多芯片发光二极管封装结构

技术领域

本申请涉及一种具有多芯片的发光二极管封装结构，特别是指一种搭载芯片用的金属导线架阵列，经过封装后，形成发光二极管封装结构。

背景技术

先前技术用以搭载芯片用的导线架(lead frame)，通常以金属片制造成为阵列状，经过固晶(Die attachment)、打线(Wire bond)及树脂封装(package)等程序后，透过切割(Saw)而将导线架相互连接的部分切开。

每一导线架具有不同极性的金属料片，然而不同导线架的金属料片之间还需要通过连接架桥合适地连接，以避免连片切割制程中造成孤岛的状况。此外，由于导线架的尺寸小型化的发展，连接金属料片的连接架桥需要适当地安排，不然经过切割后产生的毛边，可能导致导线架发生短路。

再者，导线架之间的连接强度也需要考虑，以避免在树脂封装的塑料射出过程中，导致导线架偏离的问题。

发明内容

本申请要解决的技术问题，更在于提供一种多芯片发光二极管封装结构，解决连片切割制程中可能产生的孤岛问题并且确保塑料射出的稳定性，以增加产品的良率。

为了解决上述技术问题，根据本申请的其中一种方案，提供一种多芯片发光二极管封装结构，包括多个芯片、一导线架、一绝缘封装体及一透光充填料。所述导线架包括四个承载基板，每一所述承载基板的侧边沿着同一平面向外延伸三个导脚，所述导线架具有一正面及一相对于所述正面的底面，其中多个所述芯片置于所述导线架的所述正面。所述绝缘封装体包覆所述导线架，所述绝缘封装体具有一凹陷状的反射部。所述透光充填料填覆于所述反射部。其中所述导线架的多个所述导脚外露于所述绝缘封装体，其中所述绝缘封装体的每一侧外露有三个所述导脚并且其中二个所述导脚具有相同极性。

本申请具有以下有益效果：本申请可解决连片切割制程中可能产生的孤岛问题，并且增加导线架之间连接强度以确保塑料射出的稳定性。

为了能更进一步了解本申请为达成既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本申请的详细说明、附图，相信本申请的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体之了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本申请加以限制者。

附图说明

图1为本申请的搭载芯片用的导线架阵列的正面平面图。

图2为本申请的搭载芯片用的导线架阵列的底面平面图。

图3为本申请的搭载芯片用的导线架阵列的底面立体图。

图4为本申请的导线架阵列完成封装尚未切割的立体图。

图5为本申请的多芯片发光二极管封装结构的透视图。

图6为本申请的多芯片发光二极管封装结构的右侧视图。

图7为本申请的多芯片发光二极管封装结构的俯视图。

图8为本申请的多芯片发光二极管封装结构的仰视图。

图9为本申请沿着图7中IX-IX线的剖视图。

图10为本申请沿着图7中X-X线的剖视图。

具体实施方式

请参考图1及图2，为本申请的搭载芯片用的导线架阵列的正面平面图及底面平面图。本申请提供一种搭载芯片用的导线架阵列1R，其包括多个导线架10。本实施例以四个导线架10为一阵列单元说明其详细结构，但导线架10的数量不限于此。导线架10其他位置的结构可依此类推。

每一导线架10的中心形成一功能区F，功能区F是指可用以承载芯片并提供相关功能的区域，例如承载发光芯片以提供发光的功能。其中任四个彼此相邻的导线架10之间形成十字状的切割道S1、S2。四个彼此相邻的导线架10被切割道S1、S2分开而形成四个象限(Quadrant)。

如图1所示，本实施例中，任何四个彼此相邻的导线架10之间共具有两对连接架桥组19。两对连接架桥组19分别横贯所述切割道S1、S2。每两个相邻的导线架10各通过一个连接架桥组19连接；每一连接架桥组19各具有一第一连接架桥191、一斜向连接架桥192及一第二连接架桥193。四个第一连接架桥191共同围绕形成一呈封闭状的中心孔区190，所述中心孔区190位于四个彼此相邻的所述导线架10的中心且大致呈方形。如图1及图2所示，中心孔区190大约呈四边形，四个连接架桥组19分别位于中心孔区190的上、下、左、右。四个所述斜向连接架桥192对应地位于四个所述第一连接架桥191与四个所述第二连接架桥193之间，每一连接架桥组19大致排列成N或Z字形。本申请的导线架阵列1R通过上述两对连接架桥组19以及呈封闭状的中心孔区190结构，有效解决连片切割制程中可能产生的孤岛问题。Z字形(或N字形)的连接架桥组19可以有效增加导线架阵列1R间连接的强度以确保塑料射出的稳定性。

本实施例所有的连接架桥组19的排列方式是一致的，上述N字形相同于Z字形，只是因为不同的观察角度。如图1所示的角度，位于中心孔区190两侧的连接架桥组19大致呈N字形，位于中心孔区190上方与下方的连接架桥组19大致呈Z字形。

请参阅图1下方的连接架桥组19，本实施例中，每一连接架桥组19的斜向连接架桥192分别与第一连接架桥191以及第二连接架桥193各自形成一锐角夹角θ。更进一步的说，该些第一连接架桥191与该些第二连接架桥193大致垂直于切割道S1、S2，也可以称为垂直连接架桥。其中位于中心孔区190相对两侧的该些第一连接架桥191与该些第二连接架桥193彼此平行。

本实施例的每一导线架10具有四个承载基板12，每一承载基板12大致呈正方形，四个承载基板12之间形成十字状的分隔通道120，其中每一个承载基板12各连接有一个第一连接架桥191、一个斜向连接架桥192及一个第二连接架桥193。其中每一斜向连接架桥192的两端分别连接二个承载基板12的角落，第一连接架桥191与第二连接架桥193的末端均大致垂直地连接于承载基板12的侧边。

补充说明，本实施例每一斜向连接架桥192的任一末端不连接于第一连接架桥191的任一末端，并且不连接于第二连接架桥193的任一末端。由此，当导线架阵列1R沿着切割道S1、S2切割后，剩余的斜向连接架桥192、第一连接架桥191与第二连接架桥193能良好地被分开。本实施例较佳的能使切割后的斜向连接架桥192、第一连接架桥191与第二连接架桥193的自由端能等距地的分开。透过上述结构设计，本实施例不会受到切割公差的影响。

本实施例为使导线架10与绝缘封装材料能更良好地结合，其中该导线架阵列1R具有一正面(如图1所示)及一与正面相对的底面(如图2所示)。请参阅图1，在每一导线架10的正面，每一承载基板12的一外侧角落各形成一半盲凹陷部122。所述“半盲”是指以部分蚀刻(half etching)的方式，移除金属料片的部分料厚，通常大约移除一半的厚度。每一承载基板12具有四个半盲凹陷部122分布于四个外侧角落。本实施例的半盲凹陷部122由承载基板12正面的角落朝向承载基板12的中心凹陷地延伸，每一半盲凹陷部122大约占有承载基板12的四分之一的面积。更具体的说，每一半盲凹陷部122延伸至导线架10的功能区F内。

请参阅图2及图3，本实施例还在每一承载基板12靠近底面的内侧边沿着分隔通道120各形成一半盲阶梯结构124。本实施例在蚀刻的过程，较佳的一并蚀刻所述连接架桥组19的部分厚度，换句话说，第一连接架桥191、斜向连接架桥192及第二连接架桥193的厚度大致等于半盲凹陷部122的厚度。换句话说，所有连接架桥组19的厚度小于所述承载基板12的厚度。由此，本实施例可以减少所述连接架桥组19切割过程所产生的毛边。

本实施例在固晶后，(必要时可以包括打线)，当进行封装时，导线架10每一侧边的连接架桥组19具有三个连接架桥可以增加承载基板12之间的连接强度。图1的导线架阵列1R封装后，如图4所示，沿着切割道S1、S2切割，如图5所示，形成一具有多芯片的发光二极管封装结构100，或简称发光二极管封装结构100。发光二极管封装结构100包括导线架10、绝缘封装体20、多个芯片30、透光充填料40。导线架10包括四个承载基板12分别可搭载红光、绿光、蓝光的发光芯片，例如红光波长620至630nm，绿光波长520至535nm，蓝光波长447至472nm。然而本实施例并不限制于此，可以依需求而设计。发光芯片可以独立点亮，或者一起点亮而混成白光。补充说明，本申请图4及图7中的打线以虚线表示，意思是可以省略而应用不需要打线的芯片，例如覆晶式芯片。本申请也不限制于水平式芯片。承载基板12外露于绝缘封装体20的底面而作为电极(如图8所示)。每一承载基板12沿着同一平面向外延伸三个导脚191a，192a，193a。更具体的说，每一承载基板12的两个侧边沿着同一平面向外延伸三个导脚，该些导脚也就是切割后剩余的第一连接架桥191、斜向连接架桥192及第二连接架桥193外露于绝缘封装体20外。其中二个所述导脚具有相同极性。其中多个芯片30置于导线架10的正面。绝缘封装体20包覆导线架10，绝缘封装体20可以是环氧树脂材料，例如环氧树脂注塑化合物(Epoxy Molding Compound，EMC)封装材料。绝缘封装体20具有一凹陷状的反射部22。透光充填料40填覆于反射部22，並包覆多个芯片30。

请参阅图5及图6，本实施例的多芯片发光二极管封装结构100，其中反射部22具有二组相对的弧面222彼此连接形成四个交叉点(T1、T2)，其中四个所述弧面222的弧半径R彼此相等并且不位于同一圆心。其中三个交叉点T1各形成一导圆角，其中一个交叉点T2具有一极性辨识结构23。极性辨识结构23例如可以是缺角的形状。但本申请不限制于此，极性辨识结构23只要不同于交叉点T1的形状即可。本实施例通过在交叉点T2以几何形状的差异提供辨识发光二极管封装结构100的方向，可以解决小尺寸模具模仁的设计瓶颈。

请配合参阅图7至图9，本实施例的反射部22经过特别的设计，具体的说，绝缘封装体20呈正方形，假设每边的边长为W，四个弧面222的圆心C分别位于绝缘封装体20的四个边的中间，弧半径R小于绝缘封装体20的边长W。弧半径R的范围在于可露出部分的半盲凹陷部122，但不露出全部的半盲凹陷部122，四个交叉点(T1、T2)都位于半盲凹陷部122的范围内，使得绝缘封装体20与透光充填料40共同结合于半盲凹陷部122内，由此提供与导线架10更强的结合力。换句话，由图5观看，弧半径R等于绝缘封装体20减去一预定长度，预定长度大于垂直连接架桥(第一连接架桥191或第二连接架桥193)的一半长度，并小于垂直连接架桥的长度与半盲凹陷部122的宽度和。以本实施例具体例子，绝缘封装体20的边长W大约于1.2mm，上述预定长度为0.1mm。

本申请的弧面222并不限制于上述的圆弧，也可以是椭圆形或抛物线的弧面。上述反射部22的几何形状的优点，较佳于传统的圆形的反射部，或方形的反射部。本实施例的反射部22形成的功能区大于圆形的反射部形成的功能区，或者说，固晶面积较大。本实施例的反射部22的反射效果优于方形的反射部。本实施例的反射部22形成的功能区最大约有90％的发光二极管封装结构100的面积。

如图7、图9及图10所示，本实施例的绝缘封装体20填满四个半盲凹陷部122。其中绝缘封装体20于四个交叉点(T1、T2)与四个承载基板12的正面处形成有包覆延伸结构223，包覆延伸结构223由上半的反射部22的内侧向下延伸而填满每一半盲凹陷部122内。此外，如图7所示，四个承载基板12之间形成十字状的分隔通道120。每一承载基板12靠近底面的内侧边沿着十字状的分隔通道120各形成一半盲阶梯结构124，如图9及图10所示。绝缘封装体20于两个相邻的半盲阶梯结构124之间充填形成一绝缘分隔部224，由剖视的角度，绝缘分隔部224呈上半部较窄，下半部较宽的结构。此种结构设计的优点在于，当填入绝缘封装体20结合于半盲阶梯结构124，可以增加外界至反射部22的距离，换句话说，可以减缓外界水气侵入发光二极管封装结构100的内部。由此可增加产品的可靠度与寿命。此外，绝缘封装体20还由反射部22的外侧延伸至四个承载基板12的底面周围，而形成周围延伸部226。周围延伸部226切齐于承载基板12的底面。

综上所述，本申请的特点及功能在于，任四个彼此相邻的导线架10之间具有两对呈Z字形(或N字形)连接架桥组，并共同围绕形成呈封闭状的中心孔区190，不仅可以有效解决连片切割制程中可能产生的孤岛问题，还可以增加导线架10之间连接强度以确保塑料射出的稳定性。导线架10部分蚀刻形成半盲结构，其中半盲凹陷部122可以增加强绝缘封装体20与导线架10的结合强度，沿着十字状的分隔通道120形成的半盲阶梯结构124，可以减少水气入侵。反射部22由二组相对的弧面222彼此连接而成，不仅可提供较大的功能区并且可提供良好反射效果。利用反射部22的角落以几何形状的差异，供辨识发光二极管封装结构100的方向。

以上所述仅为本申请的较佳可行实施例，凡依本申请申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本申请的涵盖范围。