TW201338213A

TW201338213A - 發光二極體封裝結構之製造方法

Info

Publication number: TW201338213A
Application number: TW101109379A
Authority: TW
Inventors: 陳隆欣; 曾文良
Original assignee: 榮創能源科技股份有限公司
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2013-09-16
Also published as: US8809083B2; US20130244358A1; CN103311381A

Abstract

一種發光二極體封裝結構之製造方法，包括以下步驟：提供基板和載板，基板上形成電路層，複數個發光二極體晶片設置在基板上並與電路層電連接，該載板包括貫穿之氣孔，基板設置在載板上；提供模具和螢光膠，將載板固定於模具之內，再在模具內基板上方注入螢光膠，覆蓋發光二極體晶片；對載板之氣孔抽真空，使螢光膠均勻貼覆在這些發光二極體晶片上；移除模具並固化螢光膠；在基板上形成一覆蓋螢光膠之封裝體；去除載板並切割封裝體和基板得到多個發光二極體封裝結構。依本發明製造方法製成之發光二極體封裝結構出光比較均勻。

Description

發光二極體封裝結構之製造方法

本發明涉及一種半導體之製造方法，尤其涉及一種發光二極體封裝結構之製造方法。

發光二極體憑藉其高光效、低能耗、無污染等優點，已被應用於越來越多之場合中，大有取代傳統光源之趨勢。

習知之發光二極體封裝結構通常包括基板、位於基板上之電極、承載於基板上並與電極電性連接之發光二極體晶片以及覆蓋發光二極體晶片之封裝體。為改善發光二極體晶片之發光特性，通常會在發光二極體封裝結構中設置螢光粉，其中常用之方法係先將螢光粉與透明膠體混合形成螢光膠，再利用點膠機將螢光膠塗覆到發光二極體晶片上，然後經由烘烤形成發光二極體封裝。這種工藝製成之LED，由於在塗覆過程中螢光膠具有一定黏度，容易導致塗覆到發光二極體晶片之上之螢光膠厚度及形狀不規則，很難控制其一致性，影響到發光二極體封裝結構之最終出光效果。

有鑒於此，有必要提供一種螢光粉厚度均勻之發光二極體封裝結構之製造方法。

一種發光二極體封裝結構之製造方法，包括以下步驟：

提供一基板和一載板，基板上形成電路層，複數個發光二極體晶片設置在基板上並與電路層電連接，該載板包括貫穿之氣孔，基板設置於載板上；

提供一模具和螢光膠，將載板固定於模具之內，在模具內基板上方注入螢光膠，覆蓋發光二極體晶片；

對載板之氣孔抽真空，使螢光膠均勻貼覆於該等發光二極體晶片上；

移除模具並固化螢光膠；

在基板上形成一覆蓋螢光膠之封裝體；

去除載板並切割封裝體和基板得到多個發光二極體封裝結構。

本發明發光二極體封裝結構之製造方法中，藉由對載板之氣孔抽真空，能在載板兩側產生一個壓力差，螢光膠在壓力作用下均勻貼覆於發光二極體晶片上，有效改善因螢光膠之厚度及形狀不規則所導致之發光二極體封裝結構出光不均勻現象。另，藉由對模具抽真空，還使得螢光膠與發光二極體晶片和基板之結合更加緊密，有效改善發光二極體封裝結構之密封性能。

下面參照附圖，結合具體實施例對本發明作進一步的描述。

圖1係本發明一實施例之發光二極體封裝結構製造方法之流程。請一併參閱圖2-10，該發光二極體封裝結構之製造方法包括如下步驟：

步驟101，提供一基板10和一載板40，基板10上形成電路層20，複數個發光二極體晶片30設置在基板10上並與電路層20電連接，該載板40包括貫穿之氣孔（圖未示），基板10設置在載板40上；

步驟102，提供一模具60和螢光膠80，將載板40固定於模具60之內，再在模具60內基板10上方注入螢光膠80，覆蓋發光二極體晶片30；

步驟103，對載板40之氣孔抽真空，使螢光膠80均勻貼覆在該發光二極體晶片30上；

步驟104，移除模具60並固化螢光膠80；

步驟105，在基板10上形成一覆蓋螢光膠80之封裝體90；

步驟106，去除載板40並切割封裝體90和基板10得到多個發光二極體封裝結構100。

請再參考圖2，如步驟101所示，一電路層20形成於基板10上。電路層20由複數個第一電連接部（圖未示）和第二電連接部（圖未示）構成。該第一電連接部和第二電連接部間隔分佈並貼設在基板10上。在本實施例中三個發光二極體晶片30設置在基板10上，並藉由第一導電膠31、第二導電膠32將發光二極體晶片30之第一電極（圖未示）和第二電極（圖未示）分別與電路層20之第一電連接部和第二電連接部實現電連接。基板10設置於載板40上，該載板40包括複數個貫穿上下表面之氣孔（圖未示）。該載板40之尺寸大於基板10之尺寸（參閱圖5）。

載板40可以由透氣性較佳材料構成，如孔隙較大之矽材料或者多孔金屬材料，也可以係實板經過後續機械加工或化學方法形成多個貫穿上下表面之氣孔，比如機械鑽孔或化學腐蝕。

請參考圖3，一隔層50放置於電路層20上。該隔層50上形成複數個貫穿隔層50上下表面之通孔51。通孔51之尺寸大於發光二極體晶片30之尺寸，各發光二極體晶片30分別收容在對應之通孔51中，隔層50覆蓋於電路層20上並環繞各個發光二極體晶片30（參閱圖5）。隔層50厚度大於發光二極體晶片30厚度與第一導電膠31、第二導電膠32厚度之和，換句話說，隔層50之頂面要高於發光二極體晶片30之頂面。

請參考圖4，如步驟102所示，模具60包括上模具61和下模具62。載板40固定於下模具62之內。將螢光膠80注入到下模具62內基板10之上方，螢光膠80在重力作用下流動至覆蓋基板10、載板40、隔層50和發光二極體晶片30。螢光膠80之厚度可以藉由改變注膠量來控制，螢光膠80既要能完全覆蓋基板10、載板40、隔層50和發光二極體晶片30但又不能溢出下模具62。

螢光膠80藉由將螢光粉與透明膠體混合形成，透明膠體係矽樹脂、環氧樹脂或矽膠，螢光粉可以係石榴石基螢光粉、矽酸鹽基螢光粉、原矽酸鹽基螢光粉、硫化物基螢光粉、硫代鎵酸鹽基螢光粉或氮化物基螢光粉中至少一種。

請參考圖6，如步驟103所示，在載板40下方對載板40之氣孔抽真空，能在載板40兩側產生壓力差，螢光膠80在壓力作用下流動並均勻貼覆在基板10、載板40、隔層50和發光二極體晶片30上。

進一步地，可在上模具61上形成一貫穿上模具61上下表面之開孔611，以實現螢光膠80與外部空氣連通。更進一步地，還可以在該開孔611之上方設置一加壓裝置70，加壓裝置70可為氣體增壓泵，藉由加壓裝置70可以向螢光膠80施加壓力，從而使得螢光膠80均勻平整地貼覆於基板10、載板40、隔層50和發光二極體晶片30上。可以選擇地，在載板40下方對載板40之氣孔抽真空同時或之後藉由加壓裝置70對螢光膠80施加壓力。

請參考圖7，如步驟104所示，移除模具60並固化螢光膠80。固化螢光膠80之過程較佳在移除模具60之前進行。

請參考圖8，移除隔層50以及覆蓋於隔層50相對基板10上表面之螢光膠80。為了順利移除隔層50，可以預先對螢光膠80做一個切割，即對準隔層50之通孔51邊緣對螢光膠80進行切割，使螢光膠80覆蓋住發光二極體晶片30之區域與其他區域分離。

請參考圖9，如步驟105所示，在基板10上形成一覆蓋螢光膠80之封裝體90。封裝體90之尺寸跟基板10尺寸相當。封裝體90可以係環氧樹脂或矽膠，也可以係摻雜了其他螢光粉之環氧樹脂或矽膠。

請參考圖10，如步驟106所示，去除載板40並切割封裝體90和基板10，從而得到多個發光二極體封裝結構100。

還需要進一步說明，在本發明中可以藉由改變隔層50之厚度和通孔51之尺寸大小，用以改變覆蓋於發光二極體晶片30周緣及覆蓋於出光面上螢光膠80之厚度。

本發明藉由在載板40下方對載板40之氣孔抽真空，或者進一步地藉由設置加壓裝置70對螢光膠80施加壓力，能在載板40兩側產生一個壓力差，螢光膠80在壓力作用下產生流動並且均勻平整地覆蓋發光二極體晶片30，形成厚度均勻及形狀規則之螢光膠層，能改善習知技藝中因螢光膠厚度及形狀不規則引起發光二極體封裝結構出光不均勻現象，同時能提高發光二極體封裝結構之密封性能。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100．．．發光二極體封裝結構

10．．．基板

20．．．電路層

21．．．第一電連接部

22．．．第二電連接部

30．．．發光二極體晶片

31．．．第一導電膠

32．．．第二導電膠

40．．．載板

50．．．隔層

51．．．通孔

60．．．模具

61．．．上模具

62．．．下模具

611．．．開孔

70．．．加壓裝置

80．．．螢光膠

90．．．封裝體

圖1為本發明一實施例中發光二極體封裝結構之製造方法之流程圖。

圖2為圖1中發光二極體封裝結構之製造方法中步驟101所得發光二極體封裝結構剖面示意圖。

圖3為經過圖1中所示步驟101之後下一步驟示意圖。

圖4為圖1中發光二極體封裝結構之製造方法中步驟102所得發光二極體封裝結構剖面示意圖。

圖5為圖1中所示步驟102隱藏上模具和螢光膠之後發光二極體封裝結構俯視圖。

圖6為圖1中發光二極體封裝結構之製造方法中步驟103所得發光二極體封裝結構剖面示意圖。

圖7為圖1中發光二極體封裝結構之製造方法中步驟104所得發光二極體封裝結構剖面示意圖。

圖8為經過圖1中所示步驟104後下一步驟示意圖。

圖9為圖1中發光二極體封裝結構之製造方法中步驟105所得發光二極體封裝結構剖面示意圖。

圖10為圖1中發光二極體封裝結構之製造方法中步驟106所得發光二極體封裝結構剖面示意圖。

Claims

一種發光二極體封裝結構之製造方法，包括以下步驟：
提供基板和載板，該基板上形成有電路層，複數個發光二極體晶片設置在基板上並與電路層電連接，該載板包括貫穿之氣孔，基板置於該載板上；
提供模具和螢光膠，將載板固定於該模具之內，再在模具內基板上方注入螢光膠，該螢光膠覆蓋發光二極體晶片；
對該載板之氣孔抽真空，使螢光膠產生流動均勻貼覆在該等發光二極體晶片上；
移除該模具並固化螢光膠；
在該基板上形成覆蓋螢光膠層之封裝體；
去除載板並切割該封裝體和基板得到複數個發光二極體封裝結構。
如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝結構之製造方法，其中，將該載板固定於模具之前還包括將隔層設置於基板之電路層上並環繞發光二極體晶片之步驟。
如申請專利範圍第2項所述之發光二極體封裝結構之製造方法，其中，該隔層具有複數個個貫穿隔層上下表面之通孔，通孔之尺寸大於發光二極體晶片之尺寸，發光二極體晶片分別收容在該等通孔中。
如申請專利範圍第2項所述之發光二極體封裝結構之製造方法，其中，在形成封裝體之前還包括移除該隔層之步驟。
如申請專利範圍第4項所述之發光二極體封裝結構之製造方法，其中，在注入螢光膠之時螢光膠覆蓋該隔層，在移除隔層之同時將覆蓋住該隔層之部分螢光膠移除。
如申請專利範圍第5項所述之發光二極體封裝結構之製造方法，其中，移除該隔層之前還包括預先對螢光膠層進行切割之步驟，螢光膠層之切割係對準該隔層之通孔邊緣進行。
如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝結構之製造方法，其中，該載板之尺寸大於基板之尺寸。
如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝結構之製造方法，其中，該模具包括上模具和下模具，該載板係固定於下模具內並被上模具所遮蓋。
如申請專利範圍第8項所述之發光二極體封裝結構之製造方法，其中，在上模具形成有貫穿該上模具上下表面之開孔。
如申請專利範圍第9項所述之發光二極體封裝結構之製造方法，其中，在該上模具開孔上方設置有加壓裝置，在對該載板之氣孔抽真空同時或之後，還包括藉由加壓裝置對該螢光膠施加壓力之步驟。