CN101814573A - 表面粘着装置型的发光二极管封装组件与制造方法 - Google Patents

表面粘着装置型的发光二极管封装组件与制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101814573A
CN101814573A CN201010143376A CN201010143376A CN101814573A CN 101814573 A CN101814573 A CN 101814573A CN 201010143376 A CN201010143376 A CN 201010143376A CN 201010143376 A CN201010143376 A CN 201010143376A CN 101814573 A CN101814573 A CN 101814573A
Authority
CN
China
Prior art keywords
emitting diode
smd
light
light emitting
package assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201010143376A
Other languages
English (en)
Inventor
江家雯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Industrial Technology Research Institute ITRI
Original Assignee
Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Industrial Technology Research Institute ITRI filed Critical Industrial Technology Research Institute ITRI
Publication of CN101814573A publication Critical patent/CN101814573A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025—Semiconducting materials
    • H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253—Silicon [Si]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

一种表面粘着装置型(SMD)的发光二极管(LED)的封装组件，具有超强的散热能力。此LED的封装组件包含一个有电路图案的支撑方块板和附加至此支撑方块板的一个或多个LED。其中，穿孔、绝缘层和导线或导体垫的电路图案形成在支撑方块板的上方和里面。此SMD LED封装组件可再被组装，以形成一种LED光模块，容许要发射的光平行此粘着表面。SMD工艺是成熟的生产工艺且容易量产。一个或多个LED晶片粘着在一导热方块板上。导线或导体垫的图案和绝缘介质层注入在此导热方块板。本发明利用侧边发光的特性来组合和混合发射出的光，以达到所要的色度。

Description

表面粘着装置型的发光二极管封装组件与制造方法
本申请是申请日为2005年9月20日、申请号为200510109771.5、发明名称为“表面粘着装置型的发光二极管封装组件与制造方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种发光二极管(light emitting diode，LED)的封装组件(packaging)，特别涉及一种表面粘着装置(surface mount device，SMD)型的发光二极管的封装组件与制造方法，此发光二极管提供超强的散热能力(superior heat dissipation capability)和侧边发光(side-emitting)的特性。
背景技术
发光二极管被用作发光源已经有好几年了。发光二极管技术的使用发展也从标志(sign)和信息广告牌延伸至汽车的车内和车外灯以及交通信号灯。然而，发光二极管光源的光输出(light output)对温度很敏感。事实上，过高的温度会使发光二极管的质量永久衰竭(permanently degraded)。像这样的应用就需要让发光二极管的基板拥有高度散热能力、良好的抗热性(heat-resistantproperty)和高的机械韧度(mechanical strength)。为了维护发光二极管的高效能，有必要使发光二极管拥有高度散热能力，以尽快带走过高的热。
在很多的应用上，时常需要照明(illuminating)信息来源(informationsource)的光源，例如液晶显示器(LCD)。通常，要照明要显示的信息，液晶显示器需要有背光模块。发光二极管也正朝向液晶显示器背光模块的市场迈进。发光二极管光源的优点包括寿命长、容易替换、坚固的(robust)机械特性、相当高的效率、和优于荧光灯(fluorescent lamp)的色质(color quality)。
在某些应用上(例如航天电子工程)，从背光模块发射出的光需要有特定的色度(chromaticity)。然而，大部分商业上可用的发光二极管以少数几种色度的选择来制成，并且这些色度也可能随着时间而变。在美国专利6,666,567的文献中，公开一种改善组合光的色度的发光二极管光源，此发光二极管光源具有凸起的(raised)一发光二极管，如图1所示。另外，反射性的凸出物可以放在此发光二极管的下方，来协助导引光轨迹(light trajectory)的方向。也有提出将荧光灯和发光二极管两者组合而成的复合光源(hybrid light source)。然而，上述所有这些技术增加了光源的复杂度和成本。
在美国专利6,608,614的文献中，公开一种液晶显示器背光源。此液晶显示器背光源包括一第一发光二极管阵列和一第二发光二极管阵列，分别提供第一和第二色度。经由一组合元件，如光导板，将此两发光二极管阵列发射出的光组合后，再将组合光朝向一个液晶显示器堆栈(stack)投射。
正常地，发光二极管晶片以接近垂直晶片表面的方向来发光，第一和第二发光二极管阵列发射的光方向几乎分别垂直和平行光源的面板表面，在此种光源里，需要有各自的组合元件。被组合后的光仅能通过一控制系统，借由改变第二发光二极管阵列的色度来调整。所以，限制了色度调整的弹性。
另一种公知技术是Luxeon侧边发射器(side-emitter)，如图2所示，具有封装好的多个发光二极管晶片。此侧边发射器提供良好的组合光的均匀度(uniformity)，但是光强度(light intensity)很弱。并且，这些封装好的发光二极管晶片通常占据了大的区域。如本领域的技术人员所知，来自发光二极管晶片发射的大部分的光几乎是以垂直晶片表面的方向在行进(travel)。所以，在必须以下列方式来安排这些发光二极管晶片，也就是说，来自发光二极管晶片发射的光在尚未到达显示器屏幕之前，这些发射出的光有机会被组合和混合，以达到所要的色度。
表面粘着装置型的发光二极管可以用下列方式来达到侧边发射的特性，也就是附加发光二极管晶片，使得那些被发射出的光的发射方向几乎平行于此粘着发光二极管晶片的表面。然后，发射出的光能够再被组合，以得到所要的色度，并且重新导向至显示器的屏幕。表面粘着装置型的发光二极管的封装组件由电路型(circuit type)和线框型(lead-frame type)来构成。
线框型是使用金属线框作为基板(substrate)，然后注射(injection)或压缩成模(compression molding)，接着切割此结构而形成表面粘着装置型的发光二极管的封装组件，如图3所示。电路型使用复合电路板(composite circuit board)作为基板，然后压缩成模，接着切割此结构而形成表面粘着装置型的发光二极管的封装组件，如图4所示。此两种表面粘着装置型的发光二极管的封装组件已分别公开于美国专利6,573,580和6,740,903的文献中。另一种使用硅晶片(silicon wafer)作为基板的表面粘着装置型的发光二极管的封装组件则已公开于美国专利6,531,328的文献中。而其工艺尚未成熟，并且易碎的硅芯片可能加重不良的生产率(poor manufacturing yield)。
发明内容
本发明旨在解决传统的发光二极管光源的缺点。其主要目的为提供一种表面粘着装置型的发光二极管的封装组件，此发光二极管具有超强的散热能力和侧边发光的特性。并且利用低成本且成熟而易于大量生产的封装工艺来达到。
此表面粘着装置型的发光二极管的封装组件包含一个有电路图案(circuitpattern)的支撑方块板(supporting block)和附加至此支撑方块板的一个或多个发光二极管。其中，穿孔(hole/vias)、绝缘层和导线或导体垫(trace/pad)的电路图案形成在支撑方块板的上方和里面。支撑方块板的材质可以是由高导热材质形成的。所以，大幅强化了此发光二极管封装组件的散热能力。
根据本发明此表面粘着装置型的发光二极管封装组件的制造方法包含下列步骤。(1)首先，准备一支撑方块板，其材质视应用上的需要，从金属、陶瓷、有机/塑料、和复合材质里选出。(2)在支撑方块板上，形成穿孔、绝缘层和导线或导体垫的阵列的发光二极管电路图案。(3)附加一个或多个发光二极管于每一电路图案区块，然后电性连接至电路垫(例如经由导线接合或覆晶技术)。(4)将阵列的发光二极管的结构分开而成一表面粘着装置型的发光二极管组件。
上述制造方法里，对一金属支撑基板，则需要绝缘处理。而对一陶瓷支撑基板，则不需要绝缘处理。
本发明提供一种表面粘着装置型的发光二极管封装组件，包含有：一支撑方块板，其上表面具有一个或多个穿孔；一图案化绝缘层，形成在该穿孔和该支撑方块板的上方；一图案化导体层，形成多条导线或多个导体垫在该绝缘层和该支撑方块板的上方用于发光二极管连接，并且填充所述穿孔以形成表面粘着导体用于表面粘着装置连接；以及一个或多个发光二极管晶片，其附加在该支撑方块板的表面上，并且电性连接至该导线或该导体垫。其中，从所述支撑方块板切割得到分开的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，而所述表面粘着导体被切开以形成用于所述分开的表面粘着装置型的发光二极管封装组件的表面粘着层，所述表面粘着层与附加所述有一个或多个发光二极管晶片的所述表面垂直且用于与另一基板或线框粘着。
本发明提供一种表面粘着装置型的发光二极管封装组件，包含有：一支撑方块板，其上表面具有一个或多个穿孔；一图案化导体层，形成多条导线或多个导体垫在该支撑方块板的上方用于发光二极管连接，并且填充所述穿孔以形成表面粘着导体用于表面粘着装置连接；以及一个或多个发光二极管晶片，其附加在该支撑方块板的表面上，并且电性连接至该导线或该导体垫。其中，从所述支撑方块板切割得到分开的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，而所述表面粘着导体被切开以形成用于所述分开的表面粘着装置型的发光二极管封装组件的表面粘着层，所述表面粘着层与附加有所述一个或多个发光二极管晶片的所述表面垂直且用于与另一基板或线框粘着。
本发明提供一种表面粘着装置型的发光二极管封装组件的制造方法，包含下列步骤：(a)以一金属线圈基板作为一支撑基板；(b)在该支撑基板的上表面上，形成一个或多个穿孔；(c)在该基板上和该穿孔内注入和图案化一绝缘层；(d)在该穿孔内和该基板上，注入和图案化一导体层，以形成导线或导体垫，来用于该发光二极管连接和该表面粘着装置连接；(e)附加一个或多个发光二极管晶片于每一电路图案区块，然后将该发光二极管晶片电性连接至该连接垫；以及(f)将该支撑基板上的阵列的发光二极管的结构压模，然后通过所述穿孔分开而成该表面粘着装置型的发光二极管封装组件，所述发光二极管封装组件的被所述穿孔分开后具有导体层的侧面为焊锡面，用于与另一基板或线框粘着。
本发明提供一种表面粘着装置型的发光二极管封装组件的制造方法，包含下列步骤：(a)以一绝缘线圈基板作为一支撑基板；(b)在该支撑基板的上表面上，形成一个或多个穿孔；(c)在该支撑基板上和该穿孔内注入和图案化一导体层，以形成导线或导体垫，来用于发光二极管连接和表面粘着装置连接；(d)附加一个或多个发光二极管晶片于每一电路图案区块，然后将该发光二极管晶片电性连接至该连接垫；以及(e)将该支撑基板上的阵列的发光二极管的结构压模，然后通过所述穿孔分开而成该表面粘着装置型的发光二极管封装组件，所述发光二极管封装组件的被所述穿孔分开后具有导体层的侧面为焊锡面，用于与另一基板或线框粘着。
本发明所述的一种表面粘着装置型的发光二极管封装组件，包含有：
一支撑方块板，其上表面具有一个或多个穿孔，所述支撑方块板的一个侧面为粘着表面，用于与另一基板或线框粘着；一图案化绝缘层，形成在该穿孔和该支撑方块板的上方；一图案化导体层，形成多条导线或多个导体垫在该绝缘层和该支撑方块板的上方，来作发光二极管连接和表面粘着装置连接；以及一个或多个发光二极管晶片附加在该支撑方块板的上表面上，并且电性连接至该导线或该导体垫。
本发明所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其中该支撑方块板是由高导热材质制成的。
本发明所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其中该支撑方块板的本体是由导电材质制成的。
本发明所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其中该支撑方块板的材质选自金属和复合材质。
本发明所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其中该发光二极管晶片是发光二极管裸晶外上面的一层透明材质。
本发明所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其中在该支撑方块板的粘着表面上形成有一控制电路，去启动该发光二极管晶片、去控制该发光二极管的亮度、去提供该发光二极管晶片的静电放电保护、以及去调整发射光的色度来符合所要的应用。
本发明所述一种表面粘着装置型的发光二极管封装组件，包含有：一支撑方块板，其上表面具有一个或多个穿孔，所述支撑方块板的一个侧面为粘着表面，用于与另一基板或线框粘着；一图案化导体层，形成多条导线或多个导体垫在该支撑方块板的上方，来作发光二极管连接和表面粘着装置连接；以及一个或多个发光二极管晶片附加在该支撑方块板的上表面上，并且电性连接至该导线或该导体垫。
本发明所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其中该支撑方块板是由高导热材质制成的。
本发明所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其中该支撑方块板是由绝缘材质制成的。
本发明所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其中该支撑方块板的材质选自陶瓷、塑料、和复合材质。
本发明所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其中该发光二极管晶片是发光二极管裸晶外上面的一层透明材质。
本发明所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其中在该支撑方块板的粘着表面上形成有一控制电路，去启动该发光二极管晶片、去控制该发光二极管的亮度、去提供该发光二极管晶片的静电放电保护、以及去调整发射光的色度来符合所要的应用。
本发明所述一种表面粘着装置型的发光二极管的制造方法，包含下列步骤：(a)以一金属线圈基板作为一支撑基板；(b)在该支撑基板的上表面上，形成一个或多个穿孔；(c)在该基板上注入和图案化一绝缘层；(d)在该绝缘层和该基板上，注入和图案化一导体层，以形成导线或导体垫，来作该发光二极管连接和该表面粘着装置连接；(e)附加一个或多个发光二极管晶片于每一电路图案区块，然后将该发光二极管晶片电性连接至该连接垫；以及(f)将该支撑基板上的多组的发光二极管的结构压模，然后分开而成该表面粘着装置型的发光二极管封装组件，所述发光二极管封装组件的一个侧面为粘着表面，用于与另一基板或线框粘着。
本发明所述一种表面粘着装置型的发光二极管的制造方法，包含下列步骤：(a)以一绝缘线圈基板作为一支撑基板；(b)在该支撑基板的上表面上，形成一个或多个穿孔；(c)在该支撑基板上注入和图案化一导体层，以形成导线或导体垫，来作发光二极管连接和表面粘着装置连接；(d)附加一个或多个发光二极管晶片于每一电路图案区块，然后将该发光二极管晶片电性连接至该连接垫；以及(e)将该支撑基板上的多组的发光二极管的结构压模，然后分开而成该表面粘着装置型的发光二极管封装组件，所述发光二极管封装组件的一个侧面为粘着表面，用于与另一基板或线框粘着。
本发明所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，包含有：一支撑方块板，其上表面具有填充有表面粘着层的部分穿孔；一图案化绝缘层，形成在该穿孔内和该支撑方块板的上方；多条导线或多个导体垫，在该绝缘层和该支撑方块板的上方用于发光二极管连接；以及一个或多个发光二极管晶片，其附加在该支撑方块板的表面上，并且电性连接至该导线或该导体垫；其中，所述表面粘着层与附加有所述一个或多个发光二极管晶片的所述表面垂直且用于与另一基板或线框粘着。
本发明所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，包含有：一支撑方块板，其上表面具有填充有表面粘着层的部分穿孔；多条导线或多个导体垫，在该支撑方块板的上方用于发光二极管连接；以及一个或多个发光二极管晶片，其附加在该支撑方块板的表面上，并且电性连接至该导线或该导体垫；其中，所述表面粘着层与附加有所述一个或多个发光二极管晶片的所述表面垂直且用于与另一基板或线框粘着。
本发明所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件的制造方法，包含下列步骤：(a)提供一金属线圈基板作为一支撑基板，该金属线圈基板的上表面上有一个或多个穿孔，该基板上和该穿孔内具有一绝缘层，该绝缘层上方具有多条导线或多个导体垫并且该穿孔内填充有表面粘着导体，用于发光二极管连接和表面粘着装置连接；(b)附加一个或多个发光二极管晶片于每一电路图案区块，然后将该发光二极管晶片电性连接至该导线或该导体垫；以及(c)将该支撑基板上的发光二极管的结构压模，然后通过所述穿孔分开而成该表面粘着装置型的发光二极管封装组件，被所述穿孔分开后具有该导体层的侧面为所述表面粘着装置型的发光二极管封装组件的焊锡面，用于与另一基板或线框粘着。
本发明所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件的制造方法，包含下列步骤：(a)提供一绝缘线圈基板作为一支撑基板，该绝缘线圈基板的上表面上有一个或多个穿孔，该绝缘线圈基板上方具有多条导线或多个导体垫并且该穿孔内填充有表面粘着导体，用于发光二极管连接和表面粘着装置连接；(b)附加一个或多个发光二极管晶片于每一电路图案区块，然后将该发光二极管晶片电性连接至该导体垫；以及(c)将该支撑基板上的发光二极管的结构压模，然后通过所述穿孔分开而成该表面粘着装置型的发光二极管封装组件，被所述穿孔分开后具有该导体层的侧面为所述表面粘着装置型的发光二极管封装组件的焊锡面，用于与另一基板或线框粘着。
本发明所述的表面粘着装置型的发光二极管的制造方法，其中该绝缘线圈的材质选自陶瓷、塑料、和复合材质。本发明的表面粘着装置型的发光二极管封装组件可以粘着在另一基板或线框上，以形成一种发光二极管光模块，并且此发光二极管光模块容许要发射的光平行此粘着表面。此种侧边发射的特性有下列优点，也就是组合和混合发射出的光，以达到所要的色度。而且，本发明的封装制造方法是成熟的生产工艺且容易大量生产。
下面配合下列附图、实施例的详细说明及权力要求书的范围，详细描述上述及本发明的其它目的与优点。
附图说明
图1为传统的凸起的发光二极管的一个结构示意图。
图2为一Luxeon侧边发射器。
图3为一线框型表面粘着装置型的发光二极管的封装组件结构。
图4为一电路型表面粘着装置型的发光二极管的封装组件结构。
图5a为本发明的表面粘着装置型的发光二极管封装组件的一个实施例的一个立体示意图。
图5b为图5a经90度旋转后的一个立体示意图。
图6a-图6e说明本发明的具有金属线圈的支撑方块板的表面粘着装置型的发光二极管封装组件的制造方法。
图7a-图7e说明图6a-图6e里制作步骤的每一步骤的上视图。
图8a-图8d说明本发明的具有绝缘线圈的支撑方块板的表面粘着装置型的发光二极管封装组件的制造方法。
图9为发光二极管封装阵列和多晶片封装组件的一个设计范例。
其中，附图标记说明如下：
500 发光二极管封装组件     501 支撑方块板
502 发光二极管晶片         503 绝缘层       504 导体层
601 金属线圈基板           602 穿孔         603 绝缘层
604 导体层                 801 绝缘线圈基板 802 穿孔
803 导体层                 804 发光二极管晶片
901 发光二极管晶片         902 发光二极管晶片
具体实施方式
图5a为本发明的表面粘着装置型的发光二极管封装组件的一个实施例的一个立体示意图。在此实施例中，此表面粘着装置型的发光二极管封装组件500包含一个有电路图案的支撑方块板501和附加至此支撑方块板501的一个或多个发光二极管晶片502。此电路图案包含一绝缘层503和一导体层504，用于发光二极管连接和表面粘着装置连接。此电路图案形成在支撑方块板501的上方和里面。可通过金属凸块(bump)或导线接合或覆晶技术将发光二极管晶片502电性连接至支撑方块板501。因此，绝缘层503和导体层504的图案设计也随之改变。这些图案设计可以传统的印刷电路板(printedcircuit board，PCB)或封装工艺来形成，例如印制(printing)、平板(plating)、溅镀(sputtering)、激光工艺(laser processing)等。
不失一般性，图5a只以一个发光二极管来说明。图5b为图5a经90度旋转后的一个立体示意图。如图5a所示，导体层504沿支撑方块板501的侧表面延伸，以形成表面粘着导体层510。该表面粘着导体层510与其上粘着有发光二极管晶片的表面垂直。可以使用表面粘着导体层510将表面粘着装置型的发光二极管晶片表面粘着至电路板。通常执行使表面粘着导体层510朝向电路板的90度旋转，以使发射的光以平行此粘着表面来发射。
支撑方块板501的材质可以是由高导热材质形成的，以强化此发光二极管封装组件500的散热能力。发光二极管晶片可以是发光二极管裸晶外上面的一层透明材质。本发明的此实施例中，支撑方块板501可用导电材质(例如金属)或是绝缘材质(例如陶瓷、塑料、和有机材质)来制成。
图6a-图6e说明本发明的具有金属线圈的支撑方块板的表面粘着装置型的发光二极管封装组件的制造方法。此制造方法包含下列步骤：(1)首先，以一金属线圈基板601作为一支撑基板，如图6a所示；(2)在基板601里，形成穿孔602，如图6b所示；(3)在基板601上注入和图案化一绝缘层603，如图6c所示；(4)在绝缘层603和基板601上，注入和图案化一导体层604，以形成导线或导体垫，来用于发光二极管连接和表面粘着装置连接，如图6d所示；(5)附加一个或多个发光二极管晶片605于每一电路图案区块，然后将发光二极管晶片605电性连接至连接垫(例如经由导线接合或覆晶技术)，如图6e所示。最后，将多组的发光二极管的结构压模(如果需要的话)，然后分开而成一表面粘着装置型的发光二极管封装组件。图7a-图7e说明图6a-图6e里制作步骤的每一步骤的上视图。
上述制造方法中，绝缘层603可以是树酯、介质材质等。用来形成导线或导体垫以用于发光二极管连接和表面粘着装置连接的导体层604可以用印制、或平板、或溅镀、或其它沉积(deposition)技术来形成。此导体层604可以由金属制成，例如金、铜等。如图6c和图6d所示，在形成绝缘层603之后，导体层604也填充穿孔602，在表面粘着装置型的发光二极管封装组件被分割为多个独立的表面粘着装置型发光二极管之后，将穿孔中的导体层切割开，以形成如图5a和图5b所示的表面粘着导体层510。在表面粘着的组装期间，位于此分开而成的表面粘着装置型的发光二极管封装组件的侧面上的表面粘着导体层510可以作为焊锡面(soldering face)。在板装(board levelassembly)期间，将此分开而成的表面粘着装置型的发光二极管封装组件经90度旋转后，可以使发光二极管以平行此粘着表面来发射光。
图8a-图8d说明本发明的具有绝缘线圈的支撑方块板的表面粘着装置型的发光二极管封装组件的制造方法。此制造方法包含下列步骤：(1)首先，以一绝缘线圈基板801作为一支撑基板，如图8a所示；(2)在基板801里，形成穿孔802，如图8b所示；(3)在基板801上注入和图案化一导体层803，以形成导线或导体垫，来用于发光二极管连接和表面粘着装置连接，如图8c所示；(4)附加一个或多个发光二极管晶片804于每一电路图案区块，然后将发光二极管晶片804电性连接至连接垫(例如经由导线接合或覆晶技术)，如图8d所示。最后，将多组的发光二极管的结构压模(如果需要的话)，然后分开而成一表面粘着装置型的发光二极管封装组件。
图9为发光二极管封装阵列和多晶片封装的一个设计范例。此设计中，强调阵列的设计、穿孔的锯开(sawing)、边缘的锯开、侧边发射、和双边发射。图中虚线表示锯开道(saw street)，在分开发光二极管封装组件的期间会切开此锯开道。左下方的象限里，说明了串联的多个发光二极管晶片901，而右下方的象限里，说明了多个并联的发光二极管晶片902。
如上所述，本发明的特征之一为解决发光二极管封装组件的散热问题。借由选择高导热材质形成的支撑方块板，可以强化此发光二极管封装组件的散热能力。根据本发明，表面粘着装置型的发光二极管封装组件可以粘着在另一基板或线框上，以形成一种发光二极管光模块，并且此发光二极管光模块容许要发射的光与此粘着表面平行。此种侧边发射的特性有组合和混合发射出的光，以达到所要色度的优点。如果有需要的话，可以在粘着表面上形成一控制电路，用以启动发光二极管、用以控制这些发光二极管的亮度、用以提供此发光二极管的静电放电保护(electrostatic discharge protection)、以及用以调整组合光的色度来符合所要的应用。本发明的封装组件制造方法是成熟的生产工艺且容易大量生产。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围。凡是按照本发明权利要求书所作的均等变化与修改，皆应属于本发明权利要求书所要求保护的范围内。

Claims (15)

1.一种表面粘着装置型的发光二极管封装组件，包含有：
一支撑方块板，其上表面具有填充有表面粘着层的部分穿孔；
一图案化绝缘层，形成在该穿孔内和该支撑方块板的上方；
多条导线或多个导体垫，在该绝缘层和该支撑方块板的上方用于发光二极管连接；以及
一个或多个发光二极管晶片，其附加在该支撑方块板的表面上，并且电性连接至该导线或该导体垫；
其中，所述表面粘着层与附加有所述一个或多个发光二极管晶片的所述表面垂直且用于与另一基板或线框粘着。
2.如权利要求1所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其特征在于，该支撑方块板是由高导热材质制成的。
3.如权利要求1所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其特征在于，该支撑方块板的本体是由导电材质制成的。
4.如权利要求1所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其特征在于，该支撑方块板的材质选自金属和复合材质。
5.如权利要求1所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其特征在于，该发光二极管是发光二极管裸晶外面还有一层透明材质。
6.如权利要求1所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其特征在于，在该支撑方块板的表面粘着层上形成有一控制电路，用以启动该发光二极管晶片、用以控制该发光二极管的亮度、用以提供该发光二极管晶片的静电放电保护、以及用以调整发射光的色度来符合所需要的应用。
7.一种表面粘着装置型的发光二极管封装组件，包含有：
一支撑方块板，其上表面具有填充有表面粘着层的部分穿孔；
多条导线或多个导体垫，在该支撑方块板的上方用于发光二极管连接；以及
一个或多个发光二极管晶片，其附加在该支撑方块板的表面上，并且电性连接至该导线或该导体垫；
其中，所述表面粘着层与附加有所述一个或多个发光二极管晶片的所述表面垂直且用于与另一基板或线框粘着。
8.如权利要求7所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其特征在于，该支撑方块板是由高导热材质制成的。
9.如权利要求7所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其特征在于，该支撑方块板是由绝缘材质制成的。
10.如权利要求7所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其特征在于，该支撑方块板的材质选自陶瓷、塑料、和复合材质。
11.如权利要求7所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其特征在于，该发光二极管是发光二极管裸晶外面还有一层透明材质。
12.如权利要求7所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件，其特征在于，在该支撑方块板的表面粘着层上形成有一控制电路，用以启动该发光二极管晶片、用以控制该发光二极管的亮度、用以提供该发光二极管晶片的静电放电保护、以及用以调整发射光的色度来符合所要的应用。
13.一种表面粘着装置型的发光二极管封装组件的制造方法，包含下列步骤：
(a)提供一金属线圈基板作为一支撑基板，该金属线圈基板的上表面上有一个或多个穿孔，该基板上和该穿孔内具有一绝缘层，该绝缘层上方具有多条导线或多个导体垫并且该穿孔内填充有表面粘着导体，用于发光二极管连接和表面粘着装置连接；
(b)附加一个或多个发光二极管晶片于每一电路图案区块，然后将该发光二极管晶片电性连接至该导线或该导体垫；以及
(c)将该支撑基板上的发光二极管的结构压模，然后通过所述穿孔分开而成该表面粘着装置型的发光二极管封装组件，被所述穿孔分开后具有该导体层的侧面为所述表面粘着装置型的发光二极管封装组件的焊锡面，用于与另一基板或线框粘着。
14.一种表面粘着装置型的发光二极管封装组件的制造方法，包含下列步骤：
(a)提供一绝缘线圈基板作为一支撑基板，该绝缘线圈基板的上表面上有一个或多个穿孔，该绝缘线圈基板上方具有多条导线或多个导体垫并且该穿孔内填充有表面粘着导体，用于发光二极管连接和表面粘着装置连接；
(b)附加一个或多个发光二极管晶片于每一电路图案区块，然后将该发光二极管晶片电性连接至该导体垫；以及
(c)将该支撑基板上的发光二极管的结构压模，然后通过所述穿孔分开而成该表面粘着装置型的发光二极管封装组件，被所述穿孔分开后具有该导体层的侧面为所述表面粘着装置型的发光二极管封装组件的焊锡面，用于与另一基板或线框粘着。
15.如权利要求14所述的表面粘着装置型的发光二极管封装组件的制造方法，其特征在于，该绝缘线圈的材质选自陶瓷、塑料、和复合材质。
CN201010143376A 2005-06-25 2005-09-20 表面粘着装置型的发光二极管封装组件与制造方法 Pending CN101814573A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/166,655 US7339196B2 (en) 2005-06-25 2005-06-25 Packaging of SMD light emitting diodes
US11/166,655 2005-06-25

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005101097715A Division CN1885577B (zh) 2005-06-25 2005-09-20 表面粘着装置型的发光二极管封装组件与制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101814573A true CN101814573A (zh) 2010-08-25

Family

ID=37566299

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005101097715A Expired - Fee Related CN1885577B (zh) 2005-06-25 2005-09-20 表面粘着装置型的发光二极管封装组件与制造方法
CN201010143376A Pending CN101814573A (zh) 2005-06-25 2005-09-20 表面粘着装置型的发光二极管封装组件与制造方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005101097715A Expired - Fee Related CN1885577B (zh) 2005-06-25 2005-09-20 表面粘着装置型的发光二极管封装组件与制造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7339196B2 (zh)
CN (2) CN1885577B (zh)
TW (1) TWI263363B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007003809B4 (de) * 2006-09-27 2012-03-08 Osram Ag Verfahren zum Herstellen einer Leuchtdiodenanordnung und Leuchtdiodenanordnung mit einer Mehrzahl von kettenförmig angeordneten LED-Modulen
US9341328B2 (en) 2006-09-27 2016-05-17 Osram Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Method of producing a light emitting diode arrangement and light emitting diode arrangement
WO2008104103A1 (fr) * 2007-03-01 2008-09-04 Tsungwen Chan Procédé de fabrication d'une pluralité de del smd et structure de del
TW200939869A (en) * 2008-03-05 2009-09-16 Harvatek Corp An LED chip package structure with a high-efficiency heat-dissipating substrate and packaging method thereof
DE102008049535A1 (de) * 2008-09-29 2010-04-08 Osram Opto Semiconductors Gmbh LED-Modul und Herstellungsverfahren
US20110234114A1 (en) * 2008-12-05 2011-09-29 Lynk Labs, Inc. Ac led lighting element and ac led lighting system methods and apparatus
CN101916810B (zh) * 2010-08-06 2013-07-03 湖北匡通电子股份有限公司 一种smd型led封装方法
DE102010046648A1 (de) * 2010-09-27 2012-03-29 Zorn Gmbh & Co. Kg LED-Vorrichtung
US10074635B2 (en) * 2015-07-17 2018-09-11 Cree, Inc. Solid state light emitter devices and methods
TWI723834B (zh) * 2020-04-07 2021-04-01 鄭錦池 用於顯示器及背光的發光元件封裝模組及顯示器

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5857767A (en) 1996-09-23 1999-01-12 Relume Corporation Thermal management system for L.E.D. arrays
EP2267797A1 (de) 1997-07-29 2010-12-29 OSRAM Opto Semiconductors GmbH Optoelektronisches Bauelement
US6666567B1 (en) 1999-12-28 2003-12-23 Honeywell International Inc. Methods and apparatus for a light source with a raised LED structure
CN1177377C (zh) * 2000-09-01 2004-11-24 西铁城电子股份有限公司 表面装配型发光二极管及其制造方法
US6561680B1 (en) 2000-11-14 2003-05-13 Kelvin Shih Light emitting diode with thermally conductive structure
CN1377045A (zh) * 2001-03-27 2002-10-30 佳邦科技股份有限公司 表面粘着型可复式过电流保护元件端电极结构及其制法
US6598998B2 (en) 2001-05-04 2003-07-29 Lumileds Lighting, U.S., Llc Side emitting light emitting device
US6531328B1 (en) 2001-10-11 2003-03-11 Solidlite Corporation Packaging of light-emitting diode
US6501103B1 (en) 2001-10-23 2002-12-31 Lite-On Electronics, Inc. Light emitting diode assembly with low thermal resistance
CN1206749C (zh) * 2002-01-21 2005-06-15 诠兴开发科技股份有限公司 一种高功率的发光二极管封装方法
US6693356B2 (en) 2002-03-27 2004-02-17 Texas Instruments Incorporated Copper transition layer for improving copper interconnection reliability
JP2003309292A (ja) 2002-04-15 2003-10-31 Citizen Electronics Co Ltd 表面実装型発光ダイオードのメタルコア基板及びその製造方法
US6679621B2 (en) 2002-06-24 2004-01-20 Lumileds Lighting U.S., Llc Side emitting LED and lens
CN1333469C (zh) * 2003-10-31 2007-08-22 百容电子股份有限公司 发光二极管高效能散热的支持装置
WO2006005062A2 (en) * 2004-06-30 2006-01-12 Cree, Inc. Chip-scale methods for packaging light emitting devices and chip-scale packaged light emitting devices

Also Published As

Publication number Publication date
US7339196B2 (en) 2008-03-04
US20060289888A1 (en) 2006-12-28
TW200701513A (en) 2007-01-01
CN1885577B (zh) 2010-05-12
TWI263363B (en) 2006-10-01
CN1885577A (zh) 2006-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1885577B (zh) 表面粘着装置型的发光二极管封装组件与制造方法
US10141491B2 (en) Method of manufacturing light emitting device
EP1908124B1 (en) Light-emitting module and corresponding circuit board
US8206999B2 (en) Chip-type LED and method for manufacturing the same
EP2041790B1 (en) Method for manufacturing a light emitting device
KR101283182B1 (ko) 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법
JP2009512178A (ja) 発光モジュールとこれを用いた表示装置及び照明装置
CN102214774A (zh) 发光器件封装和具有发光器件封装的照明单元
CN104115291A (zh) 改进的发光设备和方法
CN102044617A (zh) 发光二极管器件及其制造方法和发光装置
JP2008042158A (ja) Ｓｍｌ型発光ダイオードランプ用素子およびその製造方法
CN1909028A (zh) Led二维发光模块及led显示屏
JP2007258620A (ja) 発光装置
JPH09246603A (ja) 発光ダイオード及びそれを用いた表示装置
JP2004193357A (ja) Ｌｅｄ光源、ｌｅｄ照明装置、およびｌｅｄ表示装置
CN102723324A (zh) 一种双面出光平面薄片式led封装结构
CN112753109B (zh) 嵌体基板和使用该嵌体基板的发光装置
JP2007012765A (ja) 発光ダイオード複合素子
CN208922020U (zh) Led背光模组、显示屏
KR100691124B1 (ko) 발광 다이오드 패키지의 제조 방법
KR100985917B1 (ko) 대전력 광원 램프를 위한 효과적인 열방출 구조의 리드프레임, 전자 소자 및 그 제조 방법
KR20090083202A (ko) 엘이디 패키지 및 이를 이용한 백라이트 유니트
CN210120152U (zh) Csp发光二极管封装装置
CN214411240U (zh) Led封装结构、led模组及led显示屏
JP5157357B2 (ja) 発光装置用パッケージの集合構造体およびその製造方法、ならびに発光装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20100825