TWI425683B - 發光二極體的製造方法 - Google Patents

Description

發光二極體的製造方法

本發明涉及一種發光二極體的製造方法。

LED產業係近幾年最受矚目的產業之一，發展至今，LED產品已具有節能、省電、高效率、反應時間快、壽命週期時間長、且不含汞、具有環保效益等優點，因此被認為係新世代綠色節能照明的最佳光源。LED通常包括基座、與基座結合的二電極、固定在基座上並連接二電極的發光晶片以及封裝晶片的封裝體。發光二極體的基座通常係藉由注塑等方式成型在電極上的。然而，現有的LED在成型過程當中由於制程原因容易在電極表面形成毛邊，影響到後續晶片在電極表面的打線過程，直接降低下游廠商生產發光二極體的良率，導致封裝成本增高。

有鑒於此，有必要提供一種有效防止毛邊的發光二極體的製造方法。

一種發光二極體的製造方法，該製造方法包括步驟：提供引腳結構，該引腳結構包括隔開的第一電極及第二電極，第一電極及第二電極分別包括第一凸面和第二凸面；在引腳結構的第一凸面和第二凸面上分別覆蓋第一覆蓋層及第二覆蓋層；提供模具，該模具具有包覆該引腳結構的腔體，該模具部分貼合於該引腳結構； 往模具所形成的腔體內注塑流體材料形成基座，該流體材料在注塑過程中避開第一覆蓋層及第二覆蓋層；移除模具；移除該第一覆蓋層及第二覆蓋層以暴露出第一凸面及第二凸面；將發光晶片電連接至第一凸面及第二凸面；及在發光晶片上覆蓋封裝層。

藉由以上步驟製成的發光二極體由於搭載晶片的第一凸面、第二凸面在注塑過程中被覆蓋層所保護，因此在去除覆蓋層之後可形成光滑無毛邊的表面，能有效提高封裝過程中產品的良率，降低封裝成本。

10‧‧‧引腳結構

11‧‧‧第一電極

12‧‧‧第二電極

13‧‧‧第一凸起

14‧‧‧第二凸起

15‧‧‧第一凸面

16‧‧‧第二凸面

17‧‧‧第一覆蓋層

18‧‧‧第二覆蓋層

19‧‧‧覆蓋層

20‧‧‧模具

21‧‧‧底模

22‧‧‧頂模

23、24、27、28‧‧‧凹槽

30‧‧‧基座

40‧‧‧晶片

41‧‧‧導線

50‧‧‧封裝結構

100‧‧‧發光二極體

230‧‧‧內壁

圖1係本發明發光二極體的製造方法的第一步驟。

圖2係本發明發光二極體的製造方法的第二步驟。

圖3係本發明發光二極體的製造方法的第三步驟。

圖4係本發明發光二極體的製造方法的第四步驟。

圖5係本發明發光二極體的製造方法的第五步驟。

圖6係本發明發光二極體的製造方法的第六步驟。

圖7係圖6中發光二極體半成品的俯視圖。

圖8係本發明發光二極體的製造方法的第七步驟。

圖9係經過圖1-8的步驟製造完成的發光二極體。

請參閱圖1-9，示出了本發明發光二極體100的製造方法，主要包括如下各個步驟：

步驟一：如圖1所示，提供一引腳結構10，該引腳結構10由金屬或者ITO(氧化銦錫)等導電率高的材料製成，包括一第一電極11以及一第二電極12。第一電極11大體呈一“匸”字型，其先由右往左水平延伸出一段位於下端的水平段，然後豎直向上延伸出一垂直段後再由左向右延伸出一位於上端的水平段，該位於上端的水平段再繼續延伸形成一第一凸起13。該第一凸起13大致呈一梯形，其向上凸伸出一水平的第一凸面15。第二電極12具有大致與第一電極11對稱的結構，其先由左往右水平延伸的水平段，然後豎直向上延伸一垂直段後再由右向左延伸出一位於上端的水平段，該位於上方的水平段繼續延伸形成一第二凸起14。該第二凸起14向上延伸出一水平的第二凸面16。第一電極11與第二電極12垂直高度相等，且其二者延伸的第一凸起13和第二凸起14高度相等。即，第一凸面15與第二凸面16處於同一水平面上。第二電極12的水平寬度比第一電極11略短，第二凸面16也比第一凸面15的水平寬度略短。

步驟二：如圖2所示，提供一覆蓋層19於第一凸起13和第二凸起14上。覆蓋層19可以為光阻或者高分子化合物製成。該覆蓋層19的一部分完全覆蓋第一凸面15形成第一覆蓋層17，另一部分完全覆蓋第二凸面16形成第二覆蓋層18。第一覆蓋層17和第二覆蓋層18的相對兩側順著第一凸起13及第二凸起14的從第一凸面15和第二凸面16兩側延伸的斜邊的傾斜方向而形成一梯形狀的截面。

步驟三，如圖3所示，提供一模具20用以包覆該引腳結構10。該模具20由底模21和頂模22兩部分組成，其底模21包含一凹槽23以承載該引腳結構10的下端，該凹槽23的大小能剛好收容第一電極 11以及第二電極12的下端水平部分及豎直向上延伸的部分。當該引腳結構10搭載在模具20的該凹槽23中，凹槽23的內壁230與該引腳結構10的下端及豎直向上延伸段貼合。並且，該凹槽23的內壁230的側邊界高度與該引腳結構10的高度相等。也即係說，該凹槽23的的凹陷深度等於第一電極11的底面到第一凸面15的頂面的垂直距離。頂模22用以覆蓋該引腳結構10的上端，包含兩個凹槽27、28用以收容覆蓋在第一凸面15和第二凸面16上面的第一覆蓋層17和第二覆蓋層18。該兩個凹槽27、28形成的空間大於或等於該第一凸起13和第二凸起14的第一覆蓋層17及第二覆蓋層18的體積，凹槽27對應於第一凸起13，凹槽28對應於第二凸起14。在本實施方式中，凹槽27、28的截面形狀優選為與第一覆蓋層17、第二覆蓋層18的截面形狀相似的梯形。凹槽27、28的截面所呈梯形的底邊和底角對應與第一覆蓋層17、第二覆蓋層18的截面所呈梯形的底邊和底角相等。凹槽27、28的深度大於第一覆蓋層17及第二覆蓋層18的厚度。頂模22的除凹槽27、28之外還包含一環形凹槽24。該凹槽24對應於第一電極11以及第二電極12的位於上端的水平段。該凹槽24的形狀根據發光二極體100設計的基座30的形狀設計。將模具20的頂模22和底模21扣合，將該引腳結構10包覆於其中。模具20的凹槽24與引腳結構10之間還存在空隙。

步驟四，如圖4所示，藉由注塑一流體材料形成一基座30包覆該引腳結構10。該流體材料填滿該引腳結構10中間包覆的部分以及其上端避開第一凸面15和第二凸面16的外露部分以及該模具20的凹槽24。由於第一覆蓋層17和第二覆蓋層18緊密覆蓋在第一凸面15和第二凸面16上，所以該流體材料不會流到該第一凸面15和第二凸面16上。又由於模具20的設置，該流體材料基本不流入該模 具20與該第一覆蓋層17以及第二覆蓋層18之間的間隙。該流體材料填滿該模具20包覆的空腔後經過處理變成固體而成型基座30。

步驟五，如圖5所示，移除該模具20。由於該基座30填滿該引腳結構10的內部以及覆蓋其表面，也即係該引腳結構10上端除第一凸面15和第二凸面16外的其他部分全部被基座30覆蓋，因此該引腳結構10與該基座30具有高密合度。該基座30由模具20的凹槽24形成的環狀部分圍繞該第一覆蓋層17和第二覆蓋層18。基座30還可進一步在其環狀部分的內表面以及第一凸面15和第二凸面16之間的部分上覆蓋一層高反射率材料形成反射層。

步驟六，如圖6-7所示，藉由蝕刻、洗滌或光照等方式去除第一覆蓋層17和第二覆蓋層18，使第一凸面15和第二凸面16外露。第一凸面15與該第二凸面16與基座30的內凹表面處於同一水平高度。基座30的內凹表面沒有覆蓋該第一凸面15和第二凸面16，其他區域均由基座30覆蓋。由於該第一凸面15和第二凸面16在形成基座30的過程中由第一覆蓋層17和第二覆蓋層18保護，該流體材料並不會漫延至該第一凸面15和第二凸面16，因此去除第一覆蓋層17和第二覆蓋層18後的第一凸面15和第二凸面16光滑無毛邊。

步驟七，如圖8所示，在第一凸面15上搭載一發光晶片40，發光晶片40與第一凸面15形成電性連接，並藉由導線41電連接至第二凸面16。也即係該晶片40的兩個電極分別與第一電極11和第二電極12形成電性連接。由於覆蓋在第一凸面15和第二凸面16附近的基座30上均鍍有反射膜，故當發光晶片40通電對外發光時，基座30提供多方位的反射。又由於第一凸面15和第二凸面16為光滑無毛邊的表面，故晶片40能穩固地搭載在第一凸面15上，導線41能 夠可靠地焊接於第二凸面16上。

步驟八，如圖9所示，在晶片40表面覆蓋封裝結構50而成型發光二極體100。該封裝結構50填滿基座30的內凹表面。該封裝結構50還可包含有螢光粉。

藉由以上步驟製成的發光二極體100由於其基座30與導電結構，即引腳結構10的高密合度可具有良好的封裝密合度。並且由於晶片40搭載的第一凸面15、第二凸面16光滑無毛邊，能有效提高封裝過程中產品的良率。

11‧‧‧第一電極

12‧‧‧第二電極

17‧‧‧第一覆蓋層

18‧‧‧第二覆蓋層

21‧‧‧底模

22‧‧‧頂模

30‧‧‧基座

Claims (7)

1. 一種發光二極體的製造方法，該製造方法包括步驟：提供引腳結構，該引腳結構包括隔開的第一電極及第二電極，該第一電極包括水平段、自該水平段向上凸伸的第一凸起、位於該第一凸起上的第一凸面、自該水平段向下延伸的垂直段及自該垂直段水平延伸的另一水平段，該第二電極包括水平段、自該水平段向上凸伸的第二凸起、位於該第二凸起上的第二凸面、自其水平段向下延伸的垂直段及自該垂直段水平延伸的另一水平段；在引腳結構的第一凸面和第二凸面上分別覆蓋第一覆蓋層及第二覆蓋層；提供模具，該模具具有包覆該引腳結構的腔體，該模具部分貼合於該引腳結構；往模具所形成的腔體內注塑流體材料形成基座，該流體材料在注塑過程中避開第一覆蓋層及第二覆蓋層；移除模具；移除該第一覆蓋層及第二覆蓋層以暴露出第一凸面及第二凸面；將發光晶片電連接至第一凸面及第二凸面；及在發光晶片上覆蓋封裝層。
2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中：該第一覆蓋層完全覆蓋該第一凸面，該第二覆蓋層完全覆蓋第二凸面。
3. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中：該模具由第一部分和第二部分組成，其第一部分包含一凹槽承載該引腳結構，在注塑流體過程中該凹槽的內壁與該第一電極及第二電極的垂直段及另一水 平段貼附。
4. 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體的製造方法，其中：該模具的第二部分至少包含兩凹槽用於收容該引腳結構的第一凸面和第二凸面上的第一覆蓋層和第二覆蓋層。
5. 如申請專利範圍第4項所述的發光二極體的製造方法，其中：該兩凹槽的形成的空間大於或等於該第一凸面和第二凸面上的覆蓋層的體積。
6. 如申請專利範圍第5項所述的發光二極體的製造方法，其中：該模具的第二部分還包含環形凹槽，流體材料在注塑成型後生成一環狀部分圍繞該第一凸面和第二凸面。
7. 如申請專利範圍第6項所述的發光二極體的製造方法，其中：在該環狀部分內表面覆蓋一層高反射率材料形成反射層。