TWI513052B - 發光模組 - Google Patents

Description

發光模組

本發明係有關於一種發光模組。

習知的發光模組在生產製造時，會有一道表面零件黏著製程(Surface Mounted Technology)，需要使用焊材將發光二極體與基板黏著。然而在表面零件黏著製程中，由於生產機具的公差，或是零件材料的不同造成溫度的不穩定性，使得焊材彼此間電性連接，造成電極短路。也有可能在表面零件黏著製程完畢之後，進入下一道迴焊製程時，因為高熱使得焊材再度融化，造成焊材彼此間電性連接。一般的解決方法是使用熔點高的金屬做為焊材。然而在表面零件黏著製程，卻因為焊材的熔點提高，所以需要提高製程溫度，不但浪費能量，也會造成其他元件可能因此毀損或是電性不穩。

因此本發明的目的就是在提供一種發光模組，包含一基板、一發光二極體、一第一複合膠及一第二複合膠。基板具有一第一電極及一第二電極。發光二極體設於基板 上並具有一第三電極及一第四電極。第一複合膠及第二複合膠分別位於第一、第二電極及第三、第四電極之間，使第一、第二電極及第三、第四電極彼此電性連接。第一、第二複合膠分別包含一第一、第二導電體，以及一分別包覆第一、第二導電體之第一、第二絕緣體，使第一、第二複合複合膠之間彼此不會產生電性連接。

依據本發明另一實施例，發光二極體係為一發光二極體封裝體。發光二極體封裝體包含一導線架、一杯體、一發光二極體晶片及一第一封裝膠。杯體包覆部分之導線架並裸露出位於導線架上之一固晶區及第三、第四電極。發光二極體晶片設於固晶區上並電性連接第三、第四電極。第一封裝膠則溝填於杯體內並覆蓋發光二極體晶片。

依據本發明另一實施例，發光二極體係為一發光二極體晶片。

依據本發明另一實施例，發光模組更包含一第二封裝膠，覆蓋發光二極體晶片。

依據本發明另一實施例，發光二極體晶片係為覆晶式晶片。

依據本發明另一實施例，第一、第二導電體為錫、銅錫合金、金錫合金其中之一或其組合。

依據本發明另一實施例，第一、第二絕緣體包含矽膠、環氧樹脂、丙烯酸脂、壓克力其中之一或其組合。

本發明提出一種發光模組，包含一導線架、一杯體、一發光二極體晶片以及一第一複合膠及一第二複合 膠。導線架包括有一預定的固晶區，其包含有彼此電性不連接的一第一電極及一第二電極。杯體包覆部份導線架並裸露出位於導線架上之固晶區及第一、第二電極。發光二極體晶片設於固晶區上，發光二極體晶片具有一第三電極及一第四電極。第一複合膠及第二複合膠，分別位於第一、第二電極及第三、第四電極之間，使第一、第二電極分別與第三、第四電極彼此電性連接，且第一、第二複合膠分別包含一第一、第二導電體及一分別包覆第一、第二導電體之第一、第二絕緣體。使第一、第二複合膠間彼此不會產生電性連接。

本發明之發光模組，解決了習知發光模組在生產製造時，焊材彼此間電性連接，造成短路的問題。本發明將習知的焊材改良成具有導電體及絕緣體之複合膠。複合膠具有電性連接的功能，且同時具有使複合膠之間彼此絕緣之功效，能有效解決封裝製程焊材短路的問題。本發明有效改善發光二極體封裝體與基板電性連接時短路的問題，同時避免了發光二極體晶片直接對基板電性連接時短路的問題，並且改良發光二極體封裝體內部之電性連接時短路的問題，因此能有效提升發光模組的生產良率。

100a‧‧‧發光模組

100b‧‧‧發光模組

100c‧‧‧發光模組

112‧‧‧第三電極

112’‧‧‧第三電極

114‧‧‧第四電極

114’‧‧‧第四電極

120‧‧‧第一複合膠

122‧‧‧第一導電體

124‧‧‧第一絕緣體

130‧‧‧第二複合膠

132‧‧‧第二導電體

134‧‧‧第二絕緣體

140‧‧‧基板

142‧‧‧第一電極

142’‧‧‧第一電極

144‧‧‧第二電極

144’‧‧‧第二電極

200‧‧‧發光二極體

210‧‧‧杯體

220‧‧‧導線架

230‧‧‧固晶區

250‧‧‧發光二極體

300‧‧‧發光二極體晶片

320‧‧‧發光二極體晶片

400‧‧‧第一封裝膠

420‧‧‧第二封裝膠

440‧‧‧封裝膠

500‧‧‧膠體

600‧‧‧第一金屬

700‧‧‧第二金屬

800‧‧‧合金

第1圖係繪示本發明之發光模組一實施例的剖面示意圖。

第2圖係繪示本發明之發光模組又一實施例的剖面示意圖。

第3圖係繪示本發明之發光模組再一實施例的剖面示意圖。

第4圖係繪示第3圖之複合膠沿剖面線4-4’迴焊前的剖面圖。

第5圖係繪式第3圖之複合膠沿剖面線4-4’迴焊後的剖面圖。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本發明之較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。

為了解決習知發光模組焊材容易短路的問題，本發明提出一種創新的發光模組。第1圖係繪示本發明之發光模組一實施例的剖面示意圖。發光模組100a具有一基板140、一發光二極體200、一第一複合膠120及一第二複合膠130。本實施例中，發光二極體200為一發光二極體封裝體。基板140具有一第一電極142及一第二電極144。發光二極體封裝體(發光二極體200)設於基板140上並具有一第三電極112及一第四電極114。第一複合膠120及第二複合膠130分別位於第一、第二電極142、144及第三、第四電極112、114之間，使第一、第二電極142、144及第三、第四電極112、114彼此電性連接。第一、第二複合膠120、130分別包含一第一、第二導電體122、132，以及一分別包覆第一、第二導電體122、132之第一、第二絕緣體124、 134，使第一、第二複合複合膠120、130之間彼此不會產生電性連接。發光二極體封裝體包含一導線架220、一杯體210、一發光二極體晶片320及一第一封裝膠400。杯體210包覆部分之導線架220並裸露出位於導線架220上之一固晶區230及第三、第四電極112、114。發光二極體晶片320設於固晶區230上並電性連接第三、第四電極112、114。第一封裝膠400則溝填於杯體210內並覆蓋發光二極體晶片320。第一、第二導電體122、132為錫、銅錫合金、金錫合金其中之一或其組合。第一、第二絕緣體124、134包含矽膠、環氧樹脂、丙烯酸脂、壓克力其中之一或其組合。本發明使用複合膠取代習知焊材，因此避免了焊材於製程中彼此電性連接的可能性，進而解決了短路問題。

應注意的是，以上列舉之第一、第二導電體122、132材料之選用僅為例示，非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者應視實際需要，選用適當之材料。

還應注意的是，以上列舉之第一、第二絕緣體124、134材料之選用僅為例示，非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者應視實際需要，選用適當之材料。

第2圖係繪示本發明之發光模組又一實施例的剖面示意圖。發光模組100b具有一基板140、一發光二極體250、一第一複合膠120、一第二複合膠130及第二封裝膠420。本實施例中，本實施例中，發光二極體250為發光二 極體晶片。第二封裝膠420覆蓋發光二極體晶片(發光二極體250)，且發光二極體晶片係為覆晶式晶片(flip chip)。基板140具有一第一電極142及一第二電極144。發光二極體晶片設於基板140上並具有一第三電極112’及一第四電極114’。第一複合膠120及第二複合膠130分別位於第一、第二電極142、144及第三、第四電極112’、114’之間，使第一、第二電極142、144及第三、第四電極112’、114’彼此電性連接。第一、第二複合膠120、130分別包含一第一、第二導電體122、132，以及一分別包覆第一、第二導電體122、132之第一、第二絕緣體124、134，使第一、第二複合複合膠120、130之間彼此不會產生電性連接。本發明使用複合膠取代習知焊材，因此避免了焊材於製程中彼此電性連接的可能性，進而解決了短路問題。第一、第二導電體122、132為錫、銅錫合金、金錫合金其中之一或其組合。第一、第二絕緣體124、134包含矽膠、環氧樹脂、丙烯酸脂、壓克力其中之一或其組合。

第3圖係繪示本發明之發光模組再一實施例的剖面示意圖。發光模組100c具有一導線架220、一杯體210、一發光二極體晶片300、一第一複合膠120、一第二複合膠130及一封裝膠440。封裝膠440覆蓋發光二極體晶片300，且發光二極體晶片300係為覆晶式晶片(flip chip)。導線架220包括有一預定的固晶區230，其包含有彼此電性不連接的一第一電極142’及一第二電極144’。杯體210包覆部份導線架220並裸露出位於導線架220上之固晶區230及第 一、第二電極142’、144’。發光二極體晶片300設於固晶區230上，發光二極體晶片300具有一第三電極112’及一第四電極114’。第一複合膠120及第二複合膠130，分別位於第一、第二電極142’、144’及第三、第四電極112’、114’之間，使第一、第二電極142’、144’分別與第三、第四電極112’、114’彼此電性連接，且第一、第二複合膠120、130分別包含一第一、第二導電體122、132，以及一分別包覆第一、第二導電體122、132之第一、第二絕緣體124、134，使第一、第二複合膠120、130間彼此不會產生電性連接。本發明使用複合膠取代習知焊材，因此避免了焊材於製程中彼此電性連接的可能性，進而解決了短路問題。第一、第二導電體122、132為錫、銅錫合金、金錫合金其中之一或其組合。第一、第二絕緣體124、134包含矽膠、環氧樹脂、丙烯酸脂、壓克力其中之一或其組合。

請同時參照第4圖以及第5圖。第4圖係繪示第3圖之複合膠沿剖面線4-4’迴焊前的剖面圖。第5圖係繪式第3圖之複合膠沿剖面線4-4’迴焊後的剖面圖。複合膠由膠體500、第一金屬600以及第二金屬700組成。第二金屬700包覆於第一金屬600表面形成金屬，並亂數散佈於膠體500。當複合膠經過迴焊程序之後，其第一金屬600以及第二金屬700受到高溫形成合金800，並由膠體500包覆，其中合金800形成導電體，膠體500形成絕緣體。由於膠體500與合金800的化學性質不同，因此不會產生互熔現象。於一實施例中，第一金屬600為錫，第二金屬700為銅或 金，因此合金800為銅錫合金或金錫合金。

本發明之發光模組，解決了習知發光模組在生產製造時，焊材彼此間電性連接，造成短路的問題。本發明將習知的焊材改良成具有導電體及絕緣體之複合膠。複合膠具有電性連接的功能，且同時具有使複合膠之間彼此絕緣之功效，能有效解決封裝製程焊材短路的問題。本發明有效改善發光二極體封裝體與基板電性連接時短路的問題，同時避免了發光二極體晶片直接對基板電性連接時短路的問題，並且改良發光二極體封裝體內部之電性連接時短路的問題，因此能有效提升發光模組的生產良率。

100a‧‧‧發光模組

112‧‧‧第三電極

114‧‧‧第四電極

120‧‧‧第一複合膠

122‧‧‧第一導電體

124‧‧‧第一絕緣體

130‧‧‧第二複合膠

132‧‧‧第二導電體

134‧‧‧第二絕緣體

140‧‧‧基板

142‧‧‧第一電極

144‧‧‧第二電極

200‧‧‧發光二極體

210‧‧‧杯體

220‧‧‧導線架

230‧‧‧固晶區

320‧‧‧發光二極體晶片

400‧‧‧第一封裝膠

Claims (12)

1. 一種發光模組，包含：一基板，具有一第一電極及一第二電極；一發光二極體，設於該基板上，該發光二極體具有一第三電極及一第四電極；以及一第一複合膠及一第二複合膠，分別位於該第一、第二電極及該第三、第四電極之間，使該第一、第二電極及該第三、第四電極彼此電性連接，且該第一、第二複合膠分別包含一第一、第二導電體及一分別包覆該第一、第二導電體之第一、第二絕緣體，使該第一、第二複合膠之間彼此不會產生電性連接。
2. 如請求項1所述之發光模組，其中該發光二極體係為一發光二極體封裝體，包含一導線架、一杯體、一發光二極體晶片及一第一封裝膠，其中該杯體包覆部分之該導線架並裸露出位於該導線架上之一固晶區及該第三、第四電極，該發光二極體晶片設於該固晶區上並電性連接該第三、第四電極，該第一封裝膠則溝填於該杯體內並覆蓋該發光二極體晶片。
3. 如請求項1所述之發光模組，其中該發光二極體係為一發光二極體晶片。
4. 如請求項3所述之發光模組，其中更包含有一第二 封裝膠，覆蓋該發光二極體晶片。
5. 如請求項3所述之發光模組，其中該發光二極體晶片係為覆晶式晶片。
6. 如請求項1~5其中任一項所述之發光模組，其中該第一、第二導電體為錫、銅錫合金、金錫合金其中之一或其組合。
7. 如請求項1~5其中任一項所述之發光模組，其中該第一、第二絕緣體包含矽膠、環氧樹脂、丙烯酸脂、壓克力其中之一或其組合。
8. 一種發光模組，包含：一導線架，包括有一預定的固晶區，該固晶區內包含有彼此電性不連接的一第一電極及一第二電極；一杯體，包覆部份該導線架並裸露出位於該導線架上之該固晶區及該第一、第二電極；一發光二極體晶片，設於該固晶區上，該發光二極體晶片具有一第三電極及一第四電極；以及一第一複合膠及一第二複合膠，分別位於該第一、第二電極及該第三、第四電極之間，使該第一、第二電極分別與該第三、第四電極彼此電性連接，且該第一、第二複合膠分別包含一第一、第二導電體及一分別包覆該第一、 第二導電體之第一、第二絕緣體。使該第一、第二複合膠間彼此不會產生電性連接。
9. 如請求項8所述之發光模組，更包括一封裝膠，覆蓋該發光二極體晶片。
10. 如請求項8所述之發光模組，其中該發光二極體晶片係為覆晶式晶片。
11. 如請求項8~10其中任一項所述之發光模組，其中該第一、第二導電體為錫、銅錫合金、金錫合金其中之一或其組合。
12. 如請求項8~10其中任一項所述之發光模組，其中該第一、第二絕緣體包含矽膠、環氧樹脂、丙烯酸脂、壓克力其中之一或其組合。