[发明专利]LED封装结构以及制造它使用的引线框架

说明书

技术领域

本发明大体涉及集成电路(IC)封装技术。更具体地，本发明的实施例关于用于发光二极管(LEDs)的带凹腔的引线框架封装。

背景技术

引线框架通常用于封装IC。图1中示出了已知的引线框架IC封装技术的一个示例。图1为常规的模制成型引线框架封装(MLP)10的简化剖视图。MLP 10包括通过粘合剂13附连到引线框架的晶片垫14(也被称作晶片盘)的IC晶片12。位于IC晶片12顶部的联接垫18通过线联接19连接到引线框架的引线16。密封材料20覆盖包含有IC晶片12、线联接(wirebonds)19以及晶片垫14和引线16的上部表面的封装。晶片垫14和引线16底部暴露以利于IC晶片12散热并减小MLP 10的整体厚度。在晶片垫14和引线16的侧壁表面上形成引线框架的半蚀刻部分17。密封材料20在半蚀刻部分17下面延伸以便将晶片垫14和引线16机械固定到MLP 10上。

MLP 10典型地为利用引线框架带以矩阵图案形成的多个IC封装中的一个。图2为常规引线框架带30的简化俯视图，该引线框架带可被用于形成多个引线框架封装。引线框架带30包括外部框架32，多个水平和竖直的连接杆36，38附连到外部框架上。水平和竖直连接杆36，38限定以矩阵形式设置的多个内部框架40，每个都包括IC接收区(或晶片垫)。在该示例中，引线框架带30包括9×9个内部框架40的矩阵。外部框架32包括多个定位孔34，其可被用于在晶片附连(die attach)、线联接、密封和单体化工艺(singulation processes)期间，将引线框架带30定位在适当的工具上。

图3为一部分引线框架带的放大视图。图3示出了在图2的虚线框A内的部分引线框架带30。图3示出了位于每个内部框架40内的晶片垫14和引线16。

一些LED组装工艺利用与图1和3中所示出的引线框架类似的引线框架，且该引线框架可包括晶片垫、引线、半蚀刻部分和密封材料。图4中示出了一个实施例，其中，LED晶片42被正好设置在晶片垫44的顶部，且随后被放置在形成围绕LED晶片42的腔的圆顶45(或镜片)下方。存在某些与这种LED封装技术有关的局限。例如，由于光侧向发散和/或LED晶片42和圆顶45之间的不精确对齐而导致的发光效率低下。

还存在与目前LED封装技术有关的制造局限。例如，目前的LED封装技术通常受到由低密度引线框架和/或衬底、低生产速度(每小时生产的单位数目)、高资金投入、对于新工具和资格证书的较长交付周期以及其他局限而导致的低生产率的困扰。

考虑到上述内容并鉴于缩短LED生产生命周期的总体趋势，期望改进的LED封装及制造方法。

发明内容

本发明的实施例提供一种在晶片垫的顶部表面具有凹腔的LED引线框架封装。LED晶片可被设置在凹腔内，且凹腔的侧壁可用作从LED晶片射出的光的反射器。进一步，侧壁的角度可被选择以便为从LED晶片射出的光提供期望的光束轮廓(例如，聚焦、准直或宽角度的)。

在本发明的实施例中，提供一种LED封装，其包括具有底部平表面、上部表面和中心定位凹腔的晶片垫。凹腔具有在底部平表面和上部表面之间的芯片附连表面。凹腔还具有从凹入的芯片附连表面延伸到上部表面的侧壁。该封装另外还具有设置在晶片垫的相反侧上的第一和第二引线。第一和第二引线具有：与晶片垫的底部平表面共同延伸的底部平表面和与晶片垫的上部表面共同延伸的上部平表面。LED芯片被附连到位于凹腔内的芯片附连表面。LED芯片具有定位在其上部表面上的第一和第二联接垫。第一和第二联接垫分别通过第一和第二导体电连接到第一和第二引线。该封装进一步包括具有密封剂的封装主体，其中，密封剂填充晶片垫和第一及第二引线之间的空间以便形成与晶片垫的底部平表面和第一及第二引线的底部平表面共同延伸的底部密封表面。

在另一个实施例中，多个LED芯片被附连到晶片垫的凹腔的芯片附连表面上。每个LED芯片都具有定位在芯片的上部表面上的第一和第二联接垫。多组第一及第二引线设置在晶片垫的相反侧上。为多个芯片中的每个LED芯片提供一组第一及第二引线，以使得每组第一及第二联接垫分别通过每组第一及第二导体电连接至每组第一及第二引线。