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JP2013172150A - 発光ダイオードパッケージの製造方法 - Google Patents

発光ダイオードパッケージの製造方法 Download PDF

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新強 林
Pin-Chuan Chen
濱全 陳
Ryukin Chin
隆欣 陳
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Abstract

【課題】本発明は、反射カップが酸化変質せず且つ製造が容易である発光ダイオードパッケージの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る発光ダイオードパッケージの製造方法は、表面に複数の電極構造が設置される基板を提供するステップと、基板の表面に複数の環状溝が設けられるモールド層を設置し、各環状溝と基板の表面とが共に、カップ状のキャビティを形成するステップと、金属材料を各キャビティに充填するステップと、モールド層を除去して複数の反射カップを形成し、反射カップに対応していない部分は全て露出されるステップと、反射カップの表面及び電極構造の表面に光沢処理を行うステップと、反射カップ内の電極構造に発光ダイオードチップをそれぞれ固定するステップと、発光ダイオードチップを覆う封止体を形成するステップと、基板を切断して複数の発光ダイオードパッケージを形成するステップと、を備える。
【選択図】図８

Description

本発明は、発光ダイオードパッケージの製造方法に関するものである。
発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）は、電流を特定の波長の光に変換できる半導体素子からできており、高輝度、低電圧、低消費電力、長寿命である等の利点を有することから、新しいタイプの光源として、現在広く利用されている。
従来の発光ダイオードパッケージは、一般的に、発光ダイオードチップから出射した光を反射するための反射カップを設置する必要がある。この反射カップは、一般的に、プラスチック或いはセラミックからなる。しかし、プラスチック材料は、高温下で酸化し易いため、黄色に変色した後劣化する。また、セラミック材料は、反射性を有していないため、セラミック材料からなる反射カップに電気めっき或いは噴霧によって、反射材料を塗布する必要がある。従って、プロセスが複雑である。
前記課題を解決するために、本発明は、反射カップが酸化変質せず且つ製造が容易である発光ダイオードパッケージの製造方法を提供する。
本発明に係る発光ダイオードパッケージの製造方法は、基板を提供し、前記基板の表面には、互いに離隔する複数の電極構造が設置され、前記各電極構造は、互いに離隔して設置された第一電極及び第二電極を備えるステップと、前記基板の前記電極構造が設置された表面にモールド層を設置し、前記モールド層には、前記モールド層の上表面から下表面を貫通する複数の環状溝が設けられ、前記各環状溝と前記基板の表面とが共に、カップ状のキャビティを形成するステップと、金属材料を提供して、前記金属材料を前記各キャビティに充填するステップと、前記モールド層を除去して、前記金属材料を固化した後、複数の反射カップを形成し、前記各反射カップは、対応する前記電極構造にそれぞれ位置し、前記各電極構造の中央部には凹部が形成され、この時、前記電極構造における前記反射カップに対応していない部分が全て露出されるステップと、前記反射カップの表面及び前記反射カップの前記凹部から露出された前記電極構造の表面に光沢処理を行うステップと、前記各反射カップの前記凹部内の前記電極構造に発光ダイオードチップをそれぞれ設置するステップと、前記各反射カップの前記凹部内に前記発光ダイオードチップを覆う封止体を形成するステップと、前記基板を切断して、複数の発光ダイオードパッケージを形成するステップと、を備える。
従来の技術と比べて、本発明の発光ダイオードパッケージの製造方法は、基板にモールド層を設置した後、モールド層に環状溝を設け、この環状溝と基板の表面とは共に、カップ状のキャビティを形成する。次に、金属材料をキャビティに充填した後、モールド層を除去して金属材料を固化して反射カップを形成する。最後に、反射カップの表面に光沢処理を行う。従って、本発明の発光ダイオードパッケージの製造方法は容易であり、また、金属材料が固化して形成された反射カップは、高温下で酸化されず且つ優れた光反射能力を持つ。
本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１４を参照すると、本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージ１００は、電極構造１１を有する基板１０と、電極構造１１上に設置され且つ電極構造１１に接続される発光ダイオードチップ４０と、発光ダイオードチップ４０を囲んで設置された反射カップ３０と、発光ダイオードチップ４０を封止する封止体５０と、を備える。
本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージ１００の製造方法は、下記のステップ１〜ステップ１０を備える。
図１を参照すると、ステップ１において、基板１０を提供する。基板１０の上表面には、電極構造１１が設置され、電極構造１１は、互いに離隔して設置された第一電極１１１及び第二電極１１２を備える。基板１０は、シリコン或いはセラミックからなり、電極構造１１は、導電性材料からなる。
図２から図４を参照すると、ステップ２において、基板１０の上表面にモールド層２０を設置する。モールド層２０には、互いに離隔し且つモールド層２０の上表面から下表面を貫通する複数の環状溝２２が設けられている。モールド層２０の環状溝２２と基板１０の上表面とは共に、カップ状のキャビティ２１を形成する。
図５を参照すると、ステップ３において、支持板２００及び金属材料３００を提供する。支持板２００は、フィルム状の板体であり、その上面には、支持板２００を貫通し且つキャビティ２１と対応する複数の貫通孔２０１が形成されている。本実施形態において、金属材料３００は、銀粉末及びガラス材料とコロイドとの混合物である。また、金属材料３００には、他の金属粉を混入しても良い。
図６及び図７を参照すると、ステップ４において、支持板２００の貫通孔２０１をキャビティ２１にそれぞれ対応させるように、支持板２００をモールド層２０の上表面に設置する。次に、金属材料３００を支持板２００の上表面に設置した後、スクレーパ４００を介して、支持板２００の上表面の金属材料３００を削ぎ取ることにより、金属材料３００は貫通孔２０１を介してキャビティ２１に充填される。
図８を参照すると、ステップ５において、支持板２００及びモールド層２０を除去する。
図９を参照すると、ステップ６において、金属材料３００が固化すると、複数の反射カップ３０が形成される。各反射カップ３０は、対応する電極構造１１にそれぞれ位置し、各電極構造１１の中央部には凹部３１が形成される。この時、電極構造１１における反射カップ３０に対応していない部分は全て露出している。金属材料３００は、焼結によって固化されて反射カップ３０を形成する。
ステップ７において、反射カップ３０の表面及び反射カップ３０の凹部３１から露出している電極構造１１の表面に光沢処理を行う。光沢処理は、図１０に示すように、研磨工具５００を利用して、反射カップ３０の表面及び反射カップ３０の凹部３１から露出している電極構造１１の表面を研磨する。或いは、図１１に示すように、エッチング液によって、反射カップ３０の表面及び反射カップ３０の凹部３１から露出している電極構造１１の表面をエッチングする。このエッチングの工程では、基板１０を反転させて、反射カップ３０及び電極構造１１をエッチング液６００の中に浸漬する。
図１２を参照すると、ステップ８において、各反射カップ３０の凹部３１内の電極構造１１に少なくとも１つの発光ダイオードチップ４０を設置し、発光ダイオード４０を第一電極１１１及び第二電極１１２にそれぞれ接続する。本実施形態において、発光ダイオードチップ４０は、フリップチップの方式によって、第一電極１１１及び第二電極１１２にそれぞれ接続する。また、光ダイオードチップ４０は、リード線を介して電極構造に接続することもできる。
図１３を参照すると、ステップ９において、発光ダイオードチップ４０を覆う封止体５０を形成する。本実施形態において、封止体５０は、ペーストディスペンサーによって反射カップ３０の凹部３１に注入され、封止体５０が反射カップ３０の凹部３１に完全に充填された後、封止体５０の上表面と反射コップ３０の上表面とが同じ平面上に位置するまで金型（図示せず）によって押圧する。また、発光ダイオードチップ４０からの光に所望の色変化を行いたい場合は、封止体５０の表面に蛍光物質を塗布する或いは封止体の中に蛍光物質を混入しても良い。
図１４を参照すると、ステップ１０において、基板１０を切断し、複数の発光ダイオードパッケージ１００を形成する。
他の実施形態において、支持板２００を省略することもできる。この際、金属材料３００は、モールド層２０のキャビティ２１に直接に充填される。
本発明の発光ダイオードパッケージの製造方法は、基板１０にモールド層２０を設置した後、モールド層２０に環状溝２２を設け、この環状溝２２と基板１０の表面とは共に、カップ状のキャビティ２１を形成する。次に、金属材料３０をキャビティ２１に充填した後、モールド層２０を除去して金属材料３００を固化して反射カップ３０を形成する。最後に、反射カップ３０の表面に光沢処理を行う。従って、本発明の発光ダイオードパッケージの製造方法は容易であり、また、金属材料３００が固化して形成された反射カップ３０は、高温下で酸化されず且つ優れた光反射能力を持つ。
１００ 発光ダイオードパッケージ
１０ 基板
１１ 電極構造
１１１ 第一電極
１１２ 第二電極
２０ モールド層
２１ キャビティ
２２ 環状溝
３０ 反射カップ
３１ 凹部
４０ 発光ダイオードチップ
５０ 封止体
２００ 支持板
２０１ 貫通孔
３００ 金属材料
４００ スクレーパ
５００ 研磨工具
６００ エッチング液

Claims (4)

  1. 基板を提供し、前記基板の表面には、互いに離隔する複数の電極構造が設置され、前記各電極構造が、互いに離隔して設置された第一電極及び第二電極を備えるステップと、
    前記基板の前記電極構造が設置された表面にモールド層を設置し、前記モールド層には、前記モールド層の上表面から下表面を貫通する複数の環状溝が設けられ、前記各環状溝と前記基板の表面とが共に、カップ状のキャビティを形成するステップと、
    金属材料を提供して、前記金属材料を前記各キャビティに充填するステップと、
    前記モールド層を除去して、前記金属材料を固化した後、複数の反射カップを形成し、前記各反射カップは、対応する前記電極構造にそれぞれ位置し、前記各電極構造の中央部には凹部が形成され、この時、前記電極構造における前記反射カップに対応していない部分が全て露出されるステップと、
    前記反射カップの表面及び前記反射カップの前記凹部から露出された前記電極構造の表面に光沢処理を行うステップと、
    前記各反射カップの前記凹部内の前記電極構造に発光ダイオードチップをそれぞれ設置するステップと、
    前記各反射カップの前記凹部内に前記発光ダイオードチップを覆う封止体を形成するステップと、
    前記基板を切断して、複数の発光ダイオードパッケージを形成するステップと、
    を備えることを特徴とする、発光ダイオードパッケージの製造方法。
  2. 金属材料を提供して、前記金属材料を前記各キャビティに充填する前記ステップが、支持板を提供し、前記支持板に、前記支持板を貫通し且つ前記キャビティと対応する複数の貫通孔が形成されるステップと、前記支持板の前記貫通孔を前記キャビティにそれぞれ対応させるように前記支持板を前記モールド層に設置するステップと、前記金属材料を前記支持板に設置するステップと、スクレーパを介して前記支持板に設置される前記金属材料を削ぎ取ることにより、前記金属材料を前記支持板の前記貫通孔を介して前記キャビティに充填させるステップと、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージの製造方法。
  3. 前記反射カップの表面及び前記反射カップの前記凹部から露出された前記電極構造の表面が、研磨工具の研磨によって光沢処理が行われることを特徴とする、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージの製造方法。
  4. 前記反射カップの表面及び前記反射カップの前記凹部から露出された前記電極構造の表面が、エッチングの方式によって光沢処理が行われることを特徴とする、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージの製造方法。
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