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TW201526304A - 發光二極體封裝結構及其封裝方法 - Google Patents

發光二極體封裝結構及其封裝方法 Download PDF

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Abstract

一種發光二極體封裝結構，包括封裝體、發光二極體晶粒、不透光的絕緣層以及兩個引腳，該發光二極體晶粒嵌設在封裝體底部，且該發光二極體晶粒的兩個電極從封裝體的底部暴露出來；該絕緣層覆蓋封裝體底部，且該絕緣層在對應發光二極體晶粒的兩個電極處鏤空而形成暴露出各發光二極體晶粒兩個電極的兩個凹陷部；該兩個引腳分別設置在兩個凹陷部中的一者內，並且每個引腳自絕緣層的凹陷部向遠離封裝體的方向延伸並局部覆蓋所述絕緣層遠離封裝體的表面。本發明還提供一種該發光二極體封裝結構的封裝方法。

Description

發光二極體封裝結構及其封裝方法
本發明涉及一種半導體發光裝置及其封裝方法，尤其涉及一種發光二極體封裝結構及其封裝方法。
相比于傳統的發光源，發光二極體（Light Emitting Diode，LED）具有重量輕、體積小、污染低、壽命長等優點，其作為一種新型的發光源，已經被越來越多地應用到各領域當中，如路燈、交通燈、信號燈、射燈及裝飾燈等。
現有的發光二極體封裝結構，通常包括具有金屬導電線路以及反射杯結構的引線框架、設置在引線框架的反射杯結構內並電連接至金屬導電線路的發光二極體晶片、以及填充在反射杯結構內並覆蓋發光二極體晶片的封裝體。製作該種發光二極體封裝結構時，通常事先製備導電銅板，然後通過嵌入成型(Insert Molding)工藝注塑聚對苯二醯對苯二胺（PPA）塑膠，使得導電銅板嵌入PPA塑膠而形成具有反射杯結構的引線框架，繼而將發光二極體晶粒置入反射杯結構內並電連接至導電銅板，最後向反射杯結構內填充封裝材料並固化封裝材料形成封裝體。
該種製造方法中“向反射杯結構內置入發光二極體晶粒”的步驟需要將發光二極體晶粒與導電銅板進行對位，由於對位元機械設備的精度具有局限性，使得尺寸較小的發光二極體晶粒在反射杯結構內的封裝位置精確度難以確保，從而影響整個封裝元件的精度。
有鑒於此，有必要提供一種高精度的發光二極體封裝結構及其封裝方法。
一種發光二極體封裝結構，包括封裝體、發光二極體晶粒、不透光的絕緣層以及兩個引腳，該發光二極體晶粒嵌設在封裝體底部，且該發光二極體晶粒的兩個電極從封裝體的底部暴露出來；該絕緣層覆蓋封裝體底部，且該絕緣層在對應發光二極體晶粒的兩個電極處鏤空而形成暴露出各發光二極體晶粒兩個電極的兩個凹陷部；該兩個引腳分別設置在兩個凹陷部中的一者內，並且每個引腳自絕緣層的凹陷部向遠離封裝體的方向延伸並局部覆蓋所述絕緣層遠離封裝體的表面。
一種發光二極體封裝方法，包括以下步驟：
第一步，提供一薄膜層並將多個發光二極體晶粒設置在薄膜層上，各發光二極體晶粒的兩個電極均貼設在薄膜層上；
第二步，利用封裝材料覆蓋設置在薄膜層上的所述多個發光二極體晶粒，固化封裝材料以形成底部嵌設有多個發光二極體晶粒、且底部被薄膜層覆蓋的封裝體；
第三步，移除薄膜層以露出嵌設有多個發光二極體晶粒的封裝體底部以及各發光二極體晶粒的兩個電極；
第四步，在封裝體底部覆蓋一層不透光的絕緣層，該絕緣層在對應各發光二極體晶粒的兩個電極處鏤空而形成暴露出各發光二極體晶粒兩個電極的凹陷部；以及
第五步，在絕緣層的各個凹陷部內鍍金屬以形成與各發光二極體晶粒電極電連接的引腳，各個引腳自絕緣層的凹陷部向遠離封裝體的方向延伸並局部覆蓋所述絕緣層遠離封裝體的表面。
與習知技術相比，上述封裝方法先利用封裝體包覆發光二極體晶粒、然後在封裝體底部暴露出的發光二極體晶粒電極上直接鍍上金屬來製作引腳，可以有效保證鍍上的金屬引腳精確地與發光二極體晶粒電極形成電連接，由於該種方法不需採用引線框架，避免了傳統發光二極體封裝方法中將發光二極體晶粒與導電銅板對位操作而產生的精度缺陷，因此，該種方法封裝得到的發光二極體封裝結構具有封裝精度高的優點。
圖1為本發明實施例提供的發光二極體封裝結構剖視圖。
圖2為本發明實施例提供的發光二極體封裝結構仰視圖。
圖3為本發明實施例提供的發光二極體封裝結構俯視圖。
圖4至圖8為本發明實施方式提供的發光二極體封裝方法示意圖
參見圖1、圖2及圖3，本發明實施例提供的發光二極體封裝結構10包括封裝體11、發光二極體晶粒12、絕緣層13以及兩個引腳14。
該封裝體11由透光材料製成，如環氧樹脂等，優選的，該封裝體11內部混有螢光粉，以在發光二極體晶粒12的光激發下發出與發光二極體晶粒12發光波長不同的光線，從而混光得到預期顏色的光線。
該發光二極體晶粒12嵌設在封裝體11底部，且該發光二極體晶粒12的兩個電極120、122從封裝體11的底部暴露出來。
該絕緣層13不透光且覆蓋封裝體11的底部，且該絕緣層13在對應電極120、122處鏤空而形成暴露出電極120、122的兩個凹陷部130。該絕緣層13的材質為環氧成型模料(Epoxy Molding Compound, EMC)或片狀模塑膠(Sheet Molding Compound, SMC)。
該兩個引腳14分別設置在兩個凹陷部130中的一者內，並且每個引腳14自絕緣層13的凹陷部130向遠離封裝體11的方向延伸並局部覆蓋所述絕緣層13遠離封裝體11的表面132。
本發明實施例還提供一種發光二極體封裝方法，該方法包括以下步驟。
第一步，參見圖4，提供一薄膜層20並將多個發光二極體晶粒12設置在薄膜層20上，各發光二極體晶粒12的兩個電極120、122均貼設在薄膜層20上。
本實施例中，可採用覆晶的方式將發光二極體晶粒12倒扣在薄膜層20上，以使發光二極體晶粒12的兩個電極120、122均貼設在薄膜層20上。
第二步，參見圖5，利用封裝材料覆蓋設置在薄膜層20上的所述多個發光二極體晶粒12，固化封裝材料以形成底部嵌設有多個發光二極體晶粒12、且底部被薄膜層20覆蓋的封裝體11。
本實施例中，可通過模造的方式使封裝材料覆蓋所述薄膜層20設有發光二極體晶粒12的表面上。
第三步，移除薄膜層20以露出嵌設有多個發光二極體晶粒12的封裝體11底部以及各發光二極體晶粒的兩個電極120、122，如圖6所示。
第四步，參見圖7，在封裝體11底部覆蓋一層不透光的絕緣層13，該絕緣層13在對應各發光二極體晶粒12的兩個電極120、122處鏤空而形成暴露出各發光二極體晶粒兩個電極120、122的凹陷部130。該絕緣層13的材質為環氧成型模料或片狀模塑膠。
第五步，參見圖8，在絕緣層13的各個凹陷部130內鍍金屬以形成與各發光二極體晶粒12的電極120、122電連接的引腳14，各個引腳14自絕緣層13的凹陷部130向遠離封裝體11的方向延伸並局部覆蓋所述絕緣層13遠離封裝體11的表面132。本實施例中，鍍金屬的方法可為電鍍或者噴鍍。
可選的，該種發光二極體封裝方法還可以包括第六步：切割所述封裝體11以及絕緣層13以形成多個發光二極體封裝結構10，每個發光二極體封裝結構10包含一個發光二極體晶粒12及兩個引腳14。本實施例中，沿圖8箭頭所示對封裝體11以及絕緣層13進行切割，以得到多個發光二極體封裝結構10。
此外，需要說明的是，該種發光二極體封裝方法第一步可以採用UV薄膜作為薄膜層20，從而在第三步移除薄膜層20時，可以先採用UV光照射UV薄膜以降低UV薄膜的粘度、然後移除UV薄膜。
與現有技術相比，上述封裝方法先利用封裝體11包覆發光二極體晶粒12、然後在封裝體11底部暴露出的發光二極體晶粒12的電極120、122上直接鍍上金屬來製作引腳14，可以有效保證鍍上的金屬引腳14精確地與發光二極體晶粒12的電極120、122形成電連接，由於該種方法不需採用引線框架，避免了傳統發光二極體封裝方法中將發光二極體晶粒與導電銅板對位操作而產生的精度缺陷，因此，該種方法封裝得到的發光二極體封裝結構10具有封裝精度高的優點。
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。
10‧‧‧發光二極體封裝結構
11‧‧‧封裝體
12‧‧‧發光二極體晶粒
120、122‧‧‧電極
13‧‧‧絕緣層
130‧‧‧凹陷部
132‧‧‧表面
14‧‧‧引腳
20‧‧‧薄膜層
無
10‧‧‧發光二極體封裝結構
11‧‧‧封裝體
12‧‧‧發光二極體晶粒
120、122‧‧‧電極
13‧‧‧絕緣層
130‧‧‧凹陷部
132‧‧‧表面
14‧‧‧引腳

Claims (10)

  1. 一種發光二極體封裝結構，包括：
    一個封裝體；
    一個發光二極體晶粒，該發光二極體晶粒嵌設在封裝體底部，且該發光二極體晶粒的兩個電極從封裝體的底部暴露出來；
    一個不透光的絕緣層，該絕緣層覆蓋封裝體底部，且該絕緣層在對應發光二極體晶粒的兩個電極處鏤空而形成暴露出各發光二極體晶粒兩個電極的兩個凹陷部；以及
    兩個引腳，該兩個引腳分別設置在兩個凹陷部中的一者內，並且每個引腳自絕緣層的凹陷部向遠離封裝體的方向延伸並局部覆蓋所述絕緣層遠離封裝體的表面。
  2. 一種發光二極體封裝方法，包括以下步驟：
    第一步，提供一薄膜層並將多個發光二極體晶粒設置在薄膜層上，各發光二極體晶粒的兩個電極均貼設在薄膜層上；
    第二步，利用封裝材料覆蓋設置在薄膜層上的所述多個發光二極體晶粒，固化封裝材料以形成底部嵌設有多個發光二極體晶粒、且底部被薄膜層覆蓋的封裝體；
    第三步，移除薄膜層以露出嵌設有多個發光二極體晶粒的封裝體底部以及各發光二極體晶粒的兩個電極；
    第四步，在封裝體底部覆蓋一層不透光的絕緣層，該絕緣層在對應各發光二極體晶粒的兩個電極處鏤空而形成暴露出各發光二極體晶粒兩個電極的凹陷部；以及
    第五步，在絕緣層的各個凹陷部內鍍金屬以形成與各發光二極體晶粒電極電連接的引腳，各個引腳自絕緣層的凹陷部向遠離封裝體的方向延伸並局部覆蓋所述絕緣層遠離封裝體的表面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體封裝方法，其中，所述第一步將多個發光二極體晶粒通過覆晶方式設置在薄膜層上。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體封裝方法，其中，所述第二步通過模造的方式使封裝材料覆蓋所述薄膜層設有發光二極體晶粒的表面上。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體封裝方法，其中，所述第五步向絕緣層的各個凹陷部內電鍍金屬以形成與各發光二極體晶粒電極電連接的引腳。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體封裝方法，其中，所述第五步向絕緣層的各個凹陷部內噴鍍金屬以形成與各發光二極體晶粒電極電連接的引腳。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體封裝方法，其中，還包括第六步：切割所述封裝體以及絕緣層以形成多個封裝結構，每個封裝結構包含一個發光二極體晶粒及兩個引腳。
  8. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體封裝方法，其中，所述薄膜為UV薄膜。
  9. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體封裝方法，其中，所述第三步先採用UV光照射UV薄膜以降低UV薄膜的粘度、然後移除UV薄膜。
  10. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體封裝方法，其中，所述絕緣層的材質為環氧成型模料或片狀模塑膠。
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