TWI479699B - 發光二極體封裝結構之製造方法 - Google Patents
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Description
本發明涉及一種發光二極體封裝結構及其製造方法。
先前之發光二極體封裝制程通常是將發光二極體晶片設置在基座上之後，利用注射等方式將液態封裝材料注入反射杯中，填充滿整個反射杯並覆蓋發光二極體晶片，接著加熱固化液態之封裝材料以形成封裝層。然而，由於反射杯空間過大，容易使填充於其內之封裝材料內之螢光粉使用過多，但反射杯內能被激發之螢光粉卻有限，從而會造成螢光粉浪費，導致成本提高，另外，過多之螢光粉還會遮蔽發光二極體晶片，導致發光效率低。
有鑒於此，有必要提供一種能節省螢光粉使用之發光二極體封裝結構及其製造方法。
一種發光二極體封裝結構，其包括一封裝基座，所述封裝基座上形成一容置杯，該容置杯底部分別暴露有第一電極及第二電極。所述發光二極體封裝結構還包括一設置在容置杯中之封裝體模組以及填充在容置杯中並覆蓋該封裝體模組之透明封裝層。所述封裝體模組包括基板、設置在基板上之發光二極體晶片及包覆發光二極體晶片之螢光粉層。該基板具有第一導電層及第二導電層，該發光二極體晶片與第一導電層和第二導電層電性連接，所述第
一導電層和第二導電層分別與封裝基座上之第一電極及第二電極電性連接。
一種發光二極體封裝結構之製造方法，其包括以下幾個步驟：步驟1，提供一基板，該基板具有多個導電層；步驟2，將多個發光二極體晶片設置在基板上，該多個發光二極體晶片分別與基板上之多個導電層電性連接；步驟3，利用螢光粉層包覆多個發光二極體晶片；步驟4，切割基板，形成多個封裝體模組，每個封裝體模組包括一發光二極體晶片及與發光二極體晶片電性連接之兩個導電層；步驟5，提供一封裝基座，該封裝基座上形成一容置杯，該容置杯底部分別暴露有第一電極及第二電極，將切割後之封裝體模組設置在容置杯中，並且其兩個導電層分別與第一電極及第二電極電性連接；步驟6，在封裝基座之容置杯中填充透明封裝層，形成一發光二極體封裝結構。
上述之發光二極體封裝結構以及製造方法先獨立製造一封裝體模組，然後將具有有發光二極體晶片及螢光粉層之封裝體模組再設置在封裝基座之容置杯中，相對於傳統之在容置杯中設置發光二極體晶片後在整個容置杯中填滿螢光材料之封裝方法，能夠節省螢光粉使用。
10、20‧‧‧發光二極體封裝結構
100‧‧‧封裝基座
110‧‧‧頂面
120‧‧‧底面
130‧‧‧容置杯
140‧‧‧第一電極
150‧‧‧第二電極
200、400‧‧‧封裝體模組
210、410‧‧‧基板
211、412‧‧‧第一導電層
212、411‧‧‧絕緣層
213、413‧‧‧第二導電層
220‧‧‧發光二極體晶片
230‧‧‧螢光粉層
300‧‧‧透明封裝層
420‧‧‧金屬導線
圖1為本發明第一實施方式中之發光二極體封裝結構示意圖。
圖2為本發明第一實施方式中之發光二極體封裝結構之製造方法流程圖。
圖3為本發明第二實施方式中之發光二極體封裝結構示意圖。
圖4為本發明第二實施方式中之發光二極體封裝結構之製造方法流程圖。
以下將結合附圖對本發明作進一步之詳細說明。
請參閱圖1，本發明第一實施方式提供之一種發光二極體封裝結構10包括封裝基座100、設置在封裝基座100上之封裝體模組200以及包覆該封裝體模組200之透明封裝層300。
所述封裝基座100包括頂面110以及底面120，從頂面110沿底面120方向開設形成一容置杯130。該容置杯130用於提供封裝體模組200及透明封裝層300之容置空間並設定發光二極體封裝結構10之光場，容置杯130之內表面為傾斜面，該傾斜面自頂面110向底面120方向延伸並沿徑向向內傾斜，使整個容置杯130上寬下窄，呈一漏斗狀。優選地，容置杯130之內表面還塗敷有反光材料。所述封裝基座100內還設置有相互間隔之第一電極140以及第二電極150，該第一電極140以及第二電極150之一端分別暴露在容置杯130之底部，用於與封裝體模組200連接，另一端分別延伸到封裝基座100兩側外，用於與外部電路連接。
所述封裝體模組200包括基板210、設置在基板210上之發光二極體晶片220以及包覆該發光二極體晶片220之螢光粉層230。所述
基板210由第一導電層211、絕緣層212以及第二導電層213構成。該第一導電層211和第二導電層213從基板210之頂面延伸到基板210之底面。該絕緣層212連接第一導電層211和第二導電層213。在本實施方式中，絕緣層312可為高分子材料、陶瓷或塑膠材料構成，第一導電層211和第二導電層213為金屬材料製成。發光二極體晶片220覆晶設置在基板210上，與第一導電層211和第二導電層213電性連接。螢光粉層230覆蓋基板210之表面以及發光二極體晶片220，其厚度略微大於發光二極體晶片220之厚度。螢光粉層230是由參雜有螢光粉之封膠樹脂製成，該螢光粉可選自釔鋁石榴石、鋱釔鋁石榴石及矽酸鹽中之一種或幾種之組合。
所述封裝體模組200設置在封裝基座100之容置杯130中，並且其上第一導電層211和第二導電層213利用焊接或者共晶方式分別與封裝基座100上之第一電極140以及第二電極150電性連接。當封裝體模組200設置在封裝基座100之容置杯130中時，由於封裝體模組200之尺寸相對容置杯130來說較小，所述螢光粉層230之側壁與容置杯130之內表面相隔開一定之距離，螢光粉層230只包覆在容置杯130之底部之發光二極體晶片220之附近區域。
所述透明封裝層300為一封膠樹脂，其填充在封裝基座100之容置杯130中並包覆封裝體模組200，用於保護封裝體模組200免受灰塵、水氣等影響。
請參閱圖2，本發明第一實施方式提供之一種發光二極體封裝結構之製造方法，其包括以下幾個步驟：
步驟一，提供一基板210，該基板210具有多個導電層210a，該多個導電層210a之間藉由絕緣層210b連接，該多個導電層210a從基
板210之頂面延伸到基板210之底面。在本實施方式中，絕緣層210b可為高分子材料、陶瓷或塑膠材料構成，導電層210a由金屬材料製成。
步驟二，將多個發光二極體晶片220分別覆晶設置在基板210上，該多個發光二極體晶片220分別與基板210上之多個導電層210a電性連接。
步驟三，將一螢光粉層230覆蓋基板210整個表面以及多個發光二極體晶片220。螢光粉層230是由參雜有螢光粉之封膠樹脂製成，所述螢光粉可選自釔鋁石榴石、鋱釔鋁石榴石及矽酸鹽中之一種或幾種之組合。
步驟四，切割基板210，分別形成多個封裝體模組200，其中每個封裝體模組200包括一發光二極體晶片220、分別與該發光二極體晶片220電性連接之兩個導電層210a以及覆蓋發光二極體晶片220之螢光粉層230。
步驟五，提供一封裝基座100，該封裝基座100上開設形成一容置杯130，封裝基座100內還設置有相互間隔之第一電極140以及第二電極150，該第一電極140以及第二電極150之一端分別暴露在容置杯130之底部，另一端分別延伸到封裝封裝基座100外，將切割後之封裝體模組200設置在容置杯130中，並且其兩個導電層210a利用焊接或者共晶方式分別與第一電極140以及第二電極150電性連接。容置杯130之內表面為傾斜面，該傾斜面自頂面向底面方向並沿徑向向內傾斜，使整個容置杯130上寬下窄，呈一漏斗狀。優選地，容置杯130之內表面還塗敷有反光材料。
步驟六，在封裝基座100之容置杯130中填充透明封裝層300，形成一發光二極體封裝結構10。
上述之發光二極體封裝結構10以及發光二極體封裝結構10之製造方法是先獨立製作封裝體模組200，將發光二極體晶片220以及螢光粉層230設置在基板210上，然後將載有發光二極體晶片220以及螢光粉層230之基板210再設置在封裝基座100之容置杯130中。當封裝體模組200設置在容置杯130中時，螢光粉層230只是包覆在容置杯130之底部之發光二極體晶片220之附近區域，其厚度略微大於發光二極體晶片220之厚度，因此，相對於傳統之在整個容置杯130中填滿螢光材料之封裝結構，能夠節省螢光粉使用。另外，藉由將多個發光二極體晶片220與一螢光粉層230結合後再分割成多個封裝體模組200之方式，避免了先前技術中需要分別在每個發光二極體封裝單獨注入螢光粉層，在制程方面更加簡化。
請參閱圖3，本發明第二實施方式提供之一種發光二極體封裝結構20與第一實施方式之發光二極體封裝結構10之區別在於：封裝體模組400之基板410包括一絕緣層411以及相互間隔形成在該絕緣層411上之第一導電層412和第二導電層413。發光二極體晶片220覆晶設置在基板410上，與第一導電層412和第二導電層413電性連接。螢光粉層230形成基板410之表面，包覆發光二極體晶片220，並且第一導電層412和第二導電層413分別從螢光粉層230之兩端露出。封裝體模組400之絕緣層411採用焊接或黏結等方式被固定在封裝基座100之容置杯130之底面，第一導電層412和第二
導電層413分別藉由金屬導線420與封裝基座100上之第一電極140以及第二電極150連接。
請參閱圖4，本發明第二實施方式提供之一種發光二極體封裝結構之製造方法，其包括以下幾個步驟：
步驟一，提供一基板410，該基板410包括一絕緣層410a以及形成在該絕緣層410a上之多個相互間隔之導電層410b。
步驟二，將多個發光二極體晶片220分別覆晶設置在基板410上，該多個發光二極體晶片220分別與基板410上之多個導電層410a電性連接。
步驟三，利用螢光粉層230覆蓋每個發光二極體晶片220，螢光粉層230之間相互間隔，使導電層410a之一端露出。螢光粉層230是由參雜有螢光粉之封膠樹脂製成，所述螢光粉可選自釔鋁石榴石、鋱釔鋁石榴石及矽酸鹽中之一種或幾種之組合。
步驟四，切割基板410，形成多個封裝體模組400，每個封裝體模組400包括一發光二極體晶片220、與發光二極體晶片220電性連接之兩個導電層410b以及覆蓋發光二極體晶片220之螢光粉層230。
步驟五，提供一封裝基座100，該封裝基座100上開設形成一容置杯130，封裝基座100內還設置有相互間隔之第一電極140以及第二電極150，該第一電極140以及第二電極150之一端分別暴露在容置杯130之底部，另一端分別延伸到封裝封裝基座100外，將切割後之封裝體模組400設置在容置杯130中，並且封裝體模組400之絕緣層410a採用焊接或黏結等方式被固定在容置杯130之底面
。容置杯130之內表面為傾斜面，該傾斜面自頂面向底面方向並沿徑向向內傾斜，使整個容置杯130上寬下窄，呈一漏斗狀。優選地，容置杯130之內表面還塗敷有反光材料。
步驟六，利用金屬導線420將兩個導電層410b分別與封裝基座100上之第一電極140以及第二電極150連接。
步驟七，在封裝基座100之容置杯130中填充透明封裝層300，形成一發光二極體封裝結構20。
相較於先前技術，本發明之發光二極體封裝結構以及製造方法先獨立製造一封裝體模組，然後將具有有發光二極體晶片及螢光粉層之封裝體模組再設置在封裝基座之容置杯中，相對於傳統之在容置杯中設置發光二極體晶片後在整個容置杯中填滿螢光材料之封裝方法，能夠節省螢光粉使用。
另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其他變化，當然，這些依據本發明精神所做之變化，都應包含在本發明所要求保護之範圍之內。
10‧‧‧發光二極體封裝結構
100‧‧‧封裝基座
110‧‧‧頂面
120‧‧‧底面
130‧‧‧容置杯
140‧‧‧第一電極
150‧‧‧第二電極
200‧‧‧封裝體模組
210‧‧‧基板
211‧‧‧第一導電層
212‧‧‧絕緣層
213‧‧‧第二導電層
220‧‧‧發光二極體晶片
230‧‧‧螢光粉層
300‧‧‧透明封裝層
Claims (2)
- 一種發光二極體封裝結構之製造方法，其包括以下幾個步驟：步驟1，提供一基板，該基板具有絕緣層以及形成在絕緣層內且相互間隔的多個導電層，所述導電層僅一側表面外露在所述絕緣層的表面；步驟2，將多個發光二極體晶片設置在基板上，該多個發光二極體晶片分別與基板上之多個導電層電性連接；步驟3，利用螢光粉層包覆多個發光二極體晶片，部分所述導電層暴露在所述螢光粉層外；步驟4，切割基板，形成多個封裝體模組，每個封裝體模組包括一發光二極體晶片及與發光二極體晶片電性連接之兩個導電層；步驟5，提供一封裝基座，該封裝基座上形成一容置杯，該容置杯底部分別暴露有第一電極及第二電極，將切割後之封裝體模組設置在容置杯中，並且兩個導電層外露在螢光粉層外的部分分別與第一電極及第二電極電性連接；步驟6，在封裝基座之容置杯中填充透明封裝層，形成一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：切割後之封裝體模組之絕緣層採用焊接或黏結方式被固定在容置杯之底面，導電層藉由金屬導線與封裝基座上之第一電極及第二電極連接。
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