CN101278415A - 发光二极管的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种发光二极管的制造方法。制造方法包含准备基板以及将发光晶片安装于基板上的步骤。将中间板定位于基板上。中间板具有用于接纳发光晶片的通孔以及在中间板的上表面上用于连接的通孔彼此的凹槽。藉由将凹槽用作流槽来用透明模制材料执行转注成形工艺以形成填充通孔的第一模制部分。此后,移除中间板,且将基板分离成个别发光二极管。因此,有可能提供经由转注成形工艺形成的第一模制部分定位于由基板的切割表面所包围的区域内的发光二极管。由于第一模制部分定位于由基板的切割表面所包围的区域内,因此第二模制部分可以各种方式对称地形成于第一模制部分的侧表面上。
Description
技术领域
本发明关于发光二极管(LED)的制造方法,且更特定言之,本发明关于发光二极管的改良制造方法,其优于发光二极管的公知制造方法且可适当地用作背光的光源。
背景技术
为了制造用于背光的光源的发光二极管(light emitting diode),已使用一种将发光晶片(light emitting chip)安装于印刷电路板或引线框架上且接着由转注成形工艺来形成用于包封发光晶片的模制部分(molding portion)的方法。图1至图3为说明晶片型发光二极管的公知制造方法的图,其中图1(a)以及图2(a)为平面图,图1(b)以及图2(b)为剖视图,且图3为展示公知晶片型发光二极管的透视图。
参看图1,发光晶片12安装于诸如印刷电路板或引线框架的基板11上。基板11具有引线电极(lead electrode)(未图示),且发光晶片经由导线13电连接至引线电极。
参看图2,其上安装有发光晶片12的基板11定位于模具(mold die)(未图示)内,且接着由转注成形工艺来形成模制部分14。公知地,模具具有模制材料可流经的流槽(runner),且发光晶片定位于流槽内。因此,模制部分14如图中所示沿发光晶片之列形成。接着,经由锯切工艺分离基板11以获得如图3中所示的个别发光二极管。
根据先前技术,优点在于可藉由使用转注成形工艺形成模制部分来大量生产晶片型发光二极管,且归因于较短模制时间,具有大比重的材料(诸如,无机磷光体)可均一地分散于模制部分14中。
然而,由于用于包封发光晶片12的模制部分14为透明的,因此自发光晶片12发出的光经由模制部分14的整个表面向外发射。因此,缺点在于光的方向角的范围为较广的,导致方向角的所要范围内的发光强度减小,且不用于背光的光增加,从而导致光的更大损失。此外,由于基板两侧的切割表面与如图3中所示的模制部分的那些切割表面为同广衍(coextensive)的,因此缺点在于第二模制部分不可形成于模制部分14的切割表面上。
同时,为了改良方向角的所要范围内的发光强度,已使用反射器型发光二极管的制造方法,其中反射器附着于基板或藉由射出成形不透明合成树脂来形成,发光晶片安装于反射器上且接着透明模制部分形成于反射器内。
此反射器型发光二极管的制造方法的优点在于可改良方向角的所要范围内的发光强度。然而,由于难以经由转注成形工艺来形成透明模制部分,因此已大体上使用将液态树脂灌注至反射器内的方法。由于在灌注液态树脂的工艺中应将液态树脂各别地灌注至各别反射器内,因此降低了生产力。此外,由于耗费大量时间执行模制工艺使得具有大比重的磷光体下沉,因此难以提供其中均一地分散有磷光体的模制部分。此外,附着反射器或使用射出成形来形成反射器的技术具有减小发光二极管中的每一者的厚度的限制。
发明内容
技术问题
本发明的目标为提供发光二极管的制造方法,其中由转注成形工艺形成的第一模制部分定位于由基板的切割表面所包围的区域内。
本发明的另一目标为提供发光二极管的制造方法,发光二极管具有形成于第一模制部分的侧表面上的对称第二模制部分。
本发明的进一步目标为提供能够改良方向角的所要范围内的发光强度的发光二极管的制造方法。
本发明的更进一步目标为提供具有反射器的发光二极管的制造方法,方法能够防止发光二极管的厚度增加。
技术解决方案
为了解决技术问题,根据本发明的态样的发光二极管的制造方法包含准备基板的步骤。将发光晶片安装于基板上,且将中间板定位于基板上。中间板具有用于接纳发光晶片的通孔以及在中间板的上表面上用于连接通孔彼此的凹槽。接着,藉由将凹槽用作流槽来用透明模制材料执行转注成形工艺以形成填充通孔的第一模制部分。此后,移除中间板,且将基板分离成个别发光二极管。因此,由于第一模制部分形成于中间板的通孔中,因此有可能提供第一模制部分定位于由基板的切割表面所包围的区域内的发光二极管。
同时,透明模制材料可含有磷光粉。因此,由于藉由用含有磷光粉的透明模制材料来执行转注成形工艺而形成第一模制部分,因此可防止磷光体下沉至第一模制部分中。
在安装发光晶片之前可将中间板定位于基板上。此后,可将发光晶片安装于中间板的通孔中。
同时,在本发明的实施例中,在移除中间板之后,可形成用于围绕第一模制部分的至少侧表面的第二模制部分。
在本发明的一些实施例中,可藉由用不透明模制材料执行模制以覆盖第一模制部分且藉由移除不透明模制材料直至曝露第一模制部分的上表面为止来形成第二模制部分。或者,可藉由用不透明模制材料执行模制以填充第一模制部分之间的间隔且曝露第一模制部分的上表面来形成第二模制部分。用不透明模制材料形成的第二模制部分可充当反射器以改良方向角的所要范围内的发光强度。由于第二模制部分经形成以与第一模制部分齐平,因此有可能防止发光二极管的厚度的增加。
在本发明的一些实施例中,可用具有用于覆盖第一模制部分的各别上表面的透镜部分的透明模制材料来模制第二模制部分。透镜部分用于聚焦在方向角的范围内自发光晶片发出之光,藉此改良发光强度。
同时,用于围绕第一模制部分的至少侧表面的第二模制部分可形成为彼此间隔开的。此外,第二模制部分可覆盖第一模制部分的上表面且含有磷光体。因此,有可能提供含有磷光体的第二模制部分均一地形成于第一模制部分上的发光二极管。可藉由使用具有用于接纳第一模制部分的通孔的另一中间板来形成第二模制部分。
根据本发明的另一态样的发光二极管的制造方法包含准备基板的步骤。将发光晶片安装于基板上,且形成用于覆盖各别发光晶片的第一透明模制部分。接着,形成用于覆盖第一模制部分的侧表面的第二不透明模制部分,且将基板分离成个别发光二极管。因此,有可能制造出可防止厚度增加且可改良方向角的所要范围内的发光强度的发光二极管。
可藉由用不透明模制材料执行模制以覆盖第一模制部分且藉由移除不透明模制材料直至曝露第一模制部分的上表面为止来形成第二模制部分。或者,可藉由用不透明模制材料来执行模制以填充第一模制部分之间的间隔且曝露第一模制部分的上表面来形成第二模制部分。
有利效果
根据本发明,有可能制造出经由转注成形工艺形成的第一模制部分定位于由基板的切割表面所包围的范围内使得可在第一模制部分的侧表面上对称地形成第二模制部分的发光二极管。因此,第二模制部分可经形成以充当反射器或具有透镜部分,藉此改良方向角的所要范围内的发光强度。若选择具有反射器功能的第二模制部分,则与公知晶片型发光二极管相反,有可能防止发光二极管的厚度的增加,且有可能显著改良方向角的所要范围内的发光强度。
附图说明
图1至图3为说明晶片类型发光二极管的公知制造方法的视图,其中图1(a)以及图2(a)为平面图,图1(b)以及图2(b)为剖视图且图3为展示公知晶片类型发光二极管的透视图。
图4至图9为说明根据本发明的实施例的发光二极管的制造方法的视图,其中图4(a)、图5(a)、图7(a)以及图8(a)为平面图同时图4(b)、图5(b)、图7(b)以及图8(b)为剖视图。
图10至图12为说明根据本发明的另一实施例的发光二极管的制造方法的视图,其中图11(a)为平面图且图11(b)为剖视图。
图13以及图14为说明根据本发明的进一步实施例的发光二极管的制造方法的剖视图以及透视图。
图15以及图16为说明根据本发明的更进一步实施例的发光二极管的制造方法的剖视图以及透视图。
11、31:印刷电路板
12、32:发光晶片
13、33:导线
14:模制部分
34:第一模制部分
35、65、75:第二模制部分
41:中间板
43:凹槽
44:通孔
51、53:模具
具体实施方式
下文将参看随附图式详细描述本发明的实施例。以下引入的实施例仅提供为实例,以便将本发明的精神充分传递至熟习此技艺者。因此,本发明并不限于以下实施例,而是可以各种不同形式来实施。为图式中的方便起见,可以夸张方式来表示组件的宽度、长度以及厚度。在整个说明书中,由相同参考数字来指示相同元件。
图4至图9为说明根据本发明的实施例的发光二极管的制造方法的图,其中图4(a)、图5(a)、图7(a)以及图8(a)为平面图,且图4(b)、图5(b)、图7(b)以及图8(b)为剖视图。
参看图4,发光晶片32安装于诸如印刷电路板或引线框架的基板31上。如图中所示,发光晶片32典型地配置为矩阵形式。基板31具有引线电极(未图示),且发光晶片32经由导线33各别地电连接至引线电极。发光晶片32中的每一者可为单接合晶粒,其中导线33中的每一者接合至电极中的一者,但不限于此。发光晶片32可为双接合晶粒,其中导线33各别地接合至两个电极,或为在并不使用导线33的情况下电连接至基板的引线电极的覆晶。
参看图5,中间板41定位于其上安装有发光晶片32的基板31上。中间板41具有用于各别地接纳发光晶片32于其中的通孔44,以及在中间板41的上表面上用于各别地连接通孔44彼此的凹槽43。因此,发光晶片32各别地定位于中间板41的通孔中。
中间板41对其材料并无限制,只要在转注成形工艺期间不发生变形。此外,尽管通孔44展示为矩形柱的形式,但可根据其特有目的采取诸如截角锥或锥体的各种形式。此外,尽管如图中所示凹槽43可按列连接通孔44彼此,但其不限于此,而是可以各种形式连接。
尽管在此实施例中在安装中间板41之前安装发光晶片32,但可改变处理顺序。亦即,在将中间板41定位于基板31上之后,可将发光晶片32安装于通孔44中。
参看图6,基板31定位于下模具51与上模具53之间,且将中间板41的凹槽43用作流槽来用透明模制材料(例如,环氧或硅氧树脂)执行转注成形工艺,藉此形成第一模制部分34。
不同于发光二极管的公知制造方法,上模具53可并不具有流槽,使得上模具53的下表面可为平坦表面。透明模制材料沿中间板41的凹槽43在中间板41上流动,藉此填充通孔44。此后,透明模制材料经固化以形成第一模制部分34。
透明模制材料可含有扩散剂(diffusing agent)或磷光体。由于经由转注成形工艺来形成第一模制部分34,因此有可能形成其中均一地分散有磷光体的第一模制部分34。可适当地选择磷光体的类型以将发光晶片32的光转换为具有所要波长的光。
参看图7,图7展示自下模具51以及上模具53取出基板31的状态。中间板41仍定位于基板31上,且中间板41的通孔44中填充有第一模制部分34。剩余模制部分34a亦填充于中间板41的凹槽43中。
参看图8,自基板31移除中间板41。因此,亦连同中间板41一起移除填充于中间板41的凹槽43中的模制部分34a。可采用各种方法来容易地将通孔44内的第一模制部分34与剩余模制部分34a分离。举例而言,可在凹槽43以及通孔44连接于一起的位置处减少凹槽43的宽度或深度,使得可容易地将剩余模制部分34a与第一模制部分34分离。
参看图9,基板31接受锯切工艺以使得可将基板31分离成个别发光二极管。可使用刀片或雷射来执行锯切工艺。在锯切工艺之后,清理切割表面。因此,如图中所示,获得了第一模制部分34定位于由基板31的切割表面所包围的区域内的晶片型发光二极管。
根据本发明,由于使用凹槽43提供于中间板41的上表面中的中间板41,因此连同中间板41一起移除已填充用作流槽的凹槽43的模制部分34a。因此,不同于先前技术,制造出了第一模制部分34定位于由基板31的切割表面所包围的区域内的发光二极管。
图10至图12为说明根据本发明的另一实施例的发光二极管的制造方法的图,其中图11(a)为平面图,且图11(b)为剖视图,且图10以及图12分别为剖视图以及平面图。
参看图10,中间板41用于形成用于分别覆盖基板31上的发光晶片32的第一模制部分34,且接着如上文参看图4至图8所描述的移除中间板41。此后,涂覆不透明模制材料以形成用于覆盖其上形成有第一模制部分34的基板31的第二模制部分35。不透明模制材料填充第一模制部分34之间的间隔且覆盖第一模制部分34。
不透明耐热树脂(诸如,具有混合有TiO2的白色环氧树脂或PPA)可用作不透明模制材料。可借助于各种方法(诸如,网板印刷工艺、转注成形工艺以及射出成形工艺)来模制不透明模制材料且可由紫外线以及热来固化。
参看图11,借助于研磨工艺等来移除不透明模制材料直至曝露第一模制部分34的上表面为止。因此,第二模制部分35覆盖第一模制部分34的侧表面且曝露第一模制部分34的上表面。
在本实施例中,用不透明模制材料来覆盖第一模制部分34且部分地移除不透明模制材料,使得形成第二模制部分35以覆盖第一模制部分34的侧表面。
然而,在本发明的其他实施例中,不透明模制材料可经涂覆而并不覆盖第一模制部分34的上表面。在此种状况下,可去除部分地移除不透明模制材料的工艺(例如,研磨工艺)。举例而言,可藉由将基板31置放于模具内使得可使上模具与第一模制部分34的上表面接触且借助于转注成形工艺或射出成形工艺形成第二模制部分35来实施此方法。
参看图12,执行锯切工艺以将其上形成有第二模制部分35的基板分离成个别发光二极管。因此,制造出了具有第二模制部分35的发光二极管,第二模制部分35由不透明模制材料制成且对称地围绕第一模制部分34的侧表面。
第二模制部分35可用作公知反射器,使得可改良方向角的所要范围内的发光强度。此外,由于第二模制部分35具有与第一模制部分34相同的高度,因此,即使在采用第二模制部分35的情况下并不增加发光二极管的厚度。
同时,在采用反射器的公知发光二极管中,归因于反射器形状以及高温下易损坏的反射器材料,难以借助于转注成形工艺来形成透明模制部分。然而,由于在此实施例中在形成第一模制部分34之后形成第二模制部分35,因此可在不受第二模制部分的材料以及形状的限制的情况下借助于转注成形工艺来形成第一模制部分。
此外,尽管在此实施例中借助于使用具有通孔44以及凹槽43的中间板41的转注成形工艺来形成第一模制部分34,但可借助于各种方法(诸如,除转注成形工艺以外的公知网板印刷工艺以及公知射出成形工艺)来形成第一模制部分34。
同时,第二模制部分35可具有用于反射方向角的所要范围内自发光晶片32发出的光的预定倾斜表面。在本实施例中,第二模制部分35的倾斜表面沿第一模制部分34的侧表面而形成,且第一模制部分34的侧表面由中间板41的通孔44的形状来判定。因此,可藉由适当调节通孔44的形状来控制第二模制部分35的倾斜表面。
图13以及图14分别为说明根据本发明的进一步实施例的发光二极管的制造方法的剖视图以及透视图。
参看图13,中间板41用于形成覆盖基板31上的发光晶片32的第一模制部分34,且接着如上文参看图4至图8所描述的移除中间板41。此后,基板31定位于在对应于发光晶片32的那些位置的位置处具有透镜状凹部的模具内,且用透明模制材料来执行模制以形成第二模制部分65。
可经由转注成形工艺或射出成形工艺来形成第二模制部分65。因此,如图13中所示形成第二模制部分65,第二模制部分65覆盖第一模制部分且第二模制部分65上具有透镜部分。
参看图14,其上形成有第二模制部分65的基板受锯切工艺,使得基板可被分离成个别发光二极管。因此,制造出了具有第二模制部分65的发光二极管,第二模制部分65对称地围绕第一模制部分34的侧表面且覆盖第一模制部分34的上表面以界定透镜形状。第二模制部分65的透镜部分引起自发光晶片32发出的光聚焦于方向角的所要范围内,藉此改良发光强度。
第二模制部分65可由与第一模制部分34相同的材料(例如,环氧或硅氧树脂)形成。
图15以及图16分别为说明根据本发明的更进一步实施例的发光二极管的制造方法的剖视图以及透视图。
参看图15,中间板41用于形成覆盖基板31上的发光晶片32的第一模制部分34,且接着如上文参看图4至图8所描述的移除中间板41。此后,形成用于各别地覆盖第一模制部分34的第二模制部分75。
可经由使用具有用于接纳第一模制部分34的通孔的中间板(未图示)的射出成形工艺或转注成形工艺来形成第二模制部分75。
尽管中间板可具有与参看图5所说明的中间板41的通孔以及凹槽具有相同形状的通孔以及凹槽,但中间板的通孔大于中间板41的通孔44。然而,由于根据模制工艺未必需要凹槽,因此中间板可仅具有用于接纳第一模制部分34的通孔。
可藉由调节中间板的通孔的大小来控制第二模制部分75的厚度,且第二模制部分75可经形成以用均一厚度覆盖第一模制部分34。
参看图16,其上形成有第二模制部分75的基板受锯切工艺,使得基板可被分离成个别发光二极管。因此,制造出了具有第二模制部分75的发光二极管,第二模制部分75对称地围绕第一模制部分34的侧表面且均一地覆盖第一模制部分34的上表面。第二模制部分75可经形成以在第一模制部分34的侧表面以及上表面上具有均一厚度。
在此实施例中,第一模制部分34或第二模制部分75可含有磷光体。特定言之,在磷光体分散于第二模制部分75中的状况下,磷光体引起自发光晶片32发出的光被均一地波长转换。此外,第一模制部分34以及第二模制部分75可含有各别磷光体。举例而言,第一模制部分34可含有红磷光体且第二模制部分75可含有绿磷光体,藉此提供白色发光二极管。在此种状况下,已受第一模制部分34的红磷光体的波长转换的光可在并不被第二模制部分的绿磷光体吸收的情况下向外发射。因此,有可能防止光的损失。相反,第一模制部分34可含有绿磷光体且第二模制部分75可含有红磷光体。在此种状况下,已受绿磷光体的波长转换的光再次受红磷光体的波长转换而转换为红色,使得可增加红光的光强度。
Claims (14)
1. 一种发光二极管的制造方法,其特征在于其包含以下步骤:
准备基板;
将发光晶片安装于所述基板上;
将中间板定位于所述基板上,所述中间板具有用于接纳所述发光晶片的通孔以及在所述中间板的上表面上用于连接所述通孔彼此的凹槽;
将所述凹槽用作流槽来用透明模制材料执行转注成形工艺以形成填充所述通孔的第一模制部分;
移除所述中间板;以及
执行分离以成为个别发光二极管。
2. 根据权利要求1所述的发光二极管的制造方法,其特征在于所述透明模制材料含有磷光粉。
3. 根据权利要求1所述的发光二极管的制造方法,其特征在于其中在安装所述发光晶片的步骤之前执行定位所述中间板的步骤。
4. 根据权利要求1所述的发光二极管的制造方法,其特征在于在移除所述中间板的步骤之后,还包含形成用于围绕所述第一模制部分的至少侧表面的第二模制部分的步骤。
5. 根据权利要求4所述的发光二极管的制造方法,其特征在于其中所述形成所述第二模制部分的步骤包含以下步骤:
用不透明模制材料执行模制以覆盖所述第一模制部分;以及
移除所述不透明模制材料直至曝露所述第一模制部分的上表面为止。
6. 根据权利要求4所述的发光二极管的制造方法,其特征在于形成所述第二模制部分的步骤藉由模制不透明模制材料以填充所述第一模制部分之间的间隔且曝露所述第一模制部分的上表面来执行。
7. 根据权利要求4所述的发光二极管的制造方法,其特征在于其中所述第二模制部分具有透镜部分,所述透镜部分用透明模制材料模制且覆盖所述第一模制部分的各别上表面。
8. 根据权利要求5至7中任一项所述的发光二极管的制造方法,其特征在于其中所述第一模制部分含有磷光体。
9. 根据权利要求4所述的发光二极管的制造方法,其特征在于其中所述第二模制部分经形成以彼此间隔开。
10. 根据权利要求9所述的发光二极管的制造方法,其特征在于其中所述第二模制部分覆盖所述第一模制部分的各别上表面,且所述第一模制部分以及所述第二模制部分中的至少一者含有磷光体。
11. 根据权利要求9所述的发光二极管的制造方法,其特征在于其中所述第二模制部分藉由使用具有用于接纳所述第一模制部分的通孔的另一中间板来形成。
12. 一种发光二极管的制造方法,其特征在于其包含以下步骤:
准备基板;
将发光晶片安装于所述基板上;
形成用于各别地覆盖所述发光晶片的第一模制部分,所述第一模制部分为透明的;
形成用于各别地覆盖所述第一模制部分的侧表面的第二模制部分,所述第二模制部分为不透明的;以及
执行分离以成为个别发光二极管。
13. 根据权利要求12所述的发光二极管的制造方法,其特征在于形成所述第二模制部分的步骤包含以下步骤:
用不透明模制材料执行模制以覆盖所述第一模制部分;以及
移除所述不透明模制材料直至曝露所述第一模制部分的上表面为止。
14. 根据权利要求12所述的发光二极管的制造方法,其特征在于形成所述第二模制部分的步骤藉由模制不透明模制材料以填充所述第一模制部分之间的间隔且曝露所述第一模制部分的上表面来执行。
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