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TWI455365B - 發光二極體封裝結構的製造方法 - Google Patents

發光二極體封裝結構的製造方法 Download PDF

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Description

發光二極體封裝結構的製造方法
本發明涉及一種發光二極體封裝結構的製造方法。
相比於傳統的發光源，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。
發光二極體於應用到上述各領域中之前，需要將發光二極體晶片進行封裝，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。發光二極體封裝結構通常使用基板作為封裝襯底，故其整體厚度因受限於基板的厚度而無法更薄，然發光二極體元件趨向於輕、薄的外觀，故其內部的各元件都需要薄型化；另，該基板一般由散熱性能較差的塑膠材料包圍其表面，故不利於高功率發光二極體燈具的散熱。
鑒於此，本發明旨在提供一種厚度更薄且散熱良好的發光二極體封裝結構的製造方法。
一種發光二極體封裝結構的製造方法，包括以下步驟：提供一基板，該基板表面具有複數個間隔設置的粗糙區域，該粗糙區域上形成粗糙結構，該基板於複數個粗糙區域之外的其他區域形成阻 隔層；於該粗糙結構的表面形成金屬層作為電極；於該基板上形成反射層，該反射層環繞該金屬層形成一凹杯；將發光二極體晶片置於凹杯內並裝設於該金屬層上，且與該金屬層形成電連接；於該凹杯內形成封裝層用以密封該發光二極體晶片；將該基板與該金屬層與反射層分離。
一種發光二極體封裝結構的製造方法，包括以下步驟：提供一板體；於該板體表面形成複數個凸起，該複數個凸起間隔設置，且該基板表面其他區域向下凹陷形成凹槽；於凹槽內設置阻隔層，該阻隔層為非導電性材料組成；於該複數個凸起的表面形成粗糙結構；於該粗糙結構的表面形成金屬層作為電極；於該板體上形成反射層，該反射層環繞該金屬層且形成一凹杯；將發光二極體晶片置於凹杯內並裝設於金屬層上，且與兩金屬層形成的電極電連接；於該凹杯內形成封裝層用以密封該發光二極體晶片；將該板體與該金屬層與反射層分離。
本發明藉由提供一基板，並於基板表面形成粗糙結構，從而降低基板與金屬層間的接觸面積以分離基板與金屬層，使完成封裝後的發光二極體封裝結構無基板存在，從而使發光二極體封裝結構更為輕薄；且由於發光二極體晶片直接固定於金屬層上，故於工作過程中發光二極體晶片產生的熱量可藉由金屬層直接散發至周圍的空氣中，且金屬層因無基板阻隔而直接暴露於發光二極體封裝結構之外，散熱效果更好，提高發光二極體封裝結構的使用壽命。
1‧‧‧發光二極體封裝結構
10‧‧‧基板
11、74‧‧‧粗糙結構
111、741‧‧‧凹坑
12、73‧‧‧阻隔層
20‧‧‧金屬層
30‧‧‧反射層
31‧‧‧凹杯
40‧‧‧發光二極體晶片
50‧‧‧導線
60‧‧‧封裝層
70‧‧‧板體
71‧‧‧凸起
72‧‧‧凹槽
圖1為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟一所得到的 封裝結構的剖面示意圖。
圖2為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟一所得到的封裝結構的俯視示意圖。
圖3為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟二所得到的封裝結構的剖面示意圖。
圖4為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟三所得到的封裝結構的剖面示意圖。
圖5為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟三所得到的封裝結構的俯視示意圖。
圖6為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟四所得到的封裝結構的剖面示意圖。
圖7為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟五所得到的封裝結構的剖面示意圖。
圖8為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟六所得到的封裝結構的剖面示意圖。
圖9為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟七所得到的封裝結構的剖面示意圖。
圖10為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟八所得到的封裝結構的剖面示意圖。
圖11為本發明中基板的製造方法步驟一所得到的基板的剖面示意圖。
圖12為本發明中基板的製造方法步驟二所得到的基板的剖面示意圖。
圖13為本發明中基板的製造方法步驟三所得到的基板的剖面示意圖。
圖14為本發明中基板的製造方法步驟四所得到的基板的剖面示意圖。
如圖10所示，本發明無基板的發光二極體封裝結構1包括兩個作為電極的金屬層20，裝設於其中一個金屬層20上且與兩個金屬層20電連接的發光二極體晶片40，圍設發光二極體晶片40的反射層30，以及密封發光二極體晶片40的封裝層60。
本發明還提供上述無基板的發光二極體封裝結構1的製造方法，以下，將結合其他附圖對該製造方法進行詳細說明。
請參閱圖1與圖2，提供一個基板10，基板10表面具有複數個間隔設置的粗糙區域用以形成複數個粗糙結構11，該表面上於複數個粗糙結構11之外的其他區域形成阻隔層12。於本實施例中，粗糙結構11與阻隔層12的上表面平齊，粗糙結構11包含複數個間隔排列的凹坑111，該複數個凹坑111的排列方式可根據實際需要進行設計，其內可包含非導電性的材料，如二氧化矽。粗糙結構11可利用電鑄、印刷或顯影的方式形成。阻隔層12為非導電性材料組成，如二氧化矽。
請參閱圖3，複數個金屬層20對應形成於基板10的複數個粗糙結構11上，每個金屬層20與阻隔層12相鄰，即，相鄰的兩個金屬層 20間藉由阻隔層12相隔。本實施例中，金屬層20是藉由電鍍的方式形成於該複數個粗糙結構11上的。
請同時參閱圖4與圖5，於基板10上形成反射層30，反射層30環繞每相鄰的兩金屬層20四圍，且於相鄰的兩金屬層20處形成一凹杯31。本實施例中，凹杯31大致呈倒立的圓臺狀，金屬層20位於凹杯31的底部。當然，凹杯31也可為其他形狀。
請參閱圖6，於凹杯31內的金屬層20上固定至少一個發光二極體晶片40，並且藉由打導線50的方式將該至少一個發光二極體晶片40與相鄰的兩金屬層20分別電連接。於其他實施例中，該至少一個發光二極體晶片40也可以藉由覆晶或共金的方式與金屬層20結合。該兩金屬層20作為發光二極體封裝結構1的電極以與外部電源如電路板連接而向該至少一個發光二極體晶片40供電。
請參閱圖7，形成複數個封裝層60分別覆蓋發光二極體晶片40。本實施例中，封裝層60填充整個凹杯31。封裝層60是採用點膠工藝完成，先於反射層30所包圍的空間內利用點膠機點上封裝膠，使封裝膠覆蓋複數個發光二極體晶片40並填滿反射層30所包圍的整個區域，然後用模具擠壓使封裝層60的上端與反射層30的上端平齊。於本實施例中，可於準備封裝膠時混合螢光粉，或者於封裝完成後，於封裝層60的上表面塗覆一層螢光層，以獲得想要的出光顏色。
請參閱圖8，藉由機械方式將基板10與金屬層20、反射層30分離，由於基板10的阻隔層12與反射層30之間的結合力較小，且基板10由於設置了粗糙結構11與金屬層20之間的結合力也較小，故可藉由撥離的方式進行分離。分離下來的基板10可重複使用。
請參閱圖9，對分離下來的複數個發光二極體封裝結構進行切割，可得到單個無基板的發光二極體封裝結構1，如圖10所示，每個無基板的發光二極體封裝結構1包含至少一發光二極體晶片40。
本發明藉由提供一基板10，並於基板10表面形成粗糙結構11，從而降低基板10與金屬層20間的接觸面積以分離基板10與金屬層20，使完成封裝後的發光二極體封裝結構1無基板存在，從而使發光二極體封裝結構1更為輕薄；且由於發光二極體晶片40直接固定於金屬層20上，故於工作過程中發光二極體晶片40產生的熱量可藉由金屬層20直接散發至周圍的空氣中，且金屬層20因無基板阻隔而直接暴露於發光二極體封裝結構1之外，散熱效果更好，提高發光二極體封裝結構1的使用壽命。
以下，將結合附圖11至14對本發明實施例提供的基板10的製造方法進行詳細說明。
提供一個金屬板體70；於板體70的上表面形成複數個凸起71，該複數個凸起71用以形成隔離層。該複數個凸起71間隔設置，且板體70上的其他區域相對該複數個凸起71向下形成凹槽72。該複數個凸起71可藉由微影或壓合的技術形成的，且該複數個凸起71形成於板體70的中部，且均成小長方體結構；於凹槽72內設置阻隔層73，阻隔層73的高度與該複數個凸起71的高度相等，從而使阻隔層73的上表面與該複數個凸起71的上表面平齊。阻隔層73為非導電性材料組成，如二氧化矽等； 於該複數個凸起71上形成粗糙結構74，粗糙結構74包含複數個間隔排列的凹坑741，該複數個凹坑741的排列方式不限定，其內包含非導電性的材料，如二氧化矽等，粗糙結構74可利用電鑄、印刷或顯影的方式形成。
藉由以上方法，即可得到基板10。當然，基板10的製造方法並不限定，也可以藉由其他方式形成。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10‧‧‧基板
11‧‧‧粗糙結構
111‧‧‧凹坑
12‧‧‧阻隔層
20‧‧‧金屬層
30‧‧‧反射層
40‧‧‧發光二極體晶片
50‧‧‧導線
60‧‧‧封裝層

Claims (10)

  1. 一種發光二極體封裝結構的製造方法，包括以下步驟：提供一基板，該基板表面具有複數個間隔設置的粗糙區域，該粗糙區域上形成粗糙結構，該基板於複數個粗糙區域之外的其他區域形成阻隔層；於該粗糙結構的表面形成金屬層作為電極；於該基板上形成反射層，該反射層環繞該金屬層形成一凹杯；將發光二極體晶片置於凹杯內並裝設於該金屬層上，且與該金屬層形成電連接；於該凹杯內形成封裝層用以密封該發光二極體晶片；將該基板與該金屬層及反射層分離，從而得到複數個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，該基板與該金屬層及反射層分離後，還對所形成的複數個發光二極體封裝結構進行切割，得到單個發光二極體封裝結構，每個發光二極體封裝結構包含至少一發光二極體晶片。
  3. 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，該粗糙結構包括複數個間隔設置的凹坑。
  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，該凹坑內包含非導電性的材料。
  5. 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，該粗糙結構利用電鑄、印刷或顯影的方式形成。
  6. 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，該金屬層 藉由電鍍的方式形成於該粗糙結構上。
  7. 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，該發光二極體晶片利用覆晶、共金或固晶打線的方式與該金屬層電連接。
  8. 一種發光二極體封裝結構的製造方法，包括以下步驟：提供一板體；於該板體表面形成複數個凸起，該複數個凸起間隔設置，且該板體表面其他區域向下凹陷形成凹槽；於凹槽內設置阻隔層，該阻隔層為非導電性材料組成；於該複數個凸起的表面形成粗糙結構；於該粗糙結構的表面形成金屬層作為電極；於該板體上形成反射層，該反射層環繞該金屬層且形成一凹杯；將發光二極體晶片置於凹杯內並裝設於金屬層上，且與兩金屬層形成的電極電連接；於該凹杯內形成封裝層用以密封該發光二極體晶片；將該板體與該金屬層及反射層分離，從而得到複數個發光二極體封裝結構。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的發光二極體封裝結構的製造方法，該板體與該金屬層及反射層分離後，還對所形成的複數個發光二極體封裝結構進行切割，得到單個發光二極體封裝結構，每個發光二極體封裝結構包含至少一發光二極體晶片。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的發光二極體封裝結構的製造方法，該複數個凸起與凹槽是利用微影或壓合的技術形成的。
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