CN105280758A - 发光二极管模块的封装结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发光二极管模块的封装结构及其制造方法，提供一发光模块，并在该发光模块的发光路径上设置一透光件，该透光件为透明结构，再于该透光件上滴设至少一胶件，该胶件因胶状材料的表面张力形成中间厚四周薄的透明结构，以上述结构方式利用该透光件与该胶件为透明结构以减少封装时产生的全反射效果。

Description

发光二极管模块的封装结构及其制造方法

技术领域

本发明是有关于一种减少发光二极管芯片的全反射结构，尤指针对一种发光二极管模块的封装结构及其制造方法。

背景技术

在能源短缺的趋势下，节能减碳成为人人生活准则，各种高科技所运用的制造技术因应而生，而发明了许多工业产品与电子科技产品，使人类生活更加方便，造福了许多人民，而发光二极管(LightEmittingDiode,LED)以其特殊的发光机制，具备环保省能源的优势，从早期LCD背光板、大型广告牌、车头灯和照明应用，可谓蓬勃发展，而我国从早期投入晶粒与晶圆的制作，如今已建立了分工细微的LED产业体系，且国内的LED厂商无不竭力提升研发能力，进而开拓高附加价值的产品市场，而其中部分是有关于发光二极管的封装材料与结构。

许多工业产品与电子产品于技术上面，尤其是针对过去对于发光二极管的需求日益增加，这种半导体组件一般是作为指示灯、显示板，它不但能够高效率地直接将电能转化为光能，而且拥有最长达数万小时到数十万小时的使用寿命，同时具备不同于传统灯泡易碎，并能省电等优点，但是，无论何种发光二极管都需要针对不同类型设计合理的封装形式，才能投入实际应用。

而发光二极管的封装形式，根据不同的应用场合、不同的外形尺寸、散热方案和发光效果。LED封装形式多种多样。目前，发光二极管芯片按封装形式分类主要有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、FlipChip-LED、High-Power-LED等。

通常发光二极管模块的整体发光效能主要受到发光二极管芯片、封装形式与封装材料的影响，随着磊晶技术的进步，发光二极管芯片内部发光效益已达90％以上，不过因受到封装结构与封装材料的影响，其发光二极管模块外部无法完全达到等同的发光效益，以此见得发光二极管芯片的封装结构与封装材料对于发光二极管芯片亮度的重要性。

故，本发明针对以上习知的缺点做进一步的改良，发明出一种发光二极管模块的封装结构及其制造方法，主要提供一发光模块，并在该发光模块的发光路径上设置一透光件，该透光件为透明结构，再于该透光件上滴设一胶件，该胶件因胶状材料的表面张力形成中间厚四周薄的透明结构，以上述结构方式利用该透光件与该胶件的透明结构，以减少封装时产生的全反射效果，此种结构具有进步性及新颖性的发明。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种发光二极管模块的封装结构及其制造方法，利用该透光件与该胶件的透明结构以减少封装时产生的全反射效果。

为达上述所指称的目的及其功效，本发明的一种发光二极管模块的封装结构及其制造方法，主要提供提供一发光模块，并在该发光模块的发光路径上设置一透光件，该透光件为透明结构，且该透光件为透明结构，并于该透光件上滴设一胶件，该胶件为中间厚四周薄的透明结构。

附图说明

图1：其为本发明的第一种实施例的发光二极管模块的封装结构立体图；

图2：其为本发明的第一种实施例的发光二极管模块的封装结构制作流程图；

图3：其为本发明的第一种实施例的发光二极管模块的封装结构剖视图；

图4：其为本发明的第二种实施例的发光二极管模块的封装结构剖视图；

图5：其为本发明的第三种实施例的发光二极管模块的封装结构立体图；

图6：其为本发明的第三种实施例的发光二极管模块的封装结构制作流程图；

图7：其为本发明的第三种实施例的发光二极管模块的封装结构剖视图；以及图8：其为本发明的第四种实施例的发光二极管模块的封装结构剖视图。

【图号对照说明】

10固晶件

11固晶件

110凹槽

120第一电极

121第一电极

130第二电极

131第二电极

140平面

20透光件

30胶件

40发光二极管芯片

410第一电性连接线

420第二电性连接线

50发光模块

51发光模块

70封胶体

S100提供一固晶件，该固晶件具有一凹槽

S200设置至少一发光二极管芯片于该凹槽内

S300设置一透光件封盖于该凹槽之上

S400滴设一胶件于该透光件之上

S101提供一固晶件，该固晶件具有一平面

S201设置至少一发光二极管芯片于该平面上

S301设置一封胶体包覆该发光二极管

S401设置一透光件于该封胶体之上

S501滴设一胶件于该透光件之上

具体实施方式

为了使本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，特用较佳的实施例及配合详细的说明，说明如下：

本发明的一种发光二极管模块的封装结构及其制造方法针对一般发光二极管模块的折射率大于外部的折射率，换句话说发光二极管模块所产生的光线大部份都由发光二极管芯片与封装结构的界面全反射回到发光二极管模块内部，而此些全反射的光线则被内部的电极、基板吸收，因此发光二极管芯片对外部的取光率远低于内部的量子效率，本发明对于习知发光二极管模块的发光效益不彰缺点做改进，利用该透光件与该胶件的透明结构以减少封装时产生的全反射效果，此种结构具有进步性及新颖性的发明。

请参阅图1，其为本发明的第一种实施例的发光二极管模块的封装结构立体图；如图所示，本发明利用一固晶件10、一透光件20、一胶件30与至少一发光二极管芯片40，该第一固晶件10更设有一凹槽110、一第一电极120与一第二电极130，而该发光二极管芯片40设有一第一电性连接线410与一第二电性连接线420，本发明具有上述基本结构。

请一并参阅图2，其为本发明的发光二极管模块的制造方法；如图所示，于步骤S100：先提供该固晶件10，该固晶件10具有一凹槽110，并于该凹槽110的两侧侧壁各别设有一第一电极120与一第二电极130；进行步骤S200：设置至少一发光二极管芯片40于该固晶件10的凹槽110内，并该发光二极管芯片40设有一第一电性连接线410与一第二电性连接线420，利用该第一电性连接线410连接该第一电极120以及该第二电性连接线420连接该第二电极130，以形成电性通路；进行步骤S300：设置该透光件20封盖于该凹槽110之上；进行步骤S400：利用该固晶件10与该透光件20将该发光二极管芯片40封于该凹槽110内，该凹槽110内填充空气、填充透明层胶材或填充一荧光粉，以形成一发光模块50，该发光模块50利用该第一电极120与该第二电极130连通该凹槽110内外的电性通路，进行对外的电性导通，并以滴设方式将胶状材料设置于该透光件20之上，以形成一胶件30，该胶件30为透明胶体材料，且因为胶状材料表面张力的关系形成中间厚四周薄的结构，具有透镜效果，而该胶件30的表面形成弧面。

承上所述，本发明的利用该固晶件10、该透光件20与该发光二极管芯片40组成该发光模块50，而该固晶件10、该透光件20与该胶件30皆为透明结构，其中，该固晶件10与该透光件20可为玻璃或透明陶瓷，而该胶件30为硅胶材料、硅胶复合材、环氧树脂或环氧树脂复合材，使设置于该发光模块50内部的该发光二极管芯片40所发出的光线并不受该发光模块50的封装结构限制，该发光二极管芯片40的光线直接透射出该发光模块50向外部照射，以上述方式以减少发光模块50于封装时，其封装结构所产生的全反射效果，并且可进一步利用该胶件30因滴设效果产生的结构，该胶件30为中间厚四周薄的结构而造成表面具有弧度形成具有凸透镜的效果，使该发光二极管芯片40的光线经过该胶件30会具有聚光效果使光源较为集中。

请一并参阅图3及图4，其为本发明的第一种与第二种实施例的发光二极管模块的封装结构剖视图；如图所示，其为本发明的该胶件30的实施方式，其于该发光模块50的一侧设置至少一胶件30，第一种方式(如图3)将该胶件30滴设于该透光件20之上，当发光二极管芯片40的光线经过该透光件20与该胶件30时不会产生有全反射的效果，使发光模块50内部的发光效益与外部的发光效益可趋近相同；另外，第二种方式将该固晶件10为一透明结构，并滴设至少一胶件30于该发光模块50的一侧(如图3)，或以该胶件30滴设包覆于该发光模块50的四周(如图4)，使该发光模块50内的发光二极管芯片40的发光路径皆被该胶件30所包覆，该发光二极管芯片40所发出的光线皆会透过该胶件30发出，该些胶件30为一体成型的结构，更进一步上述两种实施例皆能设置复数的发光二极管芯片40于该凹槽110内，此外，能于该凹槽110内填充荧光粉覆盖该发光二极管芯片40的发光路径，使该发光二极管芯片40能调整发出使用者所需的色光。

请一并参阅图5及图6，其为本发明的第三种实施例的发光二极管模块的封装结构立体图与封装结构制作流程图；如图所示，其为本发明的第三种实施例，其承第一实施例所述的结构与方式做改变，第三种实施例于步骤S101：提供该固晶件11，该固晶件11具有一平面140，并于该平面140的侧边设有一第一电极121与一第二电极131；进行步骤S201：设置至少一发光二极管芯片40于该固晶件11的平面140上，该发光二极管芯片设有一第一电性连接线410与一第二电性连接线420，利用该第一电性连接线410连接该第一电极121以及该第二电性连接线420连接该第二电极131，以形成电性通路；进行步骤S301：设置一封胶体70包覆该发光二极管芯片40，该封胶体70为透明胶体材料；进行步骤S401：设置一透光件20于该封胶体70之上；进行步骤S501：利用该固晶件11、该发光二极管芯片40与该封胶体70与该透光件20以形成一发光模块51，该发光模块51利用该第一电极121与该第二电极131连通该封胶体70内外的电性通路，进行对外的电性导通，并以滴设方式将胶状材料设置于该透光件20之上，以形成至少一胶件30，该胶件30为透明胶体材料，且因为胶状材料表面张力的关系形成中间厚四周薄的结构，具有透镜效果，而该胶件30的表面形成弧面。

请一并参阅图7及图8，其为本发明的第三种与第四种实施例的发光二极管模块的封装结构剖视图；如图所示，其为本发明的第三种及第四种实施例，其实施方式等同于第一种及第二种实施例所述的方式，其差异在于该发光模块51的结构不同，于第二实施例也将该固晶件11设为透明结构，故不再赘述，更进一步上述两种实施例皆能设置复数的发光二极管芯片40于该平面140上，利用该固晶件11、该透光件20、该封胶体70与发光二极管芯片40组成该发光模块51，而该固晶件11、该透光件20与该胶件30皆为透明结构，其中，该固晶件11与该透光件20可为玻璃或透明陶瓷，而该封胶体70与该胶件30为硅胶材料、硅胶复合材、环氧树脂或环氧树脂复合材，另外，能于该封胶体70内混合一荧光粉覆盖该发光二极管芯片40的发光路径，使该发光二极管芯片40能调整发出使用者所需的色光。

综上所述，本发明提供一种发光二极管模块的封装结构及其制造方法，主要提供一固晶件10，而该固晶件10具有该凹槽110，设置至少一发光二极管芯片40于该凹槽110内，再设置该透光件20封盖于该凹槽110之上，且该透光件20为透明结构，并于该透光件20之上滴设至少一胶件30，该胶件30为中间厚四周薄的透明结构，再者，也利用另一固晶件11，而该固晶件11具有该平面140，设置至少一发光二极管芯片40于该平面140上，再设置该封胶体70包覆该发光二极管芯片40，利用该透光件20设置于该封胶体70之上，且该透光件20为透明结构，该胶件30为中间厚四周薄的透明结构，更进一步该固晶件10、11为一透明结构，能于该发光模块50、51的一侧滴设至少一胶件30，或利用该胶件30完全包覆该发光模块50、51的发光路径，本发明将上述的该透光件20与该胶件30设置于该发光模块50、51的发光路径上以减少封装时产生的全反射效果，此种结构具有进步性及新颖性的发明。

上文仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (13)

1.一种发光二极管模块的制造方法，其特征在于，其包含：

提供一发光模块，并在该发光模块的发光路径上设置一透光件，该透光件为透明结构，再于该透光件上滴设至少一胶件，该胶件因胶状材料的表面张力形成中间厚四周薄的透明结构。

2.如权利要求1所述的发光二极管模块的制造方法，其特征在于，其中该胶件为硅胶、硅胶复合材、环氧树脂或环氧树脂复合材。

3.如权利要求1所述的发光二极管模块的封装结构，其特征在于，其中该透光件为玻璃或透明陶瓷。

4.一种发光二极管模块的封装结构，其特征在于，其包含：

一固晶件，其具有一凹槽，并于该凹槽内设置至少一发光二极管芯片；

一透光件，其用于封盖该凹槽之上，且该透光件为平板的透明结构；以及

至少一胶件，其设置于该透光件之上，且该胶件为透明结构。

5.如权利要求4所述的发光二极管模块的封装结构，其特征在于，其中该固晶件为一透明结构。

6.如权利要求4所述的发光二极管模块的封装结构，其特征在于，其中该透光件为玻璃或透明陶瓷。

7.如权利要求4所述的发光二极管模块的封装结构，其特征在于，其中该胶件为硅胶、硅胶复合材、环氧树脂或环氧树脂复合材。

8.如权利要求4所述的发光二极管模块的封装结构，其特征在于，其中该凹槽内为空气、填充透明层胶材或填充一荧光粉。

9.一种发光二极管模块的封装结构，其特征在于，其包含：

一固晶件，具有一平面，于该平面上设置至少一发光二极管芯片；

一封胶体，其包覆该发光二极管芯片，且该封胶体为透明结构；

一透光件，其设置于该封胶体之上，且该透光件为平板的透明结构；以及

至少一胶件，其设置于该透光件之上，且该胶件为透明结构。

10.如权利要求9所述的发光二极管模块的封装结构，其特征在于，其中该固晶件为一透明结构。

11.如权利要求9所述的发光二极管模块的封装结构，其特征在于，其中该透光件为玻璃或透明陶瓷。

12.如权利要求9所述的发光二极管模块的封装结构，其特征在于，其中该胶件为硅胶、硅胶复合材、环氧树脂或环氧树脂复合材。

13.如权利要求9所述的发光二极管模块的封装结构，其特征在于，其中该封胶体混合一荧光粉。