CN111696872A - 半导体发光模块的封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种半导体发光模块的封装方法，包括下列步骤：(a).提供基板，基板材质种类可为柔性印刷电路板、金属印刷电路板、印刷电路板或陶瓷基板；(b).基板包括防焊层及发光元件，防焊层具有开口且开口具有宽度R，发光元件设置于开口中；(c).通过注胶装置将封装胶体注入开口中；以及(d).形成覆盖发光元件的密封透镜结构，密封透镜结构具有立体高度d。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子元件封装的应用领域，特别涉及一种半导体发光模块的封装方法。
背景技术
随着电子产品的小型化趋势，电路板也需制作地更加轻薄，使得电路板上的导电线路及连接端子的排列也越来越密集且复杂，而发光元件的尺寸也愈来愈小。相应地，在组装过程中，对所述发光元件的组装精度的要求也越来越高。
于现有技术中，通常使利用树脂模塑技术对基板上所安装的发光元件，例如：发光二极管芯片进行封装，以形成覆盖发光元件的密封透镜结构，使自发光元件出射的光线可通过密封透镜结构进行聚光。
然而，由于导电线路及连接端子的排列过于密集，也因此提高应用树脂模塑技术封装的难度。
有鉴于此，如何提供一种可简易且快速的半导体发光模块的封装方法，同时可形成不同外形及立体高度的密封透镜结构，为本发明欲解决的技术课题。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种可简易且快速的半导体发光模块的封装方法，并同时形成不同外形及立体高度的密封透镜结构，以借此调整发光元件的聚光度。
为达前述的目的，本发明提供一种半导体发光模块的封装方法，包括下列步骤：
(a).提供基板，基板材质种类可为柔性印刷电路板、金属印刷电路板、印刷电路板、陶瓷基板；
(b.)基板包括防焊层及发光元件，防焊层具有开口且开口具有宽度R，发光元件设置于开口中；
(c).通过注胶装置将封装胶体注入开口中；以及
(d).形成覆盖发光元件的密封透镜结构，密封透镜结构具有立体高度d。
于上述优选实施方式中，其中于步骤(a)中，基板包括电路层，电路层部分暴露于开口中。
于上述优选实施方式中，其中发光元件包括发光二极管芯片及焊垫，焊垫用以电性连接于电路层。
于上述优选实施方式中，其中于步骤(c)中，封装胶体为Epoxy-hybrid,silicone-hybrid,epoxy,silicone,acrylic hybrid,UV curing glue，其封装胶体可填充扩散粒子，扩散粒子可为CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、BN、ZnO或ZrO2。
于上述优选实施方式中，其中于步骤(a)中，宽度R为0.7mm。
于上述优选实施方式中，其中于步骤(c)中，注胶装置的注胶口的口径介于0.1mm至0.3mm之间。
于上述优选实施方式中，其中于步骤(c)中，封装胶体的粘度介于3000Pa·s至15000Pa·s之间，摇变性介于1.5至6.0之间。
于上述优选实施方式中，其中注胶装置的注胶口的口径介于0.1mm至0.2mm之间，封装胶体的粘度介于3000Pa·s至8500Pa·s之间，摇变性介于1.5至3.0之间，以形成立体高度d约略等于0.15mm的密封透镜结构。
于上述优选实施方式中，其中注胶装置的注胶口的口径介于0.2mm至0.3mm之间，封装胶体的粘度介于6000Pa·s至15000Pa·s之间，摇变性介于2.4至6.0之间，以形成立体高度d约略等于0.35mm的密封透镜结构。
于上述优选实施方式中，其中注胶装置的注胶口的口径介于0.2mm至0.3mm之间，封装胶体的粘度介于3000Pa·s至7000Pa·s之间，摇变性介于1.5至1.9之间，以形成立体高度d约略等于0.15mm的密封透镜结构。
附图说明
图1：为本发明所提供的半导体发光模块的封装方法的流程图；
图2：为本发明所提供的半导体发光模块的封装流程示意图；以及图3：为本发明所提供半导体发光模块封装的不同实施例的剖视图。
附图标记说明如下：
G 封装胶体
N 注胶装置
NO 注胶口
R 宽度
S101～S104 步骤
10 基板
10A 基板材质
101 防焊层
1011 开口
102 电路层
103 发光元件
1031 发光二极管芯片
10311 出光面
10312 底面
1032 焊垫
104、104a、104、104c 密封透镜结构
具体实施方式
本发明的优点及特征以及达到其方法将参照例示性实施例及附图进行更详细的描述而更容易理解。然而，本发明可以不同形式来实现且不应被理解仅限于此处所陈述的实施例。相反地，对所属技术领域技术人员而言，所提供的此些实施例将使本公开更加透彻与全面且完整地传达本发明的范围。
首先，请参阅图1及图2所示，图1为本发明所提供的半导体发光模块的封装方法的流程图；图2为本发明所提供的半导体发光模块的封装流程示意图。首先，提供基板，基板材质种类可为柔性印刷电路板、金属印刷电路板、印刷电路板或陶瓷基板(步骤S101)，于步骤S101中，基板10的基板材质10A种类可为柔性印刷电路板(FPC)、金属印刷电路板(MCPCB)、印刷电路板(PCB)或陶瓷基板(Ceramic PCB)。而基板包括防焊层及发光元件，防焊层具有开口且开口具有宽度R，发光元件设置于开口中(步骤S102)，于步骤S102中，基板10具有防焊层101，所述防焊层101为一绝缘层，其材料可为：Epoxy-hybrid、silicone-hybrid、epoxy、silicone、acrylic hybrid或UV curing glue。所述防焊层101内则配置有一电路层102，电路层102的材质为铜，并部分暴露于防焊层101的开口1011中，且开口1011具有一宽度R。所述发光元件103以覆晶方法(Flip chip scheme)设置于开口1011中，发光元件103包括发光二极管芯片1031及焊垫1032。发光二极管芯片1031具有一出光面10311及相对于出光面10311的底面10312，焊垫1032则配置于底面10312，而发光二极管芯片1031可通过焊垫1032电性连接于电路层102，而毋须使用传统的打线结构。于本实施例中，防焊层101的开口1011是以阻焊层限定(solder mask defined,SMD)技术或非阻焊层限定(non-solder maskdefined,NSMD)技术制作，且防焊开窗防焊层101的开口1011的宽度R为为0.7mm。
接着，通过注胶装置将封装胶体注入开口中(步骤S103)，于步骤S103中，注胶装置N被配置于发光元件103的上方，且注胶装置N的注胶口NO接近发光二极管芯片1031。如此，便可利用注胶口NO于一预设时间内供给一定量的液状的封装胶体G，将封装胶体G注入开口1011的中以覆盖发光元件103。于本实施例中，注胶装置N的注胶口NO的口径介于0.1mm至0.2mm之间，封装胶体G可为Epoxy-hybrid、silicone-hybrid、epoxy、silicone、acrylichybrid或UV curing glue，且封装胶体G可填充扩散粒子，扩散粒子可为CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、BN、ZnO、ZrO2，且其粘度介于3000Pa·s至8500Pa·s之间；摇变性介于1.5至3.0之间。
最后，形成覆盖发光元件的密封透镜结构，密封透镜结构具有立体高度d(步骤S104)，于步骤S104中，可利用调整防焊层101的开口1011的宽度R及封装胶体G的粘度、摇变性来调整并决定密封透镜结构104的立体高度d，举例而言，当开口1011的宽度R越大时，可容纳封装胶体G的体积越大，使得密封透镜结构104的立体高度d变低，又或者，当封装胶体G粘度高、摇变性高时，因封装胶体G的粘性较高则使得密封透镜结构104的立体高度d变高；当封装胶体G粘度低、摇变性低时，因封装胶体G的粘性较低，则会让密封透镜结构104的立体高度d变低。
请参阅图3，图3为本发明所提供半导体发光模块封装的不同实施例的剖视图，当注胶装置N的注胶口NO的口径介于0.1mm至0.2mm之间，封装胶体G的粘度介于3000Pa·s至8500Pa·s之间；摇变性介于1.5至3.0之间时，于预设时间内所注入的封装胶体G便可形成立体高度d约略等于0.15mm的密封透镜结构104a(如图3的(i)所示)。而当注胶装置N的注胶口NO的口径介于0.2mm至0.3mm之间，封装胶体G的粘度介于6000Pa·s至15000Pa·s之间；摇变性介于2.4至6.0之间时，因注胶口NO的口径较大，使得于预设时间内所注入的封装胶体G较多，且由于封装胶体G的粘度较高，因此封装胶体G便可形成立体高度d约略等于0.35mm的密封透镜结构104b(如图3的(ii)所示)。
另一方面，若欲形成覆盖面积较大的密封透镜结构时，便可利用口径较大的注胶口NO注入粘度较低的封装胶体G，例如：当注胶装置N的注胶口NO的口径介于0.2mm至0.3mm之间，封装胶体的粘度介于3000Pa·s至7000Pa·s之间；摇变性介于1.5至1.9之间时，因注胶口NO的口径较大，使得于预设时间内所注入的封装胶体G较多，且封装胶体G的粘度较低而可向周延扩散，因此封装胶体G便可以形成立体高度d约略等于0.15mm，且覆盖面积较大的密封透镜结构104c(如图3的(iii)所示)。
相较于现有技术，本发明提供一种可简易且快速的半导体发光模块的封装方法，并可通过调整防焊层的开口、注胶装置的口径及封装胶体的粘度、摇变性来调整密封透镜结构的外型及立体高度，以借此调整发光元件的聚光度。故，本发明实为一极具产业价值的发明。
本领域技术人员在不脱离本发明所揭示的精神下所完成的改变或修饰，均应包含于本案的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种半导体发光模块的封装方法，包括下列步骤：
(a).提供一基板，基板材质种类可为柔性印刷电路板、金属印刷电路板、印刷电路板或陶瓷基板；
(b).该基板包括一防焊层及一发光元件，该防焊层具有一开口且该开口具有一宽度R，该发光元件设置于该开口中；
(c).通过一注胶装置将一封装胶体注入该开口中；以及
(d).形成覆盖该发光元件的一密封透镜结构，该密封透镜结构具有一立体高度d。
2.如权利要求1所述的半导体发光模块的封装方法，其中于步骤(a)中，该基板包括一电路层，该电路层部分暴露于该开口中。
3.如权利要求2所述的半导体发光模块的封装方法，其中该发光元件包括至少一发光二极管芯片及至少二焊垫，该至少二焊垫用以电性连接于该电路层。
4.如权利要求1所述的半导体发光模块的封装方法，其中于步骤(c)中，该封装胶体为Epoxy-hybrid、silicone-hybrid、epoxy、silicone,acrylic hybrid,UV curing glue，该封装胶体可填一充扩散粒子，该扩散粒子可为CaCO3、TiO2、SiO2、Al2O3、BN、ZnO或ZrO2。
5.如权利要求1所述的半导体发光模块的封装方法，其中于步骤(a)中，该宽度R为0.7mm。
6.如权利要求5所述的半导体发光模块的封装方法，其中于步骤(b)中，该注胶装置的注胶口的口径介于0.1mm至0.3mm之间。
7.如权利要求6所述的半导体发光模块的封装方法，其中于步骤(b)中，该封装胶体的粘度介于3000Pa·s至10000Pa·s之间，摇变性介于1.5至2.8之间。
8.如权利要求7所述的半导体发光模块的封装方法，其中该注胶装置的注胶口的口径介于0.1mm至0.2mm之间，该封装胶体的粘度介于3000Pa·s至8500Pa·s之间，摇变性介于1.5至3.0之间，以形成该立体高度d约略等于0.15mm的该密封透镜结构。
9.如权利要求7所述的半导体发光模块的封装方法，其中该注胶装置的注胶口的口径介于0.2mm至0.3mm之间，该封装胶体的粘度介于6000Pa·s至15000Pa·s之间，摇变性介于2.4至3.0之间，以形成该立体高度d约略等于0.35mm的该密封透镜结构。
10.如权利要求7所述的半导体发光模块的封装方法，其中该注胶装置的注胶口的口径介于0.2mm至0.3mm之间，该封装胶体的粘度介于3000Pa·s至7000Pa·s之间，摇变性介于1.5至1.9之间，以形成该立体高度d约略等于0.15mm的该密封透镜结构。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20200922 |
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