CN101442040B - 发光二极管封装结构及其制造方法 - Google Patents

发光二极管封装结构及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明是有关于一种发光二极管封装结构及其制造方法。发光二极管封装结构至少包括：一金属基板；一金属粘着层设于金属基板上；一陶瓷层设于金属粘着层上；至少一发光二极管晶粒具有相对的第一侧与第二侧，其中发光二极管晶粒的第一侧嵌设于陶瓷层的一表面中；至少一电极垫设于陶瓷层的表面；至少一导线对应电性连接在发光二极管晶粒的第二侧上的第一电极与电极垫之间；以及一封装胶体包覆在发光二极管晶粒、导线、电极垫的至少一部分、以及陶瓷层的表面的至少一部分上。本发明可大幅提升发光二极管封装结构的散热性，也可增进发光二极管封装结构的良率与稳定性。

Description

发光二极管封装结构及其制造方法 
技术领域
本发明涉及一种发光二极管(Light-emitting Diode；LED)封装结构及其制造方法，且特别是涉及一种具有高散热效能的发光二极管封装结构及其制造方法。 
背景技术
对于高功率发光二极管元件而言，如何在其运转期间迅速散热，以解决元件温度快速上升、而影响的操作品质、甚而烧毁元件的问题，为元件运用上相当重要的课题。目前，一种改善发光二极管元件的散热问题的方式是朝提升发光二极管晶粒本身的散热能力的方向着手，在此种方式中，是利用晶片键合技术，先将原生的低导热且不透光基板取下，再以高散热且透明的基板取代。 
另一种改善发光二极管元件的散热问题的方式是朝封装架构的方向着手。其中一种常见方法是以焊锡或高导热树脂取代传统的低导热树脂，来固定发光二极管晶粒于金属基板或金属导热架上。然而，焊锡或高导热树脂的热传导系数远小于金属，而仍无法满足高功率发光二极管元件的散热需求。 
另一种方法则是直接在发光二极管晶粒下制作金属基板或金属导热架，以取代一般利用低导热树脂、焊锡或高导热树脂来粘合发光二极管晶粒与金属基板或金属导热架的技术。然而，金属基板或金属导热架与封装胶体之间无法达到稳定且可靠的接合效果，而相当容易引发封装胶体剥离的问题。 
又一种方法则是直接以金属核心印刷电路板(metal core PCB)来取代传统的玻纤环氧印刷电路板(FR4 PCB)，但金属核心印刷电路板中二金属层之间的介电层的热传导率不佳，因此对于发光二极管封装结构的散热能力的提升相当有限。 
因此，随着市场对高功率发光二极管元件的需求的日益提高，亟需一种可制作出具有高散热效能的发光二极管封装结构的技术。 
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的发光二极管封装结构存在的缺陷，而提供一种新型的发光二极管封装结构，所要解决的技术问题是使其可利用电镀技术直接在发光二极管晶粒底面形成金属基板，因此发光二极管晶粒与金属基板之间并无粘着树脂的存在，而可大幅提升发光二极管封装结构的散热性。
本发明的另一目的在于，克服现有的发光二极管封装结构的制造方法存在的缺陷，而提供一种新的发光二极管封装结构的制造方法，所要解决的技术问题是使其在金属基板的表面上设有陶瓷层，由于陶瓷层与封装胶体之间具有较大的接合力，因此可提高封装胶体的接合可靠度，进而可增进发光二极管封装结构的良率与稳定性，从而更加适于实用。 
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种发光二极管封装结构，其至少包括：一金属基板；一金属粘着层，设于该金属基板上；一陶瓷层，设于该金属粘着层上；至少一发光二极管晶粒，具有相对的一第一侧与一第二侧，其中该至少一发光二极管晶粒的该第一侧嵌设于该陶瓷层的一表面中，且该至少一发光二极管晶粒的底面直接与该陶瓷层接合；至少一电极垫，设于该陶瓷层的该表面；至少一导线，对应电性连接在该至少一发光二极管晶粒的该第二侧上的一第一电极与该至少一电极垫之间；以及一封装胶体，包覆在该至少一发光二极管晶粒、该至少一导线、该至少一电极垫的至少一部分、以及该陶瓷层的该表面的至少一部分上。 
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 
前述的发光二极管封装结构，其中所述的金属基板的材料是选自于由铜、铜合金、镍与镍合金所组成的一族群。 
前述的发光二极管封装结构，其中所述的金属粘着层包括一镍层/银层/金层结构。 
前述的发光二极管封装结构，其中所述的陶瓷层的材料是选自于由氮化铝与氧化铝所组成的一族群。 
前述的发光二极管封装结构，其中所述的至少一电极垫至少包括依序堆叠在该陶瓷层的该表面上一氧化铝层以及一金属层。 
前述的发光二极管封装结构，其中所述的至少一电极垫是嵌设在该陶瓷层的该表面中，且该金属层不与该陶瓷层接触。 
前述的发光二极管封装结构，其中所述的至少一发光二极管晶粒是一水平导通型发光二极管晶粒，且该发光二极管封装结构包括二电极垫与二导线，其中该些电极垫分别通过该些导线而对应电性连接该至少一发光二极管晶粒的该第二侧的该第一电极与一第二电极。 
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种发光二极管封装结构的制造方法，其至少包括：提供一暂时基板，其中该暂时基板的一表面上覆设有一高分子聚合物粘贴层；设置至少一发光二极管晶粒于该高分子聚合物粘贴层中，其中该至少一发光二极管晶粒具有相对的一第一侧与一第二侧，且该至少一发光二极管的该第二侧嵌设于该高分子聚合物粘贴层中；形成一陶瓷层覆盖在该至少一发光二极管晶粒与该高分子聚合物粘贴层上，以使该至少一发光二极管晶粒的该第一侧嵌设在该陶瓷层的一表面中；形成一金属粘着层覆盖在该陶瓷层上；电镀一金属基板于该金属粘着层上；移除该高分子聚合物粘贴层与该暂时基板；设置至少一电极垫于该陶瓷层的该表面；形成至少一导线电性连接在该至少一发光二极管晶粒的该第二侧上的一第一电极与该至少一电极垫之间；以及形成一封装胶体包覆在该至少一发光二极管晶粒、该至少一导线、该至少一电极垫的至少一部分、以及该陶瓷层的该表面的至少一部分上。 
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 
前述的发光二极管封装结构的制造方法，其中所述的高分子聚合物粘贴层是一双面胶带。 
前述的发光二极管封装结构的制造方法，其中所述的陶瓷层的材料是选自于由氮化铝与氧化铝所组成的一族群。 
前述的发光二极管封装结构的制造方法，其中所述的金属粘着层包括一镍层/银层/金层结构。 
前述的发光二极管封装结构的制造方法，其中设置该至少一电极垫的步骤至少包括利用至少一粘着层，以对应将该至少一电极垫粘设在该陶瓷层的该表面上。 
本发明的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种发光二极管封装结构的制造方法，其至少包括：提供一暂时基板，其中该暂时基板的一表面上覆设有一高分子聚合物粘贴层；设置至少一发光二极管晶粒与至少一电极垫于该高分子聚合物粘贴层上，其中该至少一发光二极管晶粒与该至少一电极垫均具有相对的一第一侧与一第二侧，且该至少一发光二极管的该第二侧与该至少一电极垫的该第二侧均嵌设于该高分子聚合物粘贴层中；形成一陶瓷层覆盖在该至少一发光二极管晶粒、该至少一电极垫与该高分子聚合物粘贴层上，以使该至少一发光二极管晶粒的该第一侧与该至少一电极垫的该第一侧嵌设在该陶瓷层的一表面中；形成一金属粘着层覆盖在该陶瓷层上；电镀一金属基板于该金属粘着层上；移除该高分子聚合物粘贴层与该暂时基板；形成至少一导线电性连接在该至少一发光二极管晶粒的该第二侧上的一第一电极与该至少一电极垫的该第二侧之间；以及形成一封装胶体包覆在该至少一发光二极管晶粒、该至少一导线、该至少一电极垫的至少一部分、以及该陶瓷层的该表面的至少一部分上。 
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 
前述的发光二极管封装结构的制造方法，其中所述的陶瓷层的材料选自于由氮化铝与氧化铝所组成的一族群。 
前述的发光二极管封装结构的制造方法，其中所述的金属粘着层包括一镍层/银层/金层结构。 
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的主要技术内容如下： 
为了达到上述目的，本发明提供了一种发光二极管封装结构，至少包括：一金属基板；一金属粘着层设于金属基板上；一陶瓷层设于金属粘着层上；至少一发光二极管晶粒具有相对的第一侧与第二侧，其中至少一发光二极管晶粒的第一侧嵌设于陶瓷层的一表面中；至少一电极垫设于陶瓷层的前述表面；至少一导线对应电性连接在至少一发光二极管晶粒的第二侧上的一第一电极与至少一电极垫之间；以及一封装胶体包覆在至少一发光二极管晶粒、至少一导线、至少一电极垫的至少一部分、以及陶瓷层的前述表面的至少一部分上。 
依照本发明一较佳实施例，前述的陶瓷层的材料是选自于由氮化铝与氧化铝所组成的一族群。 
另外，为了达到上述目的，本发明另提供了一种发光二极管封装结构的制造方法，至少包括：提供一暂时基板，其中暂时基板的一表面上覆设有一高分子聚合物粘贴层；设置至少一发光二极管晶粒于高分子聚合物粘贴层中，其中至少一发光二极管晶粒具有相对的第一侧与第二侧，且至少一发光二极管的第二侧嵌设于高分子聚合物粘贴层中；形成一陶瓷层覆盖在至少一发光二极管晶粒与高分子聚合物粘贴层上，以使至少一发光二极管晶粒的第一侧嵌设在陶瓷层的一表面中；形成一金属粘着层覆盖在陶瓷层上；电镀一金属基板于金属粘着层上；移除高分子聚合物粘贴层与暂时基板；设置至少一电极垫于陶瓷层的前述表面；形成至少一导线电性连接在至少一发光二极管晶粒的第二侧上的第一电极与至少一电极垫之间；以及形成一封装胶体包覆在至少一发光二极管晶粒、至少一导线、至少一电极垫的至少一部分、以及陶瓷层的前述表面的至少一部分上。 
依照本发明一较佳实施例，上述设置至少一电极垫的步骤至少包括利用至少一粘着层，以对应将至少一电极垫粘设在陶瓷层的上述表面上。 
再者，为了达到上述目的，本发明还提供了一种发光二极管封装结构的制造方法，至少包括：提供一暂时基板，其中暂时基板的一表面上覆设有一高分子聚合物粘贴层；设置至少一发光二极管晶粒与至少一电极垫于高分子聚合物粘贴层上，其中至少一发光二极管晶粒与至少一电极垫均具有相对的第一侧与第二侧，且至少一发光二极管的第二侧与至少一电极垫的第二侧均嵌设于高分子聚合物粘贴层中；形成一陶瓷层覆盖在至少一发光 二极管晶粒、至少一电极垫与高分子聚合物粘贴层上，以使至少一发光二极管晶粒的第一侧与至少一电极垫的第一侧嵌设在陶瓷层的一表面中；形成一金属粘着层覆盖在陶瓷层上；电镀一金属基板于金属粘着层上；移除高分子聚合物粘贴层与暂时基板；形成至少一导线电性连接在至少一发光二极管晶粒的第二侧上的第一电极与至少一电极垫的第二侧之间；以及形成一封装胶体包覆在至少一发光二极管晶粒、至少一导线、至少一电极垫的至少一部分、以及陶瓷层的表面的至少一部分上。 
依照本发明一较佳实施例，上述的高分子聚合物粘贴层是一双面胶带。 
借由上述技术方案，本发明发光二极管封装结构及其制造方法至少具有下列优点及有益效果： 
本发明的一优点就是因为发光二极管封装结构可利用电镀技术直接在发光二极管晶粒底面形成金属基板，因此发光二极管晶粒与金属基板之间并无粘着树脂的存在，而可大幅提升发光二极管封装结构的散热性。 
本发明的另一优点是因为发光二极管封装结构的制造方法是在金属基板的表面上设置陶瓷层，由于陶瓷层与封装胶体之间具有较大的接合力，因此可提高封装胶体的接合可靠度，进而可增进发光二极管封装结构的良率与稳定性。 
综上所述，本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构、制造方法或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的发光二极管封装结构及其制造方法具有增进的突出功效，从而更加适于实用。 
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。 
附图说明
图1至图8是绘示依照本发明一较佳实施例的一种发光二极管封装结构的制程剖面图，其中图2A是绘示一种发光二极管晶粒型式的剖面示意图，图2B是绘示另一种发光二极管晶粒型式的剖面示意图，而图2C则是绘示图2A与图2B的俯视图。 
图9至图16是绘示依照本发明另一较佳实施例的一种发光二极管封装结构的制程剖面图。 
100：暂时基板              102：表面 
104：高分子聚合物粘贴层    106a：发光二极管晶粒 
106b：发光二极管晶粒       108a：第二侧 
108b：第二侧               110a：第一侧 
110b：第一侧               112a：电极 
112b：电极                 114a：电极 
116：陶瓷层                118：表面 
120：金属粘着层            122：金属基板 
124：氧化铝层              126：金属层 
128：电极垫                130：粘着层 
132：导线                  134：封装胶体 
136：发光二极管封装结构    200：暂时基板 
202：表面                  204：高分子聚合物粘贴层 
206：发光二极管晶粒        208：第二侧 
210：第一侧                212：电极 
214：电极                  216：氧化铝层 
218：金属层                220：电极垫 
222：陶瓷层                224：表面 
226：金属粘着层            228：金属基板 
230：导线                  232：封装胶体 
234：发光二极管封装结构    236：第二侧 
238：第一侧 
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的发光二极管封装结构及其制造方法其具体实施方式、结构、制造方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。 
请参照图1至图8，其是绘示依照本发明一较佳实施例的一种发光二极管封装结构的制程剖面图，其中的图2A是绘示一种发光二极管晶粒型式的剖面示意图，图2B是绘示另一种发光二极管晶粒型式的剖面示意图，而图2C则是绘示图2A与图2 B的俯视图。在一示范实施例中，制作发光二极管封装结构时，先提供暂时基板100，并在暂时基板100的表面102上覆盖一层具有粘性的高分子聚合物粘贴层104，如图1所示。在一实施例中，高分子聚合物粘贴层104可为一双面胶带。接下来，提供一或多个发光二极管晶粒，例如图2A所示的水平导通型的发光二极管晶粒106a、或者图2B所示的垂直导通型的发光二极管晶粒106b，其中发光二极管晶粒106a与发光二极管晶粒106b分别具有相对的第一侧110a与108a、以及相对的第一侧110b与108b。并将发光二极管晶粒106a或106b设置在高分子聚合物粘贴 层104中，而使发光二极管晶粒106a的第二侧108a、或发光二极管晶粒106b的第二侧108b嵌设在高分子聚合物粘贴层104中，并使发光二极管晶粒106a的第一侧110a或发光二极管晶粒106b的第一侧110b暴露出，如图2C的俯视图图所示。如图2A所示的实施例，水平导通型的发光二极管晶粒106a至少包括具有不同电性的二电极112a与114a，例如一者为P型电极且另一者为N型电极，其中此二电极112a与114a均同位于发光二极管晶粒106a的第二侧108a上，且这些电极112a与114a均埋设在高分子聚合物粘贴层104之中。另一方面，如图2B所示的实施例，垂直导通型的发光二极管晶粒106b至少包括一电极112b，其中此电极112b位于发光二极管晶粒106b的第二侧108b上，且电极112b埋设在高分子聚合物粘贴层104之中。在另一实施例中，垂直导通型的发光二极管晶粒可包括具不同电性的二电极，且这些电极分别位于发光二极管晶粒的相对二侧，如图2B所示的发光二极管晶粒106b的第二侧108b与第一侧110b。以下制程以水平导通型的发光二极管晶粒106a作为举例说明。 
接着，利用例如沉积方式形成陶瓷层116覆盖在发光二极管晶粒106a与高分子聚合物粘贴层104上。由于发光二极管晶粒106a的第一侧110a突出于高分子聚合物粘贴层104表面，因此当陶瓷层116形成后，发光二极管晶粒106a的第一侧110a可嵌设在陶瓷层116与发光二极管晶粒106a接合的表面118中，如图3所示。在一实施例中，陶瓷层116的材料可选自于由氮化铝(AlN)与氧化铝(Al2O3)所组成的一族群。由于陶瓷层116具有极佳的导热性，因此陶瓷层116直接形成在发光二极管晶粒106a的底面上，可将发光二极管晶粒106a运转时所产生的热迅速传导而出，而可快速降低发光二极管晶粒106a的操作温度。 
如图4所示，待陶瓷层116形成后，利用例如沉积方式形成金属粘着层120覆盖在陶瓷层116上，以利后续形成的金属基板122(请先参照图5)能顺利成长且稳固接合于陶瓷层116之上。金属粘着层120可包括依序堆叠在陶瓷层116上的镍层、银层与金层，亦即金属粘着层120可包括一镍层/银层/金层结构。 
接着，利用例如电镀方式形成金属基板122覆盖在金属粘着层120上，而形成如图5所示的结构。在一实施例中，金属基板122的材料可选自于由铜与铜合金所组成的一族群。在另一实施例中，金属基板122的材料可选自于由镍与镍合金所组成的一族群。由于发光二极管晶粒106a的底面直接与导热性佳的陶瓷层116接合，而陶瓷层116的底面又依序接合有高导热性的金属粘着层120与金属基板122，因此发光二极管晶粒106a所产生的热可经由陶瓷层116、金属粘着层120与金属基板122而迅速传导出。 
待金属基板122形成后，可利用有机溶剂，例如丙酮，来移除高分子 聚合物粘贴层104，借以使暂时基板100与发光二极管晶粒106a及发光二极管晶粒106a所设的金属基板122分开。高分子聚合物粘贴层104与暂时基板100移除后，暴露出发光二极管晶粒106a的第二侧108a、设于第二侧108a上的电极112a与114a、以及陶瓷层116的表面118，如图6所示。 
请参照图7，由于发光二极管晶粒106a的二电极112a与114a均位于发光二极管晶粒106a的第二侧108a，因此提供二电极垫128，以分别对应电极112a与114a。在一示范实施例中，这些电极垫128可通过粘着层130而贴附在陶瓷层116的暴露表面118上，其中粘着层130的材料可例如为环氧树脂。在一实施例中，每个电极垫128至少包括依序堆叠在陶瓷层116的表面118上的氧化铝层124以及金属层126，其中金属层126的材料可为金，而氧化铝层124可为一蓝宝石板，亦即电极垫128可为镀有金的蓝宝石板。接着，利用例如打线接合(Wire Bonding)方式形成二导线132，以分别电性连接这些电极垫128的金属层126与位于发光二极管晶粒106a的第二侧108a上的对应电极112a及114a，如图7所示。在另一实施例中，当发光二极管晶粒采用如图2B所示的垂直导通型发光二极管晶粒106b时，发光二极管晶粒106b所暴露出的第二侧108b上仅设有电极112b，因此可仅在陶瓷层116的暴露表面118上设置一电极垫128即可，并形成一导线132来电性连接电极垫128的金属层126与发光二极管晶粒106b的第二侧108b上的电极112b。 
然后，形成封装胶体(Encapsulant)134完全包覆住发光二极管晶粒106a与导线132，并包覆住电极垫128的至少一部分以及陶瓷层116的暴露表面118的至少一部分上，而完成发光二极管封装结构136的制作，如图8所示。在一实施例中，可利用点胶机(Dispenser)来对发光二极管晶粒106a进行封胶动作。封装胶体134的材料可例如为硅胶(Silicone)或环氧树脂。 
请参照图9至图16，其是绘示依照本发明另一较佳实施例的一种发光二极管封装结构的制程剖面图。在另一示范实施例中，制作发光二极管封装结构时，先提供暂时基板200，并在暂时基板200的表面202上覆盖一层具有粘性的高分子聚合物粘贴层204，如图9所示。在一实施例中，高分子聚合物粘贴层204可为一双面胶带。接下来，提供一或多个发光二极管晶粒206，其中发光二极管晶粒206是水平导通型的发光二极管晶粒，然在其他实施例中，亦可提供如图2B所示的垂直导通型的发光二极管晶粒106b。发光二极管晶粒206具有相对的第一侧210与208。接着，提供二电极垫220，其中每个电极垫220具有相对的第一侧238与第二侧236。再将发光二极管晶粒206与电极垫220同时设置在高分子聚合物粘贴层204中，而使发光二极管晶粒206的第二侧208、以及电极垫220的第二侧236嵌设在高分子聚 合物粘贴层204中，并使发光二极管晶粒206的第一侧210与电极垫220的第一侧238暴露出，如图10所示。在本示范实施例中，水平导通型的发光二极管晶粒206至少包括具有不同电性的二电极212与214，例如一者为P型电极且另一者为N型电极，其中此二电极212与214均同位于发光二极管晶粒206的第二侧208上，且这些电极212与214均埋设在高分子聚合物粘贴层204之中。因此，提供二电极垫220，以分别对应于发光二极管晶粒206的电极212与214。 
在另一实施例中，当发光二极管晶粒采用如图2B所示的垂直导通型发光二极管晶粒106b时，发光二极管晶粒106b所暴露出的第二侧108b上仅设有电极112b，因此可仅设置一电极垫220于高分子聚合物粘贴层204中即可。在一示范实施例中，每个电极垫220至少包括依序堆叠在高分子聚合物粘贴层204上的金属层218与氧化铝层216，其中金属层218的材料可为金，而氧化铝层216可为一蓝宝石板，亦即电极垫220可为镀有金的蓝宝石板。当电极垫220压设在高分子聚合物粘贴层204之中时，电极垫220的金属层218较佳是完全埋设在高分子聚合物粘贴层204中。 
接着，利用例如沉积方式形成陶瓷层222覆盖在发光二极管晶粒206的第一侧210、电极垫220的第一侧238、与高分子聚合物粘贴层204上。由于发光二极管晶粒206的第一侧210与电极垫220的第一侧238均突出于高分子聚合物粘贴层204表面，因此当陶瓷层222形成后，发光二极管晶粒206的第一侧210与电极垫220的第一侧238的氧化铝层216可嵌设在陶瓷层222与发光二极管晶粒206接合的表面224中，如图11所示。在一实施例中，陶瓷层222的材料可选自于由氮化铝与氧化铝所组成的一族群。由于陶瓷层222具有极佳的导热性，因此陶瓷层222直接形成在发光二极管晶粒206的底面上，可将发光二极管晶粒206运作时所产生的热迅速导出，而可快速降低发光二极管晶粒206的操作温度。 
如图12所示，待陶瓷层222形成后，利用例如沉积方式形成金属粘着层226覆盖在陶瓷层222上，以利后续形成的金属基板228(请先参照图13所示)能顺利成长且稳固接合于陶瓷层222之上。金属粘着层226可包括依序堆叠在陶瓷层222上的镍层、银层与金层，亦即金属粘着层226可包括一镍层/银层/金层结构。 
接着，利用例如电镀方式形成金属基板228覆盖在金属粘着层226上，而形成如图13所示的结构。在一实施例中，金属基板228的材料可选自于由铜与铜合金所组成的一族群。在另一实施例中，金属基板228的材料可选自于由镍与镍合金所组成的一族群。由于发光二极管晶粒206的底面直接与导热性佳的陶瓷层222接合，而陶瓷层222的底面又依序接合有高导热性的金属粘着层226与金属基板228，因此发光二极管晶粒206所产生的热 可经由陶瓷层222、金属粘着层226与金属基板228而快速导出。 
完成金属基板228的成长后，可利用有机溶剂，例如丙酮，来移除高分子聚合物粘贴层204，借以使暂时基板200与发光二极管晶粒206及发光二极管晶粒206所设的金属基板228分开。高分子聚合物粘贴层204与暂时基板200移除后，暴露出发光二极管晶粒206的第二侧208、设于发光二极管晶粒206的第二侧208上的电极212与214、电极垫220的第二侧206的金属层218、以及陶瓷层222的表面224，如图14所示。 
接着，利用例如打线接合方式形成二导线230，以分别电性连接这些电极垫220的金属层218与位于发光二极管晶粒206的第二侧208上的对应电极212及214，如图15所示。在另一实施例中，当发光二极管晶粒是采用如图2B所示的垂直导通型发光二极管晶粒106b时，发光二极管晶粒106b所暴露出的第二侧108b上仅设有电极112b，且陶瓷层222的暴露表面224仅设有一电极垫220，因此可仅形成一导线230来电性连接电极垫220的第二侧236上的金属层218与发光二极管晶粒106b的第二侧108b上的电极112b。 
然后，可利用点胶机来形成封装胶体232完全包覆住发光二极管晶粒206与导线230，并包覆住电极垫220的至少一部分以及陶瓷层222的暴露表面224的至少一部分上，而完成发光二极管封装结构234的制作，如图16所示。封装胶体232的材料可例如为硅胶或环氧树脂。 
由上述的示范实施例可知，本发明的实施例的一优点就是因为发光二极管封装结构可利用电镀技术直接在发光二极管晶粒底面形成金属基板，因此发光二极管晶粒与金属基板之间并无粘着树脂的存在，而可大幅提升发光二极管封装结构的散热性。 
由上述示范实施例可知，本发明的另一优点就是因为发光二极管封装结构的制造方法是在金属基板的表面上设置陶瓷层，由于陶瓷层与封装胶体之间具有较大的接合力，因此可提高封装胶体的接合可靠度，进而可增进发光二极管封装结构的良率与稳定性。 
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。 

Claims (15)

1.一种发光二极管封装结构，其特征在于其至少包括：
一金属基板；
一金属粘着层，设于该金属基板上；
一陶瓷层，设于该金属粘着层上；
至少一发光二极管晶粒，具有相对的一第一侧与一第二侧，其中该至少一发光二极管晶粒的该第一侧嵌设于该陶瓷层的一表面中，且该至少一发光二极管晶粒的底面直接与该陶瓷层接合；
至少一电极垫，设于该陶瓷层的该表面；
至少一导线，对应电性连接在该至少一发光二极管晶粒的该第二侧上的一第一电极与该至少一电极垫之间；以及
一封装胶体，包覆在该至少一发光二极管晶粒、该至少一导线、该至少一电极垫的至少一部分、以及该陶瓷层的该表面的至少一部分上。
2.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于其中该金属基板的材料是选自于由铜、铜合金、镍与镍合金所组成的一族群。
3.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于其中该金属粘着层包括一镍层/银层/金层结构。
4.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于其中该陶瓷层的材料是选自于由氮化铝与氧化铝所组成的一族群。
5.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于其中该至少一电极垫至少包括依序堆叠在该陶瓷层的该表面上一氧化铝层以及一金属层。
6.根据权利要求5所述的发光二极管封装结构，其特征在于其中该至少一电极垫是嵌设在该陶瓷层的该表面中，且该金属层不与该陶瓷层接触。
7.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于其中该至少一发光二极管晶粒是一水平导通型发光二极管晶粒，且该发光二极管封装结构包括二电极垫与二导线，其中该些电极垫分别通过该些导线而对应电性连接该至少一发光二极管晶粒的该第二侧的该第一电极与一第二电极。
8.一种发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于其至少包括：
提供一暂时基板，其中该暂时基板的一表面上覆设有一高分子聚合物粘贴层；
设置至少一发光二极管晶粒于该高分子聚合物粘贴层中，其中该至少一发光二极管晶粒具有相对的一第一侧与一第二侧，且该至少一发光二极管的该第二侧嵌设于该高分子聚合物粘贴层中；
形成一陶瓷层覆盖在该至少一发光二极管晶粒与该高分子聚合物粘贴层上，以使该至少一发光二极管晶粒的该第一侧嵌设在该陶瓷层的一表面中； 
形成一金属粘着层覆盖在该陶瓷层上； 
电镀一金属基板于该金属粘着层上； 
移除该高分子聚合物粘贴层与该暂时基板； 
设置至少一电极垫于该陶瓷层的该表面； 
形成至少一导线电性连接在该至少一发光二极管晶粒的该第二侧上的一第一电极与该至少一电极垫之间；以及 
形成一封装胶体包覆在该至少一发光二极管晶粒、该至少一导线、该至少一电极垫的至少一部分、以及该陶瓷层的该表面的至少一部分上。 
9.根据权利要求8所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于其中该高分子聚合物粘贴层是一双面胶带。 
10.根据权利要求8所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于其中该陶瓷层的材料是选自于由氮化铝与氧化铝所组成的一族群。 
11.根据权利要求8所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于其中该金属粘着层包括一镍层/银层/金层结构。 
12.根据权利要求8所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于其中设置该至少一电极垫的步骤至少包括利用至少一粘着层，以对应将该至少一电极垫粘设在该陶瓷层的该表面上。 
13.一种发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于其至少包括： 
提供一暂时基板，其中该暂时基板的一表面上覆设有一高分子聚合物粘贴层； 
设置至少一发光二极管晶粒与至少一电极垫于该高分子聚合物粘贴层上，其中该至少一发光二极管晶粒与该至少一电极垫均具有相对的一第一侧与一第二侧，且该至少一发光二极管的该第二侧与该至少一电极垫的该第二侧均嵌设于该高分子聚合物粘贴层中； 
形成一陶瓷层覆盖在该至少一发光二极管晶粒、该至少一电极垫与该高分子聚合物粘贴层上，以使该至少一发光二极管晶粒的该第一侧与该至少一电极垫的该第一侧嵌设在该陶瓷层的一表面中； 
形成一金属粘着层覆盖在该陶瓷层上； 
电镀一金属基板于该金属粘着层上； 
移除该高分子聚合物粘贴层与该暂时基板； 
形成至少一导线电性连接在该至少一发光二极管晶粒的该第二侧上的一第一电极与该至少一电极垫的该第二侧之间；以及 
形成一封装胶体包覆在该至少一发光二极管晶粒、该至少一导线、该至少一电极垫的至少一部分、以及该陶瓷层的该表面的至少一部分上。 
14.根据权利要求13所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于其中该陶瓷层的材料选自于由氮化铝与氧化铝所组成的一族群。 
15.根据权利要求13所述的发光二极管封装结构的制造方法，其中该金属粘着层包括一镍层/银层/金层结构。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101997064B (zh) * 2009-08-11 2013-01-09 亿光电子工业股份有限公司 发光二极管
CN102263185A (zh) * 2010-05-28 2011-11-30 景德镇正宇奈米科技有限公司 热辐射散热发光二极管结构及其制作方法
CN201741721U (zh) * 2010-05-28 2011-02-09 陈烱勋 板上芯片发光二极管结构
KR20120082714A (ko) * 2011-01-14 2012-07-24 삼성엘이디 주식회사 발광소자용 접착필름 및 이를 이용한 발광다이오드 패키지 제조방법
TWI424594B (zh) * 2011-02-17 2014-01-21 Chi Mei Lighting Tech Corp 發光二極體元件及其製作方法
JP6131555B2 (ja) * 2012-09-25 2017-05-24 日亜化学工業株式会社 発光装置の封止部材の取り外し方法および封止部材を取り外すことが可能な発光装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4831212A (en) * 1986-05-09 1989-05-16 Nissin Electric Company, Limited Package for packing semiconductor devices and process for producing the same
JP2004335518A (ja) * 2003-04-30 2004-11-25 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc 発光素子収納用パッケージ
JP2005243658A (ja) * 2003-12-25 2005-09-08 Ngk Spark Plug Co Ltd 発光ダイオードパッケージ
JP2006165029A (ja) * 2004-12-02 2006-06-22 Fujikura Ltd 発光素子実装用基板及び発光素子パッケージ体
TW200742122A (en) * 2005-07-12 2007-11-01 Lamina Ceramics Inc Surface mountable light emitting diode assemblies packaged for high temperature operation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4831212A (en) * 1986-05-09 1989-05-16 Nissin Electric Company, Limited Package for packing semiconductor devices and process for producing the same
JP2004335518A (ja) * 2003-04-30 2004-11-25 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc 発光素子収納用パッケージ
JP2005243658A (ja) * 2003-12-25 2005-09-08 Ngk Spark Plug Co Ltd 発光ダイオードパッケージ
JP2006165029A (ja) * 2004-12-02 2006-06-22 Fujikura Ltd 発光素子実装用基板及び発光素子パッケージ体
TW200742122A (en) * 2005-07-12 2007-11-01 Lamina Ceramics Inc Surface mountable light emitting diode assemblies packaged for high temperature operation

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