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TW201442298A - 發光二極體封裝結構及其製造方法 - Google Patents

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TW201442298A
TW201442298A TW102112275A TW102112275A TW201442298A TW 201442298 A TW201442298 A TW 201442298A TW 102112275 A TW102112275 A TW 102112275A TW 102112275 A TW102112275 A TW 102112275A TW 201442298 A TW201442298 A TW 201442298A
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TW
Taiwan
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electrode
emitting diode
light emitting
package structure
electrodes
Prior art date
Application number
TW102112275A
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English (en)
Inventor
Hou-Te Lin
Pin-Chuan Chen
Lung-Hsin Chen
Original Assignee
Advanced Optoelectronic Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Abstract

一種發光二極體封裝結構的製造方法，包括如下步驟：提供引線架，多列第一、第二電極交錯排列於引線架上，同列第一、第二電極分別藉由連接條串接，第一、第二電極外側兩端形成第一、第二接引電極；在相鄰連接條之間形成圍繞第一、第二電極且具有容置槽的反射杯，第一、第二接引電極外露於反射杯；在反射杯底部進行切割形成第一溝槽；在容置槽內設置發光二極體晶片並電連接第一、第二電極；在反射杯頂部對應第一溝槽的位置橫向切割反射杯和連接條並向下貫穿連通第一溝槽。本發明還提供一種由上述製造方法製成的發光二極體封裝結構。

Description

發光二極體封裝結構及其製造方法
本發明涉及一種半導體發光元件，特別涉及一種發光二極體封裝結構及其製造方法。
發光二極體（light emitting diode，LED）作為一種高效的發光源，具有環保、省電、壽命長等諸多特點已經被廣泛的運用於各種領域。
在應用到具體領域中之前，發光二極體還需要進行封裝，以保護發光二極體晶片，從而獲得較高的發光效率及較長的使用壽命。
一般的發光二極體封裝結構通常先成型反射杯，在反射杯成型後再將電極彎折貼設於反射杯的底面及側面上。然而，這種方法製成的發光二極體封裝結構的密合度不佳，封裝結構中的電極與反射杯之間結合不緊密，電極在使用過程中容易鬆動或脫落。
有鑒於此，有必要提供一種具有較好密合度的發光二極體封裝結構及其製造方法。
一種發光二極體封裝結構的製造方法，包括以下步驟：提供裝設有多列第一電極和第二電極的引線架，所述第一電極和第二電極交錯排列於引線架上，同列中的各第一電極藉由第一連接條縱向串接，同列中的各第二電極藉由第二連接條縱向串接，第一電極鄰近第一連接條的一端向外延伸形成一第一接引電極，第二電極鄰近第二連接條的一端向外延伸形成一第二接引電極；在引線架上相鄰的第一連接條和第二連接條之間形成圍繞第一電極和第二電極的反射杯，所述反射杯具有容納發光二極體晶片的容置槽，所述第一電極和第二電極嵌置於反射杯內，所述第一接引電極和第二接引電極分別自反射杯的相對兩側凸伸出反射杯之外；在反射杯的底部於同列相鄰的第一電極或第二電極之間形成第一溝槽，所述第一溝槽的深度小於反射杯的厚度；在容置槽內設置發光二極體晶片並電連接所述發光二極體晶片與第一電極和第二電極；以及在反射杯頂部對應第一溝槽的位置處橫向切割反射杯、第一連接條和第二連接條並向下貫穿連通第一溝槽，從而將引線架和反射杯分離為複數獨立的發光二極體封裝結構。
一種發光二極體封裝結構，該發光二極體封裝結構由上述製造方法所製成。
與習知技藝相比，在本發明所述的發光二極體封裝結構的製造方法中，反射杯形成於兩相鄰的第一連接條和第二連接條之間，第一電極和第二電極在反射杯成型後嵌置於反射杯內，反射杯成型的過程中並不會與第一接引電極和第二接引電極發生干涉，在反射杯成型後第一接引電極和第二接引電極外露於反射杯的相對兩側，由上述製造方法所製成的發光二極體封裝結構中第一電極和第二電極與反射杯結合的更加牢固，能夠效提升整個發光二極體封裝結構的密合度。
10．．．第一電極
11．．．第一接引電極
13．．．第一溝槽
20．．．第二電極
21．．．第二接引電極
30．．．第一連接條
31．．．第二連接條
40．．．阻隔槽
50．．．引線架
60．．．模具
61．．．上模具
62．．．下模具
70．．．反射杯
71．．．容置槽
80．．．發光二極體晶片
81、82．．．導線
90．．．封裝層
100．．．發光二極體封裝結構
101、201．．．上表面
102、202．．．下表面
103、203．．．導孔
105、205．．．通槽
圖1係本發明一實施例的發光二極體封裝結構的製造方法流程圖。
圖2係圖1中所示發光二極體封裝結構的製造方法步驟S101中所得的元件的俯視示意圖。
圖3係圖2中所示框線部分的放大示意圖。
圖4係圖3中所示元件沿IV-IV線的剖面示意圖。
圖5係圖3中所示元件的仰視示意圖。
圖6係圖3中所示元件沿VI-VI線的剖面示意圖。
圖7係圖2中所示元件放置於模具內時的剖面示意圖。
圖8係圖2中所示元件放置於模具內時的仰視示意圖（其中下模具的底部被隱藏）。
圖9係圖1中所示發光二極體封裝結構的製造方法步驟S102中所得的元件的俯視示意圖。
圖10係圖9中所示框線部分的放大示意圖。
圖11係圖10中所示元件沿XI-XI線的剖面示意圖。
圖12係圖10中所示元件的仰視示意圖。
圖13係圖1中所示發光二極體封裝結構的製造方法步驟S103中所得的元件的仰視示意圖。
圖14係圖13中所示元件的左視圖。
圖15係圖13中所示元件的俯視示意圖。
圖16係圖1中所示發光二極體封裝結構的製造方法步驟S105中所得的發光二極體封裝結構的俯視示意圖。
圖17係圖16中所示發光二極體封裝結構沿XVII-XVII線的剖面示意圖。
圖18係圖16中所示發光二極體封裝結構的仰視示意圖。
下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步說明。
圖1係本發明一實施例的發光二極體封裝結構的製造方法流程圖，該發光二極體封裝結構的製造方法包括如下步驟：
步驟S101，請參閱圖2，提供一裝設有多列第一電極10和第二電極20的引線架50，所述第一電極10、第二電極20交錯排列於引線架50上，同列中的各第一電極10藉由第一連接條30縱向串接，同列中的各第二電極20藉由第二連接條31縱向串接，各第一電極10鄰近第一連接條30的一端向外凸出延伸形成一第一接引電極11，各第二電極20鄰近第二連接條31的一端向外凸出延伸形成一第二接引電極21。
該引線架50上還設有延展性能較好的複數金屬細線（未標示），該金屬細線用於將所述第一電極10和第二電極20分別固定於引線架50上。
請一併參閱圖3至圖6，該第一電極10和第二電極20均呈縱長的條狀。
該第一接引電極11自第一電極10的遠離第二電極20的一端向外再向下一體延伸形成。該第二接引電極21自第二電極20的遠離第一電極10的一端向外再向下一體延伸形成。該第一接引電極11的寬度小於第一電極10的寬度。該第二接引電極21的寬度小於第二電極20的寬度。
該第一電極10包括相對設置的上表面101和下表面102。該第一電極10上開設有貫穿其上表面101和下表面102的至少一導孔103。該第二電極20包括相對設置的上表面201和下表面202。該第二電極20上開設有貫穿其上表面201和下表面202的至少一導孔203。
該第一電極10的下表面102和第二電極20的下表面202分別向下凸出延伸形成第一增厚部1022和第二增厚部2022。該第一增厚部1022和第二增厚部2022分別自第一電極10和第二電極20內側相對的兩端垂直向下延伸而出。該第一增厚部1022的寬度（沿第一連接條30延伸方向上的寬度，即縱向的寬度）小於對應的第一電極10的寬度。該第二增厚部2022的寬度（沿第二連接條31延伸方向上的寬度，即縱向的寬度）小於對應的第二電極20的寬度。
該第一連接條30包括多個位於相鄰第一電極10之間的第一連接部301以及位於第一電極10底部並與兩相鄰第一連接部301連接的第一支撐部302。該第二連接條31包括多個位於相鄰第二電極20之間的第二連接部311以及位於第二電極20底部並與兩相鄰第二連接部311連接的第二支撐部312。
沿第一電極10的延伸方向該第一支撐部302的寬度小於第一連接部301的寬度。沿第二電極20的延伸方向該第二支撐部312的寬度小於第二連接部311的寬度。
該第一連接部301和第一支撐部302均具有相對設置的頂面和底面（未標示）。該第一連接部301的底面和第一支撐部302的底面均遠離第一電極10設置。該第一連接部301的底面和第一支撐部302的底面相互平齊。該第一連接部301的頂面與第一電極10的上表面101平齊（請參考圖6）。該第二連接部311和第二支撐部312均具有相對設置的頂面和底面（未標示）。該第二連接部311的底面和第二支撐部312的底面均遠離第二電極20設置。該第二連接部311的底面和第二支撐部312的底面相互平齊。該第二連接部311的頂面與第二電極20的上表面201平齊。
在本實施例中該第一支撐部302的底面與第一接引電極11的遠離第一電極10的底面以及第一增厚部1022的遠離第一電極10的底面平齊。該第二支撐部312的底面與第二接引電極21的遠離第二電極20的底面以及第二增厚部2022的遠離第二電極20的底面平齊（請參考圖4）。
該第一連接條30與第一電極10共同圍設出一開口朝向第二電極20的第一成型槽303。該第一成型槽303位於第一電極10的底部。該第二連接條31與第二電極20共同圍設出一開口朝向第一電極10並與第一成型槽303相對設置的第二成型槽313。該第二成型槽313位於第二電極20的底部。
該第一成型槽303沿第一連接條30延伸方向上的寬度與第一電極10的寬度大小相當。該第二成型槽313沿第二連接條31延伸方向上的寬度與第二電極20的寬度大小相當。較佳地，該第一成型槽303沿第一連接條30延伸方向上的寬度略大於第一電極10的寬度；該第二成型槽313沿第二連接條31延伸方向上的寬度略大於第二電極20的寬度。
相鄰的第一電極10和第二電極20之間形成一阻隔槽40以絕緣性阻斷該第一電極10和第二電極20。該第一增厚部1022與第一連接條30以及第一電極10共同圍設形成一通槽105。該第二增厚部2022與第二連接條31以及第二電極20共同圍設形成一通槽205。該通槽105的頂端與導孔103連通。該通槽205的頂端與導孔203連通。該阻隔槽40分別與通槽105、通槽205橫向（沿第一電極10和第二電極20的縱長方向）連通。
步驟S102，請同時參閱圖9至圖10，在引線架50上相鄰的第一連接條30和第二連接條31之間形成圍繞第一電極10和第二電極20的反射杯70。該反射杯70具有容納發光二極體晶片80（請參閱圖15）的容置槽71。該反射杯70具有容納發光二極體晶片80的容置槽71。該第一接引電極11和第二接引電極21自反射杯70的相對兩側凸出於反射杯70外。該第一成型槽303和第二成型槽313均被反射杯70填充。
請一併參閱圖11和圖12，該容置槽71自第一電極10上表面101和第二電極20的上表面201同時向上貫穿該反射杯70。該第一電極10的上表面101的部分和該第二電極20上表面201的部分均外露於該容置槽71的底部。所述第一增厚部1022和第二增厚部2022與該容置槽71正對設置。該第一增厚部1022遠離第一電極10的底面（未標示）和第二增厚部2022遠離第二電極20的底面（未標示）均外露於反射杯70的底部。
請同時參考圖7至圖8，在本發明中該反射杯70成型於一模具60之中，該模具60包括相對設置的上模具61和下模具62。該上模具61和下模具62共同圍設出一收容該引線架50的密閉空間（未標示）。
該反射杯70的材質係環氧樹脂、矽樹脂、PPA（聚鄰苯二醯胺樹脂）等高分子化合物中的任一種，並藉由注塑的方式一體成型於模具60內。
用於成型該反射杯70的高分子化合物經過高溫加熱後變成熔融的模料（圖未示）。該模料經流道611被注入模具60內。該模料經導孔103和導孔203流入通槽105和通槽205以及阻隔槽40中。該模料被第一連接條30和第二連接條31阻擋而在第一連接條30和第二連接條31之間圍繞第一增厚部1022和第二增厚部2022流動以形成預設的反射杯70形狀。
在反射杯70成型後該第一增厚部1022遠離第一電極10的底面（未標示）和第二增厚部2022遠離第二電極20的底面（未標示）均外露於反射杯70外。
步驟S103，請同時參考圖13至圖15，在反射杯70的底部（未標示）於同列相鄰的第一電極10或者同列相鄰的第二電極20之間形成第一溝槽13，該第一溝槽13的深度小於反射杯70的厚度。較佳地，該第一溝槽13自反射杯70的底部朝向反射杯70的內部貫穿延伸至第一電極10的下表面102（或第二電極20的下表面202）。
該第一溝槽13係利用機械切割的方式沿著第一電極10的第一支撐部302和第一連接部301的結合處以及第二電極20的第二支撐部312和第二連接部311的結合處橫向切割該反射杯70、第一連接條30和第二連接條31而形成。該第一溝槽13的寬度與同列相鄰的第一電極10（或同列相鄰的第二電極20）之間的寬度大小相當。較佳地，在本實施例中利用鑽石切刀對反射杯70、第一連接條30和第二連接條31切割形成第一溝槽13。
步驟S104，在容置槽71內設置發光二極體晶片80並電連接所述第一電極10和第二電極20。在本實施例中，為了對發光二極體晶片80進行保護還進一步在容置槽71內形成覆蓋發光二極體晶片80的封裝層90（請參閱圖17）。
步驟S105，請同時參考圖15至圖18，在反射杯70的頂部對應第一溝槽13的位置處橫向切割反射杯70、第一連接條30和第二連接條31並向下貫穿連通第一溝槽13，從而將引線架50和反射杯70分離為多個獨立的發光二極體封裝結構100。在本實施例中，利用機械方式來分離該引線架50和反射杯70，該切割線L的位置鄰近第一電極10或第二電極20的側邊緣（請參閱圖15）。
該發光二極體晶片80位於容置槽71的底部。具體地，該發光二極體晶片80設置於第一電極10的上表面101上並藉由導線81、導線82分別與第一電極10和第二電極20電連接。可以理解地，在其他實施例中，該發光二極體晶片80係藉由覆晶（Flip-Chip）的方式直接與第一電極10和第二電極20電連接。
該封裝層90係矽膠、環氧樹脂或其他高分子材質中的一種。較佳地，該封裝層90還包含有螢光粉或光學擴散粉，以用於轉換或漫射該發光二極體晶片80發出的光線。
在本發明中，由發光二極體封裝結構的製造方法製成的發光二極體封裝結構100既可以作為側面發光型發光二極體封裝結構也可以作為頂部發光型發光二極體封裝結構使用。當該發光二極體封裝結構100作為側面發光型發光二極體封裝結構使用並安裝於電路板（圖未示）上時，該發光二極體封裝結構100藉由第一接引電極11和第二接引電極21與外部電路連接；當發光二極體封裝結構100作為頂部發光型發光二極體封裝結構使用時，該發光二極體封裝結構100藉由第一增厚部1022的底面和第二增厚部2022的底面分別與外部電路結構電連接。
在本發明中，該反射杯70藉由注塑的方式一體成型並圍繞該第一電極10和第二電極20設置。與習知技藝相比，在本發明所述的發光二極體封裝結構的製造方法中，反射杯70形成於兩相鄰的第一連接條30和第二連接條31之間，第一電極10和第二電極20在反射杯70成型後嵌置於反射杯70內，反射杯70在成型的過程中並不會與第一接引電極11和第二接引電極21發生干涉，在反射杯70成型後第一接引電極11和第二接引電極21外露於反射杯70的相對兩側，由上述製造方法所製成的發光二極體封裝結構中第一電極10和第二電極20與反射杯70之間結合的更加牢固，能夠效提升整個發光二極體封裝結構100的密合度。同時這種製造方法適合批量製作發光二極體封裝結構100，能有效提高生產效率。
其次，在習知技藝中，通常在反射杯70成型後直接對引線架50進行切割，這容易導致分離形成的發光二極體封裝結構100的側邊產生金屬毛邊，而本發明中在分離反射杯70和引線架50之前還包括在反射杯70的底部進行切割形成第一溝槽13的步驟，避免了在後續分離引線架50和反射杯70時容易產生金屬毛邊的問題，有效提升了發光二極體封裝結構100的良率。
再次，該第一增厚部1022、第二增厚部2022能增加該反射杯70與第一電極10、第二電極20的結合強度，該導孔103、導孔203內卡榫有形成反射杯70的高分子化合物，亦能增加該反射杯70與第一電極10和第二電極20的結合強度。
另，在本發明中成型反射杯70時，該第一增厚部1022和第二增厚部2022的底面分別外露於反射杯70的底部，發光二極體晶片80工作時產生的熱量能藉由第一增厚部1022的底面和第二增厚部2022的底面散發到空氣之中，從而有效提升該發光二極體封裝結構100的散熱效率。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

Claims (11)

  1. 一種發光二極體封裝結構的製造方法，包括以下步驟：
    提供裝設有多列第一電極和第二電極的引線架，所述第一電極和第二電極交錯排列於引線架上，同列中的各第一電極藉由第一連接條縱向串接，同列中的各第二電極藉由第二連接條縱向串接，第一電極鄰近第一連接條的一端向外延伸形成一第一接引電極，第二電極鄰近第二連接條的一端向外延伸形成一第二接引電極；
    在引線架上相鄰的第一連接條和第二連接條之間形成圍繞第一電極和第二電極的反射杯，所述反射杯具有容納發光二極體晶片的容置槽，所述第一電極和第二電極嵌置於反射杯內，所述第一接引電極和第二接引電極分別自反射杯的相對兩側凸伸出反射杯之外；
    在反射杯的底部於同列相鄰的第一電極或第二電極之間形成第一溝槽，所述第一溝槽的深度小於反射杯的厚度；
    在容置槽內設置發光二極體晶片並電連接所述發光二極體晶片與第一電極和第二電極；以及
    在反射杯頂部對應第一溝槽的位置處橫向切割反射杯、第一連接條和第二連接條並向下貫穿連通第一溝槽，從而將引線架和反射杯分離為複數獨立的發光二極體封裝結構。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構的製造方法，其中所述第一連接條包括多個位於相鄰第一電極之間的第一連接部和多個位於第一電極底部並與相鄰第一連接部連接的第一支撐部，所述第二連接條包括多個位於相鄰第二電極之間的第二連接部和多個位於第二電極底部並與相鄰第二連接部連接的第二支撐部。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體封裝結構的製造方法，其中所述第一連接部和第一支撐部均具有一遠離第一電極設置的底面，所述第一連接部的底面和第一支撐部的底面平齊，所述第二連接部和第二支撐部均具有一遠離第二電極設置的底面，所述第二連接部的底面和第二支撐部的底面平齊。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體封裝結構的製造方法，其中所述第一電極和第二電極均具有相對設置的上表面與下表面，所述第一連接部具有一與底面相對設置的頂面，所述第一連接部的頂面與第一電極的上表面平齊，所述第二連接部具有一底面相對設置的的頂面，所述第二連接部的頂面與第二電極的上表面平齊。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體封裝結構的製造方法，其中沿第一電極的延伸方向所述第一支撐部的寬度小於第一連接部的寬度，沿第二電極的延伸方向所述第二支撐部的寬度小於第二連接部的寬度。
  6. 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體封裝結構的製造方法，其中所述第一溝槽係藉由沿著第一電極的第一支撐部和第一連接部的結合處以及第二電極的第二支撐部和第二連接部的結合處橫向切割反射杯、第一連接條和第二連接條而形成。
  7. 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體封裝結構的製造方法，其中所述第一連接條與第一電極共同圍設出一開口朝向第二電極的第一成型槽，所述第一成型槽位於第一電極的底部，所述第二連接條與第二電極共同圍設出一開口朝向第一電極並與第一成型槽相對設置的第二成型槽，所述第二成型槽位於第二電極的底部，在反射杯成型後所述第一成型槽和第二成型槽均被反射杯填充。
  8. 如申請專利範圍第5項所述的發光二極體封裝結構的製造方法，其中所述第一成型槽沿第一連接條延伸方向上的寬度與第一電極的寬度相等，所述第二成型槽沿第二連接條延伸方向上的寬度與第二電極的寬度相等。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構的製造方法，其中所述第一接引電極自第一電極的遠離第二電極的一端向外再向下一體延伸形成，所述第一接引電極的寬度小於第一電極的寬度，所述第二接引電極自第二電極的遠離第一電極的一端向外再向下一體延伸形成，第二接引電極的寬度小於第二電極的寬度。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構的製造方法，其中所述第一電極和第二電極均包括相對設置的上表面和下表面，所述第一電極的下表面向下凸出延伸形成第一增厚部，第二電極的下表面向下凸出延伸形成第二增厚部，所述第一增厚部和第二增厚部分別與容置槽正對設置，在反射杯成型後第一增厚部遠離第一電極的底面和第二增厚部遠離第二電極的底面均外露於反射杯外。
  11. 一種發光二極體封裝結構，其中所述發光二極體封裝結構由申請專利範圍第1-10項中任一項所述的發光二極體封裝結構的製造方法所製成。
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