CN102456804A - 封装体、发光二极管封装结构及封装体的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管封装结构，包括基板、发光二极管晶粒及封装体，发光二极管晶粒固定于基板上，封装体罩设于发光二极管晶粒之上，该封装体包括第一封装体、第二封装体及含有荧光粉的透明胶体层，第二封装体内开设凹陷，第一封装体收容于该第二封装体的凹陷内并与第二封装体相互间隔形成间隙，透明胶体层填充于该间隙内，第一封装体罩设发光二极管晶粒。与现有技术相比，上述发光二极管封装结构的含有荧光粉的透明胶体层夹设于第一封装体与第二封装体之间，荧光粉分布均匀，整个发光二极管封装结构的出光均匀且色差较少。本发明还公开一种封装体及封装体的制造方法。

Description

封装体、发光二极管封装结构及封装体的制造方法
技术领域
本发明涉及一种发光二极管，特别是涉及一种发光二极管的封装改良结构。
背景技术
在封装发光二极管时，通常将含有荧光粉的环氧树脂直接涂覆在发光二极管晶粒上。然而，覆盖在发光二极管晶粒上的环氧树脂厚薄不一，荧光粉难以均匀混合于环氧树脂上，导致发光二极管晶粒所产生的光线透过时产生色差。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种荧光粉分布均匀的封装体、发光二极管封装结构及封装体制造方法。
一种发光二极管封装结构，包括基板、发光二极管晶粒及封装体，发光二极管晶粒固定于基板上，封装体罩设于发光二极管晶粒之上，该封装体包括第一封装体、第二封装体及含有荧光粉的透明胶体层，第二封装体内开设凹陷，第一封装体收容于该第二封装体的凹陷内并与第二封装体相互间隔形成间隙，透明胶体层填充于该间隙内，第一封装体罩设发光二极管晶粒。
一种用于发光二极管封装结构的封装体，包括第一封装体、第二封装体及含有荧光粉的透明胶体层，第二封装体内开设凹陷，第一封装体收容于该第二封装体的凹陷内，第一封装体与第二封装体相互间隔形成间隙，透明胶体层填充于该间隙内。
一种封装体的制造方法，包括以下步骤：提供第一封装体及第二封装体，该第二封装体内开设凹陷；将第一封装体置入第二封装体的凹陷内，第一封装体与第二封装体相互间隔形成间隙；提供液态的透明胶体，透明胶体内含有荧光粉，将液态的透明胶体注入第一封装体与第二封装体之间的间隙内；固化透明胶体。
发光二极管封装结构的含有荧光粉的透明胶体层夹设于第一封装体与第二封装体之间，荧光粉分布均匀，整个发光二极管封装结构的出光均匀且色差较少。
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为本发明实施方式中的发光二极管封装结构的剖面示意图。
图2为图1中封装体的仰视图。
图3为本发明一较佳实施方式中向封装体注入液态透明胶体的剖面示意图。
图4为本发明又一较佳实施方式中的发光二极管封装结构的剖面示意图。
主要元件符号说明
发光二极管封装结构                10、20
基板                              11、21
第一表面                          110、210
第二表面                          111、211
第一导电柱                        112
第二导电柱                        113
第一定位孔                        114
第二定位孔                        115
第一焊垫                          116、216
第二焊垫                          117、217
发光二极管晶粒                    12、22
第一电极                          121、135、221
第二电极                          122、136、222
第一封装体                        13、23
第二导电凸块                      130
第一安装面                        131、231
第一出光面                    132、232
收容槽                        133、233
第一入光面                    134、234
第一透明导电层                137
第二透明导电层                138
第一导电凸块                  139
第一绝缘层                    141
第二绝缘层                    142
空隙                          15、25
密封材料                      16、26
封装体                        17、27
间隙                          171、271
透明胶体层                    172、272
安装面                        173、273
透明胶体                      174
安装台                        175
入口                          176
排气口                        177
平面                          178
第二封装体                    18、28
第二安装面                    181、281
第二出光面                    182、282
凹陷                          183、283
第二入光面                    184、284
导电柱                        212
定位孔                        214
电极                          235
透明导电层                    237
导电凸块                      239
绝缘层                        241
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1，本发明实施方式提供的发光二极管封装结构10包括基板11、发光二极管晶粒12及封装体17。
所述基板11由绝缘材料制成。基板11包括相对设置的第一表面110及第二表面111，基板11上开设第一定位孔114及第二定位孔115，第一定位孔114及第二定位孔115分别贯穿第一表面110及第二表面111，基板11的第二表面111上分别于第一定位孔114及第二定位孔115处设置第一焊垫116及第二焊垫117。
发光二极管晶粒12包括第二电极122及第一电极121，第二电极122及第一电极121均位于发光二极管晶粒12的同一侧，在本实施方式中，第二电极122及第一电极121均位于发光二极管晶粒12的顶端。发光二极管晶粒12的底端固定于基板11的第一表面110上。
封装体17由透明材料或者半透明材料制成。该封装体17包括第一封装体13、第二封装体18及含有荧光粉的透明胶体层172。
第二封装体18具有第二出光面182及第二安装面181，第二出光面182为光滑的曲面，其位于第二封装体18的顶端，第二安装面181为水平面，其位于第二封装体18的底端。第二安装面181开设凹陷183，第二封装体18于该凹陷183内形成第二入光面184。
第一封装体13具有第一出光面132及第一安装面131，第一出光面132为光滑的曲面，其位于第一封装体13的顶端，第一安装面131为水平面，其位于第一封装体13的底端。第一安装面131开设收容槽133，第一封装体13于收容槽133内形成第一入光面134。
第一封装体13收容于第二封装体17的凹陷183内，第一出光面132朝向第二入光面184并与第二入光面184相互间隔形成厚度均等的间隙171，透明胶体层172填充于间隙171内，第一安装面131与第二安装面181在同一个水平面上且共同形成整个封装体17的安装面173。请一并参阅图2，透明胶体层172呈壳状，其厚度均等，透明胶体层172的底面为封闭的圆环并环绕发光二极管晶粒12。第一出光面132及第二入光面184的形状共同决定间隙171的形状及透明胶体层172的形状。在其他实施方式中，透明胶体层172的底面可以为首尾相连且环绕发光二极管晶粒12的其他封闭形状，例如矩形、椭圆形等。
封装体17上形成第一电极135、第二电极136、第一透明导电层137、第二透明导电层138、第一导电凸块139及第二导电凸块130，其中，第一电极135及第二电极136位于第一入光面134，第一导电凸块139及第二导电凸块130位于安装面173上，第一透明导电层137连接于第一电极135与第一导电凸块139之间，第二透明导电层138连接于第二电极136与第二导电凸块130之间。第一透明导电层137与第二透明导电层138的材料采用透明金属、铟锡金属氧化物或者碳纳米管薄膜其中一种，第一透明导电层137与第二透明导电层138可采用电镀、化镀、溅镀、电子束或者蒸镀等方法形成于封装体17上。
封装体17的安装面173位于基板11的第一表面110之上，封装体17的第一导电凸块139插入基板11的第一定位孔114，封装体17的第二导电凸块130插入基板11的第二定位孔115。优选地，封装体17的安装面173与基板11的第一表面110之间外围涂覆密封材料16以将发光二极管晶粒12与外界隔离。
基板11的第一定位孔114及第二定位孔115内分别填充导电材料以分别形成第一导电柱112及第二导电柱113，封装体17的第一导电凸块139通过第一导电柱112与基板11的第一焊垫116电连接，封装体17的第二导电凸块130通过第二导电柱113与基板11的第二焊垫117电连接。
发光二极管晶粒12位于第一封装体13的收容槽133内，发光二极管晶粒12的第二电极122及第一电极121朝向第一封装体13，第一封装体13的第一入光面134罩设于发光二极管晶粒12之上，发光二极管晶粒12与第一封装体13间隔形成空隙15。封装体17的第一电极135正对并连接发光二极管晶粒12的第一电极121，封装体17的第二电极136正对并连接发光二极管晶粒12的第二电极122。封装体17的第一电极135与发光二极管晶粒12的第一电极121采用共晶结合连接，封装体17的第二电极136与发光二极管晶粒12的第二电极122采用共晶结合连接。优选的，第一透明导电层137与发光二极管晶粒12之间设置第一绝缘层141，第二透明导电层138与发光二极管晶粒12之间设置第二绝缘层142。
发光二极管晶粒12发出的光线依次透过第一封装体13、透明胶体层172以及第二封装体18，最终经由第二封装体18的第二出光面182射出。透明胶体层172厚度均等的夹设于第一封装体13与第二封装体18之间，荧光粉亦均匀分布，整个发光二极管封装结构10的出光均匀且色差较少。进一步而言，荧光粉远离发光二极管晶粒12，荧光粉接收的热量相对较少，其使用寿命相对较长。更进一步而言，封装体17的安装面173为水平面，有利于封装体17上直接形成第一透明导电层137及第二透明导电层138等，且第一电极135直接与发光二极管晶粒12的第一电极121连接，第二电极136直接与发光二极管晶粒12的第二电极122连接，无需打金线，降低制造成本，且避免金线在使用过程中脱落，以提高发光二极管封装结构10的稳定性。
请一并参阅图3，本发明实施方式提供的一种封装体制造方法包括以下几个步骤：
提供第一封装体13及第二封装体18，该第二封装体18内开设凹陷183。
将第一封装体13置入第二封装体18的凹陷183内，第一封装体13与第二封装体18相互间隔形成间隙171。具体而言，提供安装台175，安装台175上开设入口176，将第一封装体13置于安装台175的平面178上，将第二封装体18置于安装台175的平面178且第一封装体13位于第二封装体18的凹陷183内，第一封装体13与第二封装体18相互间隔形成间隙171，第一封装体13的第一安装面131与第二封装体18的第二安装面181一并位于安装台175的平面178上，安装台175的入口176与间隙171连通。
提供液态的透明胶体174，透明胶体174内含有荧光粉，将液态的透明胶体174注入第一封装体13与第二封装体18之间的间隙171内，透明胶体充满整个间隙171。具体而言，液态的透明胶体174从安装台175的入口176注入到间隙171内。
固化液态的透明胶体174形成透明胶体层172。
在其他实施方式中，安装台175还可以设置与间隙171连通的排气口177，以将间隙171内的空气排出。
本发明的封装体制造方法尤其适用于大规模批量自动化生产，生产效率较高。进一步而言，液态的透明胶体174可以完全充分的填满间隙171，形成厚度均等的透明胶体层172。更进一步而言，在填入透明胶体174之前，第一封装体13及第二封装体18的形状已经确定，无须在填入透明胶体174之后，通过加热方式改变第一封装体13及第二封装体18的形状，避免荧光粉被加热衰化。
图4示出本发明的发光二极管封装结构20的又一较佳实施方式。发光二极管封装结构20包括基板21、发光二极管晶粒22及封装体27。
所述基板21由绝缘材料制成。基板21包括相对设置的第一表面210及第二表面211，基板21上开设定位孔214，定位孔214贯穿第一表面210及第二表面211。基板21上设置第一焊垫216及第二焊垫217，在本实施方式中，基板21的第二表面211上于定位孔214处设置第一焊垫216，第二焊垫217大致呈U形，第二焊垫217的一端贴附于基板21的第一表面210，第二焊垫217的另一端贴附于基板21的第二表面211。
发光二极管晶粒22包括位于底端的第二电极222及位于顶端的第一电极221。发光二极管晶粒22的底端固定于基板21的第一表面210上，在本实施方式中，发光二极管晶粒22的第二电极222固定于基板21的第二焊垫217上。
封装体27由透明材料或者半透明材料制成。该封装体27包括第一封装体23、第二封装体28及含有荧光粉的透明胶体层272。
第二封装体28具有第二出光面282及第二安装面281，第二出光面282为光滑的曲面，其位于第二封装体28的顶端，第二安装面281为水平面，其位于第二封装体28的底端。第二安装面281开设凹陷283，第二封装体28于该凹陷283内形成第二入光面284。
第一封装体23具有第一出光面232及第一安装面231，第一出光面232为光滑的曲面，其位于第一封装体23的顶端，第一安装面231为水平面，其位于第一封装体23的底端。第一安装面231开设收容槽233，第一封装体23于收容槽233内形成第一入光面234。
第一封装体23收容于第二封装体27的凹陷283内，第一出光面232朝向第二入光面284并与第二入光面284相互间隔形成间隙271，透明胶体层272填充于间隙271内，第一安装面231与第二安装面281在同一个水平面上且共同形成整个封装体27的安装面273。
封装体27上形成电极235、透明导电层237及导电凸块239，其中，电极235位于第一入光面234，导电凸块239位于安装面273，透明导电层237连接于电极235与导电凸块239之间。透明导电层237的材料采用透明金属、铟锡金属氧化物或者碳纳米管薄膜其中一种，透明导电层237可采用电镀、化镀、溅镀、电子束或者蒸镀等方法形成于封装体27上。
封装体27的安装面273位于基板21的第一表面210之上，封装体27的导电凸块239插入基板21的定位孔214。优选地，封装体27的安装面273与基板21的第一表面210之间外围涂覆密封材料26以将发光二极管晶粒22与外界隔离。基板21的定位孔214填充导电材料以形成导电柱212，封装体27的导电凸块239通过导电柱212与基板21的第一焊垫216电连接。
发光二极管晶粒22位于第一封装体23的收容槽233内，第一封装体23的第一入光面234罩设于发光二极管晶粒22之上，发光二极管晶粒22与第一封装体23间隔形成空隙25。封装体27的电极235正对并连接发光二极管晶粒22的第一电极221。封装体27的电极235与发光二极管晶粒22的第一电极221采用共晶结合连接。优选的，透明导电层237与发光二极管晶粒22之间设置绝缘层241。

Claims (12)

1.一种用于发光二极管封装结构的封装体，包括第一封装体、第二封装体及含有荧光粉的透明胶体层，其特征在于：第二封装体内开设凹陷，第一封装体收容于该第二封装体的凹陷内，第一封装体与第二封装体相互间隔形成间隙，透明胶体层填充于该间隙内。
2.如权利要求1所述的用于发光二极管封装结构的封装体，其特征在于：第二封装体具有第二安装面及第二入光面，第二安装面开设该凹陷，第二封装体于该凹陷内形成第二入光面，第一封装体具有第一出光面及第一安装面，第一出光面朝向第二入光面并与第二入光面相互间隔，该间隙形成于第一出光面与第二入光面之间，第一安装面与第二安装面共同形成封装体的安装面，该安装面为水平面。
3.如权利要求1所述的用于发光二极管封装结构的封装体，其特征在于：第一封装体与第二封装体相互间隔形成等间距的间隙，该透明胶体层的厚度均等。
4.一种发光二极管封装结构，包括基板、发光二极管晶粒及封装体，发光二极管晶粒固定于基板上，封装体罩设于发光二极管晶粒之上，其特征在于：该封装体包括第一封装体、第二封装体及含有荧光粉的透明胶体层，第二封装体内开设凹陷，第一封装体收容于该第二封装体的凹陷内并与第二封装体相互间隔形成间隙，透明胶体层填充于该间隙内，第一封装体罩设发光二极管晶粒。
5.如权利要求4所述的发光二极管封装结构，其特征在于：第二封装体具有第二安装面及第二入光面，第二安装面开设该凹陷，第二封装体于该凹陷内形成第二入光面，第一封装体具有第一出光面及第一安装面，第一出光面朝向第二入光面并与第二入光面相互间隔，该间隙形成于第一出光面与第二入光面之间，第一安装面与第二安装面共同形成封装体的安装面。
6.如权利要求5所述的发光二极管封装结构，其特征在于：第一封装体的第一安装面开设收容槽，第一封装体于收容槽内形成第一入光面，发光二极管晶粒收容于第一封装体的收容槽内。
7.如权利要求6所述的发光二极管封装结构，其特征在于：基板上设置第一焊垫及第二焊垫，发光二极管晶粒包括第一电极及第二电极，发光二极管晶粒的第二电极固定于基板的第二焊垫上，第一封装体的第一入光面上形成第一电极及第二电极，第一封装体的第一电极正对并连接发光二极管晶粒的第一电极，第一封装体的第二电极正对并连接发光二极管晶粒的第二电极，第一封装体的第一电极与基板的第一焊垫电连接，第一封装体的第二电极与基板的第二焊垫电连接。
8.如权利要求7所述的发光二极管封装结构，其特征在于：该封装体的安装面上形成第一导电凸块与第二导电凸块，基板开设第一定位孔及第二定位孔，第一导电凸块收容于第一定位孔内，第二导电凸块收容于第二定位孔内，第一导电凸块分别与第一封装体的第一电极及基板的第一焊垫电连接，第二导电凸块分别与封装体的第二电极及基板的第二焊垫电连接。
9.如权利要求6所述的发光二极管封装结构，其特征在于：基板上设置第一焊垫及第二焊垫，发光二极管晶粒包括位于顶端的第一电极及位于底端的第二电极，发光二极管晶粒的第二电极固定于基板的第二焊垫上，封装体罩设于发光二极管晶粒上，第一封装体的第一入光面上形成电极，第一封装体的电极正对并连接发光二极管晶粒的第一电极，第一封装体的电极与基板的第一焊垫电连接。
10.如权利要求9所述的发光二极管封装结构，其特征在于：封装体的安装面上形成导电凸块，基板开设定位孔，导电凸块收容于定位孔内，导电凸块分别与第一封装体的电极及基板的第一焊垫电连接。
11.如权利要求4至10中任意一项所述的发光二极管封装结构，其特征在于：第一封装体与第二封装体相互间隔形成等间距的间隙，该透明胶体层的厚度均等。
12.一种用于发光二极管封装结构的封装体的制造方法，包括以下步骤：
提供第一封装体及第二封装体，该第二封装体内开设凹陷；
将第一封装体置入第二封装体的凹陷内，第一封装体与第二封装体相互间隔形成间隙；
提供液态的透明胶体，透明胶体内含有荧光粉，将液态的透明胶体注入第一封装体与第二封装体之间的间隙内；
固化透明胶体。
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