TW201409778A - 側面發光型發光二極體封裝結構及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種側面發光型發光二極體封裝結構的製造方法，包括步驟：提供裝設有多列第一電極、第二電極的電路板，該第一電極、第二電極藉由連接條串接，第一電極、第二電極相反的兩端向外延伸形成第一接引電極、第二接引電極；形成包覆第一電極、第二電極且包含反射杯的樹脂層，第一接引電極、第二接引電極暴露於樹脂層的相對兩側；在反射杯的底部設置發光二極體晶片並電連接第一電極、第二電極；在反射杯內填充封裝層覆蓋發光二極體晶片；橫向切割樹脂層及連接條形成多個獨立的側面發光型發光二極體封裝結構。

Description

側面發光型發光二極體封裝結構及其製造方法

本發明涉及一種半導體發光元件，特別涉及一種側面發光型發光二極體的封裝結構及其製造方法。

發光二極體（light emitting diode，LED）作為一種高效的發光源，具有環保、省電、壽命長等諸多特點已經被廣泛的運用於各種領域。

在應用於具體領域之前，需對發光二極體晶片進行封裝以保護發光二極體晶片，從而獲得較高的發光效率及較長的使用壽命。

在頂部發光型發光二極體封裝結構中，發光二極體封裝結構藉由其底部的電極與外部電路結構電連接，以提供該頂部型發光二極體封裝結構工作所需電能。

相比於頂部發光型發光二極體封裝結構，側面發光型發光二極體封裝結構藉由設置於其側壁上的電極與外部電路結構電連接，這能有效降低側面發光型發光二極體封裝結構的整體厚度。尤其在顯示成像領域，側面發光型發光二極體常作為背光模組的背光源使用以降低背光模組的整體厚度。

側面發光型發光二極體封裝結構通常包括間隔設置的第一電極和第二電極、圍繞該第一電極和第二電極設置的反射杯、設置於該反射杯底部並分別與第一電極和第二電極電連接的發光二極體晶片以及容置於該反射杯內並覆蓋發光二極體晶片的封裝層。該第一電極和第二電極的相反兩端分別向反射杯的相對兩側凸伸而出。

該側面發光型發光二極體封裝結構常常藉由焊接的方式固定於印刷電路板上，具體地，該側面發光型發光二極體的第一電極和第二電極的凸出端藉由焊錫與印刷電路板的電路結構電連接。

由於在該側面發光型發光二極體封裝結構中，該第一電極和第二電極的相反的兩端分別從反射杯的相對兩側凸伸而出，該第一電極與第二電極的端部用於與印刷電路板焊接的側面與反射杯用於與印刷電路板貼設的側面齊平，在焊接過程當中，焊錫僅能在第一電極及第二電極的焊接側面與印刷電路板表面之間形成薄薄的一層，因而容易出現虛焊的現象，進而導致該側面發光型發光二極體封裝結構與印刷電路板之間的連接強度變弱，時間長了焊錫就會脫落。

有鑒於此，有必要提供一種接合強度較佳的側面發光型發光二極體封裝結構及其製造方法。

一種側面發光型發光二極體封裝結構的製造方法，包括步驟：提供一裝設有多列第一電極及第二電極的電路板，該第一電極、第二電極的相反的兩端分別向外延伸形成第一接引電極、第二接引電極，同列的第一電極藉由連接條縱向串接，同列的第二電極藉由連接條縱向串接；形成包覆該第一電極、第二電極的樹脂層，該樹脂層包含反射杯，該第一接引電極、第二接引電極暴露於樹脂層的相對兩側；在反射杯的底部設置發光二極體晶片並電連接該第一電極、第二電極；在反射杯內填充封裝層並覆蓋發光二極體晶片；以及橫向切割樹脂層及連接條形成多個獨立的側面發光型發光二極體封裝結構，每一個獨立的側面發光型發光二極體封裝結構的樹脂層包括用於與印刷電路板接觸的接觸面，每一個獨立的側面發光型發光二極體封裝結構的第一接引電極及第二接引電極包括用於焊接至印刷電路板的焊接面，焊接面與接觸面隔開距離而形成用於收容焊錫的空間。

本發明還提供一種由該製造方法得到的側面發光型發光二極體封裝結構。

一種側面發光型發光二極體封裝結構，用於安裝於印刷電路板上，包括間隔設置的第一電極和第二電極、包覆該第一電極和第二電極且包含反射杯的樹脂層、設置於反射杯底部並分別與第一電極和第二電極電連接的發光二極體晶片以及容置於該反射杯內並覆蓋發光二極體晶片的封裝層，該發光二極體封裝結構還包括外露於該樹脂層相對兩側的第一接引電極和第二接引電極，該第一接引電極和第二接引電極分別由該第一電極和第二電極延伸形成，樹脂層包括用於與印刷電路板貼設的接觸面，第一接引電極及第二接引電極包括用於與印刷電路板焊接的焊接面，第一接引電極及第二接引電極的焊接面與樹脂層的接觸面之間隔開而形成用於收容焊錫的空間。

本發明中由於該第一接引電極及第二接引電極的焊接面與樹脂層的接觸面之間隔開一定的距離，從而形成一長條狀的空間，在將該側面型發光二極體封裝結構焊接於印刷電路板上時，樹脂層的接觸面與印刷電路板的表面接觸，第一接引電極及第二接引電極的焊接面藉由焊錫與印刷電路板上的電路連接。由於空間的存在，在焊接過程中焊錫可滲入該空間內，使焊錫的厚度增加，從而增強了該發光二極體封裝結構與印刷電路板之間的連接強度。

請同時參考圖1至圖4，本發明第一實施例的側面發光型發光二極體封裝結構100，包括間隔設置的第一電極10和第二電極11、包覆該第一電極10和第二電極11且包含一反射杯21的樹脂層20、設置於反射杯21底部並分別與第一電極10和第二電極11電連接的發光二極體晶片30以及容置於該反射杯21內並覆蓋發光二極體晶片30的封裝層40。

該發光二極體封裝結構100還包括外露於該樹脂層20相對兩側的第一接引電極12和第二接引電極13，該第一接引電極12和第二接引電極13分別由該第一電極10和第二電極11的相反的兩端彎折延伸形成。

該第一電極10和第二電極11的截面形狀大致呈“T”字形。該第一電極10包括一本體部101及由該本體部101一側朝向遠離該發光二極體晶片30的方向一體延伸而出的凸出部102。該本體部101為一矩形的平板。該凸出部102為一截面形狀為梯形的倒置稜臺。該凸出部102的尺寸朝向遠離發光二極體晶片30的方向逐漸縮小。相同地，該第二電極11包括一本體部111及由該本體部111一側朝向遠離該發光二極體晶片30的方向一體延伸而出的凸出部112。該本體部111為一矩形的平板。該凸出部112為一截面形狀為梯形的倒置稜臺。該凸出部112的尺寸朝向遠離發光二極體晶片30的方向逐漸縮小。

相鄰的第一電極10和第二電極11之間形成一通槽14用以絕緣性阻斷該第一電極10和第二電極11。該通槽14的截面形狀呈倒置的漏斗狀。具體地，該通槽14由上下兩部分組成。該通槽14的上半部分為一條狀的凹槽，該條狀的凹槽由該第一電極10的本體部101與該第二電極11的本體部111共同圍設而成。該通槽14的下半部分為一截面形狀為梯形的凹槽，該梯形的凹槽由該第一電極10的凸出部102與該第二電極11的凸出部112共同圍設而成。該通槽14的上半部分與下半部分相互連通。從整體上看，該通槽14沿發光二極體封裝結構100橫向上的寬度上窄下寬，越靠近第一電極10、第二電極11的底部，該通槽14的寬度越寬。

該第一電極10和第二電極11均包括相對設置的頂面和底面。該第一電極10的頂面與該第二電極11的頂面平齊。該第一電極10的底面與該第二電極11的底面平齊。

該樹脂層20包覆該第一電極10和第二電極11。該第一電極10和第二電極11位於該反射杯21內的頂面外露於樹脂層20以用於承載發光二極體晶片30。該第一電極10的凸出部102和第二電極11的凸出部112完全包覆於樹脂層20內。

該第一接引電極12和第二接引電極13分別由該第一電極10的本體部101和第二電極11的本體部111的相反的兩端向下彎折延伸形成。該第一接引電極12和第二接引電極13位於該樹脂層20的相對兩側。具體地，該第一接引電極12和第二接引電極13設置於該樹脂層20的兩相對側壁上。該第一接引電極12與第一電極10的凸出部102共同圍設出一溝槽103。相同地，該第二接引電極13與第二電極11的凸出部112共同圍設出一溝槽113。

該第一接引電極12和第二接引電極13均包括相對設置的頂面和底面。在本實施例中，該第一接引電極12和第二接引電極13對稱設置於該樹脂層20相對側壁之中央（圖4）。該第一接引電極12和第二接引電極13的截面形狀為矩形。

該第一接引電極12和第二接引電極13的頂面與第一電極10和第二電極11的頂面相互平齊。該第一接引電極12和第二接引電極13的底面與第一電極10和第二電極11的底面相互平齊。

樹脂層20包覆該第一電極10和第二電極11。該樹脂層20包含一反射杯21。該反射杯21設置於該第一電極10和第二電極11的頂部。發光二極體晶片30設置於該反射杯21的底部。具體地，該發光二極體晶片30設置於該第二電極11上並藉由導線31、導線32分別與第一電極10、第二電極11電連接，即本實施例中的發光二極體晶片30為水平式。在其他實施例中，發光二極體晶片30可藉由覆晶的方式直接與該第一電極10和第二電極11電連接。該發光二極體晶片30還可以為垂直式，即該發光二極體晶片30藉由位於其兩側的電極（圖未示）分別與第一電極10和第二電極11電連接。

該樹脂層20包括用於與印刷電路板（圖未示）貼設的接觸面，第一接引電極12及第二接引電極13包括用於與印刷電路板焊接的焊接面，第一接引電極12及第二接引電極13的焊接面與樹脂層20的接觸面之間隔開而形成用於收容焊錫的空間。

該第一接引電極12及第二接引電極13的焊接面與樹脂層20的接觸面隔開的距離為L，在本實施例中，該距離L小於100微米。

在本實施例中，該樹脂層20和反射杯21均由塑膠材質構成並藉由注塑的方式一體成型。在其他實施例中，該反射杯21和該樹脂層20材質可以不同，且該反射杯21和該樹脂層20可以分開成型。

該封裝層40由矽膠、環氧樹脂或其他高分子材料之一構成。該封裝層40容置於反射杯21內並覆蓋該發光二極體晶片30。較佳地，該封裝層40包含有螢光粉，以用於轉換該發光二極體晶片30發出的光線。

本發明中由於該第一接引電極12及第二接引電極13的焊接面與樹脂層20的接觸面之間隔開一定的距離，從而形成一長條狀的空間，在將該側面型發光二極體封裝結構100焊接於印刷電路板上時，樹脂層20的接觸面與印刷電路板的表面接觸，第一接引電極12及第二接引電極13的焊接面藉由焊錫與印刷電路板上的電路連接。由於空間的存在，在焊接過程中焊錫可滲入該空間內，使焊錫的厚度增加，從而增強了該發光二極體封裝結構100與印刷電路板之間的連接強度。另，應當指出，對於某些特定的焊接方式(如波峰焊)而言，該空間的高度(即第一接引電極12及第二接引電極13的焊接面與印刷電路板表面的間距)需要保持在100微米之內，否則焊錫將由於厚度不夠無法到達第一接引電極12及第二接引電極13的焊接面，起到適得其反的效果。

其次，該發光二極體封裝結構100工作時產生的熱量也能迅速由第一接引電極12和第二接引電極13藉由焊錫傳遞於印刷電路板上。

另，該第一電極10和第二電極11的截面形狀呈“T”字形，這有利於增加該第一電極10和第二電極11表面與樹脂層20的接觸面積，從而增加第一電極10、第二電極11與樹脂層20的連接強度。

圖5為本發明的側面發光型發光二極體封裝結構100的製造方法流程圖，請一併參閱圖5至圖12，該側面發光型發光二極體封裝結構100的製造方法包括如下步驟：

步驟S101，請一併參閱圖6和圖7，提供一裝設有多列第一電極10及第二電極11的電路板50，該第一電極10、第二電極11的相反的兩端分別向延伸形成第一接引電極12、第二接引電極13，同列的第一電極10藉由連接條60縱向串接，同列的第二電極11藉由連接條60縱向串接。

該等連接條60為第一電極10和第二電極11提供支撐力並用於將該等第一電極10和第二電極11固定於電路板50上。該連接條60由金屬材質構成，較佳地，可以選用金、銅、銀等導電和延展性能較好的材料。該連接條60的厚度小於100微米。

該第一接引電極12和第二接引電極13分別由該第一電極10的本體部101和第二電極11的本體部111的相反的兩端彎折延伸形成。

相鄰第一接引電極12和第二接引電極13之間的間距為G。該距離G小於100微米。

步驟S102，請一併參閱圖8和圖9，形成包覆該第一電極10、第二電極11的樹脂層20，該樹脂層20包含反射杯21，該第一接引電極12、第二接引電極13暴露於樹脂層20的相對兩側。

該反射杯21以及樹脂層20係採用注塑的方法一體成型。該第一電極10和第二電極11均包括相對設置的頂面和底面。該第一電極10的頂面與該第二電極11的頂面平齊。該第一電極10的底面與該第二電極11的底面平齊。該反射杯21設置於該第一電極10和第二電極11的頂部。

步驟S103，請一併參閱圖10，在反射杯21的底部設置發光二極體晶片30並藉由導線31和導線32分別電連接該第一電極10和第二電極11。

在本實施例中，該發光二極體晶片30設置於第二電極11上，並藉由導線31和導線32分別電連接第一電極10和第二電極11。在其他實施例中，該發光二極體晶片30也藉由覆晶的方式直接與第一電極10和第二電極11電連接而不需導線31和導線32。

步驟S104，請一併參閱圖11，在反射杯21內填充封裝層40用以覆蓋發光二極體晶片30。

該封裝層40由矽膠、環氧樹脂或其他高分子材料之一構成。該封裝層40容置於反射杯21內並覆蓋該發光二極體晶片30。較佳地，該封裝層40還包含有螢光粉，以用於轉換該發光二極體晶片30發出的光線。

步驟S105，請一併參閱圖12，橫向切割樹脂層20及連接條60形成多個獨立的側面發光型發光二極體封裝結構100，每一個獨立的側面發光型發光二極體封裝結構100的樹脂層20包括用於與印刷電路板接觸的接觸面，每一個獨立的側面發光型發光二極體封裝結構100的第一接引電極12及第二接引電極13包括用於焊接至印刷電路板的焊接面，該第一接引電極12及第二接引電極13的焊接面與樹脂層20的接觸面隔開距離而形成用於收容焊錫的空間。

該第一接引電極12及第二接引電極13的焊接面與樹脂層20的接觸面隔開距離為L，在本實施例中，該距離L小於100微米。

為了獲得厚度較小的多個獨立的側面發光型發光二極體封裝結構100，切割線的位置與第一接引電極12、第二接引電極13側邊的間距L應盡可能縮短，但切割線的位置同時還應該避開第一電極10及第二電極11。在本實施例中，切割線的位置與該第一接引電極12和第二接引電極13之間的間距即為切割之後該側面發光型發光二極體封裝結構100的第一接引電極12及第二接引電極13的焊接面與樹脂層20的接觸面之間的間距。

另，可以理解地，由於該等連接條60的厚度小於100微米，因此在實際切割時相對比較容易，且這樣的切割方式不會影響位於該樹脂層20兩側的第一接引電極12和第二接引電極13。

可以理解地，在本發明中，該第一接引電極12和第二接引電極13可以沿樹脂層20的側壁延伸至樹脂層20的底部。

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．．．第一電極

101、111．．．本體部

102、112．．．凸出部

103、113．．．溝槽

11．．．第二電極

12．．．第一接引電極

13．．．第二接引電極

14．．．通槽

20．．．樹脂層

21．．．反射杯

30．．．發光二極體晶片

31、32．．．導線

40．．．封裝層

50．．．電路板

60．．．連接條

圖1係本發明實施例的側面發光型發光二極體封裝結構的剖面示意圖。

圖2係圖1中所示側面發光型發光二極體封裝結構的俯視示意圖。

圖3係圖1中所示側面發光型發光二極體封裝結構的仰視示意圖。

圖4係圖1中所示側面發光型發光二極體封裝結構的右視圖。

圖5係圖1的側面發光型發光二極體封裝結構的製造方法流程圖。

圖6係圖5中所示側面發光型發光二極體封裝結構的製造方法步驟S101所得的電路板的俯視示意圖。

圖7係圖5中所示側面發光型發光二極體封裝結構的製造方法步驟S101所得的電路板的剖面示意圖。

圖8係圖5中所示側面發光型發光二極體封裝結構的製造方法步驟S102所得的發光二極體封裝結構俯視示意圖。

圖9係圖5中所示側面發光型發光二極體封裝結構的製造方法步驟S102所得的發光二極體封裝結構剖面示意圖。

圖10係圖5中所示側面發光型發光二極體封裝結構的製造方法步驟S103所得的發光二極體封裝結構剖面示意圖。

圖11係圖5中所示側面發光型發光二極體封裝結構的製造方法步驟S104所得的發光二極體封裝結構剖面示意圖。

圖12係圖5中所示側面發光型發光二極體封裝結構的製造方法步驟S105所得的發光二極體封裝結構俯視示意圖。

100．．．發光二極體封裝結構

12．．．第一接引電極

13．．．第二接引電極

21．．．反射杯

30．．．發光二極體晶片

31、32．．．導線

40．．．封裝層

Claims (10)

1. 一種側面發光型發光二極體封裝結構，用於安裝於印刷電路板上，包括間隔設置的第一電極和第二電極、包覆該第一電極和第二電極且包含反射杯的樹脂層、設置於反射杯底部並分別與第一電極和第二電極電連接的發光二極體晶片以及容置於該反射杯內並覆蓋發光二極體晶片的封裝層，其改良在於：該發光二極體封裝結構還包括外露於該樹脂層相對兩側的第一接引電極和第二接引電極，該第一接引電極和第二接引電極分別由該第一電極和第二電極延伸形成，樹脂層包括用於與印刷電路板貼設的接觸面，第一接引電極及第二接引電極包括用於與印刷電路板焊接的焊接面，第一接引電極及第二接引電極的焊接面與樹脂層的接觸面之間隔開而形成用於收容焊錫的空間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之側面發光型發光二極體封裝結構，其中，第一接引電極及第二接引電極的焊接面與樹脂層的接觸面的間距小於100微米。
3. 如申請專利範圍第1項所述之側面發光型發光二極體封裝結構，其中，該第一電極、第二電極包括相對設置的頂面和底面，該反射杯形成於第一電極、第二電極的頂部，發光二極體晶片設置於反射杯的底部並藉由導線分別與第一電極、第二電極電連接。
4. 如申請專利範圍第3項所述之側面發光型發光二極體封裝結構，其中，該第一電極、第二電極均包括本體部及由該本體部一側一體延伸而出的凸出部，凸出部包覆於樹脂層內。
5. 如申請專利範圍第4項所述之側面發光型發光二極體封裝結構，其中，該第一接引電極、第二接引電極分別由該第一電極的本體部、第二電極的本體部的相反的兩端彎折延伸形成，該第一接引電極、第二接引電極分別與第一電極的凸出部、第二電極的凸出部圍設出溝槽。
6. 如申請專利範圍第4項所述之側面發光型發光二極體封裝結構，其中，該第一電極、第二電極的凸出部的截面形狀為梯形，該第一電極、第二電極的凸出部的尺寸朝向遠離該發光二極體晶片的方向逐漸縮小。
7. 如申請專利範圍第6項所述之側面發光型發光二極體封裝結構，其中，該第一電極和第二電極之間形成一通槽用以絕緣性阻斷該第一電極、第二電極，該通槽的截面形狀呈倒置的漏斗狀。
8. 一種側面發光型發光二極體封裝結構的製造方法，包括步驟：提供一裝設有多列第一電極及第二電極的電路板，該第一電極、第二電極的相反的兩端分別向外延伸形成第一接引電極、第二接引電極，同列的第一電極藉由連接條縱向串接，同列的第二電極藉由連接條縱向串接；
   形成包覆該第一電極、第二電極的樹脂層，該樹脂層包含反射杯，該第一接引電極、第二接引電極暴露於樹脂層的相對兩側；
   在反射杯的底部設置發光二極體晶片並電連接該第一電極、第二電極；
   在反射杯內填充封裝層並覆蓋發光二極體晶片；以及
   橫向切割樹脂層及連接條形成多個獨立的側面發光型發光二極體封裝結構，每一個獨立的側面發光型發光二極體封裝結構的樹脂層包括用於與印刷電路板接觸的接觸面，每一個獨立的側面發光型發光二極體封裝結構的第一接引電極及第二接引電極包括用於焊接至印刷電路板的焊接面，焊接面與接觸面隔開距離而形成用於收容焊錫的空間。
9. 如申請專利範圍第8項所述之側面發光型發光二極體封裝結構的製造方法，其中，連接條的厚度小於100微米。
10. 如申請專利範圍第9項所述之側面發光型發光二極體封裝結構的製造方法，其中，接觸面與焊接面之間的距離小於100微米。