TWI585844B - 發光二極體封裝結構及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關一種發光二極體,且特別是有關於一種發光二極體封裝結構及其製造方法。
習用發光二極體封裝結構的製造方法大都是以單個刀具,切割發光二極體封裝結構組合以形成數個習用的發光二極體封裝結構。其中,上述發光二極體封裝結構組合是包含有硬度不同且相互堆疊的封裝膠體與基板,而當以上述刀具切割相互堆疊的封裝膠體與基板時,由於選用了較低硬度的封裝膠體,受到刀具切削磨耗的部位較基板少,因而使得封裝膠體的切割邊緣易突伸出相鄰的基板切割邊緣,進而造成發光二極體封裝結構的生產良率下降。
於是,本發明人有感上述缺失之可改善,乃特潛心研究並配合學理之運用,終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。
本發明實施例在於提供一種發光二極體封裝結構及其製造方法,能有效地解決習用發光二極體封裝結構及其製造方法所易產生的缺失。
本發明實施例提供一種發光二極體封裝結構的製造方法,包括:提供一發光二極體封裝結構組合;其中,發光二極體封裝結構組合包括有一基板層、位於該基板層上的一第一金屬層、位於
該第一金屬層上的一發光二極體晶片組、及包覆該第一金屬層與該發光二極體晶片組的一封裝膠層;以一第一刀具自該封裝膠層開始切割直至切割於該基板層,並在該基板層形成有數道切割槽,以使該封裝膠層形成相互分離的數個封裝膠體;及以一第二刀具沿該基板層上的該些切割槽開始切割該基板層,直至穿透該基板層,以使該基板層形成相互分離的數個基板,並且該發光二極體封裝結構組合形成相互分離的數個發光二極體封裝結構;其中,該第一刀具的硬度大於該第二刀具的硬度,該第二刀具的厚度小於該第一刀具的厚度。
本發明實施例另提供一種發光二極體封裝結構,包括:一基板,具有位於相反側的一第一板面與一第二板面、位於該第一板面與該第二板面之間的一外環側面、及位在該第一板面與該外環側面之間的一溝槽;其中,該溝槽呈環狀且包含有相連於該第一板面的一內環側面及相連於該內環側面與該外環側面之間的一階面;一導電線路,位於該基板的該第一板面上;一發光二極體晶片,安裝於該導電線路上;以及一封裝膠體,形成於該基板的該第一板面上並且包覆該導電線路及該發光二極體晶片,該封裝膠體包含有一第一區塊及圍繞在該第一區塊周圍的一第二區塊;其中,該第二區塊突伸出該基板的該第一板面,並且該第二區塊的一環側面與該基板的該外環側面大致切齊。
綜上所述,本發明實施例所提供的發光二極體封裝結構及其製造方法,透過先以厚度較厚且較硬的第一刀具切割封裝膠層和部分的基板層,再以厚度較小且較軟的第二刀具切割基板層,使得切割後所得到的每顆發光二極體封裝結構的封裝膠體之環側面能夠大致切齊於基板的外環側面,藉以有效地提升發光二極體封裝結構的生產良率。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容,請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖,但是此等說明與所附圖式僅係用
來說明本發明,而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
1000‧‧‧發光二極體封裝結構組合
100‧‧‧發光二極體封裝結構
10‧‧‧基板層
10a‧‧‧有效區塊
1‧‧‧基板(如:陶瓷基板)
11‧‧‧第一板面
12‧‧‧第二板面
13‧‧‧外環側面
14‧‧‧溝槽
141‧‧‧內環側面
142‧‧‧階面
15‧‧‧導電柱
10b‧‧‧無效區塊
10c‧‧‧切割槽
20‧‧‧第一金屬層
2‧‧‧導電線路
21‧‧‧第一線路
211‧‧‧發光二極體固晶區塊
212‧‧‧齊納二極體固晶區塊
213‧‧‧第一延伸部
22‧‧‧第二線路
221‧‧‧發光二極體打線區塊
222‧‧‧齊納二極體打線區塊
223‧‧‧第二延伸部
30‧‧‧第二金屬層
3‧‧‧金屬墊組
31‧‧‧焊墊
32‧‧‧導熱墊
40‧‧‧發光二極體晶片組
4‧‧‧發光二極體晶片(如:UVA發光二極體晶片)
50‧‧‧齊納二極體晶片組
5‧‧‧齊納二極體晶片
60‧‧‧封裝膠層
6‧‧‧封裝膠體
61‧‧‧第一區塊(如:凸透鏡)
62‧‧‧第二區塊
621‧‧‧環側面
P‧‧‧第一刀具(如:P法刀)
B‧‧‧第二刀具(如:B法刀)
T‧‧‧厚度(第二區塊的厚度)
L‧‧‧切割線
M‧‧‧起訖標記
D‧‧‧深度(溝槽的深度)
W‧‧‧寬度(溝槽的寬度)
W1‧‧‧厚度(第一刀具的厚度)
W2‧‧‧厚度(第二刀具的厚度)
圖1為本發明發光二極體封裝結構的製造方法的步驟S110示意圖。
圖2為圖1沿剖線Ⅱ-Ⅱ的剖視示意圖。
圖3為本發明發光二極體封裝結構的製造方法的步驟S130示意圖。
圖4為圖3沿剖線Ⅳ-Ⅳ的剖視示意圖。
圖5為本發明發光二極體封裝結構的製造方法的步驟S150示意圖。
圖6為圖5沿剖線Ⅵ-Ⅵ的剖視示意圖。
圖7為本發明發光二極體封裝結構的製造方法所完成的數個發光二極體封裝結構示意圖。
圖8為本發明發光二極體封裝結構的立體示意圖。
圖9為圖8另一視角的立體示意圖。
圖10為本發明發光二極體封裝結構的分解示意圖。
圖11為圖10另一視角的分解示意圖。
圖12為圖8沿剖線XⅡ-XⅡ的剖視示意圖。
圖13為本發明發光二極體封裝結構省略封裝膠體後的平面示意圖。
請參閱圖1至圖7,其為本發明的一實施例,需先說明的是,本實施例對應圖式所提及之相關數量,僅用以具體地說明本實施例之實施方式,以便於了解其內容,而非用以侷限本發明的權利範圍。再者,為便於解釋本實施例的具體內容,下述說明所對應的圖式主要以平面圖呈現。本實施例提供一種發光二極體封裝結
構的製造方法,包括步驟如下:
步驟S110:如圖1和圖2所示,提供一發光二極體封裝結構組合1000。其中,上述發光二極體封裝結構組合1000包含一基板層10、分別設置於基板層10相反兩表面的一第一金屬層20與一第二金屬層30、設置於第一金屬層20上的一發光二極體晶片組40與一齊納二極體晶片組(圖略)、及包覆該發光二極體晶片組40、第一金屬層20、及齊納二極體晶片組的一封裝膠層60。
其中,上述基板層10包含有一有效區塊10a及圍繞在上述有效區塊10a旁的一無效區塊10b;第一金屬層20與第二金屬層30形成於基板層10的有效區塊10a上,且第一金屬層20包含有形成於基板層10第一板面11的數個導電線路2,第二金屬層30包含有形成於基板層10第二板面12上的數個金屬墊組3;發光二極體晶片組40包含設置在第一金屬層20上的數個發光二極體晶片4,齊納二極體晶片組50亦包含設置在第一金屬層20上的數個齊納二極體晶片5(請參酌圖8);而所述封裝膠層60設置在第一金屬層20、發光二極體晶片組40及齊納二極體晶片組50上,即封裝膠層60是設置於基板層10的有效區塊10a上。
進一步地說,所述發光二極體封裝結構組合1000定義有數條縱橫排列的切割線L,並且上述切割線L的起訖標記M可設在基板層10的無效區塊10b上。所述基板層10的有效區塊10a依據上述切割線L而定義出呈矩陣排列且一體相連的數個基板1,並且每個基板1具有位於相反側的第一板面11與第二板面12。該些導電線路2分別形成於該些基板1的第一板面11上,而該些金屬墊組3分別形成於該些基板1的第二板面12上。該些發光二極體晶片4分別固設於該些導電線路2上,並且該些齊納二極體晶片5亦分別固設於該些導電線路2上。所述封裝膠層60依據上述切割線L而定義出呈矩陣排列且一體相連的數個封裝膠體6,該些封裝膠體6分別設置於該些基板1的第一板面11上,並且每個封裝
膠體6包覆其所對應之發光二極體晶片4、齊納二極體晶片5、及導電線路2。
改由發光二極體封裝結構組合1000各元件的材質角度來看,所述基板層10的硬度大於封裝膠層60的硬度,本實施例的基板層10是以陶瓷材料所製成,但不受限於此。所述發光二極體晶片4較佳為UV發光二極體晶片4,本實施例的發光二極體晶片4是以UVA發光二極體晶片4為例,其光線波長介於350~420nm,但不受限於此。
再者,所述封裝膠層60所需的材料特性如下:封裝膠層60為甲基矽樹脂(methyl silicone resin),拉伸長度大於100%並小於250%,拉伸長度較佳為大於160%並小於190%,拉伸長度最佳為175%,蕭氏硬度(shore A)介於50~70之間,蕭氏硬度(shore A)較佳介於50~60之間,蕭氏硬度(shore A)最佳為52。玻璃轉換溫度(Tg)小於-50℃,光折射率為1.41。值得說明的是,本發明選用的封裝膠層60不會因UV發光二極體晶片4所發出的UV光而產生劣化現象。
須說明的是,為利於後續實施的切割步驟,位於任一切割線L上的封裝膠層60第二區塊62的厚度T須小於所述基板層10的厚度,並且位於任一切割線L上的封裝膠層60第二區塊62的厚度T大致小於150μm,較佳為75~125μm。進一步地說,上述位於任一切割線L上的封裝膠層60厚度T選用是與發光二極體晶片4的可視角度θ有關,並且較佳為符合下列方程式:θ=138.75-(1.2T/25.4)。
舉例來說,當發光二極體晶片4的可視角度θ為135.15°時,位於任一切割線L上的封裝膠層60第二區塊62的厚度T大致為3mil,即約75μm。當發光二極體晶片4的可視角度θ為131.55°時,位於任一切割線L上的封裝膠層60第二區塊62的厚度T大致為6mil,即約150μm。而於本實施例中,位於任一切割線L上
的封裝膠層60第二區塊62的厚度T較佳為100±25μm,但不以此條件為限。
步驟S130:如圖3和圖4所示,以一第一刀具P沿上述切割線L自封裝膠層60開始切割直至切割於基板層10,但須不切割穿透基板層10,亦即,基板層10經第一刀具P沿任一切割線L切割之後,形成有一切割槽10c。
其中,上述第一刀具P的硬度大於封裝膠層60的硬度,如:第一刀具P為複合材質之硬質刀具,並且第一刀具P的厚度W1(即,切割在切割線L上的第一刀具P厚度)介於200~350μm,較佳介於250~300μm。而於本實施例中,所述第一刀具P是圓盤狀以電鍍法的鑽石切割刀為例,通稱P法刀,且第一刀具P的厚度W1為250μm或300μm,但不受限於此。
所述第一刀具P於實施切割發光二極體封裝結構組合1000的過程中,第一刀具P可對位於基板層10無效區塊10b上的切割線L起訖標記M,藉以使第一刀具P能更為精準地沿著切割線L進行切割作業。再者,第一刀具P轉速約為35000rpm,並且第一刀具朝發光二極體封裝結構組合1000進行切割的進給速度約為5mm/s;淋至第一刀具以達降溫效果的降溫液體流速大致為1.5L/min,而淋至發光二極體封裝結構組合1000以達除屑效果的除屑液體(如:水)流速大致為1L/min並且溫度約為20℃。
進一步地說,所述第一刀具P切割至基板層10的深度大致為75±25μm,亦即,所述切割槽10c的深度大致為75±25μm。換個角度來看,第一刀具P切割至離基板層10各個基板1第二板面12約0.48mm的位置。而在第一刀具P切割完畢後,所述封裝膠層60形成相互分離的數個封裝膠體6。
步驟S150:如圖5至圖7所示,以一第二刀具B沿上述第一刀具P切割後留在基板層10上的痕跡(即,該些切割槽10c)開始切割基板層10,直至穿透基板層10。其中,上述第二刀具B的硬
度小於基板層10的硬度、並小於第一刀具P的硬度(亦即,相較於第一刀具P而言,第二刀具B為軟質刀具),如:第二刀具B為以樹脂法的鑽石切割刀,通稱B法刀,並且第二刀具B的厚度W2(即,切割在基板層10上的第二刀具B厚度)小於第一刀具P的厚度W1、並小於或等於200μm。而於本實施例中,所述第二刀具B是以圓盤狀的樹脂法的鑽石切割刀為例,且第二刀具B的厚度W2最佳為200μm,但不受限於此。更詳細地說,經實驗得知,第一刀具P的厚度W1為250μm或300μm時,搭配厚度W2為200μm的第二刀具B,皆可成功地將發光二極體封裝結構組合1000切割成為數個發光二極體封裝結構100。
所述第二刀具B於實施切割基板層10的過程中,第二刀具B轉速約為35000rpm,並且第二刀具朝基板層10進行切割的進給速度約為5mm/s;淋至第二刀具以達降溫效果的降溫液體流速大致為1.5L/min,而淋至基板層10以達除屑效果的除屑液體(如:水)流速大致為1L/min並且溫度約為20℃。
進一步地說,在第二刀具B切割完畢後,所述基板層10形成相互分離的數個基板1,並且每個基板1在對應切割槽10c處形成有一環狀的溝槽14,而每個基板1側緣未形成有溝槽14的部位則定義為一外環側面13,上述溝槽14的深度D即大致為75±25μm。其中,所述溝槽14包含有大致垂直地相連於第一板面11的一內環側面141及垂直地相連於內環側面141與外環側面13之間的一階面142。上述溝槽14的深度D即相當於第一板面11與階面142的距離。每個基板1上的封裝膠體6之環側面621突伸出基板第一板面11(如:溝槽14)約50±25μm,並且每個基板1的外環側面13大致與封裝膠體6的第二區塊62環側面621切齊。再者,每個基板1的外環側面13之粗糙度(Ra)大致為1~4μm。
依上所述,實施上述步驟S110、步驟S130、及步驟S150後,即能完成如圖7所示之數個發光二極體封裝結構100,但於實際應
用時,各步驟不排除以合理之變化態樣取代。舉例來說,在一未繪示的實施例中,步驟S130得以變化步驟S130’取代,而步驟S150得以變化步驟S150’取代,相關說明如下:步驟S130’:以一第二刀具B沿上述切割線L自基板層10的第二板面12開始切割,但須不切割穿透基板層10。步驟S150’:以一第一刀具P沿上述第二刀具B切割後留在基板層10上的痕跡開始切割基板層10,直至穿透封裝膠層60。
接著,下述將針對圖7所示之單個發光二極體封裝結構100的技術特徵作一說明。其中,由於所述發光二極體封裝結構100的材質及許多構造皆已在上述製造方法中提及,因此,發光二極體封裝結構100於以下說明所未述及的技術特徵請參酌上述製造方法。
如圖8和圖9所示,其為一種發光二極體封裝結構100,尤指一種UV發光二極體封裝結構100。在本實施例的發光二極體封裝結構100是以UVA發光二極體封裝結構100為例,但不以此為限,例如光線波長介於200~420奈米(nm)。
請參閱圖10和圖11,並請適時參酌圖12及圖13。所述發光二極體封裝結構100包含有一基板1、分別位於基板1相反兩側的一導電線路2與一金屬墊組3、設置於導電線路2上的一發光二極體晶片4及一齊納二極體晶片5、以及包覆上述導電線路2、發光二極體晶片4、及齊納二極體晶片5的一封裝膠體6。
所述基板1的硬度大於封裝膠體6的硬度,本實施例的基板1是以陶瓷基板為例,但不受限於此。其中,所述基板1大致呈方形(如:正方形或長方形)並具有位於相反側的一第一板面11與一第二板面12、位於第一板面11與第二板面12之間的一外環側面13、及位在第一板面11與外環側面13之間的一溝槽14。其中,
所述溝槽14呈環狀且包含有大致垂直地相連於第一板面11的一內環側面141及垂直地相連於內環側面141與外環側面13之間的一階面142。進一步地說,當第一板面11正投影至第二板面12上時,第一板面11的外緣輪廓位於第二板面12的外緣輪廓內側,並且第一板面11的外緣輪廓與第二板面12的外緣輪廓之間的距離即於上述溝槽14的寬度W(約50±25μm)。所述溝槽14的寬度W亦相當於內環側面141與外環側面13之間的距離。而第一板面11與外環側面13之間的最短距離即為上述溝槽14的深度D(約75±25μm),也可以說是,第一板面11與階面142的距離為上述溝槽14的深度D。
所述導電線路2設置於基板1的第一板面11並包含有一第一線路21及一第二線路22,上述第一線路21的面積大於第二線路22的面積,並且第一線路21包含有大致位於第一板面11中央處的一發光二極體固晶區塊211、自上述發光二極體固晶區塊211一側緣延伸的一齊納二極體固晶區塊212、及分別自上述發光二極體固晶區塊211往基板1兩角落延伸的兩第一延伸部213。所述第二線路22包含有面向發光二極體固晶區塊211的一發光二極體打線區塊221、自發光二極體打線區塊221延伸並鄰近於齊納二極體固晶區塊212的一齊納二極體打線區塊222、及分別自上述發光二極體打線區塊221往基板1兩角落延伸的兩第二延伸部223。
再者,上述第一延伸部213形成有切角,使其外型相異於第二延伸部223,並且所述兩第一延伸部213以及兩第二延伸部223分別設置於基板1第一板面11上的四個角落。
所述金屬墊組3設置於基板1的第二板面12並包含有兩焊墊31及位於兩焊墊31之間的一導熱墊32。其中,上述兩焊墊31及導熱墊32皆呈長型且彼此平行。進一步地說,所述兩焊墊31的其中一焊墊31是位於上述其中一第一延伸部213的下方並經由埋設於基板1內的導電柱15而電性連接於第一線路21;所述兩焊墊
31的其中另一焊墊31則是位於上述其中一第二延伸部223的下方並經由埋設於基板1內的導電柱15而電性連接於第二線路22。所述導熱墊32大致位於第一線路21之發光二極體固晶區塊211的下方。
所述發光二極體晶片4安裝於第一線路21的發光二極體固晶區塊211上,並且發光二極體晶片4電性連接於導電線路2。進一步地說,本實施例中的發光二極體晶片4是以垂直式晶片為例,藉以透過位於上述發光二極體晶片4底面的電極電性連接於上述第一線路21,並透過位於發光二極體晶片4頂面的電極經由打線而電性連接於上述第二線路22,但發光二極體晶片4的類型不以此為限。例如:當發光二極體晶片4為水平式晶片時(圖略),位於發光二極體晶片4頂面的兩極性相反電極將分別經由打線而電性連接於第一線路21以及第二線路22。
此外,所述發光二極體封裝結構100可進一步包括有一固晶膠(圖略),發光二極體晶片4則經由固晶膠而黏固於導電線路2的第一線路21上。其中,本實施例中的固晶膠成分為一奈米銀膏,上述奈米銀膏較佳為未包含有任何環氧樹脂,並且所述固晶膠所包含的銀粒子大致為85%至90%的體積百分比,藉以具備有較佳的熱阻且不易黃化。進一步地說,於奈米銀膏中,粒徑小於20nm的銀奈米粒子之重量百分比為20~35%,而粒徑介於20~100nm的銀奈米粒子之重量百分比為40~50%;奈米銀膏所使用的黏合劑為环己醇异冰片(Isobornyl Cyclohexanol、IBCH),其重量百分比為2~7%;奈米銀膏所使用的溶劑為1-decanol(1-癸醇),其重量百分比為5~15%。所述奈米銀膏的化學式為:nAg-m(AgOOCR-l(AgOR),R=[CH3(CH2)x],並且l、m、n、x皆為正整數。
所述齊納二極體晶片5安裝於第一線路21的齊納二極體固晶區塊212上,並且齊納二極體晶片5電性連接於導電線路2。進一
步地說,齊納二極體晶片5固定且電性連接於第一線路21的齊納二極體固晶區塊212,並且齊納二極體晶片5透過打線而電性連接於所述第二線路22。
所述封裝膠體6包含有一第一區塊61及圍繞在上述第一區塊61周圍的一第二區塊62,並且第一區塊61的厚度大於第二區塊62的厚度。其中,所述第一區塊61的位置大致位於封裝膠體6的中央並且對應於上述發光二極體晶片4,第二區塊62略突伸出基板1的第一板面11,並且第二區塊62的環側面621與上述基板1的外環側面13大致切齊。須說明的是,上述「大致切齊」於本實施例中是指第二區塊62的環側面621切齊上述基板1的外環側面13,或第二區塊62的環側面621內縮一點且未超出上述基板1外環側面13。再者,本實施例中的封裝膠體6是以其第一區塊61成形為凸透鏡作一說明,但封裝膠體6的外型並不以此為限。
綜上所述,本發明實施例所提供的發光二極體封裝結構及其製造方法,透過先以厚度較厚且較硬的第一刀具切割封裝膠層和部分的基板層,再以厚度較小且較軟的第二刀具切割基板層,使得切割後所得到的每顆發光二極體封裝結構的封裝膠體之環側面能夠大致切齊於基板的外環側面,藉以有效地提升發光二極體封裝結構的生產良率。
以上所述僅為本發明之較佳可行實施例,其並非用以侷限本發明之專利範圍,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100‧‧‧發光二極體封裝結構
10‧‧‧基板層
1‧‧‧基板(如:陶瓷基板)
11‧‧‧第一板面
12‧‧‧第二板面
13‧‧‧外環側面
14‧‧‧溝槽
141‧‧‧內環側面
142‧‧‧階面
10c‧‧‧切割槽
20‧‧‧第一金屬層
2‧‧‧導電線路
30‧‧‧第二金屬層
3‧‧‧金屬墊組
40‧‧‧發光二極體晶片組
4‧‧‧發光二極體晶片(如:UVA發光二極體晶片)
6‧‧‧封裝膠體
61‧‧‧第一區塊(如:凸透鏡)
62‧‧‧第二區塊
621‧‧‧環側面
B‧‧‧第二刀具
D‧‧‧深度(溝槽的深度)
W‧‧‧寬度(溝槽的寬度)
W2‧‧‧厚度(第二刀具的厚度)
Claims (10)
- 一種發光二極體封裝結構的製造方法,包括:提供一發光二極體封裝結構組合;其中,發光二極體封裝結構組合包括有一基板層、位於該基板層上的一第一金屬層、位於該第一金屬層上的一發光二極體晶片組、及包覆該第一金屬層與該發光二極體晶片組的一封裝膠層;以一第一刀具自該封裝膠層開始切割直至切割於該基板層,並在該基板層形成有數道切割槽,以使該封裝膠層形成相互分離的數個封裝膠體;及以一第二刀具沿該基板層上的該些切割槽開始切割該基板層,直至穿透該基板層,以使該基板層形成相互分離的數個基板,並且該發光二極體封裝結構組合形成相互分離的數個發光二極體封裝結構;其中,該第一刀具的硬度大於該第二刀具的硬度,該第二刀具的厚度小於該第一刀具的厚度。
- 如請求項1所述之發光二極體封裝結構的製造方法,其中,該基板層包含有一有效區塊及圍繞於該有效區塊的一無效區塊,該發光二極體封裝結構組合定義有數條縱橫排列的切割線,並且該些切割線的起訖標記設在該基板層的該無效區塊上;而該第一刀具是沿著該些切割線自該封裝膠層開始切割,任一切割線上的該封裝膠層部位之厚度小於150μm。
- 如請求項1所述之發光二極體封裝結構的製造方法,其中,該第一刀具切割至該基板層的深度大致為75±25μm。
- 如請求項1至3中任一請求項所述之發光二極體封裝結構的製造方法,其中該第一刀具為一電鍍法的鑽石切割刀,該第二刀具為一樹脂法的鑽石切割刀,該第一刀具的厚度介於200~350μm,該第二刀具的厚度小於或等於200μm。
- 一種發光二極體封裝結構,包括: 一基板,具有位於相反側的一第一板面與一第二板面、位於該第一板面與該第二板面之間的一外環側面、及位在該第一板面與該外環側面之間的一溝槽;其中,該溝槽呈環狀且包含有相連於該第一板面的一內環側面及相連於該內環側面與該外環側面之間的一階面;一導電線路,位於該基板的該第一板面上;一發光二極體晶片,安裝於該導電線路上;以及一封裝膠體,形成於該基板的該第一板面上並且包覆該導電線路及該發光二極體晶片,該封裝膠體包含有一第一區塊及圍繞在該第一區塊周圍的一第二區塊;其中,該第二區塊突伸出該基板的該第一板面,並且該第二區塊的一環側面與該基板的該外環側面大致切齊。
- 如請求項5所述之發光二極體封裝結構,其中,該溝槽的寬度定義為該內環側面與該外環側面之間的距離,且該溝槽的寬度大致為50±25μm,該溝槽的深度定義為該第一板面與該階面之間的距離,且該溝槽的深度大致為75±25μm。
- 如請求項5所述之發光二極體封裝結構,其中,該封裝膠體為一甲基矽樹脂,該封裝膠體的蕭氏硬度(shore A)介於50~70之間,該封裝膠體的拉伸長度大於100%並小於250%。
- 如請求項5所述之發光二極體封裝結構,其中,該封裝膠體為一甲基矽樹脂,該封裝膠體的蕭氏硬度(shore A)介於50~60之間,該封裝膠體的拉伸長度大於160%並小於190%,該封裝膠體的光折射率大致為1.41。
- 如請求項5所述之發光二極體封裝結構,其中,該封裝膠體的該第二區塊厚度定義為T,該發光二極體晶片的可視角度定義為θ,並且該第二區塊厚度以及該發光二極體晶片的可視角度符合方程式:θ=138.75-(1.2T/25.4)。
- 如請求項5所述之發光二極體封裝結構,其中,該封裝膠體的 該第二區塊厚度小於該基板的厚度,並且該封裝膠體的該第二區塊厚度大致為75~125μm。
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CN111015815B (zh) * | 2019-12-30 | 2021-08-10 | 苏州科阳光电科技有限公司 | 一种多层复合材料的切割方法 |
CN114178710B (zh) * | 2020-08-24 | 2024-11-26 | 奥特斯(中国)有限公司 | 部件承载件及其制造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW200705721A (en) * | 2006-06-16 | 2007-02-01 | Uni Light Technology Inc | Method for manufacturing gallium nitride light emitting diode devices |
US20110266656A1 (en) * | 2010-04-30 | 2011-11-03 | Stats Chippac, Ltd. | Semiconductor Device and Method of Forming Protective Coating Material Over Semiconductor Wafer to Reduce Lamination Tape Residue |
US20120025238A1 (en) * | 2010-07-29 | 2012-02-02 | Advanced Optoelectronic Technology, Inc. | Led package |
TW201226523A (en) * | 2010-12-29 | 2012-07-01 | Ind Tech Res Inst | Method of modifying phosphor and phosphor composition and manufacturing method of the same and phosphor solution |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060171152A1 (en) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light emitting device and method of making the same |
EP2221885A4 (en) * | 2007-11-19 | 2013-09-25 | Panasonic Corp | SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE |
JP5692952B2 (ja) * | 2007-12-11 | 2015-04-01 | シチズン電子株式会社 | 発光ダイオード |
DE102008014927A1 (de) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von strahlungsemittierenden Bauelementen und strahlungsemittierendes Bauelement |
JP2010103294A (ja) * | 2008-10-23 | 2010-05-06 | Citizen Electronics Co Ltd | 発光ダイオード |
EP2237328B1 (en) * | 2009-03-31 | 2017-08-02 | OSRAM Opto Semiconductors GmbH | Method for producing a plurality of optoelectronic semiconductor components and optoelectronic semiconductor component |
KR101761834B1 (ko) * | 2011-01-28 | 2017-07-27 | 서울바이오시스 주식회사 | 웨이퍼 레벨 발광 다이오드 패키지 및 그것을 제조하는 방법 |
CN102832295A (zh) * | 2011-06-14 | 2012-12-19 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 发光二极管封装结构的制造方法 |
JP5753446B2 (ja) * | 2011-06-17 | 2015-07-22 | 株式会社東芝 | 半導体発光装置の製造方法 |
US20140299902A1 (en) * | 2012-01-18 | 2014-10-09 | Goldeneye, Inc. | Articles and methods for rapid manufacturing of solid state light sources |
TWI521740B (zh) * | 2013-03-22 | 2016-02-11 | 光寶電子(廣州)有限公司 | Led封裝體及其製造方法 |
EP3022777B1 (en) * | 2013-07-18 | 2021-03-24 | Lumileds LLC | Light emitting device with glass plate |
KR20150095430A (ko) * | 2014-02-13 | 2015-08-21 | 삼성전자주식회사 | 발광다이오드 패키지 및 이를 이용한 발광소자 |
-
2015
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- 2015-12-11 CN CN201510915996.3A patent/CN106558640B/zh active Active
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-
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- 2019-10-07 US US16/594,681 patent/US10720548B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW200705721A (en) * | 2006-06-16 | 2007-02-01 | Uni Light Technology Inc | Method for manufacturing gallium nitride light emitting diode devices |
US20110266656A1 (en) * | 2010-04-30 | 2011-11-03 | Stats Chippac, Ltd. | Semiconductor Device and Method of Forming Protective Coating Material Over Semiconductor Wafer to Reduce Lamination Tape Residue |
US20120025238A1 (en) * | 2010-07-29 | 2012-02-02 | Advanced Optoelectronic Technology, Inc. | Led package |
TW201226523A (en) * | 2010-12-29 | 2012-07-01 | Ind Tech Res Inst | Method of modifying phosphor and phosphor composition and manufacturing method of the same and phosphor solution |
Also Published As
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