CN102222625A - 发光二极管封装结构及其基座的制造方法 - Google Patents

发光二极管封装结构及其基座的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种发光二极管封装结构的制造方法，包括以下步骤：提供一电极板及至少一个绝缘基材板，该电极板包括多个电极单元，每个电极单元包括一个第一电极和一个第二电极；热压合所述电极板及至少一个绝缘基材板，使得电极板上的每个第一电极和第二电极均被绝缘基材板的绝缘基材包覆；研磨掉电极板两面的绝缘基材使得第一电极和第二电极两端露出，得到一个基座层；在所述基座层上贴设多个发光二极管芯片，并使该发光二极管芯片与其对应的第一电极及第二电极电连接；及切割得到多个发光二极管封装结构。本发明还涉及一种发光二极管封装结构的基座的制造方法。

Description

发光二极管封装结构及其基座的制造方法
技术领域
本发明涉及一种半导体封装结构，尤其涉及一种发光二极管封装结构及其基座的制造方法。
背景技术
现在，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)已经被广泛应用到很多领域。发光二极管一般可发出特定波长的光，例如可见光，但是发光二极管所接收能量的大部分被转换为热量，其余部分的能量才被真正转换为光能。因此，发光二极管发光所产生的热量必须被疏散掉以保证发光二极管的正常运作。
传统的发光二极管封装结构一般具有一个布线基座用于承载发光二极管芯片，发光二极管芯片产生的热量通过该布线基座导出发光二极管封装结构。然而，传统的布线基座工程复杂，一般需要钻孔、埋孔以及多道电镀制程来形成电路结构，藉由该电路结构连结位于布线基座上下表面的电极，导致布线基座工程复杂且其厚度无法有效缩小，从而导致封装结构的散热能力不佳。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种散热效率较好的发光二极管封装结构及其基座的制造方法。
一种发光二极管封装结构的制造方法，包括以下步骤：提供一电极板及至少一个绝缘基材板，该电极板包括多个电极单元，每个电极单元包括一个第一电极和一个第二电极；热压合所述电极板及至少一个绝缘基材板，使得电极板上的每个第一电极和第二电极均被绝缘基材板的绝缘基材包覆；研磨掉电极板两面的绝缘基材使得第一电极和第二电极两端露出，得到一个基座层；在所述基座层上贴设多个发光二极管芯片，并使该发光二极管芯片与其对应的第一电极及第二电极电连接；及切割得到多个发光二极管封装结构。
一种发光二极管封装结构的基座的制造方法，包括以下步骤：提供一电极板及至少一个绝缘基材板，该电极板包括多个电极单元，每个电极单元包括一个第一电极和一个第二电极；热压合所述电极板及至少一个绝缘基材板，使得电极板上的每个第一电极和第二电极均被绝缘基材板的绝缘基材包覆；研磨掉电极板两面的绝缘基材使得第一电极和第二电极两端露出，得到一个基座层；及切割得到多个基座。
本发明实施方式提供的发光二极管封装结构制造方法中，利用热压合与研磨来直接形成发光二极管封装结构的基座，其制程简单不需多道电镀制程即可完成，从而可充分缩小基座的厚度，降低基座的热阻，提高发光二极管封装结构中发光二极管芯片的散热效率。另外，本发明实施方式提供的制程中，不需切割大面积的金属基材便可完成切割步骤，能节省制程的成本。
附图说明
图1是本发明第一实施方式提供的一种发光二极管封装结构剖视图。
图2是图1中的发光二极管封装结构制造过程中提供的电极板的俯视图。
图3是图1中的发光二极管封装结构第一种制造方法示意图。
图4是图1中的发光二极管封装结构第二种制造方法示意图。
图5是图1中的发光二极管封装结构第三种制造方法示意图。
图6是本发明第二实施方式提供的一种发光二极管封装结构剖视图。
图7是图6中的发光二极管封装结构的一种制造方法示意图。
图8是本发明第三实施方式提供的一种发光二极管封装结构剖视图。
图9是图8中的发光二极管封装结构的一种制造方法示意图。
主要元件符号说明
发光二极管封装结构        100
电极板                    1
镂空孔                    1a
支撑条                    1b
绝缘基材板                2
基座层                    3
基座层                    3a
封装体层                4
凹槽                    5
暂时基板                6
基座                    10
绝缘基板                12
第一电极                14
第一电极                14a
电极单元                15
电极单元                15a
第二电极                16
第二电极                16a
导热柱                  18
顶面                    122
底面                    124
第一通孔                126
第二通孔                128
发光二极管芯片          20
导线                    22
封装体                  30
反射杯                  40
发光二极管封装结构      200
发光二极管封装结构      300
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1，本发明第一实施方式提供的一种发光二极管封装结构100包括基座10、发光二极管芯片20、封装体30及反射杯40。
所述基座10包括绝缘基板12、第一电极14及第二电极16。所述绝缘基板12具有一顶面122及与所述顶面122相对的底面124。该绝缘基板12上形成有贯穿所述顶面122及底面124的第一通孔126和第二通孔128。该绝缘基板12采用高导热且电绝缘材料制成，该高导热且电绝缘材料可选自环氧树脂、硅烷氧树脂、导热粒子以及氧化硅的组成物。所述第一电极14和第二电极16分别容置于所述第一通孔126和第二通孔128中。所述第一电极14的顶面和底面分别与绝缘基板12的顶面122和底面124基本平齐，所述第二电极16的顶面和底面也分别与绝缘基板12的顶面122和底面124基本平齐。所述第一电极14和第二电极16采用导热导电材料制成，优选地，所述第一电极14和第二电极16采用金属或金属合金制成，如氧化铟锡(ITO)、铜(Cu)、镍(Ni)、银(Ag)、铝(Al)、锡(Sn)、金(Au)或其合金(alloy)等。本实施方式中，所述第一电极14的直径大于第二电极16的直径。
所述发光二极管芯片20贴设于所述第一电极14的顶面上，且发光二极管芯片20上之两电极(图未示)分别与第一电极14和第二电极16电连接。具体地，发光二极管芯片20可以通过导线22与第二电极16电连接。或者，可以通过覆晶的技术电连结第二电极16(图未示)。优选地，所述第一电极14的直径大于发光二极管芯片20的最大径，如此，可最大程度的增大第一电极14与发光二极管芯片20的接触面积，使得发光二极管芯片20产生的热量可经过第一电极14快速传导到发光二极管封装结构100的外部。
所述反射杯40环绕发光二极管芯片20设置于基座10上，并与基座10一同形成一个容置空间42。该反射杯40用于将发光二极管芯片20照射到其上的光反射出发光二极管封装结构100。
所述封装体30填充于所述容置空间42中，用于保护发光二极管芯片20免受灰尘、水气等影响。优选地，所述封装体30内可掺杂有荧光粉，所述荧光粉可选自钇铝石榴石、铽钇铝石榴石、氮化物、硫化物及硅酸盐中的一种或几种的组合。
请参阅图2及图3，所述发光二极管封装结构100的第一种制造方法包括以下步骤：
步骤一，提供一电极板1和两个绝缘基材板2。所述电极板1包括呈阵列分布的多个电极单元15，每个电极单元15包括一个第一电极14及一个第二电极16。所述电极板1上每个第一电极14及第二电极16周围都形成有镂空孔1a。本实施方式中，电极板1包括多个支撑条1b，其中支撑条1b邻接第一电极14及第二电极16以支撑多个第一电极14以及多个第二电极16。所述电极板1采用金属或金属合金制成，如铜、铝、铜合金及铝合金等。
步骤二，将电极板1放于两个绝缘基材板2之间，用热压合方式使得每个第一电极14和第二电极16均被绝缘基材板2的绝缘基材包覆，然后研磨掉电极板1两面的绝缘基材使得第一电极14和第二电极16两端露出，得到一个基座层3。可以理解，用来形成基座层3的绝缘基材板2的数量并不限于两个，其数量也可为一个或两个以上，只要其提供的绝缘基材能够包覆住电极板1上的每个第一电极14和第二电极16即可。
步骤三，在所述基座层3的每个第一电极14上贴设一个发光二极管芯片20，并使该发光二极管芯片20与对应的第一电极14及第二电极16电连接，具体地，该发光二极管芯片20可利用打线或覆晶的技术与对应的第一电极14及第二电极16电连接。
步骤四，在所述基座层3上形成一封装体层4来包覆发光二极管芯片20。该封装体层4内可掺杂有荧光粉，所述荧光粉可选自钇铝石榴石、铽钇铝石榴石、氮化物、硫化物及硅酸盐中的一种或几种的组合。所述封装体层4可通过涂镀或模铸的方式形成在基座层3上。
步骤五，在所述封装体层4上形成多个凹槽5，该封装体层4分割成多个封装体30。
步骤六，在所述凹槽5内形成反射杯40。所述反射杯40可透过模铸的方式形成在凹槽5内。
步骤七，切割得到多个发光二极管封装结构100。
请参阅图4，所述发光二极管封装结构100的第二种制造方法与上述第一种制造方法相似，二者区别在于，在第二种制造方法中，先形成反射杯40再透过注射或点胶等技术形成封装体30。
请参阅图5，所述发光二极管封装结构100的第三种制造方法与上述第一种制造方法相似，二者区别在于，在第三种制造方法中，在封装体层4形成在基座层3上之前，先在基座层3上放置一暂时基板6，在封装体层4形成在基座层3后，通过移除暂时基板6在封装体层4上形成多个凹槽5，其中暂时基板6可以为一体成型的模片，以方便剥离。
请参阅图6，本发明第二实施方式提供的一种发光二极管封装结构200与第一实施方式中的发光二极管封装结构100相似，二者区别在于，所述发光二极管封装结构200没有发光二极管封装结构100中的反射杯40。
请参阅图7，所述发光二极管封装结构200的制造方法与第一实施方式中提供的发光二极管封装结构100的第一种制造方法相似，二者区别在于，所述发光二极管封装结构200的制造过程中，在基座层3上形成封装体层4后即可进行切割得到多个发光二极管封装结构200。
请参阅图8，本发明第三实施方式提供的一种发光二极管封装结构300与第一实施方式中的发光二极管封装结构100相似，二者区别在于，所述发光二极管封装结构300包括一电极单元15a，电极单元15a包括一第一电极14a、一第二电极16a及一导热柱18，其中导热柱18与第一电极14a与第二电极16a为彼此分离的结构。所述发光二极管封装结构300的发光二极管芯片20贴设在所述导热柱18上。本实施方式中，第一电极14a、第二电极16a及导热柱18的材料相同。
请参阅图9，所述发光二极管封装结构300的制造方法与第一实施方式中提供的发光二极管封装结构100的第一种制造方法相似，二者区别在于，所述发光二极管封装结构300的制造过程中，发光二极管芯片20贴设在基座层3a的所述导热柱18上。
本发明实施方式提供的发光二极管封装结构制造方法中，利用热压合与研磨来直接形成发光二极管封装结构的基座，其制程简单不需钻孔、埋孔以及多道电镀制程即可完成，从而可充分缩小基座的厚度，降低基座的热阻，提高发光二极管封装结构中发光二极管芯片的散热效率。另外，本发明实施方式提供的制程中，不需切割大面积的金属基材便可完成切割步骤，能节省制程的成本。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种像应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种发光二极管封装结构的制造方法，包括以下步骤：
提供一电极板及至少一个绝缘基材板，该电极板包括多个电极单元，每个电极单元包括一个第一电极和一个第二电极；
热压合所述电极板及至少一个绝缘基材板，使得电极板上的每个第一电极和第二电极均被绝缘基材板的绝缘基材包覆；
研磨掉电极板两面的绝缘基材使得第一电极和第二电极两端露出，得到一个基座层；
在所述基座层上贴设多个发光二极管芯片，并使该发光二极管芯片与其对应的第一电极及第二电极电连接；及
切割得到多个发光二极管封装结构。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：所述电极板中的多个电极单元呈阵列分布。
3.如权利要求1所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：在切割得到多个发光二极管封装结构前，还在所述基座层上形成一封装体层来包覆发光二极管芯片。
4.如权利要求1所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：在切割得到多个发光二极管封装结构前，还在所述基座层上对应每个发光二极管芯片形成一环绕该发光二极管芯片的反射杯，以及在所述每个反射杯中形成有一封装体来包覆该发光二极管芯片。
5.如权利要求4所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：先形成所述反射杯后再形成所述封装体。
6.如权利要求4所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：先形成所述封装体后再形成所述反射杯。
7.如权利要求6所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：在发光二极管芯片贴设到所述基座层上后，在所述基座层上形成一封装体层，然后，在所述封装体层上形成多个对应于反射杯的凹槽，再在该多个凹槽内形成反射杯。
8.如权利要求6所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：在发光二极管芯片贴设到所述基座层上后，在对应于反射杯的位置放置暂时基板，再在所述基座层上形成一封装体层，然后，移除暂时基板得到多个对应于反射杯的凹槽，再在该多个凹槽内形成反射杯。
9.一种发光二极管封装结构的基座的制造方法，包括以下步骤：
提供一电极板及至少一个绝缘基材板，该电极板包括多个电极单元，每个电极单元包括一个第一电极和一个第二电极；
热压合所述电极板及至少一个绝缘基材板，使得电极板上的每个第一电极和第二电极均被绝缘基材板的绝缘基材包覆；
研磨掉电极板两面的绝缘基材使得第一电极和第二电极两端露出，得到一个基座层；及
切割得到多个基座。
10.如权利要求9所述的发光二极管封装结构的基座的制造方法，其特征在于：所述每个电极单元还包含一导热柱。
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