[发明专利]将LED裸片与引线框架带的接合

说明书

在一个实施例中，LED灯泡包括多个金属引线框架带，其包括至少第一带、第二带和第三带。第一LED裸片使其底部电极电且热耦接至第一带的顶表面。第二LED裸片使其底部电极电且热耦接至第二带的顶表面。第一LED裸片的顶部电极线接合至第二带，并且第二LED裸片的顶部电极线接合至第三带，以将第一LED裸片与第二LED裸片串联和并联连接。带然后弯曲以使LED裸片面对不同方向以在小空间中获得宽的发射型式。带然后被封闭在具有电引线的导热灯泡中。

技术领域

本发明涉及发光二极管（LED）的封装，并且具体涉及用于形成包含多个互连的LED裸片并且具有良好散热能力的LED模块的技术。

背景技术

大功率、高亮度LED在非常小的面积（例如，1mm²）中生成高热量，并且该热量必须高效地耗散，同时保持小的封装（或模块）尺寸。此外，为了生成非常高的通量，在相同封装中可以存在多个LED。这样的LED通常在封装中串联和/或并联连接。

在用于大功率LED的常见封装中，LED裸片的底部金属焊盘被焊接到可导热底座（例如，陶瓷）的顶部金属焊盘，并且LED裸片被封装。外部底座金属焊盘（电连接至LED裸片的阳极和阴极）随后焊接至印刷电路板（PCB）的焊盘，其中PCB有助于消散来自LED的热量并且向LED裸片供电。LED与底座和PCB的热耦接并不如直接与金属散热器的热耦接那样好。在存在串联连接的单个封装中的多个LED时，由于LED无法共享用于散热的大金属焊盘，热设计更加复杂。

这一散热问题在汽车前灯领域尤其严重，其中多个大功率LED必须在密封的前灯抛物线反射体中的焦点附近的小空间中传递高通量。

已经提出了各种用于封装多个LED的现有技术的LED模块，但仍然存在使得封装不适合汽车前灯的散热及尺寸问题。该现有技术的示例包括美国专利公开No 7806560、8371723、2013/0005055以及2008/0074871。

因此，所需要的是用于形成具有相对小的尺寸、具有优异的散热能力并且能够包含可以在诸如前灯、指示器灯或尾灯的汽车应用中使用的大功率LED阵列的LED模块的技术。

发明内容

在一个实施例中，大功率垂直LED在插入到前灯、指示器灯或尾灯总成的插座中的模块中使用，或者用于另一应用。每个LED裸片具有用作阴极的底部金属焊盘以及导热体。顶部电极是线接合焊盘并且用作阳极。

为了提供所需的通量以及电压降（诸如针对汽车中的12V供电），多个LED并联连接，并且并联组被串联连接。

在简单示例中，假设需要12个LED裸片以生成所需通量，其中存在四组并联连接的LED裸片（每组3个），并且四个组在电源端子两端串联连接。通过作为基于蓝光GaN的LED，而以诸如YAG磷光体的黄色磷光体在它们上方，LED可以发射白光。

第一组中的三个LED裸片使它们的底部焊盘直接焊接或银环氧胶合至作为引线框架的部分的公共第一铜带。第二组中的三个LED裸片使它们的底部焊盘直接焊接至作为引线框架的部分的公共第二铜带。第三组中的三个LED裸片使它们的底部焊盘直接焊接至作为引线框架的部分的公共第三铜带。在第一组中的LED裸片的阳极线接合至第二铜带。第二组中的LED裸片的阳极线接合至第三铜带。第三组中的LED裸片的阳极线接合至第四铜带。所有铜带具有反射性银层以实现反射比。

在另一实施例中，LED裸片具有用作阳极的底部金属焊盘以及导热体。顶部电极是线接合焊盘并且用作阴极。第一组中的LED裸片的阴极线接合至第二铜带。第二组中的LED裸片的阴极线接合至第三铜带。第三组中的LED裸片的阴极线接合至第四铜带。透明封装材料在诸如处于三个位置的铜带和LED裸片周围模制以允许带在封装壳体之间弯曲，但仍然在带之间提供机械耦接。在一个实施例中，透明封装材料用作可透光外壳。