專利名稱：表面安裝電源的發(fā)光晶粒封裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及封裝半導(dǎo)體裝置的領(lǐng)域，且尤其涉及封裝發(fā)光二極管。
發(fā)光二極管(LED)通常被封裝于引線框(leadframe)封包內(nèi)。一個(gè)引線框封包通常包括一個(gè)密封一LED的模制或鑄塑塑料主體、一個(gè)透鏡部分和連接到所述LED并延伸到所述主體外部的細(xì)金屬引線。所述引線框封包的金屬引線作為向LED提供電能的導(dǎo)管，并且同時(shí)也可用于從LED趨散熱量。當(dāng)將能量施加到LED以產(chǎn)生光時(shí)，便從LED產(chǎn)生熱量。一部分引線從封裝主體延伸出來以連接到所述引線框封包外部的電路上。
LED產(chǎn)生的某些熱量通過塑料封裝主體被趨散；然而，大部分熱量是經(jīng)由所述封裝的金屬組件而從LED被趨散的。所述金屬引線通常很薄并具有很小的橫截面。因此，所述金屬引線從LED移除熱量的能力是有限的。這也限制了輸送到LED的能量的數(shù)量，進(jìn)而限制了LED所能產(chǎn)生的光的數(shù)量。
為了增加LED封裝的散熱能力，在一個(gè)LED封裝設(shè)計(jì)中將一個(gè)散熱器棒引入到所述封裝中。所述散熱器棒從LED晶片將熱量趨散。因此，其增加了LED封裝的散熱能力。然而此設(shè)計(jì)在封裝內(nèi)引入空閑空間，其中填充密封材料以保護(hù)LED晶片。此外，歸因于LED封裝內(nèi)的各種組件之間的CTE(熱膨脹系數(shù))的明顯差異，在密封材料內(nèi)容易產(chǎn)生氣泡或密封材料容易從封裝內(nèi)的各個(gè)部分脫層。這會(huì)對(duì)產(chǎn)品的光線輸出和可靠度產(chǎn)生不良影響。此外，此設(shè)計(jì)包括一對(duì)通常通過熱燙(hot-iron)焊接的脆弱的引線。此制造方法與現(xiàn)今流行于電路板組合領(lǐng)域中的便利的表面安裝技術(shù)(SMT)互不兼容。
在另一個(gè)LED封裝設(shè)計(jì)中，引線框封包的引線具有不同厚度，并(以各種形狀和構(gòu)造)延伸于LED封裝主體的邊緣之外。一條較厚的引線作為均熱片，并且其上安裝有LED晶片。此配置使得由LED晶片產(chǎn)生的熱量穿過通常連接于外部散熱器的較厚引線而被趨散。由于塑料主體與引線框材料之間熱膨脹系數(shù)(CTE)的顯著差異，所以此設(shè)計(jì)固然并不可靠。當(dāng)經(jīng)受溫度循環(huán)時(shí)，附著到金屬引線上的硬塑料主體會(huì)受到許多不同方向上的高度熱應(yīng)力。這潛在地引發(fā)各種不想要的結(jié)果，諸如塑料主體破裂、塑料主體從LED晶片脫離、接合線斷裂、塑料主體在其結(jié)合到各部件的界面處脫層或?qū)е逻@些結(jié)果的組合。此外，所述延長(zhǎng)的引線增加封裝的尺寸及其占地面積。因此，很難將這些LED封裝普遍地用于印刷電路板(PCB)上的密集簇(dense cluster)中以產(chǎn)生較亮的光線。
引線框封包設(shè)計(jì)的另一個(gè)缺陷為無法使厚引線為進(jìn)入或印入到LED覆晶安裝的精密電路上——所述LED覆晶安裝技術(shù)因其具有成本效益的制造過程和裝置性能而為制造商所普遍使用。
因此，目前仍需要一種克服或減少現(xiàn)有技術(shù)封裝的一或多項(xiàng)缺點(diǎn)的經(jīng)改進(jìn)的LED封裝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即滿足上述需求，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種用于諸如發(fā)光二極管的半導(dǎo)體晶粒的封裝，所述封裝包括一個(gè)具有跡線以連接到安裝墊片處的發(fā)光二極管的基板；一個(gè)耦合到所述基板并大體圍繞所述安裝墊片的反光板；和大體覆蓋所述安裝墊片的透鏡。
本發(fā)明的其它實(shí)施例提供一種包括一個(gè)底部散熱器和一個(gè)頂部散熱器的半導(dǎo)體晶粒封裝。所述底部散熱器的頂面上具有跡線。一個(gè)半導(dǎo)體晶片被安裝于所述底部散熱器的頂面上并電連接到所述跡線。所述頂部散熱器耦合到所述底部散熱器。
從結(jié)合隨附圖式并以實(shí)例方式說明本發(fā)明原理的詳細(xì)描述中易了解本發(fā)明的其它方面和優(yōu)勢(shì)。


圖1A為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體晶粒封裝的透視圖；圖1B為圖1A的半導(dǎo)體封裝的分解透視圖；圖2A為圖1A的半導(dǎo)體封裝的一部分的頂視圖；圖2B為圖1A的半導(dǎo)體封裝的一部分的側(cè)視圖；圖2C為圖1A的半導(dǎo)體封裝的一部分的前視圖；圖2D為圖1A的半導(dǎo)體封裝的一部分的仰視圖；圖3為圖1A的半導(dǎo)體封裝的多個(gè)部分的剖視圖；圖4為具有額外元件的圖1A的半導(dǎo)體封裝的側(cè)視圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體晶粒封裝的分解透視圖；圖6A為圖5的半導(dǎo)體封裝的一部分的頂視圖；圖6B為圖5的半導(dǎo)體封裝的一部分的側(cè)視圖；圖6C為圖5的半導(dǎo)體封裝的一部分的前視圖；和圖6D為圖5的半導(dǎo)體封裝的一部分的仰視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將參考說明本發(fā)明的各種實(shí)施例的圖1到圖6D來詳細(xì)描述本發(fā)明。如圖所示，層或區(qū)域的大小出于說明的目的而被放大，且因此用來說明本發(fā)明的一般結(jié)構(gòu)。此外，參考一個(gè)形成于一基板上或形成于其它層或結(jié)構(gòu)上的層或結(jié)構(gòu)來描述本發(fā)明的各種方面。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解，形成于另一層或基板“上”的一個(gè)層涵蓋額外的層可介于其間的情形。本文將在另一個(gè)層或基板上形成一個(gè)層且其間無介入層的情形描述為“直接形成于所述層或基板上”。此外，本文中使用諸如位于下方的相對(duì)術(shù)語來描述如圖所示的一個(gè)層或區(qū)域與另一個(gè)層或區(qū)域之間的關(guān)系。應(yīng)理解，這些術(shù)語旨在包含除圖中所描繪的定位之外的所述裝置的不同定位。例如，如果將圖中的裝置倒置，那么描述為“位于其它層或區(qū)域下方”的層或區(qū)域現(xiàn)將被定位為“位于這些其它層或區(qū)域上方”。所述術(shù)語“位于下方”旨在包含此情形中的上方和下方兩者。在所有圖式中，類似參考數(shù)字指代類似元件。
出于說明的目的，如圖所示，本發(fā)明的實(shí)施例以一種發(fā)光晶粒封裝為例，其包括一個(gè)具有跡線以連接到一安裝墊片處的發(fā)光二極管的底部散熱器(基板)和一個(gè)大體圍繞所述安裝墊片的頂部散熱器(反光板)。一個(gè)透鏡覆蓋所述安裝墊片。實(shí)際上，根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的晶粒封裝包含一個(gè)兩部分散熱器，其具有一個(gè)用作其上安裝LED并與所述LED相連接的基板的底部散熱器(其另一用途為驅(qū)散熱量)和一個(gè)用作反光板以導(dǎo)引LED產(chǎn)生的光的頂部散熱器(其另一用途為驅(qū)散熱量)。由于所述底部散熱器與所述頂部散熱器都可以從LED驅(qū)散熱量，因此可將更多能量傳遞到LED，且進(jìn)而LED可產(chǎn)生更多的光。
另外，在本發(fā)明中，所述晶粒封裝的主體本身可以充當(dāng)散熱器以從LED移除并驅(qū)散熱量。因此，本發(fā)明的LED晶粒封裝可不需要延伸到所述封裝之外的獨(dú)立的散熱器棒或引線。因此，本發(fā)明的LED晶粒封裝比現(xiàn)有技術(shù)的晶粒封裝更緊湊、更可靠且制造成本更低。
圖1A為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體晶粒封裝10的透視圖，且圖1B為圖1A的半導(dǎo)體封裝的分解透視圖。參考圖1A和圖1B，本發(fā)明的發(fā)光晶粒封裝10包括一個(gè)底部散熱器20、一個(gè)頂部散熱器40和一個(gè)透鏡50。
所述底部散熱器20可在圖2A到圖2D中更詳細(xì)地加以說明。圖2A、2B、2C和2D分別為圖1A的底部散熱器20的頂視圖、側(cè)視圖、前視圖和仰視圖。另外，圖2C除展示所述底部散熱器20的前視圖之外，還展示一個(gè)LED組合60。所述LED組合60也在圖1B中得以說明。參看圖1A到圖2D，底部散熱器20支撐如下部件電跡線22和24、焊盤26、32和34和LED組合60。因此，所述底部散熱器20也被稱為基板20。為了避免圖中標(biāo)識(shí)混亂，僅代表性焊盤26、32和34標(biāo)注有參考數(shù)字。可以使用傳導(dǎo)性材料來制造電跡線22和24以及焊盤32、34和36。另外，額外的跡線和接點(diǎn)亦可形成于基板20的頂面、側(cè)面或底面上或在基板20內(nèi)部成層。所述跡線22和24、焊盤32、34和36以及任何其它接點(diǎn)都可以使用已知的方法(例如通孔)以任意組合而彼此相連接。
所述基板20由具有高導(dǎo)熱性的電絕緣材料制成，例如氮化鋁(AlN)或氧化鋁(Al2O3)。基板20的尺寸可根據(jù)用于制造晶粒封裝10的應(yīng)用和處理而廣泛地變化。例如在所說明的實(shí)施例中，基板20可具有處于從若干分之幾毫米(mm)到數(shù)十毫米范圍內(nèi)的尺寸。雖然本發(fā)明不限于特定尺寸，但本發(fā)明的晶粒封裝10的一個(gè)特定實(shí)施例在圖式中被說明為具有其中所指示的尺寸。圖中所示的所有尺寸均以毫米(對(duì)于長(zhǎng)、寬、高和半徑而言)和度(對(duì)于角而言)為單位，除非在附圖或在本說明書中或在兩者中另外指出。
在所說明的實(shí)施例中，基板20具有一個(gè)包括電跡線22和24的頂面21。所述跡線22和24提供從焊盤(例如頂部焊盤26)到安裝墊片28的電連接。所述頂部焊盤26是跡線22和24的大體接近基板20側(cè)邊的一部分。所述頂部焊盤26電連接到側(cè)部焊盤32。所述安裝墊片28為安裝有LED組合60的頂面(包括跡線22、跡線24或兩者的部分)的一部分。安裝墊片28一般通常位于鄰近頂面21的中心位置處。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中由其它半導(dǎo)體電路或晶片來取代LED組合60。
跡線22和24提供允許LED組合60電連接到焊盤26、32或34的電路徑。因此，某些跡線被稱為第一跡線22，而其它跡線被稱為第二跡線24。在所說明的實(shí)施例中，安裝墊片28包括部分所述第一跡線22和部分所述第二跡線24。在所說明的實(shí)例中，LED組合60被放置于安裝墊片28的第一跡線22部分上，進(jìn)而與第一跡線22接觸。在所說明的實(shí)施例中，LED組合60頂部與第二跡線24經(jīng)由一接合線62而彼此相接。根據(jù)LED組合60的構(gòu)造與定位，第一跡線22可為L(zhǎng)ED組合60提供陽極(正極)接點(diǎn)，并且第二跡線24可包含陰極(負(fù)極)接點(diǎn)(或反之亦然)。
LED組合60可包括額外元件。例如，在圖1B和圖2C中，LED組合60被圖解為包括所述LED接合線62、一個(gè)LED次組合64和一個(gè)發(fā)光二極管(LED)66。所述LED次組合64在此技術(shù)領(lǐng)域中是已知的且出于論述本發(fā)明的目的加以說明，而非旨在限制本發(fā)明。在圖中，LED組合60展示為以晶粒附著到基板20上。在另一實(shí)施例中，安裝墊片28可配置為允許LED組合60以覆晶方式加以附著。此外，安裝墊片28上可安裝多個(gè)LED組合。在替代性實(shí)施例中，LED組合60可安裝于多個(gè)跡線的上方。如果使用覆晶技術(shù)，那么這尤其可以實(shí)現(xiàn)。
跡線22和24的拓樸可與圖中所說明的拓樸相差很大，但仍屬于本發(fā)明范疇內(nèi)。在圖中展示出三個(gè)獨(dú)立的陰極(負(fù)極)跡線24以說明安裝墊片28上可放置三個(gè)LED組合，且其各自連接于一個(gè)不同的陰極(負(fù)極)跡線；因此可分別電控制所述三個(gè)LED組合。跡線22和24是由諸如金、銀、錫或其它金屬的導(dǎo)電材料制成。跡線22和24具有如圖所示的尺寸，并且其厚度依據(jù)不同的應(yīng)用可為微米或數(shù)十微米級(jí)。例如，跡線22和24的厚度可為15微米。圖1A和圖2A圖解出一個(gè)定向記號(hào)27，所述記號(hào)甚至在組裝晶粒封裝10之后可用于識(shí)別晶粒封裝10的適當(dāng)定位。所述定位記號(hào)27并非一個(gè)通孔或穿孔。如所說明，跡線22和24可以從安裝墊片28延伸到基板20的側(cè)邊。
繼續(xù)參看圖1A到圖2D，基板20界定了與其側(cè)邊相鄰的半圓柱空間23和四分之一圓柱空間25。為避免圖中標(biāo)識(shí)混亂，僅代表性空間23和25標(biāo)注有參考數(shù)字。當(dāng)晶粒封裝10附著到一個(gè)印刷電路板(PBC)或附著到晶粒封裝10作為其中一個(gè)組件的另一設(shè)備時(shí)(未圖示)，所述半圓柱空間23和所述四分之一圓柱空間25為焊料提供了流過并凝固于其中的空間。此外，在制造處理期間，半圓柱空間23和四分之一圓柱空間25提供便利的輪廓和斷點(diǎn)。
基板20可被制作成一具有復(fù)數(shù)個(gè)相鄰區(qū)段的條帶或平板的一個(gè)個(gè)別區(qū)段，每一區(qū)段均為基板20?；蛘?，基板20可被制作成一區(qū)段陣列的一個(gè)個(gè)別區(qū)段，所述陣列具有多行和多列相鄰區(qū)段。在所述構(gòu)造中，半圓柱空間23和四分之一圓柱空間25可用作制造處理期間的條帶、平板或陣列的定工具孔。
此外，結(jié)合以區(qū)段之間的劃線溝槽或其它蝕刻部分的半圓柱空間23和四分之一圓柱空間25可有助于將每一個(gè)別基板從條帶、平板或晶圓分離出來?？赏ㄟ^彎曲所述條帶、平板或晶圓而將物理應(yīng)力施加于孔眼(在鄰近間距(close pitch)的半穿孔)或施加于由雷射、預(yù)先模制而成的劃線或蝕刻線(穿過半圓柱空間23和四分之一圓柱空間25)來完成所述分離動(dòng)作。這些特性簡(jiǎn)化了制造過程，因此在制造過程期間通過消除對(duì)于用來處理基板20的個(gè)別單元的特殊載體夾具的需求而降低生產(chǎn)成本。此外，半圓柱空間23和四分之一圓柱空間25可用作連接頂部焊盤26、側(cè)部焊盤32和底部焊盤34的通孔。
基板20具有一個(gè)包括一熱接觸墊片36的底面29。所述熱接觸墊片36可使用諸如以下具有高導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性的材料制成金、銀、錫或包括(但不限于)貴金屬的其它材料。
圖3為說明圖1A和圖1B的半導(dǎo)體封裝的部分的側(cè)面剖視圖。具體而言，圖3說明了頂部散熱器40和透鏡50的側(cè)面剖視圖。參看圖1A、圖1B和圖3，頂部散熱器40由高導(dǎo)熱性材料制成，諸如鋁、銅、陶瓷、塑料、復(fù)合材料或這些材料的組合?？蓪⒁环N高溫且高機(jī)械強(qiáng)度的介電材料涂布到跡線22和24(除中心的晶粒附著區(qū)域之外)，以將其密封并防止其受到例如刮傷和氧化的物理及環(huán)境的侵害。所述涂布處理可為基板制造處理的一部分。當(dāng)使用所述涂布處理時(shí)，其可使基板20與頂部散熱器40絕緣。接著所述涂布物可覆蓋有一層高溫粘著劑，諸如THERMOSET所制造的熱界面材料，從而將基板20接合到頂部散熱器40。
頂部散熱器40可包括一個(gè)大體圍繞安裝于(圖2A和圖2C的)安裝墊片28上的LED組合60的反光面42。當(dāng)頂部散熱器40用于驅(qū)散晶粒封裝10中的LED所產(chǎn)生的熱量時(shí)，其可以由粘著劑或焊接點(diǎn)直接“頂部安裝”到外部散熱器上以更有效散熱。在另一實(shí)施例中，如果必須以一個(gè)可壓縮或非可壓縮介質(zhì)(如空氣或冷卻流體)來驅(qū)散熱量，那么可使所述頂部散熱器40配備有冷卻片或任何可增強(qiáng)所述頂部散熱器40與冷卻介質(zhì)之間熱轉(zhuǎn)移的部件。在所述的兩個(gè)實(shí)施例中，電端子和晶粒封裝10的底部散熱器20仍可使用(例如)通常的表面安裝技術(shù)(SMT)方法而連接于其應(yīng)用的印刷電路板(PCB)上。
反光面42反射部分的來自LED組合60的光，如試樣光線63所說明。所述光的其它部份則不會(huì)被反光面42所反射，如試樣光線61所說明。說明性光線61和63并非旨在代表通常用于光學(xué)領(lǐng)域中的光軌跡。為使光線有效反射，頂部散熱器40優(yōu)選地由可經(jīng)拋光的材料、經(jīng)鑄造的材料、經(jīng)模制的材料或其任意組合的材料制成?；蛘?，為實(shí)現(xiàn)高反射率，可使所述反光面42或整個(gè)散熱器40被如下高反射性材料電鍍或沉積例如銀、鋁或任何可用于達(dá)到所述目的的物質(zhì)。因此，頂部散熱器40也被稱為反光板40。如果要求晶粒封裝10具有熱性能和當(dāng)要求其具有熱性能時(shí)，所述反光板40可由高導(dǎo)熱性材料制成。在所說明的實(shí)施例中，反光面42被說明為一個(gè)相對(duì)于反光片的水平面呈(例如)45°角的平坦表面。本發(fā)明并不限于所說明的實(shí)施例。例如，反光面42可相對(duì)于反光片的水平面呈一個(gè)不同的角?；蛘?，反光片可呈拋物面、超環(huán)面或任何有助于滿足封裝所需光譜發(fā)光性能的其它形狀。
反光板40包括一個(gè)用于支撐并耦合到透鏡50的支架44。通過使用密封材料46(僅例如，柔軟并有彈性的硅材或聚合物)將LED組合60，密封于(圖1A和圖1B的)晶粒封裝10內(nèi)。所述密封材料46優(yōu)選為高溫聚合物，其具有高度的光穿透性且具有與透鏡50的折射系數(shù)相匹配或大致匹配的折射系數(shù)。所述密封材料46優(yōu)選地不受可改變其光穿透性和清晰度的大部分波長(zhǎng)的影響。
透鏡50由諸如以下具有高光穿透性的材料，僅例如玻璃、石英、高溫透明塑料或其組合材料。所述透鏡50被置于密封材料46頂上并附著于所述密封材料46。透鏡50并非牢固地接合于反光板40。此“浮動(dòng)式透鏡”設(shè)計(jì)將確保密封材料46可以在高、低溫條件下伸縮無虞。例如，當(dāng)晶粒封裝10在高溫環(huán)境下運(yùn)作或經(jīng)受高溫環(huán)境時(shí)，密封材料46比包含所述密封材料46的腔空間經(jīng)歷更大的體積膨脹。通過允許透鏡50可稍微自由地浮動(dòng)于密封材料46的頂部，那么將無任何密封材料可從其腔空間中被擠出。同樣，當(dāng)晶粒封裝10經(jīng)受低溫時(shí)，所述密封材料46將比構(gòu)成密封材料46腔空間的其它組件收縮得更多；透鏡由于密封材料46的收縮及其高度下降而自由地浮動(dòng)于密封材料46的頂部。因此，由于浮動(dòng)透鏡設(shè)計(jì)降低了密封材料46上的熱應(yīng)力，所以可在一個(gè)相對(duì)寬廣的溫度范圍內(nèi)保持晶粒封裝10的可靠性。
在某些實(shí)施例中，透鏡50界定了一個(gè)具有弧形、半圓形或其它幾何形狀的凹槽52，其中填補(bǔ)有光學(xué)材料，從而在(多個(gè))LED晶片發(fā)出的光離開晶粒封裝10之前影響或改變所述光的特性。一類光學(xué)材料的實(shí)例為發(fā)光轉(zhuǎn)換磷、染料、熒光聚合物或其它可吸收(多個(gè))晶片發(fā)出的光并再發(fā)出不同波長(zhǎng)的光的材料。另一類光學(xué)材料的實(shí)例為光擴(kuò)散劑，諸如碳酸鈣、散射粒子(諸如氧化鈦)或?yàn)榭煞稚⒒蛏⑸涔獾目锥??？蓪⑸鲜霾牧现腥魏螁为?dú)的一種材料或其組合應(yīng)用到透鏡上以獲得某種光譜發(fā)光性能。
圖4說明耦合到一個(gè)外部散熱器70的晶粒封裝10。參看圖4，熱接觸墊片36可通過使用如下材料而附著到所述外部散熱器70環(huán)氧樹脂、焊料或任何其它導(dǎo)熱性粘著劑、導(dǎo)電性粘著劑或具有導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性的粘著劑74。外部散熱器70可以是印刷電路板(PCB)或是其它可驅(qū)散晶粒封裝10的熱量的結(jié)構(gòu)。所述外部散熱器可包括電路元件(未圖示)或各種構(gòu)造中的散熱片72。
圖5到圖6D中展示出具有某種替代構(gòu)造的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。此第二實(shí)施例的部分與圖1A到圖4中所說明的第一實(shí)施例的對(duì)應(yīng)部分相類似。為方便起見，與第一實(shí)施例的部分相類似的圖5到圖6D中所說明的第二實(shí)施例的部分被配以相同的參考數(shù)字，相類似但已改變的部分被配以相同參考數(shù)字并附字母“a”，并且不同部分被配以不同的參考數(shù)字。
圖5為根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例的LED晶粒封裝10a的分解透視圖。參看圖5，本發(fā)明的發(fā)光晶粒封裝10a包括一個(gè)底部散熱器(基板)20a、一個(gè)頂部散熱器(反光板)40a和一個(gè)透鏡50。
圖6A、圖6B、圖6C和圖6D分別提供圖5的基板20a的頂視圖、側(cè)視圖、前視圖和仰視圖。參看圖5到圖6D，在所說明的實(shí)施例中，所述基板20a包括一個(gè)第一跡線22a和四個(gè)第二跡線24a。所述跡線22a和24a與圖2A的跡線22和24的配置不同?；?0a包括凸緣31，所述凸緣31界定了閂鎖空間33，以接納反光板40a的支腳35，進(jìn)而使反光板40a機(jī)械地嚙合于基板20a。
如上所述，易了解本發(fā)明具新穎性并提供相對(duì)于目前技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。雖然上文中描述并說明了本發(fā)明的特定實(shí)施例，但本發(fā)明并非局限于所描述和說明的部件的特定形式或配置。例如，不同的構(gòu)造、尺寸或材料都可用來實(shí)踐本發(fā)明。本發(fā)明受限于上述權(quán)利要求。上文中起草的權(quán)利要求中所利用的35 USC第112節(jié)的條款“的構(gòu)件或步驟”與詞組“的構(gòu)件”等同。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光晶粒封裝，其包含一個(gè)具有跡線的基板，其用于連接到一安裝墊片處的一個(gè)發(fā)光二極管組合；一個(gè)反光板，其耦合到所述基板并大體環(huán)繞所述安裝墊片；和大體覆蓋所述安裝墊片的透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光晶粒封裝，其進(jìn)一步包含一個(gè)安裝于所述基板上并連接到所述基板的所述跡線的發(fā)光二極管(LED)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光晶粒封裝，其中所述LED被密封于光學(xué)透明聚合物內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光晶粒封裝，其中所述基板包含具高導(dǎo)熱性的電絕緣材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光晶粒封裝，其中所述基板包含導(dǎo)熱材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光晶粒封裝，其進(jìn)一步包含一個(gè)耦合到所述基板的外部散熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光晶粒封裝，其中所述基板具有一個(gè)電鍍有金屬的底面，以用來與所述外部散熱器相耦合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光晶粒封裝，其中至少一條跡線從所述安裝墊片延伸到所述基板的一側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光晶粒封裝，其中所述基板在沿至少一側(cè)邊上包含凸緣，以用來機(jī)械地嚙合所述反光板。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光晶粒封裝，其中所述反光板大體環(huán)繞所述安裝墊片。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光晶粒封裝，其中所述反光板界定一個(gè)反光面。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光晶粒封裝，其中所述反光板包含高導(dǎo)熱性材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光晶粒封裝，其中所述反光板包含至少一個(gè)機(jī)械地嚙合于所述基板以增強(qiáng)熱轉(zhuǎn)移的支腳。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光晶粒封裝，，其中所述反光板連接到一個(gè)外部散熱器以允許來自所述封裝的熱量被驅(qū)散。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光晶粒封裝，其中所述反光板包含供散熱用的冷卻翼。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光晶粒封裝，其中所述透鏡包含一個(gè)適用于接收光化學(xué)物質(zhì)的凹槽。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光晶粒封裝，其中所述透鏡包含發(fā)光轉(zhuǎn)換磷。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光晶粒封裝，其中所述透鏡包含擴(kuò)散劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光晶粒封裝，其中所述透鏡包含磷。
20.一種半導(dǎo)體晶粒封裝，其包含一個(gè)在其頂面上具有跡線的底部散熱器；一個(gè)安裝于所述底部散熱器的所述頂面上的半導(dǎo)體晶片，所述半導(dǎo)體晶片電連接到所述底部散熱器的所述跡線上；和一個(gè)機(jī)械地耦合到所述底部散熱器的頂部散熱器。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其進(jìn)一步包含一個(gè)安裝于所述基板上并連接到所述基板的所述跡線的發(fā)光二極管(LED)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其中所述LED被密封。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其中所述基板包含具有高導(dǎo)熱性的電絕緣材料。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其進(jìn)一步包含一個(gè)耦合到所述基板的外部散熱器。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其中所述基板具有一個(gè)帶有熱接觸墊片的底面，以與所述外部散熱器相耦合。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其進(jìn)一步包含多個(gè)鄰近所述安裝墊片的安裝墊片，所述多個(gè)安裝墊片適用于允許一個(gè)發(fā)光二極管被安裝于所述基板上。
27.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其中至少一條跡線從所述基板的頂面延伸到所述基板的一側(cè)。
28.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其中所述基板界定出沿至少一側(cè)邊的凸緣，以機(jī)械地嚙合所述反光板。
29.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其中所述反光板大體環(huán)繞所述安裝墊片。
30.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其中所述反光板界定一個(gè)反光面。
31.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其中所述反光板包含高導(dǎo)熱性材料。
32.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其中所述反光板包含機(jī)械地嚙合于所述基板以增加熱接觸面積的支腳。
33.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其中所述透鏡所包含的材料選自一個(gè)由玻璃、石英和高溫塑料組成的群組。
34.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其中所述透鏡包含發(fā)光轉(zhuǎn)換磷。
35.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其中所述透鏡包含光學(xué)擴(kuò)散劑。
36.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其中所述透鏡包含磷。
37.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其中所述透鏡被放置于密封材料的上方并附著于所述密封材料。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其中所述密封材料包含彈性材料。
39.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其中所述透鏡包含選自一個(gè)由玻璃和石英所組成的群組的材料。
40.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體晶粒封裝，其中所述透鏡包含高透明的塑料材料。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種發(fā)光晶粒封裝(10)。所述晶粒封裝(10)包括一個(gè)基板(20)、一個(gè)反光板(40)和一個(gè)透鏡(50)。所述基板(20)由具有導(dǎo)熱性的電絕緣材料制成。所述基板(20)具有用于將外部電源連接到安裝墊片(28)處的發(fā)光二極管(LED)(60)的跡線(22、24)。所述反光板(40)耦合到所述基板(20)，并大體圍繞所述安裝墊片(28)。通過將一密封材料(46)弄濕并附著于所述透鏡(50)上，從而使所述透鏡(50)能夠相對(duì)于所述反光板(40)自由移動(dòng)并被抬高或降低，并且所述透鏡被置于距離(多個(gè))LED晶片的最佳位置處。所述透鏡(50)可以被任何影響所述裝置(10)性能的化學(xué)物質(zhì)的光學(xué)系統(tǒng)所涂布。在操作期間，所述LED(60)產(chǎn)生的熱量可通過所述基板(20)(充當(dāng)?shù)撞可崞?與所述反光板(40)(充當(dāng)頂部散熱器)而從所述LED(60)被驅(qū)散。所述反光板(40)包括一個(gè)反光面(42)以將來自LED(60)的光線導(dǎo)向所要的方向。
文檔編號(hào)H01L33/64GK1679168SQ03820849
公開日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2003年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月4日
發(fā)明者班·P·羅 申請(qǐng)人:克立公司