光ダイオードを放熱する效果を強化するためであるため、材質を選ぶ際には、導熱性が優れているもの（例えば、アルミニウム或いは銅等の金属）であればどれでも実施可能である。
また、第二金属基板２０は、ワイヤーボンディングによって、発光ダイオードチップ３０と電気的に接続する。
その内、第一金属基板１０と第二金属基板２０の間は間隔６０を設ける。それにより、第一金属基板１０と第二金属基板２０は、正負電極を使用した時に相互に独立することができ、しかも、パッケージコロイド４０は可塑性材質であるため、パッケージコロイド４０を第一金属基板１０と第二金属基板２０に被覆させた後、間隔６０によって折り曲げを実施することができる。

放熱効果を高めるために、パッケージコロイド４０には第一金属基板１０と第二金属基板２０を完全には被覆させず、第一金属基板１０と第二金属基板２０の下層表面を外に露出させて、環境或いはその他の外部の放熱フィンと直接接触させることにより、全体の放熱効果が効果的に強化される。
発光ダイオードチップ３０はパッケージコロイド３０内に完全に被覆させ、保護の作用を達成させる。

また、導電導熱接合層５０には、熱伝導効率を考慮し、銀はんだペースト或いは共金（Ｅｕｔｅｃｔｉｃ）接合等が使用され、それにより、発光ダイオードチップ３０を固定する時の安定固定性を強化することができるとともに、熱を第一金属基板１０上に効果的に伝導させることができる。

第一金属基板１０と第二金属基板２０を正負電極として使用する以外に、さらに、二つのピン７０を第一金属基板１０と第二金属基板２０にそれぞれ電気的に接続し、その後、二つのピン７０を各種回路板上に直接溶接することもできる。

（実施例２）
次に、図３Ａと図３Ｂを併せて参照する。図３Ａは、本考案の複数の発光ダイオードチップ並列構造を示した上面図であり、図３Ｂは、本考案の複数の発光ダイオードチップ並列構造を示した側面図である。
本実施例では前述の実施例の構造原理を利用し、本実施例は、チップ積載板１と、第二金属基板２０と、パッケージコロイド４０とによって構成し、チップ積載板１上には並列した複数の発光ダイオードチップ３０が形成される。
構造上、チップ積載板１は、少なくとも一つのＶ形溝を備えて複数の第一金属基板１０を形成し、さらに導電導熱接合層５０を利用して発光ダイオードチップ３０が第一金属基板上１０に粘設される。
また、もう一方の電極の設置は第二金属基板２０を利用し、ワイヤーボンディングで発光ダイオードチップ３０に電気的に接続させる。
その内、チップ積載板１と第二金属基板２０の間には間隔６０を設ける。また、前述の実施例と同様に、折り曲げ可能にする目的を達成するために、パッケージコロイド４０は可塑性の材質であり発光ダイオードチップ３０を完全に被覆するとともに、チップ積載板１と第二金属基板２０の一部を被覆し、チップ積載板１と第二金属基板２０の下層表面を外に露出させる。
以上の構造により、放熱効率が効果的に向上するとともに折り曲げ可能にする目的を達成することができる。

（実施例３）
次に、図４Ａと図４Ｂを併せて参照する。図４Ａは、本考案の複数の発光ダイオードチップ直列構造を示した上面図であり、図４Ｂは、本考案の複数の発光ダイオードチップ直列構造を示した側面図である。
本実施例は、複数の発光ダイオードユニット２と、第二金属基板２０と、パッケージコロイド４０とによって構成する。
発光ダイオードユニット２は、直列の電気接続を採用している。
また、各発光ダイオードユニット２は、第一金属基板１０と、発光ダイオードチップ３０とを備えている。
前述した実施例と同様に、発光ダイオードチップ３０は、導電導熱接合層５０を利用して第一金属基板１０上に積載する。
また、第二金属基板２０は、ワイヤーボンディングによって発光ダイオードユニット２と電気的に接続させる。
その内、各第一金属基板１０の間、及び各第一金属基板１０と第二金属基板２０の間には間隔６０を設ける。
その目的は、前述した実施例と同じであり、各電極を分離して配置する目的以外に、間隔６０は、折り曲げを可能にする目的のために設けている。
注意すべきなのは、本考案の可塑性発光ダイオードパッケージ構造はさらに入力ＤＣ（直流）或いはＡＣ（交流）電力などに同時に適用される、という点である。
各電極の設計及び配置だけ少し異なり、入力ＤＣ（直流）電力に用いる時は各電極を保留し、入力ＡＣ（交流）電力に用いる時は、各電極を取り除く。
また、パッケージコロイド４０は可塑性材質であり、パッケージングした後、折り曲げの目的を実施することができる。
また、パッケージコロイド４０は発光ダイオードチップ３０を完全に被覆するとともに第一金属基板１０と第二金属基板２０の一部を被覆し、第一金属基板１０と第二金属基板２０の下層表面を外に露出させる。以上の構造により、その放熱効率を効果的に向上させることができる。

（実施例４）
図５を参照する。図５は、本考案のパッケージ構造の発光ダイオードチップ正負電極をいずれも正面に配置した好ましい実施例を示した側面図である。
図から分かるように、本実施例の可塑性発光ダイオードパッケージ構造は、第一金属基板１０と、発光ダイオードチップ３０と、二つの第二金属基板２０と、パッケージコロイド４０とによって構成する。
発光ダイオードチップ３０は、導電導熱接合層５０を利用して第一金属基板１０上に積載する。
発光ダイオードチップ３０の正負極の二端はいずれも正面に設けるため、第一金属基板１０は発光ダイオードチップ３０を積載するためだけに用いられる。
発光ダイオードチップ３０の正負極は、ワイヤーボンディングによって二つの第二金属基板２０に電気的に接続される。
また、正負電極を相互に隔離する目的を達成するために、第一金属基板１０と二つの第二金属基板２０の間にそれぞれ間隔６０を設ける。
前述した実施例と同様に、パッケージングした後全体を折り曲げ可能にする目的を達成するために、パッケージコロイド４０は可塑性の材質であり発光ダイオードチップ３０を完全に被覆するとともに第一金属基板１０と二つの第二金属基板２０の一部を被覆し、第一金属基板１０と二つの第二金属基板２０の下層表面を外に露出させる。以上の構造により、高い放熱効率の効果を達成することもできる。

（実施例５）
図６を参照する。図６は、本考案のパッケージ構造の発光ダイオードチップ正負電極をいずれも背面に配置した好ましい実施例を示した側面図である。
図から分かるように、本実施例の可塑性発光ダイオードパッケージ構造は、第一金属基板１０と、発光ダイオードチップ３０と、第二金属基板２０と、パッケージコロイド４０とによって構成する。本実施例の発光ダイオードチップ３０の正負電極はいずれもその背面箇所に設けられるため、発光ダイオードチップ３０の正負極の内の一端は、導電接着剤を利用して第一金属基板１０上に積載させる。
また、発光ダイオードチップ３０の正負極の他端は、導電導熱接合層５０を利用して第二金属基板２０上に積載させる。
また、正負電極を相互に隔離する目的を達成するために、第一金属基板１０と第二金属基板２０の間に間隔６０を設ける。
前述した実施例と同様に、パッケージングした後全体を折り曲げ可能にする目的を達成するために、パッケージコロイド４０は可塑性の材質であり発光ダイオードチップ３０を完全に被覆するとともに第一金属基板１０と第二金属基板２０の一部を被覆し、第一金属基板１０と第二金属基板２０の下層表面を外に露出させる。以上の構造により、高い放熱効率の効果を達成することもできる。

本考案の効果は、可塑性発光ダイオードパッケージ構造において金属基板をダイオードチップの積載に用いたところにある。
それにより、放熱効率を大幅に向上させ、高パワー或いは複数のＬＥＤランプを積み重ねて使用した製品に幅広く適用させることができる。
また、可塑性パッケージコロイドによって、本考案は、パッケージングが完成した後折り曲げて各種型の照明器具に搭載することができ、本考案の適用性を大幅に高めることができる。それと同時に、発光ダイオードチップを直列或いは並列させて使用した時、前述した各利点を効果的に発揮することができる。
しかも、本考案の可塑性発光ダイオードパッケージ構造は、入力ＤＣ（直流）或いはＡＣ（交流）電力の状況にも適用することができ、その使用範囲は幅広い。

以上で述べた内容は、本考案の好ましい実施例にすぎず、本考案の実施範囲を限定するものではない。従って、当分野に属する技術者が行う同じ効果をもつ或いは簡単に行える変更、また本考案の主旨と範囲を逸脱しないで行う同じ効果をもつ代替や修正は、いずれも本考案の登録請求の範囲内に含まれるものとする。

１チップ積載板
１０第一金属基板
２発光ダイオードユニット
２０第二金属基板
３０発光ダイオードチップ
４０パッケージコロイド
５０導電導熱接合層
６０間隔
７０ピン

Claims

第一金属基板と、発光ダイオードチップと、第二金属基板と、パッケージコロイドとによって構成する可塑性発光ダイオードパッケージ構造であって、
前記発光ダイオードチップは、導電導熱接合層を利用して前記第一金属基板上に積載し、
前記第二金属基板は、ワイヤーボンディングによって前記発光ダイオードチップと電気的に接続し、その内、前記第一金属基板と前記第二金属基板の間には間隔を設け、
前記パッケージコロイドは、可塑性の材質であり、前記発光ダイオードチップを完全に被覆するとともに前記第一金属基板と前記第二金属基板の一部を被覆し、
前記第一金属基板と前記第二金属基板の下層表面は外に露出することを特徴とする、
可塑性発光ダイオードパッケージ構造。
前記導電導熱接合層は、はんだペーストであることを特徴とする、請求項１に記載の可塑性発光ダイオードパッケージ構造。
前記導電導熱接合層は、銀ペーストであることを特徴とする、請求項１に記載の可塑性発光ダイオードパッケージ構造。
前記導電導熱接合層は共金（Ｅｕｔｅｃｔｉｃ）接合であることを特徴とする、請求項１に記載の可塑性発光ダイオードパッケージ構造。
二つのピンを更に含み、前記二つのピンは、前記第一金属基板と前記第二金属基板にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする、請求項１または請求項２または請求項３または請求項４に記載の可塑性発光ダイオードパッケージ構造。
チップ積載板と、第二金属基板と、パッケージコロイドとによって構成する並列式可塑性発光ダイオードパッケージ構造であって、
前記チップ積載板は、少なくとも一つのＶ型溝を備えて複数の第一金属基板を形成し、複数の導電導熱接合層を利用して前記第一金属基板上に発光ダイオードチップを設け、
前記第二金属基板は、ワイヤーボンディングによって前記発光ダイオードチップと電気的に接続され、
前記チップ積載板と前記第二金属基板の間には間隔を設け、
前記パッケージコロイドは、可塑性の材質であり、前記発光ダイオードチップを完全に被覆するとともに前記チップ積載板と前記第二金属基板の一部を被覆し、
前記チップ積載板と前記第二金属基板の下層表面は外に露出することを特徴とする、
並列式可塑性発光ダイオードパッケージ構造。
複数の発光ダイオードユニットと、第二金属基板と、パッケージコロイドとによって構成する直列式可塑性発光ダイオードパッケージ構造であって、
前記複数の発光ダイオードユニットは、互いに直列で電気的に接続され、
各前記発光ダイオードユニットは、第一金属基板と、発光ダイオードチップを含み、
前記発光ダイオードチップは導電導熱接合層を利用して前記第一金属基板上に積載し、
前記第二金属基板は、ワイヤーボンディングによって前記発光ダイオードユニットと電気的に接続し、
前記各第一金属基板の間、及び前記各第一金属基板と前記第二金属基板の間には間隔を設け、
前記パッケージコロイドは、可塑性の材質であり、前記発光ダイオードチップを完全に被覆するとともに前記第一金属基板と前記第二金属基板の一部を被覆し、
前記第一金属基板と前記第二金属基板の下層表面は外に露出することを特徴とする、
直列式可塑性発光ダイオードパッケージ構造。
第一金属基板と、発光ダイオードチップと、二つの第二金属基板と、パッケージコロイドとによって構成する可塑性発光ダイオードパッケージ構造であって、
前記発光ダイオードチップは、導電導熱接合層を利用して前記第一金属基板上に積載し、
前記二つの第二金属基板は、ワイヤーボンディングによって前記発光ダイオードチップ正負電極端と電気的に接続し、
前記第一金属基板と前記二つの第二金属基板の間には間隔を設け、
前記パッケージコロイドは、可塑性の材質であり前記発光ダイオードチップを完全に被覆するとともに前記第一金属基板と前記二つの第二金属基板の一部を被覆し、
前記第一金属基板と前記二つの第二金属基板の下層表面は外に露出することを特徴とする、
可塑性発光ダイオードパッケージ構造。
第一金属基板と、発光ダイオードチップと、第二金属基板と、パッケージコロイドとによって構成する可塑性発光ダイオードパッケージ構造であって、
前記発光ダイオードチップの正負電極の一端は、導電導熱接合層を利用して前記第一金属基板上に積載し、
前記発光ダイオードチップ正負電極の他端は、前記導電導熱接合層を利用して前記第二金属基板上に積載し、前記第一金属基板と前記第二金属基板の間には間隔を設け、
前記パッケージコロイドは、可塑性の材質であり、前記発光ダイオードチップを完全に被覆するとともに前記第一金属基板と前記第二金属基板の一部を被覆し、
前記第一金属基板と前記第二金属基板の下層表面は外に露出することを特徴とする、
可塑性発光ダイオードパッケージ構造。