CN103390708A - 发光二极管封装结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露了一种发光二极管封装结构,包括相互间隔的电极、固定于电极上并与电极电性连接的发光二极管芯片、形成于电极上的反射杯以及覆盖发光二极管芯片于电极上的封装层,所述电极的侧部形成金属层,所述金属层环绕发光二极管封装结构的侧部周边,并包覆电极的侧部。本发明还涉及一种发光二极管封装结构的制造方法。

Description

发光二极管封装结构及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种半导体封装结构及其制造方法,尤其涉及一种发光二极管封装结构及其制造方法。
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,已经被越来越广泛地应用。
现有的发光二极管通常包括两电极、与该两电极电连接的一发光二极管芯片及封装该电极及发光二极管芯片的一封装体。该两电极设于该封装体的底部且仅其底面外露。这种发光二极管安装时,只能将电极外露的封装体底面贴设在电路板上,该种安装方式单一且适应性较差。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种安装方式多样、适应性较强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,包括相互间隔的电极、固定于电极上并与电极电性连接的发光二极管芯片、形成于电极上的反射杯以及覆盖发光二极管芯片于电极上的封装层,所述电极的侧部形成金属层,所述金属层环绕发光二极管封装结构的侧部周边,并包覆电极的侧部。
一种发光二极管封装结构制造方法,包括以下步骤:
提供一基板,并在基板上形成若干电极,各电极相互间隔,每两电极为一组;
在每组电极上形成一反射杯,并在每两电极之间的间隔处形成绝缘层;
将若干发光二极管芯片装设于反射杯内并与电极电性连接;
在反射杯内形成封装层;
在封装层的顶部覆盖蓝膜;
切割基板形成若干个分离的发光二极管封装结构,该若干发光二极管封装结构的顶部由蓝膜覆盖连接;
拉伸蓝膜使各发光二极管封装结构之间的间隙扩大;
在电极的侧部形成金属层;及
去除蓝膜得到侧部覆盖有金属层的发光二极管封装结构。
本发明的发光二极管封装结构采用电镀或溅镀工艺在发光二极管封装结构的电极的侧部形成金属层,从而使发光二极管封装结构电连接的部位不局限在发光二极管封装结构的底部电极处,而是在发光二极管封装结构的侧部也能够通过金属层形成电性连接,从而实现该发光二极管封装结构多种安装方式,并通过不同方向的安装,实现正面或侧面方向的照明。
下面参照附图,结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1为本发明第一实施方式的发光二极管封装结构的立体示意图。
图2为图1中的发光二极管封装结构的剖视示意图。
图3至图12为本发明一实施方式的发光二极管封装结构的制造过程中各步骤所得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 100
电极 10
第一电极 11
第二电极 12
绝缘层 13
发光二极管芯片 20
导线 21
反射杯 30
间隙 31a、31b
封装层 40
出光面 41
金属层 50
基板 60
外框 61
支柱 62
蓝膜 70
电镀池 80
电镀溶液 81
阻挡层 91
射针 92
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参见图1和图2,本发明实施方式提供的发光二极管封装结构100,其包括电极10、固定电极10上并与电极10电性连接的发光二极管芯片20、围设于发光二极管芯片20周围的反射杯30、覆盖发光二极管芯片20的封装层40及分别包裹两电极10的金属层50。
所述电极10包括相互间隔设置的第一电极11和第二电极12,该第一电极11和第二电极12之间形成绝缘层13。该第一电极11在发光二极管封装结构100的长度方向(即图1中坐标轴X轴方向)的延伸长度大于第二电极12在发光二极管封装结构100的长度方向的延伸长度。所述发光二极管芯片20固定在第一电极11上,并通过导线21分别于第一电极11和第二电极12电性连接。
所述反射杯30形成于电极10上,且反射杯30的周边与电极10的周边对齐。所述金属层50包裹于电极10的侧部,并自电极10的侧部沿发光二极管封装结构100的厚度方向(即图1中坐标轴Z轴方向)垂直向反射杯30延伸,并覆盖反射杯30和电极10的对接处。在本实施方式中,该金属层50由发光二极管封装结构100的侧部继续向电极10的底部水平延伸至绝缘层13,并被绝缘层13阻隔。
由于金属层50包裹于发光二极管封装结构100的侧部,从而使该发光二极管封装结构100可电连接的部位不局限为发光二极管封装结构100底部的电极10,即不局限于在X-Y平面上设置发光二极管封装结构100的电连接结构,还可以允许将发光二极管封装结构100在X-Z平面上侧向放置,如图2所示,使发光二极管芯片20的光轴方向与Z轴平行,则原本位于发光二极管封装结构100侧部的金属层50现在可用于与位于发光二极管封装结构100侧部下方的电路板(图未示)电性连接而为发光二极管封装结构100提供电能。
本发明还提供上述发光二极管封装结构100的制造方法,以下,将结合其他附图对该制造方法进行详细说明。
请参阅图3和图4,提供一基板60,其大致呈矩形板状,该基板60采用金属材料制成,其包括一外框61和在外框61中形成的若干电极10,该若干电极10,每组电极10包括一第一电极11和第二电极12。该第一电极11和第二电极12相互对应并间隔设置,相邻两组电极10之间由支柱62连接。靠近外框61的各组电极10均由支柱62与外框61连接固定。
请参阅图5,在基板60上形成若干反射杯30。每一反射杯30对应形成于一组电极10上。该反射杯30的反射面为自反射杯顶面至基板60渐缩的倾斜内侧面。该反射杯30可采用压模的方式形成,在压模形成反射杯30的同时可将每组电极10之间的间隔用绝缘材料填充,形成绝缘层13。
请参阅图6,将若干发光二极管芯片20装设于反射杯30内并与各组电极10对应电性连接。在本实施方式中,每一个反射杯30内装设的发光二极管芯片20的数量为一个。每一发光二极管芯片20通过固晶打线的方式与各组电极10中的第一电极11和第二电极12分别电连接。在其他实施方式中,该发光二极管芯片20也可以利用覆晶或共晶的方式与电极10结合。
请参阅图7,在反射杯30内形成封装层40以覆盖发光二极管芯片20于电极10上。该封装层40可采用注射成型或压模成型的方式形成。该封装层40的顶面为出光面41,该出光面41与反射杯30的顶面平齐,以形成一个共同的平面。
请参阅图8,在封装层40的出光面41上覆盖一蓝膜70,该蓝膜70同时覆盖反射杯30的顶面。该蓝膜70具有一定的扩张性,其在拉力的作用下会发生扩张;该蓝膜70还具有一定粘性,能够黏贴反射杯30及封装层40而不使其掉落。
请参阅图9,切割该基板60和位于相邻两发光二极管芯片20之间的反射杯30结构以形成若干个分离的发光二极管封装结构。经切割后,每两个相邻发光二极管封装结构之间形成若干间隙31a。
请参阅图10,在蓝膜70上施以拉力,将蓝膜70扩张,使各发光二极管封装结构之间的间隙31a扩大形成大的间隙31b。
在发光二极管封装结构的侧部形成金属层50使该金属层50覆盖电极10的四周并进一步向上延伸到反射杯30的周缘。形成金属层50的步骤可采用电镀和溅镀工艺达成。
请参阅图11,该图为采用电镀工艺形成金属层50的步骤示意图。提供一电镀池80,该电镀池80中盛装电镀溶液81。将顶部由蓝膜70覆盖连接的发光二极管封装结构浸入电镀溶液81中并向各电极10通入同一极性的电流,而在电镀溶液81中融入与电极10的极性相异的电流,从而使电镀池80内的电镀溶液81中的金属成分沉积在电极10的外表面进而形成金属层50。该发光二极管封装结构浸入的深度以使电极10能够被电镀溶液81完全淹没为佳。当然,发光二极管封装结构也可全部淹没于电镀溶液81中,由于发光二极管封装结构的出光面41由蓝膜70覆盖从而形成保护层,因此出光面41不会受电镀溶液81的影响。
请参阅图12,该图为采用溅镀工艺形成金属层50的步骤示意图。提供若干阻挡层91覆盖各组电极10之间的绝缘层13,并提供若干个射针92于每两个相邻发光二极管封装结构的电极的侧部,由射针92向各发光二极管封装结构的侧部进行喷射,从而在电极10的外表面溅镀形成金属层50。然后去除阻挡层91,使每个发光二极管封装结构100的第一电极11和第二电极12下包覆的金属层50相互绝缘。
此外,拉伸蓝膜70使各发光二极管封装结构之间的间距变大,使得在每一发光二极管封装结构的电极10上形成金属层50的电镀和溅镀工艺中,使电镀和溅镀的成分与电极10的侧部充分接触,利于形成厚度更加均匀、性能更加稳定的金属层50。
最后,去除蓝膜70得到本发明实施方式的发光二极管封装结构100。
本发明的发光二极管封装结构100采用电镀或溅镀工艺在发光二极管封装结构的电极10的侧部形成金属层50,从而使发光二极管封装结构100电连接的部位不局限在发光二极管封装结构100的底部电极10处,而是在发光二极管封装结构100的侧部也能够通过金属层50形成电性连接,从而实现该发光二极管封装结构100多种安装方式,并通过不同方向的安装,实现正面或侧面方向的照明。
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相应的改变与变形,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,包括相互间隔的电极、固定于电极上并与电极电性连接的发光二极管芯片、形成于电极上的反射杯以及覆盖发光二极管芯片于电极上的封装层,其特征在于:所述电极的侧部形成金属层,所述金属层环绕发光二极管封装结构的侧部周边,并包覆电极的侧部。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构,其特征在于:所述金属层包覆于电极的侧部并向反射杯延伸以密封反射杯和电极的对接处。
3.如权利要求1所述的发光二极管封装结构,其特征在于:所述电极包括第一电极和第二电极,该第一电极和第二电极之间形成绝缘层,所述金属层自绝缘层处分别沿第一电极和第二电极的底部水平延伸至发光二极管封装结构边缘后继续向第一电极和第二电极的侧部垂直延伸,直至将电极的侧部覆盖。
4.一种发光二极管封装结构制造方法,包括以下步骤:
提供一基板,并在基板上形成若干电极,各电极相互间隔,每两电极为一组;
在每组电极上形成一反射杯,并在每两电极之间的间隔处形成绝缘层;
将若干发光二极管芯片装设于反射杯内并与电极电性连接;
在反射杯内形成封装层;
在封装层的顶部覆盖蓝膜;
切割基板形成若干个分离的发光二极管封装结构,该若干发光二极管封装结构的顶部由蓝膜覆盖连接;
拉伸蓝膜使各发光二极管封装结构之间的间隙扩大;
在电极的侧部形成金属层;及
去除蓝膜得到电极侧部覆盖有金属层的发光二极管封装结构。
5.如权利要求4所述的发光二极管封装结构制造方法,其特征在于:所述形成金属层的步骤是采用电镀工艺制成。
6.如权利要求5所述的发光二极管封装结构制造方法,其特征在于:所述电镀工艺的步骤包括提供一盛装电镀溶液的电镀池,将所述发光二极管封装结构的电极浸没在电镀溶液中,向发光二极管封装结构的电极分别通入电流,在电极上沉积金属层。
7.如权利要求4所述的发光二极管封装结构制造方法,其特征在于:所述形成金属层的步骤是采用溅镀工艺制成。
8.如权利要求7所述的发光二极管封装结构制造方法,其特征在于:所述溅镀工艺的步骤包括提供若干阻挡层覆盖每一发光二极管封装结构的两电极之间的绝缘层并提供若干射针,该射针位于每相邻两发光二极管封装结构的电极的侧部,该射针对电极外表面喷射形成金属层。
9.如权利要求4所述的发光二极管封装结构制造方法,其特征在于:所述在每组电极上形成一反射杯并在每两电极之间的间隔处形成绝缘层的步骤是采用压模工艺在每组电极上形成一反射杯并于两电极之间形成绝缘层,每一反射杯围设一组电极,绝缘层位于反射杯中。
10.如权利要求4所述的发光二极管封装结构制造方法,其特征在于:所述基板包括外框,所述若干电极位于外框中,每组电极包括第一电极和第二电极,该第一电极和第二电极相互间隔,每组电极之间经由支柱相互连接,靠近外框的电极经由支柱与外框连接固定。
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