CN102447040A - 发光二极管封装结构及其制造方法 - Google Patents

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Zhanjing Technology Shenzhen Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种发光二极管封装结构及其制造方法，其反射结构由绝缘层、金属层和透明层三层材料构成。如此，不但可以利用金属作为反射层起到增强反射效率的作用，而且可以避免用金属层直接接触发光二极管芯片而导致的不良电性问题。

Description

发光二极管封装结构及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种封装结构，特别是发光二极管封装结构，还涉及一种发光二极管封装结构的制造方法。
背景技术
相比于传统的发光源，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有重量轻、体积小、污染低、寿命长等优点，其作为一种新型的发光源，已经被越来越多地应用到各领域当中，如路灯、交通灯、信号灯、射灯及装饰灯等等。
现有技术中为增加发光二极管的发光效率，通常在发光二极管封装结构的制作过程中会在发光二极管芯片周围形成反射层，而当使用金属作为反射层时反射效率比用非金属作为反射层高很多。然而使用金属直接作为反射层容易在芯片电性连接的过程中产生电性问题而导致制作过程复杂。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提供一种具有良好反射效率的发光二极管封装结构及其制造方法。
一种发光二极管封装结构的制造方法，包括以下步骤：形成基板及在基板上形成电路结构；形成反射结构，该反射结构包括绝缘层、金属层和透明层，金属层位于绝缘层和透明层之间，反射结构内设有贯穿绝缘层、金属层和透明层的穿孔；将反射结构装设于基板上，其中绝缘层与基板相接；将发光二极管芯片固定于反射结构的穿孔内并电性连结于电路结构；形成封装层覆盖发光二极管芯片；以及切割基板形成多个发光二极管封装结构。
一种发光二极管封装结构，包括基板，设置于基板上的电路结构，装设于基板上的反射结构，装设于基板上并与电路结构电连接的若干发光二极管芯片，以及覆盖发光二极管芯片的封装层，所述反射结构包括绝缘层、金属层和透明层，金属层位于绝缘层和透明层之间，绝缘层与基板相接，所述反射结构具有贯穿绝缘层、金属层和透明层的穿孔，所述发光二极管芯片装设于该穿孔内。
采用依次为绝缘层、金属层和透明层构成的反射结构，能够利用具有高反射率的金属作为反射层起到增加反射效果的作用，还因为具有绝缘层，能够有效的避免发光二极管芯片连入电路时产生的不良电性问题，使制作过程简便。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1为本发明的发光二极管封装结构的制造方法步骤流程示意图。
图2为本发明的发光二极管封装结构的制造方法步骤一得到的发光二极管封装结构的剖面示意图。
图3为本发明的发光二极管封装结构的制造方法步骤二得到的发光二极管封装结构的剖面示意图。
图4为本发明的发光二极管封装结构的制造方法步骤二得到的发光二极管封装结构的俯视示意图。
图5为本发明的发光二极管封装结构的制造方法步骤三得到的发光二极管封装结构的剖面示意图。
图6为本发明的发光二极管封装结构的制造方法步骤四得到的发光二极管封装结构的剖面示意图。
图7为本发明的发光二极管封装结构的制造方法步骤五得到的发光二极管封装结构的剖面示意图。
图8为本发明的发光二极管封装结构的制造方法步骤六得到的发光二极管封装结构的剖面示意图。
图9为本发明另一实施例的发光二极管封装结构的剖面示意图。
主要元件符号说明
基板        10
电路结构    12
反射杯                14
凹陷                  16
反射结构              20、70
绝缘层                21、71
金属层                22、72
透明层                23、73
穿孔                  24
小孔                  25
外表面                26
容置区                27
发光二极管芯片        30
导线                  32
封装层                40、80
荧光转换材料          42
发光二极管封装结构    50、60
具体实施方式
如图8所示，本发明一实施例的发光二极管封装结构50包括基板10，设置于基板10上的电路结构12及反射杯14，与基板10上表面和反射杯14内壁相贴和的反射结构20，装设于基板10上并置于反射杯14内、同时与电路结构12电连接的发光二极管芯片30，以及覆盖发光二极管芯片30于反射杯14内的封装层40。所述反射结构20自下至上依次包括绝缘层21、金属层22和透明层23，该反射结构20底部形成穿孔24，所述发光二极管芯片30容置于该穿孔24内。所述封装层40内悬浮有荧光转换材料42。
如图9所示，本发明另一实施例的发光二极管封装结构60包括基板10，设置于基板10上的电路结构12，与基板10上表面贴合的反射结构70，装设于基板10上并与电路结构12电连接的发光二极管芯片30，以及覆盖发光二极管芯片30的封装层80。与前述实施例不同之处在于该基板10上无反射杯，该反射结构70为平铺于基板10上的平板，绝缘层71、金属层72和透明层73自下至上铺设。该封装层80覆盖于该基板10上包覆发光二极管芯片30。
以下，将结合其他附图及实施例对本技术方案的发光二极管封装结构的制造方法进行详细说明。
图1为本发明一实施例发光二极管封装结构制造方法的步骤流程图。请同时参考图2，首先提供基板10，并同时在基板10上装设电路结构12。该基板10为陶瓷板，该电路结构12可通过机械、蚀刻或激光加工技术在基板10上形成孔洞后，再利用溅镀、电镀、电铸或蒸镀的方式形成。该电路结构12也可以是热电分离的结构，即热能与电能的传递路径彼此不同。该基板10上还可以形成若干反射杯14，该若干反射杯14可以与基板10一体成型，也可以分开成型。该若干反射杯14与基板10一起形成若干凹陷16，该若干凹陷16剖面形状呈倒梯形，其俯视形状可以为圆形或矩形等，依反射杯14内壁环绕的形状而定。在本实施例中，反射杯14环绕成矩形凹陷16。
请同时参阅图3和图4，接着形成反射结构20，该反射结构20自下至上依次包括绝缘层21、金属层22和透明层23。该绝缘层21可以与基板10为同一种材料，例如陶瓷等。该金属层22由具有高反射率的金属制成，如银等。透明层23可以为玻璃或其他透明材料。此三层材料可通过注塑或模压工艺一体成型，当然也可采用分开成型后共烧或粘贴的方式形成。该反射结构20的外表面26(也即绝缘层21的外部轮廓)与前述基板10的凹陷16相匹配，内部形成倒梯形容置区27。该反射结构20的底部开设有穿孔24，该穿孔24用于容置发光二极管芯片30，故该穿孔24的形状需根据发光二极管芯片30的外形及尺寸而定，以恰好能够置入一个发光二极管芯片30为佳。该穿孔24的数量以所需装入的发光二极管芯片30的数量而定。该反射结构20的底部还可开设若干小孔25，用于将发光二极管芯片30电性连接入电路结构12时导线可经由该若干小孔25穿过。在本实施例中，该反射结构20底部开设有一个矩形穿孔24，在该穿孔24两边各开设一个较小的矩形小孔25。当然，在其他实施例中，若不采用固晶打线方式电连接发光二极管芯片30，则在该反射结构20的底部只需开设容置发光二极管芯片的穿孔24。
如图5所示，将反射结构20装设于基板10上。将反射结构20的外表面26紧贴反射杯14内壁，底部紧贴基板10，顶部与反射杯14上沿相平齐。然后利用烧结的技术将反射结构20固定在基板10上、反射杯14内。此时，绝缘层21的外侧面、底面分别与反射杯14内壁、基板10相结合。
如图6所示，将发光二极管芯片30电性连接于电路结构12中并设置在反射杯14内。将发光二极管芯片30置于基板10上，并装设于反射结构20底部的穿孔24内，在本实施例中，采用固晶打线方式通过导线32将发光二极管芯片30与电路结构12相连。在其他实施例中可依据电路结构的不同采用覆晶或者共晶的方式完成。
图7为形成封装层40覆盖发光二极管芯片30的示意图。在反射结构20的容置区27内注入封装胶，覆盖发光二极管芯片30及导线32，待封装胶还未完全硬化，采用压模工艺使封装胶与反射杯14和反射结构20的上沿平齐。封装胶完全硬化后形成封装层40。在注入封装胶步骤之前，可先在封装胶内加入荧光转换材料42，使封装胶注入反射结构20内后使荧光转换材料42悬浮于封装层40中。当然在其他实施例中，荧光转换材料也可以在注入封装胶后待其硬化后均匀涂布于该封装层40上表面(图未示)，同样起到到改变光学特性的作用。其中荧光转换材料42可以为石榴石基荧光粉、硅酸盐基荧光粉、原硅酸盐基荧光粉、硫化物基荧光粉、硫代镓酸盐基荧光粉和氮化物基荧光粉。
最后将完成封装步骤的发光二极管封装结构进行切割，得到多个分离的发光二极管封装结构50，如图8所示。
所述反射结构20采用绝缘层21、金属层22和透明层23三层构成，由于绝缘层21能够使金属层22与底部连接的电路结构12保持绝缘，避免了封装过程中产生不良的电性问题。中间的金属层22比其他非金属材料具有更高的反射率，能够有效的提高发光二极管封装结构的出光效率。金属层22上面的透明层23能够使光线透过透明层23射向金属层22，从而达到反射效果，同时将金属层22与封装胶隔离开，使金属层22具有很好的稳定性，保证发光二极管封装结构的良率。
本发明的技术内容及技术特点已揭露如上，然而本领域技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作出种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为所附的权利要求所涵盖。

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：
形成基板及在基板上形成电路结构；
形成反射结构，该反射结构包括绝缘层、金属层和透明层，金属层位于绝缘层和透明层之间，反射结构内设有贯穿绝缘层、金属层和透明层的穿孔；
将反射结构装设于基板上，其中绝缘层与基板相接；
将发光二极管芯片固定于反射结构的穿孔内并电性连结于电路结构；
形成封装层覆盖发光二极管芯片；以及
切割基板形成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：所述基板具有若干反射杯，反射杯与基板为一体成型或分开成型结构。
3.如权利要求2所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：所述反射结构的形状与反射杯的形状相对应，该反射结构与反射杯及基板烧结固定连接。
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：所述反射结构还具有至少一小孔，利用固晶打线技术将发光二极管芯片电连接于电路结构，导线经由该至少一小孔与电路结构相连。
5.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：所述发光二极管芯片利用覆晶或共晶技术与电路结构电连接。
6.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：所述封装层包含荧光转换材料。
7.一种发光二极管封装结构，包括基板，设置于基板上的电路结构，装设于基板上的反射结构，装设于基板上并与电路结构电连接的发光二极管芯片，以及覆盖发光二极管芯片的封装层，其特征在于：所述反射结构包括绝缘层、金属层和透明层，金属层位于绝缘层和透明层之间，绝缘层与基板相接，所述反射结构具有贯穿绝缘层、金属层和透明层的穿孔，所述发光二极管芯片装设于该穿孔内。
8.如权利要求7所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述反射结构利用烧结技术与基板相连接。
9.如权利要求7所述的发光二极管封装结构，其特征在于：还包括设于基板上的反射杯，所述反射结构置于反射杯内，发光二极管芯片置于反射杯底部。
10.如权利要求7所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述反射结构还具有至少一小孔，所述发光二极管芯片通过打线方式与电路结构电连接，所述导线通过所述至少一小孔电连接发光二极管芯片及电路结构。
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