CN100563002C - 发光二极管芯片的封装结构及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种发光二极管芯片的封装结构，包括基材单元、发光单元、胶体单元。基材单元具有基材本体及分别形成于基材本体的正极导电轨迹与负极导电轨迹，正极导电轨迹与负极导电轨迹并排设置且在基材本体上线性延伸；发光单元具有多个设置于基材本体的发光二极管芯片，其中每一个发光二极管芯片具有正极端与负极端，并且发光二极管芯片的正、负极端分别以串联或者并联的方式与该正、负极导电轨迹电性相连；胶体单元，其覆着于基材单元与发光单元上；当发光单元通过正、负导电轨迹通电产生光线时，光线通过胶体单元的导引而在胶体单元上形成连续发光区域。因此，本发明使发光二极管的封装结构发光时形成连续光束，并且缩短其工艺时间。
Description
技术领域
本发明涉及发光二极管芯片的封装结构及其方法，尤其涉及一种将发光二极管芯片设置于基材本体上，且通过导电介质而电性相连，再利用胶体以压模等方式封装该发光二极管芯片结构。
背景技术
请参阅图1，其为公知以打线(wire-bounding)工艺制作的发光二极管封装结构的示意图。由图中可知，公知的发光二极管封装结构包括：基板结构1a、多个设置于基板结构1a上的发光二极管2a、多条导线3a、及多个荧光胶体4a。
其中，每一个发光二极管2a设置于基底结构1a上，并每一个发光二极管2a的正、负电极区域21a、22a通过两条导线3a，电性连接于基底结构1a的相对应的正、负电极区域11a、12a。再者，每一个荧光胶体4a覆盖于每一发光二极管2a及两条导线3a上，以保护发光二极管2a。
然而，由于所述发光二极管2a封装需切割成单颗，再以表面安装技术(SMT)工艺，将发光二极管2a置于基板结构1a上，因此无法有效缩短其工艺时间，再者，发光时所述发光二极管2a之间会有暗带现象存在，对于使用者视线仍然产生不佳效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，在于提供一种发光二极管芯片的封装结构及其方法，是以黏着或印刷等方式将发光二极管芯片设置于基材本体上，该基材本体可为印刷电路板、软基板、铝基板或是陶瓷基板，并且利用导线打线(wire-bounding)或锡球覆晶(flip chip)等方式，使该发光二极管芯片与该基材本体电性相连，并且利用压模(die mold)等方式，将以环氧树脂为材料的胶体覆着于该基材本体与该发光二极管芯片上，借此，当该发光二极管结构发光时，形成连续的发光区域，而无亮暗带情况发生，并且有效缩短其工艺时间，再者，该发光二极管结构可为蓝光发光二极管搭配荧光型态的胶体的组合；此外本发明的结构设计还适用于各种光源，诸如背光模块、装饰灯条、照明用灯或是Scanner光源等应用，皆为本发明所应用的范围与产品。
为了解决上述技术问题，根据本发明的一种方案，提供一种发光二极管芯片的封装结构，其包括：基材单元，其具有基材本体及分别形成于该基材本体的正极导电轨迹(electron trace)与负极导电轨迹，该正极导电轨迹与该负极导电轨迹并排设置且在该基材本体上线性延伸；发光单元，其具有多个设置于该基材本体上的发光二极管芯片，其中每一个发光二极管芯片具有正极端与负极端，并且所述发光二极管芯片的正、负极端以串联或者并联的方式与该正、负极导电轨迹电性相连；以及以环氧树脂为材料的胶体单元，其覆着于该基材单元与该发光单元上；当该发光单元通过该正、负导电轨迹的通电而产生光线时，该光线通过该胶体单元的导引而在该胶体单元上形成连续的发光区域。
根据所述的发光二极管芯片的封装结构，该基材单元为印刷电路板软基板、铝基板或陶瓷基板。
根据所述的发光二极管芯片的封装结构，所述发光二极管芯片的正、负极端通过相对应的导线并以打线的方式，与该正、负极导电轨迹电性相连。
根据所述的发光二极管芯片的封装结构，所述发光二极管芯片的正、负极端通过相对应的锡球并以覆晶的方式，与该正、负极导电轨迹电性相连。
根据所述的发光二极管芯片的封装结构，该锡球以热压方式覆晶于该基板上。
根据所述的发光二极管芯片的封装结构，所述发光二极管芯片以一条直线排列的方式设置于该基材单元上。
根据所述的发光二极管芯片的封装结构，所述发光二极管芯片以多条直线排列的方式设置于该基材单元上。
根据所述的发光二极管芯片的封装结构，每一个发光二极管芯片为蓝光发光二极管，并且该胶体单元为荧光胶体。
根据所述的发光二极管芯片的封装结构，该胶体单元为环氧树脂(Epoxy)。
本发明还提供一种发光二极管芯片的封装方法，包括下列步骤：提供基材单元，其中该基材单元具有基材本体及分别形成于该基材本体的正极导电轨迹(electron trace与负极导电轨迹，该正极导电轨迹与该负极导电轨迹并排设置且在该基材本体上线性延伸；设置发光单元于该基材本体上，其中该发光单元具有多个设置于该基材本体上的发光二极管芯片，每一个发光二极管芯片具有正极端与负极端，并且所述发光二极管芯片的正、负极端分别以串联或者并联的方式与该正、负极导电轨迹电性相连；及覆着胶体单元于该基材单元与该发光单元上，以使得当该发光单元通过该正、负导电轨迹的通电而产生光线时，该光线通过该胶体单元的导引而在该胶体单元上形成连续的发光区域。
从上述的技术方案可以看出，这种将发光二极管芯片设置于基材本体上，并且通过导电介质连接而电性相连，再利用胶体以压模等方式封装该发光二极管芯片结构，使该发光二极管的封装结构发光时形成连续光束，并且缩短其工艺时间。
为了能更进一步了解本发明为达到预定目的所采取的技术、手段及有益效果，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1A为公知发光二极管封装结构的立体图；
图1B为公知发光二极管封装结构的前视图；
图1C为公知发光二极管封装结构的俯视图；
图2A为本发明的发光二极管封装结构的立体图；
图2B为本发明的发光二极管封装结构的俯视图；
图2C为本发明第一实施例的发光二极管封装结构的排列结构俯视图；
图2D为本发明第一实施例的发光二极管封装结构的排列组合；
图3A为本发明的发光二极管封装结构的立体图；
图3B为本发明的发光二极管封装结构的俯视图；
图3C为本发明第二实施例的发光二极管封装结构的排列结构的俯视图；
图3D为本发明第二实施例的发光二极管封装结构的排列组合；
图4A为本发明的发光二极管封装结构的立体图；
图4B为本发明的发光二极管封装结构的俯视图；
图4C为本发明第三实施例的发光二极管封装结构的排列结构的俯视图；
图4D为本发明第三实施例的发光二极管封装结构的排列组合；
图5为本发明第一实施例的发光二极管芯片的封装结构的方法步骤方框图；
图6为本发明第二实施例的发光二极管芯片的封装结构的方法步骤方框图；及
图7为本发明第三实施例的发光二极管芯片的封装结构的方法步骤方框图。
其中，附图标记说明如下：
[公知]
1a基板结构 11a正电极区域
12a负电极区域
2a发光二极管 21a正电极区域
22a负电极区域
3a导线
4a荧光胶体
[本发明]
1基材单元 10基材本体
11正极导电轨迹
12负极导电轨迹
2发光单元 20发光二极管芯片
201正极端
202负极端
3胶体单元
具体实施方式
请参阅图2，图2所示为本发明第一实施例的发光二极管芯片的封装结构示意图。由图中可知，本发明提供一种发光二极管芯片的封装结构，其包括：基材单元1、发光单元2和胶体单元3；其中基材单元1具有基材本体10及分别形成于基材本体10上的正极导电轨迹11及负极导电轨迹12，其中，正极导电轨迹11及负极导电轨迹12可通过蚀刻、印刷或任何形成轨迹的方法形成。发光单元2具有多个发光二极管芯片20，可利用黏着或热压印刷等方式，设置于基材本体10上，每一发光二极管芯片20具有正极端201及负极端202，每一发光二极管的正极端201与负极端202以并联方式，并且通过导线打线相对应地与基材本体10上的正极导电轨迹11、负极导电轨迹12电性相连，此外，每一发光二极管的正极端201与负极端202也可以并联方式并通过锡球覆晶相对应地与基材本体10上的正极导电轨迹11、负极导电轨迹12电性相连。另外，提供胶体单元3，其为覆着于基材单元1与发光单元2上的胶体，借此，当发光单元2通过正极导电轨迹11、负极导电轨迹12的通电而产生光线时，光线通过胶体单元3的导引而在胶体单元3上形成连续的发光区域，同时，也用以保护发光单元2而不容易遭到破坏。
此外，如图2C和图2D所示，本发明的发光二极管芯片的封装结构可以多条发光单元2排列的形式存在，基材单元1可切割成数条发光单元2的发光二极管，再将所述发光二极管根据需求而组合成不同形状(如面板状)的发光二极管组。
请参阅图3，图3所示为本发明第二实施例的发光二极管芯片的封装结构示意图。由图中可知，本第二实施例与第一实施例的最大不同在于：发光单元2的各发光二极管芯片20间，每一个相邻的发光二极管芯片20的正极端201的摆放方向相反而排列，并且各正极端201、负极端202以串联方式并通过导线打线与正、负极导电轨迹电性相连，其外观为U型串联形式。
此外，如图3C和图3D所示，本发明的发光二极管芯片的封装结构可以多条发光单元2排列的形式存在，基材单元1可切割成数条发光单元2的发光二极管，再将所述发光二极管根据需求而组合成不同形状(如面板状)的发光二极管组。
请参阅图4，图4所示为本发明第三实施例的发光二极管芯片的封装结构示意图。由图中可知，本第三实施例与第二实施例的最大不同之处在于：发光单元2的各发光二极管芯片20间，每一个发光二极管芯片20的正极端201的摆放方向一致而排列，并且各正极端201、负极端202以串联方式并通过导线打线与正、负极导电轨迹电性相连，其外观为S型串联形式。
此外，如图4C和4D所示，本发明的发光二极管芯片的封装结构可以多条发光单元2排列的形式存在，基材单元1可切割成数条发光单元2的发光二极管，再将所述发光二极管根据需求而组合成不同形状(如面板状)的发光二极管组。
请参阅图5，图5所示为本发明第一实施例的发光二极管芯片的封装结构的方法步骤方框图。由图上得知，本发明提供一种发光二极管芯片的封装结构的方法，其包括：S201首先，提供基材单元1，基材单元1具有基材本体10、及分别形成于基材本体的正极导电轨迹11(electron trace)与负极导电轨迹12；S203接着，设置发光单元2于基材本体10上，发光单元2具有多个设置于基材本体10上的发光二极管芯片20，每一个发光二极管芯片20具有正极端201与负极端202；S205然后，其中每一发光二极管芯片20的正201、负极端202以并联方式并且通过相对应的导线打线(锡球覆晶)与正极导电轨迹11、负极导电轨迹12电性相连；S207接着，覆着胶体单元3于基材单元1与发光单元2上，以使得当发光单元2通过正11、负极导电轨迹12的通电而产生光线时，光线通过胶体单元3的导引而在胶体单元3上形成连续的发光区域。
请参阅图6，图6所示为本发明第二实施例的发光二极管芯片的封装结构的方法步骤方框图。由图中可知，本第二实施例与第一实施例的最大不同之处在于：在S305中，每一发光二极管芯片20的正极端201的摆设方向与相邻的发光二极管芯片20的正极端201相反，以串联方式并通过导线打线与正11、负极导电轨迹12电性相连。
请参阅图7，图7所示为本发明第三实施例的发光二极管芯片的封装结构的方法步骤方框图。由图中可知，本第三实施例与第二实施例的最大不同之处在于：在S405中，每一发光二极管芯片20的正极端201朝同一方向排列，以串联方式并通过导线打线与正极导电轨迹11、负极导电轨迹12电性相连。
综上所述，本发明的发光二极管芯片的封装结构及其方法，是通过传统压模(die mold)或印刷(printing)方法、及打线(wire-bounding)或覆晶(flip chip)的工艺，克服发光二极管间的暗光带问题，并且使发光二极管的封装结构简单化，并且缩短其工艺时间。
然而，以上所述，仅为本发明最佳的的具体实施例的详细说明与附图，但本发明的特征并不局限于此，并非用以限制本发明，本发明的所有范围应以所述的权利要求的范围为准，凡合于本发明权利要求的范围的精神与其类似变化的实施例，皆应包含于本发明的范畴中，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在所述本发明权利要求的范围。
Claims (20)
1、一种发光二极管芯片的封装结构，其特征在于，包括：
基材单元，其具有基材本体及分别形成于该基材本体的正极导电轨迹与负极导电轨迹，该正极导电轨迹与该负极导电轨迹并排设置且在该基材本体上线性延伸；
发光单元，其具有多个设置于该基材本体上的发光二极管芯片，其中每一个发光二极管芯片具有正极端与负极端，并且所述发光二极管芯片的正、负极端分别以串联或者并联的方式与该正、负极导电轨迹电性连接；以及
胶体单元，其覆着于该基材单元与该发光单元上；
当该发光单元通过该正、负导电轨迹的通电而产生光线时，该光线通过该胶体单元的导引而在该胶体单元上形成连续的发光区域。
2、根据权利要求1所述的发光二极管芯片的封装结构，其特征在于：该基材单元为印刷电路板软基板、铝基板或陶瓷基板。
3、根据权利要求1所述的发光二极管芯片的封装结构，其特征在于：所述发光二极管芯片的正、负极端通过相对应的导线并以打线的方式，与该正、负极导电轨迹电性连接。
4、根据权利要求1所述的发光二极管芯片的封装结构，其特征在于：所述发光二极管芯片的正、负极端通过相对应的锡球并以覆晶的方式，与该正、负极导电轨迹电性相连。
5、根据权利要求4所述的发光二极管芯片的封装结构，其特征在于：该锡球以热压方式覆晶于该基板上。
6、根据权利要求1所述的发光二极管芯片的封装结构，其特征在于：所述发光二极管芯片以一条直线排列的方式设置于该基材单元上。
7、根据权利要求1所述的发光二极管芯片的封装结构，其特征在于：所述发光二极管芯片以多条直线排列的方式设置于该基材单元上。
8、根据权利要求1所述的发光二极管芯片的封装结构，其特征在于：每一个发光二极管芯片为蓝光发光二极管，并且该胶体单元为荧光胶体。
9、根据权利要求1所述的发光二极管芯片的封装结构，其特征在于：该胶体单元为环氧树脂。
10、一种发光二极管芯片的封装方法，其特征在于，包括下列步骤：
提供基材单元，其中该基材单元具有基材本体及分别形成于该基材本体的正极导电轨迹与负极导电轨迹，该正极导电轨迹与该负极导电轨迹并排设置且在该基材本体上线性延伸；
设置发光单元于该基材本体上，其中该发光单元具有多个设置于该基材本体上的发光二极管芯片，每一个发光二极管芯片具有正极端与负极端，并且所述发光二极管芯片的正、负极端分别以串联或者并联的方式与该正、负极导电轨迹电性相连；及
覆着胶体单元于该基材单元与该发光单元上，以使得当该发光单元通过该正、负导电轨迹的通电而产生光线时，该光线通过该胶体单元的导引而在该胶体单元上形成连续的发光区域。
11、根据权利要求10所述的发光二极管芯片的封装方法，其特征在于：该基材单元为印刷电路板、软基板、铝基板或陶瓷基板。
12、根据权利要求10所述的发光二极管芯片的封装方法，其特征在于：所述发光二极管芯片的正、负极端通过相对应的导线并以打线的方式，与该正、负极导电轨迹电性相连。
13、根据权利要求10所述的发光二极管芯片的封装方法，其特征在于：所述发光二极管芯片的正、负极端通过相对应的锡球并以覆晶的方式，与该正、负极导电轨迹电性相连。
14、根据权利要求13所述的发光二极管芯片的封装方法，其特征在于：该锡球以热压方式覆晶于该基板上。
15、根据权利要求10所述的发光二极管芯片的封装方法，其特征在于：所述发光二极管芯片以一条直线排列的方式设置于该基材单元上。
16、根据权利要求15所述的发光二极管芯片的封装方法，其特征在于：将该基材单元切割成多条发光二极管，并且将所述发光二极管排列组合成任意形状。
17、根据权利要求10所述的发光二极管芯片的封装方法，其特征在于：所述发光二极管芯片以多条直线排列的方式设置于该基材单元上。
18、根据权利要求17所述的发光二极管芯片的封装方法，其特征在于：将该基材单元切割成多条发光二极管，并且将所述发光二极管排列组合成任意形状。
19、根据权利要求10所述的发光二极管芯片的封装方法，其特征在于：每一个发光二极管芯片为蓝光发光二极管，并且该胶体单元为荧光胶体。
20、根据权利要求10所述的发光二极管芯片的封装方法，其特征在于：该胶体单元为环氧树脂。
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