TWI393275B - 發光二極體封裝體及其製造方法 - Google Patents

Description

發光二極體封裝體及其製造方法

本發明係有關於電子元件封裝體，特別有關於一種發光二極體封裝體。

發光二極體(light emitting diode，簡稱LED)是一種半導體元件，具有P型半導體和N型半導體，當施加一順向偏壓時，電子和電洞會從電極流向P型和N型半導體的界面區域而結合，並將能量以光的形式釋放出來。發光二極體因具有高亮度、體積小、重量輕、不易破損、低耗電量和壽命長等優點，已被廣泛地應用在各式光源及顯示裝置中。

第1圖係顯示一種傳統的發光二極體封裝體之剖面圖，其係利用一射出成型的塑膠材料10包覆金屬導線架12，以作為發光二極體晶片14的承載座。將發光二極體晶片14黏著於導線架12上，並利用導線16電性連接發光二極體晶片14和導線架12，然後以封裝膠18填充承載座的塑膠材料10的開口，覆蓋發光二極體晶片14，即完成傳統的發光二極體封裝體。

然而，由於傳統的發光二極體封裝體中，其承載座的塑膠材料10與金屬導線架12之熱膨脹係數差異較大，一般而言，塑膠材料10的熱膨脹係數通常約為100ppm/℃，而金屬導線架12的熱膨脹係數通常約為20ppm/℃，因此承載座的塑膠材料10與導線架12之間接著性不佳，當發光二極體封裝體受到冷熱衝擊時，承載座的塑膠材料10與導線架12之間會產生間隙，使得水氣容易由間隙處滲透，進而導致信賴性問題產生。

此外，由於傳統的發光二極體封裝體中，導線架12的形狀係利用機械加工方式將其折彎而形成，因此在導線架12與承載座的塑膠材料10之間容易產生較大的間隙，導致發光二極體封裝體的信賴性不佳。

因此，業界亟需一種發光二極體封裝體及其製造方法，以克服上述問題。

本發明之一實施例提供一種發光二極體封裝體，包括：導線架，該導線架具有支架主體以及導電層包覆支架主體；反射蓋，具有第一部分及第二部分夾設導線架，其中反射蓋的第一部分具有開口以暴露出導線架；以及發光二極體晶片設置於開口內的導線架上。

本發明之另一實施例則提供一種發光二極體封裝體的製造方法，包括：形成支架主體，並形成導電層包覆支架主體，以形成導線架；形成反射蓋之第一部分及第二部分夾設導線架，其中反射蓋之第一部分具有開口以暴露出導線架，且導線架延伸至反射蓋之第二部分的側面及部分的底部表面上；以及提供發光二極體晶片設置於開口內之導線架上。

為了讓本發明之上述目的、特徵、及優點能更明顯易懂，以下配合所附圖式，作詳細說明如下：

以下以實施例並配合圖式詳細說明本發明，在圖式或說明書描述中，相似或相同之元件係使用相同之圖號。且在圖式中，實施例之元件的形狀或厚度可擴大，以簡化或是方便標示。可以了解的是，未繪示或描述之元件，可以是所屬技術領域中具有通常知識者所知的各種形式。

請參閱第2圖，其係顯示依據本發明一實施例之發光二極體封裝體的剖面圖。首先，提供一導線架106的支架主體104，支架主體104的材料可以是熱塑性的塑膠材料，例如為聚鄰苯二甲醯胺(polyphthalamide，簡稱PPA)或液晶高分子(Liquid Crystal Polymer，簡稱LCP)等其它合適的材料，支架主體104可利用射出成型或壓模成型等方式形成。

然後，在支架主體104的表面上形成一導電層102，導電層102的材料可以是銦錫氧化物(ITO)、金屬或其他導電材質，金屬材料例如為鋁、金或銀等，導電層102的厚度可約為5μm，可利用物理氣相沉積法(physical vapor deposition，簡稱PVD)或化學氣相沉積法(chemical vapor deposition，簡稱CVD)、塗佈法、電鍍法等方式將導電層102形成於支架主體104上，以完成導線架106的製作。

接著，將熱塑性的塑膠材料以沖壓成型或射出成型等方式，形成反射蓋100的第一部份100a和第二部分100b上下夾設導線架106，其中導線架106係延伸至反射蓋100之第二部分100b的側面103及部分的底部表面105上。反射蓋100的材料可以是聚鄰苯二甲醯胺(polyphthalamide，簡稱PPA)或液晶高分子(Liquid Crystal Polymer，簡稱LCP)等其它合適的材料。

反射蓋100的第一部份100a具有一開口101，以暴露出導線架106，開口101的形狀可以是任意形狀。在本發明之一實施例中，反射蓋100的第二部分100b之底部表面105上還可以具有複數個開口108，開口108的形狀可以是任意形狀，並且開口108的數量及排列方式也不受限。上述之反射蓋100第一部份100a的開口101以及第二部分100b的開口108可以在反射蓋100的沖壓成型步驟中同時形成，不需要額外的步驟形成開口101和108。

本發明之發光二極體封裝體的特徵之一在於反射蓋100的熱膨脹係數與導線架106之支架主體104的熱膨脹係數相近，反射蓋100與導線架106之支架主體104的熱膨脹係數之差距小於40ppm/℃，且可介於約20至40ppm/℃之間，在本發明之一實施例中，反射蓋100的熱膨脹係數可約為100ppm/℃，而導線架106之支架主體104的熱膨脹係數則可約在60至120ppm/℃之間。由於本發明之發光二極體封裝體中，反射蓋100與導線架106之支架主體104的熱膨脹係數接近，因此當發光二極體封裝體受到冷熱衝擊時，反射蓋100與導線架106之間不易產生間隙，可避免水氣由反射蓋100與導線架106之間的間隙處滲透，進而提升發光二極體封裝體的信賴性。

另外，由於本發明之發光二極體封裝體中，反射蓋100的第二部分100b之底部表面105上具有複數個開口108，因此可增加反射蓋100的散熱面積。同時，由於開口108底部與導線架106之間的距離d較小，在一實施例中，距離d可約為0.2mm，因此也可以增加發光二極體封裝體的散熱性，進而提升發光二極體封裝體的穩定性。

此外，由於本發明之發光二極體封裝體的製造方法中，導線架106係先成型，接著才形成反射蓋100的第一部份100a和第二部分100b上下夾設導線架106，因此反射蓋100的第二部分100b可充分地填充入導線架106中，使得導線架106與反射蓋100之間產生的間隙較小，以避免水氣由反射蓋100與導線架106之間的間隙處滲透，進而提升發光二極體封裝體的信賴性。

接著，將發光二極體晶片110設置於反射蓋100之開口101中的導線架106上，使得發光二極體晶片110的一接點(未顯示)直接與導線架106接觸，並利用一導線112電性連接發光二極體晶片110的另一接點(未顯示)至導線架106上。然後，以封裝膠114填充反射蓋100的開口101，覆蓋發光二極體晶片110和導線112，完成本發明一實施例之發光二極體封裝體。

綜上所述，本發明之發光二極體封裝體及其製造方法可增加反射蓋與導線架之間的密合度，避免反射蓋與導線架之間產生間隙，以減少水氣滲透入發光二極體封裝體中，進而提升發光二極體封裝體的信賴性。同時，本發明之發光二極體封裝體中，其反射蓋底部的複數個開口設計還可以增加發光二極體封裝體之散熱性，進而提升發光二極體封裝體的穩定性。

雖然本發明已揭露較佳實施例如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定為準。

習知部分(第1圖)

10．．．承載座的塑膠材料

12．．．金屬導線架

14．．．發光二極體晶片

16．．．導線

18．．．封裝膠

本發明部分(第2圖)

100．．．反射蓋

100a．．．反射蓋的第一部份

100b．．．反射蓋的第二部份

101、108．．．開口

102．．．導電層

103．．．反射蓋第二部份的側面

104．．．支架主體

105．．．反射蓋第二部份的底部表面

106．．．導線架

110．．．發光二極體晶片

112．．．導線

114．．．封裝膠

第1圖係顯示傳統的發光二極體封裝體之剖面圖。

第2圖係顯示依據本發明一實施例之發光二極體封裝體的剖面圖。

100．．．反射蓋

100a．．．反射蓋的第一部份

100b．．．反射蓋的第二部份

101、108．．．開口

102．．．導電層

103．．．反射蓋第二部份的側面

104．．．支架主體

105．．．反射蓋第二部份的底部表面

106．．．導線架

110．．．發光二極體晶片

112．．．導線

114．．．封裝膠

Claims (18)

1. 一種發光二極體封裝體，包括：一導線架，具有一支架主體以及一導電層包覆該支架主體；一反射蓋，具有一第一部分及一第二部分夾設該導線架，其中該第一部分具有一開口暴露出該導線架；以及一發光二極體晶片，設置於該開口內之該導線架上，其中該導線架之該支架主體的熱膨脹係數與該反射蓋之熱膨脹係數的差距小於40ppm/℃。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝體，其中該反射蓋之該第二部分的一底部表面上具有複數個開口。
3. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體封裝體，其中該導線架延伸至該反射蓋之該第二部分的一側面及部分的該底部表面上。
4. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝體，更包括一導線電性連接該發光二極體晶片的一第一接點與該導線架，且該發光二極體晶片的一第二接點與該導線架直接接觸。
5. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝體，更包括一封裝膠填充該反射蓋之該第一部分的該開口，覆蓋該發光二極體晶片。
6. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝體，其中該導線架之該導電層的材料包括銦錫氧化物(ITO)或金屬。
7. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝體，其中該導線架之該支架主體的材料包括聚鄰苯二甲醯胺(polyphthalamide)或液晶高分子。
8. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝體，其中該反射蓋的材料包括聚鄰苯二甲醯胺(polyphthalamide)或液晶高分子。
9. 一種發光二極體封裝體的製造方法，包括：形成一支架主體；形成一包覆該支架主體之導電層，以形成一導線架；形成一反射蓋，該反射蓋之一第一部分及一第二部分夾設該導線架，其中該第一部分具有一開口暴露出該導線架，且該導線架延伸至該反射蓋之該第二部分的一側面及部分的一底部表面上；以及提供一發光二極體晶片，設置於該開口內之該導線架上，其中該導線架之該支架主體的熱膨脹係數與該反射蓋之熱膨脹係數的差距小於40ppm/℃。
10. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體封裝體的製造方法，其中該導線架之該支架主體的形成方式包括射出成型或壓模成型。
11. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體封裝體的製造方法，其中該導線架之該導電層的形成方式包括物理氣相沈積法(PVD)、化學氣相沉積法(chemical vapor deposition，簡稱CVD)、塗佈法或電鍍法。
12. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體封裝體 的製造方法，其中該反射蓋的形成方式包括沖壓成型或射出成型。
13. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體封裝體的製造方法，更包括形成一導線電性連接該發光二極體晶片的一接點與該導線架。
14. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體封裝體的製造方法，更包括提供一封裝膠填充該反射蓋的該開口，覆蓋該發光二極體晶片。
15. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體封裝體的製造方法，其中該反射蓋之該第二部分的該底部表面上具有複數個開口。
16. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體封裝體的製造方法，其中該導線架之該導電層的材料包括銦錫氧化物(ITO)或金屬。
17. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體封裝體的製造方法，其中該導線架之該支架主體的材料包括聚鄰苯二甲醯胺(polyphthalamide)或液晶高分子。
18. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體封裝體的製造方法，其中該反射蓋的材料包括聚鄰苯二甲醯胺(polyphthalamide)或液晶高分子。