专利名称：一种表面贴装式led封装体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到SMD LED封装技术，特别是涉及一种表面贴装式LED封装体，是新型的白光LED封装技术。
背景技术：
随着产业不断发展，LED由原来的DIP结构高速向SMD结构转变，SMD结构的LED具有重量轻、个体更小、自动化安装、发光角度大、颜色均勻、衰减少等优点越来越被人接受， 虽然一般SMD LED具有以上优点，但还是存在有衰减较大、导热较差、不能过大电流使用、价格贵等问题；如果在不改变产品的整体外观尺寸情况下，提高产品的导热及散热能力，并提高使用电流降低衰减并提高可靠性，至今在业界仍没有较好的解决办法。在现有的SMD LED制造中，采用PLCC2结构的产品(例如35 规格)和PLCC4结构产品(例如35 规格)较多，但上述结构都是采用普通的方式，例如EP2144305公开的 PLCC2采用一正一负两脚的方式，采用一只脚导热散热，另一只脚导电。普通的PLCC4为一正三负内部并联方式或二正二负并联方式，灯脚内部是分离，各灯脚分别导电导热。这样造成的结果是导热及散热面积过少，衰减大、可支持的电流低，从而导致产品寿命变短，不能发挥出LED的真正寿命长，免维护的好处。
发明内容本实用新型的目的是提供一种表面贴装式LED封装体，其可解决现有制造方法中衰减偏大、使用电流偏低、成本过高、寿命短等问题。为此，根据本实用新型的一个方面，提供了一种表面贴装式LED封装体，包括支架和其上的LED芯片，支架包括具有多个引脚电极的框架，其特征在于该封装体包括用于散热的多个具有同一极性的引脚电极，并且所述多个具有同一极性的引脚电极相互连通。优选地，还包括引线，所述芯片通过一根引线与所述多个具有同一极性的引脚电极电连接。优选地，框架在位于相邻的引脚电极之间的位置开有窗口。优选地，所述窗口有三个。优选地，所述封装体仅包含一个LED芯片，且框架包括一正三负或一负三正共计四个引脚电极。本实用新型采用了新的支架结构，并改进散热方式，提高产品的散热面积及热容量。常规PLCC2结构的产品采用单脚散热，而造成LED亮度衰减过大的原因，除了所使用的晶片，胶水等原因外，还有一个重点是由晶片产生的热量能否快速导出，支架的热容量，散热方式有很大关系，针对此些特性，需要设计出一种新的框架结构。使用合理的耐冲击、耐内应力解决方案，解决了产品的可靠性。框架的金属用量越多，那支架的热容和导热能力将成倍提高，像我司此支架底部全部使用采用铜材，将提高热容和导热能力，但此方法还是存在有致命问题，分析后，本实用新型创新性的采用增加底部窗口来解决。为得确实的测试参数，需对测试机台进行改进，使其能批量测试此产品并得到测试参数。常规的PLCC2结构的测试机为正负极各一边，而此产品存在有正负在同一边的情况，按常规测试方法时，容易短路，无法进行测试，创新性的改进机台，使产品能批量测试。本实用新型采用改进的灯脚方式，提高了客户焊接的可靠性，提高产品的寿命。当客户使用普通PLCC2结构的LED，在过回流焊焊接不好时，易导致焊接不良，造成死灯等，并且会导致散热不良，使产品的寿命大打折扣，而本实用新型创新性的四脚方案为产品可靠性提供了保障。
图la、图lb、图lc、和图Id为本实用新型实施例的LED封装结构，其中，引脚1、3、 4为负极，引脚2为正极，或引脚1、3、4为正极，引脚2为负极；X表示芯片，F表示缺口。图2为本实用新型产品的产品衰减图。图3为本实用新型的封装结构的窗口结构。
具体实施方式
下面结合实施例，对本实用新型进行详尽的说明。图la、图lb、图lc、和图Id描述了一种表面贴装式LED封装体，包括封装体的顶视图、侧视图和安装上芯片后的顶视图。本实用新型的一个主要方面在于对支架进行了改进。通常，支架是指将框架和PPA 结合在一起的结合体，框架是指金属部份，PPA是指沾附在框架上的白色塑料；框架起到导电导热及固定芯片的作用，PPA起到给胶水定型、反光的作用，支架是通过PPA将框架包裹形成固有的型态以供达成某种要求的整体。它们之间是先用冲压机将铜料带冲压成具有各功能形状的框架，然后通过注塑机将PPA包裹成框架上，再通过折脚机、切断机切断成一片一片的支架。本实用新型的支架包括具有多个引脚电极的框架，其中，3只脚(图中1、3、4脚) 在冲压后仍然是相连的，所以可以作为同一极性的引脚电极来使用。此产品采PLCC4结构， 其中有3只脚用来散热(图中1、3、4脚)。具体而言，从图la、图lb、图lc、和图Id可以看出，支架上包括1、2、3、4共四个电极。芯片通过一根引线和引脚电极1、3、4相连接，通过一根引线和引脚电极2相连接。与常规的PLCC2结构的产品相比，产品由原来的1只脚导热散热增加到3只脚来散热，散热面积及热容量变成了常规PLCC2结构SMD的3倍，从而能及时将芯片产生的热量通过多脚及时导到PCB板上散热，降低芯片的周围温度，达到降低产品衰减的目的，如图2所示。经过多次试验及验证，确认金属材料与所灌注的胶水的结合性较差，一旦控制不好，在后期客户的使用中很容易导致支架与灌注的胶水脱离，从而使支架与胶水之间产生隔层，严重者导致发光变色、死灯等异常；而PPA与胶水的结合性非常好，因此对此方案进行改进，引入了窗口结构。提高了沾合性，提高了产品的可靠性。本实用新型在支架的底部将框架开出A、B、C三个窗口，使PPA从这三部份露出，并与原来正负极露出的PPA形成一个对边结合位，使结合位达到平衡，从而增加胶水与支架以及PPA与框架的结合力，解决后期客户使用时因胶体膨涨产生的应力导致胶水与支架隔层问题，并解决死灯与发光变色问题。
4[0025]更进一步的解释。在3脚与4脚之间的连接框架的中间开出一个窗口 A，负责提高 3脚和4脚之间胶水与PPA及框架之间的结合力。在1脚与3脚之间的连接框架的中间开出一个窗口 B，负责提高1脚和3脚之间胶水与PPA及框架之间的结合力。将1脚与2脚之间的框架上多切除一块，使与A窗口相对等，负责提高1脚与2脚之间的粘合力。ABC三个窗口与原来2脚与4脚之间的过道E形成一个十字状，使ABCE之间的抗拉力达到平衡。 PPA从ABC窗口及2脚与1、3、4脚之间的过道露出，即可以锁定框架，提高框架与PPA之间的粘合力。根据本实用新型，窗口层这种结构，有效地粘合了框架和PPA，解决了金属材料与所灌注的胶水的结合性较差这一难题。常规产品在回流焊时，容易出现焊锡裂开、爬锡不良、空洞等，一旦产生以上不良， 产品的可靠得不到保证，而本实用新型因为采用多脚导电导热，在源头上就保证了产品的可靠性。创新的四脚方案，使客户在使用时更可靠。因采用PLCC4结构，当3只散热脚中只要有一只脚焊接正常，就不会影响产品散热和导电，产品的可靠性即可得到保证。工艺方面，因采用新结构支架，为保证产品合理的导热散热，提高产品的可靠性， 需对产品生产工艺进行改进。首先，对固晶工艺进行了改进。针对常规产品采用1只脚散热的方式，不需要考虑芯片的固晶位置，而新结构产品因为采用新的导热方式，为达到平均的导热散热，芯片必须放在支架的正中间，而固定芯片的固定胶必须点在支架中间，而固晶胶的用量直接影响晶片的热量导出和光通量的输出。为保证固晶胶多少稳定性以及位置的准确性，采用固晶准确性非常高的设备进行固晶，设备精度达到lum。要承受较高的电流及过高的晶片温度，因此对导热胶的材料选择要求较高，本实用新型通过对现有产品的分析，发现导致产品衰减较大，除了晶片框架散热差之外，无法将 LED芯片产生的温度导出而致LED芯片周围温度过高，从而使芯片周围胶水黄变从而使亮度衰减，另一种为芯片的固晶导热及耐热较差，在长时间使用下，容易黄变，从而导致产品亮度衰较严重。根据分析情况，通过与供应商的合作，采用一种能够耐高温、导热性较好的硅树脂类胶水进行固晶。而芯片的选择与普通白光的芯片采用一样的规格尺寸。框架选择方面，本实用新型选用以下材料，框架为红铜，碗杯壁为118材料，镀银厚度要求4um以上。荧光胶的好坏决定产品的光量输出以及产品的耐气候性，好的保护胶能提高芯片的光输出，并在长时间使用下不会出现变色，根据以上状况分析，本实用新型采用一种折射率较高的硅树脂进行封装，提高了产品的光的输出和耐气候性。设备方面，本实用新型的全自动固晶机、全自动焊线机、点胶机、分光测试机、检验测试机等关键设备对产品质量影响重大，以购买进口成熟设备为主，保证产品质量性能的稳定性。因白光产品对一致性要求较高，对自动测试设备的要求较高，除购买国际顶级测试主机外，还需对测试时LED的位置进行一致性确认，以保证产品发光颜色的一致。此外，还对自动测试设备进行适应性改造。针对此产品的特殊结构，分析研究此产品的测试方法，经过多次设备改进，解决了自动测试技术，提高生产效率，实现一次性实时测试，并得出实际测试参数，为保证产品的一致性，对测试机进行了进行特殊的改进，协助校正，使测试数据更准确。改进测试爪由原来的单边单测试爪为单边双测试爪，每个爪电流可以分别连接，按本产品的脚位要求，将1和3脚断开，采用2和4脚进行测试，采用此方案后，本产品正向或反向进入测试站进行测试都不会存在短路情况，解决批量测试问题。测试座上的1脚和3脚辅助校正灯的位置，使测试结果更加准确。 以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种表面贴装式LED封装体，包括支架和其上的LED芯片，支架包括具有多个引脚电极的框架，其特征在于该封装体包括用于散热的多个具有同一极性的引脚电极，并且所述多个具有同一极性的引脚电极相互连通。
2.如权利要求1所述的LED封装体，其特征在于，还包括引线，所述芯片通过一根引线或导电物质与所述多个具有同一极性的引脚电极连接。
3.如权利要求1所述的LED封装体，其特征在于，框架在位于相邻的引脚电极之间的位置设有窗口。
4.如权利要求3所述的LED封装体，其特征在于，所述窗口有三个。
5.如权利要求1所述的LED封装体，其特征在于所述封装体仅包含一个LED芯片，且框架包括一正电极引脚和三负电极引脚，或一负电极引脚和三正电极引脚。
专利摘要一种表面贴装式LED封装体，包括支架和其上的LED芯片，支架包括具有多个引脚电极的框架，其特征在于该封装体包括用于散热的多个具有同一极性的引脚电极，并且所述多个具有同一极性的引脚电极相互联通。本实用新型采用了一种新的支架结构，采用多脚散热方式，提高了产品的散热面积及热容量，解决了常规PLCC2结构因采用单脚散热而造成LED亮度衰减过大的问题，能够将热量快速导出；同时，本实用新型使用合理的耐冲击、耐内应力解决方案，解决了产品的可靠性。
文档编号H01L33/62GK202076314SQ20112002209
公开日2011年12月14日 申请日期2011年1月24日 优先权日2011年1月24日
发明者李邵立, 雒继军 申请人:佛山市蓝箭电子有限公司