CN104103748A - 发光二极管封装结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管封装结构的制造方法，包括如下步骤：提供引线架，多列第一、第二电极交错排列于引线架上，第一、第二电极的外侧相对两端分别延伸出第一、第二接引电极，同列第一、第二接引电极分别通过连接条串接；在相邻连接条之间形成围绕第一、第二电极且具有容置槽的反射杯，第一、第二接引电极外露于反射杯，第一、第二电极嵌置于反射杯内；移除反射杯相对两侧的连接条；在容置槽内设置发光二极管芯片并电连接第一、第二电极；形成覆盖发光二极管芯片的封装层；横向切割反射杯和引线架。本发明还提供一种发光二极管封装结构。本发明中第一、第二电极嵌置于反射杯内，第一、第二接引电极外露于反射杯，有效提升发光二极管封装结构的密合度。

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发光元件，特别涉及一种发光二极管封装结构及其制造方法。
背景技术
发光二极管（light emitting diode，LED）作为一种高效的发光源，具有环保、省电、寿命长等诸多特点已经被广泛的运用于各种领域。
在应用到具体领域中之前，发光二极管还需要进行封装，以保护发光二极管芯片，从而获得较高的发光效率及较长的使用寿命。
一般的发光二极管封装结构通常先成型反射杯，在反射杯成型后再将电极弯折贴设于反射杯的底面及侧面上。然而，这种方法制成的发光二极管封装结构的密合度不佳，封装结构中的电极与反射杯之间结合不紧密，电极在使用过程中容易松动或脱落。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有较好密合度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：提供装设有多列
第一电极和第二电极的引线架，所述第一电极和第二电极沿横向交错排列并成对设置于引线架上，所述第一电极远离第二电极的一端向外延伸形成一第一接引电极，所述第二电极远离第一电极的一端向外延伸形成一第二接引电极，同列中相邻第一电极的第一接引电极通过第一连接条纵向串接，同列中相邻第二电极的第二接引电极通过第二连接条纵向串接；在引线架上相邻的第一连接条和第二连接条之间形成围绕第一电极和第二电极的反射杯，所述反射杯具有容纳发光二极管芯片的容置槽，所述第一电极和第二电极嵌置于反射杯内，所述第一接引电极和第二接引电极分别自反射杯的相对两侧凸伸出反射杯之外；移除外露于反射杯相对两侧的第一连接条和第二连接条；在容置槽内设置发光二极管芯片并使发光二极管芯片与第一电极和第二电极分别电连接；在容置槽内形成覆盖发光二极管芯片的封装层;以及横向切割反射杯和引线架以形成多个独立的发光二极管封装结构。
一种发光二极管封装结构，该发光二极管封装结构由上述制造方法所制成。
与现有技术相比，在本发明所述的发光二极管封装结构的制造方法中，反射杯形成于两相邻的第一连接条和第二连接条之间，第一电极和第二电极在反射杯成型后嵌置于反射杯内，反射杯成型的过程中并不会与第一接引电极和第二接引电极发生干涉，在反射杯成型后第一接引电极和第二接引电极外露于反射杯的相对两侧，由上述制造方法所制成的发光二极管封装结构中第一电极和第二电极与反射杯结合的更加牢固，进而能够效提升整个发光二极管封装结构的密合度。
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是本发明第一实施例的发光二极管封装结构的制造方法流程图。
图2是图1中所示发光二极管封装结构的制造方法步骤S101中所得的元件的俯视示意图。
图3是图2中所得元件的部分示意图。
图4是图3中所示元件沿IV-IV线的剖面示意图。
图5是图3中所示元件的仰视示意图。
图6是图3中所示元件沿VI-VI线的剖面示意图。
图7是图2中所示元件放置于模具内时的剖面示意图。
图8是图2中所示元件放置于模具内时的仰视示意图（其中下模具的底部被隐藏）。
图9是图1中所示发光二极管封装结构的制造方法步骤S102中所得的元件的俯视示意图。
图10是图9中所得元件的部分示意图。
图11是图10中所示元件沿XI-XI线的剖面示意图。
图12是图10中所示元件的仰视示意图。
图13是图1中所示发光二极管封装结构的制造方法步骤S106中所得的发光二极管封装结构的俯视示意图。
图14是图13中所示发光二极管封装结构沿XIV-XIV线的剖面示意图。
图15是图13中所示发光二极管封装结构的仰视示意图。
图16是本发明第二实施例的发光二极管封装结构的制造方法中所使用的第一电极和第二电极的俯视示意图。
图17是图16中所示第一电极和第二电极沿XVII-XVII线的剖面示意图。
图18是图16中所示第一电极和第二电极的仰视示意图。
主要元件符号说明
第一电极 10、10a
第一接引电极 11、11a
第二电极 20、20a
第二接引电极 21、21a
第一连接条 30、30a
第二连接条 31、31a
阻隔槽 40
引线架 50
模具 60
上模具 61
下模具 62
反射杯 70
容置槽 71
发光二极管芯片 80
导线 81、82
封装层 90
发光二极管封装结构 100
第一本体部 101、101a
第一连接部 102、102a
导孔 103、203、103a、203a
第一增厚部 104、104a
通槽 105、205
第二本体部 201、201a
第二连接部 202、202a
第二增厚部 204、204a
上表面 1011、2011、111、301
下表面 1012、2012、112、302
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
图1为本发明第一实施例的发光二极管封装结构的制造方法流程图，该发光二极管封装结构的制造方法包括如下步骤：
步骤S101，请参阅图2，提供装设有多列第一电极10和第二电极20的引线架50，该第一电极10和第二电极20沿横向交错排列并成对设置于引线架50上，该第一电极10远离第二电极20的一端向外延伸形成一第一接引电极11，该第二电极20远离第一电极10的一端向外延伸形成一第二接引电极21，同列中相邻第一电极10的第一接引电极11通过第一连接条30纵向串接，同列中相邻第二电极20的第二接引电极21通过第二连接条31纵向串接。
该引线架50上还设有延展性能较好的若干金属细线（未标示），该金属细线用于将所述第一电极10和第二电极20分别固定于引线架50上。
请一并参阅图3至图6，该第一电极10和第二电极20均呈长条状。该第一接引电极11自第一电极10的远离第二电极20的一端向外再向下延伸形成。该第二接引电极21自第二电极20的远离第一电极10的一端向外再向下一体延伸形成。该第一接引电极11沿第一连接条30的方向上的宽度小于第一电极10的宽度。该第二接引电极21沿第二连接条的方向上的宽度小于第二电极20的宽度。
在本实施例中，该第一电极10包括一纵长的第一本体部101以及由该第一本体部101远离第二电极20的端部向外延伸出的第一连接部102。该第一接引电极11由该第一电极10的第一连接部102延伸而出。该第二电极20包括一纵长的第二本体部201以及由该第二本体部201远离第一电极10的端部向外延伸出的第二连接部202。该第二接引电极21由该第二电极20的第二连接部202向外延伸而出。
该第一电极10包括相对设置的上表面1011和下表面1012。该第一电极10上开设有贯穿其上表面1011和下表面1012的至少一导孔103。该第二电极20包括相对设置的上表面2011和下表面2012。该第二电极20上开设有贯穿其上表面2011和下表面2012的至少一导孔203。
该第一电极10的下表面1012和第二电极20的下表面2012分别向下凸出延伸形成第一增厚部104和第二增厚部204。该第一增厚部104和第二增厚部204分别自第一电极10和第二电极20内侧相对的两端垂直向下延伸而出。该第一增厚部104的宽度（沿第一连接条30延伸方向上的宽度，即纵向的宽度）小于对应的第一电极10的宽度。该第二增厚部204的宽度（沿第二连接条31延伸方向上的宽度，即纵向的宽度）小于对应的第二电极20的宽度。
该第一连接条30为多个且均位于同列相邻第一接引电极11之间。该第二连接条31为多个且均位于同列相邻的第二接引电极21之间。该第一连接条30包括相对设置的上表面301和下表面302。该第一接引电极11包括相对设置的上表面111和下表面112。该第一连接条30的上表面301与第一接引电极11的上表面111平齐，该第二连接条31的下表面302与第一接引电极11的下表面112平齐（请参阅图6）。相同地，该第二连接条31包括相对设置的上表面和下表面（未标示），该第二接引电极21包括相对设置的上表面和下表面（未标示），该第二连接条31的上表面与第二接引电极21的上表面平齐，该第二连接条31的下表面与第二接引电极21的下表面平齐。
相邻的第一电极10和第二电极20之间形成一阻隔槽40以绝缘性阻断该第一电极10和第二电极20。该第一增厚部104与第一连接条30以及第一电极10共同围设形成一通槽105。该第二增厚部204与第二连接条31以及第二电极20共同围设形成一通槽205。该通槽105的顶端与导孔103连通。该通槽205的顶端与导孔203连通。该阻隔槽40分别与通槽105、通槽205沿横向（第一电极10和第二电极20的长度方向）连通。
在本实施例中，该第一连接部102自第一本体部101一体延伸而出，该第一连接部102沿第一连接条30的延伸方向上的宽度小于第一本体部101的宽度，该第二连接部202自第二本体部201一体延伸而出，该第二连接部202沿第二连接条31的延伸方向上的宽度小于第二本体部201的宽度。可以理解地，在其他实施例中该第一连接部102与第一本体部101分离设置，该第二连接部202与第二本体部201分离设置。还可以理解地，该第一电极10可以不包括第一连接部102，即该第一接引电极11由该第一本体部101远离第二电极20的端部直接一体向外延伸而出；该第二电极20可以不包括第二连接部202，该第二接引电极21由该第二本体部201远离第一电极10的端部直接一体向外延伸而出。
步骤S102，请同时参阅图9至图10，在引线架50上相邻的第一连接条30和第二连接条31之间形成围绕第一电极10和第二电极20的反射杯70。该反射杯70具有容纳发光二极管芯片80（请参阅图14）的容置槽71。该第一电极10和第二电极20均嵌置于反射杯70内。该第一接引电极11和第二接引电极21自反射杯70的相对两侧凸出于反射杯70外。
请一并参阅图11和图12，该容置槽71自第一电极10上表面1011和第二电极20的上表面2011同时向上贯穿该反射杯70。该第一电极10的上表面1011的部分和该第二电极20上表面2011的部分均外露于该容置槽71的底部。所述第一增厚部104和第二增厚部204与该容置槽71正对设置。该第一增厚部104远离第一电极10的底面（未标示）和第二增厚部204远离第二电极20的底面（未标示）均外露于反射杯70的底部。
请同时参考图7至图8，在本发明中该反射杯70成型于一模具60之中，该模具60包括相对设置的上模具61和下模具62。该上模具61和下模具62共同围设出一收容该引线架50的密闭空间（未标示）。
该反射杯70的材质为环氧树脂、硅树脂、PPA（聚邻苯二酰胺树脂）等高分子化合物中的任一种，并通过注塑的方式一体成型于模具60内。
用于成型该反射杯70的高分子化合物经过高温加热后变成熔融的模料（图未示）。该模料经流道611被注入模具60内。该模料经导孔103和导孔203流入通槽105和通槽205以及阻隔槽40中。该模料被第一连接条30和第二连接条31阻挡而在第一连接条30和第二连接条31之间围绕第一增厚部104和第二增厚部204流动以形成预设的反射杯70形状。
在反射杯70成型后该第一增厚部104远离第一电极10的底面（未标示）和第二增厚部204远离第二电极20的底面（未标示）均外露于反射杯70外。该导孔103、203均被反射杯70填充。
步骤S103，移除外露于反射杯70相对两侧的第一连接条30和第二连接条31。
本实施例中该第一连接条30和第二连接条31均通过机械切割的方式去除，在切割过程中为防止产生金属毛边可以选择自该反射杯70邻近第一连接条30和第二连接条31的边缘部分切割，其他实施例中还可以选择激光切割的方式对第一连接条30和第二连接条31进行切割，从而有效防止金属毛边的产生。
可以理解地，在移除第一连接条30和第二连接条31后，还可以选择在外露于反射杯70相对两侧的第一接引电极11和第二接引电极21的表面上以及第一电极10和第二电极20未被反射杯70覆盖的表面上形成一金属层（图未示）。该金属层的材质较佳为银，该金属层较佳地通过电镀的方式覆盖于外露于反射杯70相对两侧的第一接引电极11和第二接引电极21的表面上以及第一电极10和第二电极20未被反射杯70覆盖的表面上，从而增加第一电极10和第二电极20对光线的反射效率，同时还能防止第一电极10、第二电极20、第一接引电极11以及第二接引电极21被氧化而影响电极的电性接触性能。
步骤S104，在容置槽71内设置发光二极管芯片80并电连接该第一电极10和第二电极20。在本实施例中，为了对发光二极管芯片80进行保护还进一步在容置槽71内形成覆盖发光二极管芯片80的封装层90（请参阅图14）。
步骤S105，请同时参考图13至图15，横向切割反射杯70及引线架50以形成多个独立的发光二极管封装结构100。
在该发光二极管封装结构100中，该发光二极管芯片80位于容置槽71的底部。具体地，该发光二极管芯片80设置于第一电极10的上表面1011上并通过导线81、导线82分别与第一电极10和第二电极20电连接。可以理解地，在其他实施例中，该发光二极管芯片80还可以通过倒装（Flip-Chip）的方式直接与第一电极10和第二电极20电连接。
该封装层90可为硅胶、环氧树脂或其他高分子材质中的一种。优选地，该封装层90还包含有荧光粉或光学扩散粉，以用于转换或漫射该发光二极管芯片80发出的光线。
请同时参考图16至图18，本发明的第二实施例的制造方法与第一实施例的不同之处在于：在第二实施例的制造方法中，所述第一连接部102a沿第一连接条30a的延伸方向上的宽度并不固定，该第一连接部102a沿第一连接条30a的延伸方向上的宽度自第一本体部101a朝向第一接引电极11a先逐渐减小直至预定宽度后保持不变；类似地，本发明第二实施例中所述第二连接部202a沿第二连接条31a的延伸方向上的宽度并不固定，该第二连接部202a沿第二连接条31a的延伸方向上的宽度自第二本体部201a朝向第二接引电极21a先逐渐减小直至预定宽度后保持不变，这样的设置方式能尽量减小第一连接条30a与第一本体部101a之间的间隙，从而减少后续在成型反射杯70时所需的模料，同时能有效增加第一电极10a以及第二电极20a与反射杯70的接触面积，从而增加第一电极10a以及第二电极20a与反射杯70的结合强度。
在本发明中，由发光二极管封装结构的制造方法制成的发光二极管封装结构100既可以作为侧面发光型发光二极管封装结构也可以作为顶部发光型发光二极管封装结构使用。当该发光二极管封装结构100作为侧面发光型发光二极管封装结构使用并安装于电路板（图未示）上时，该发光二极管封装结构100通过第一接引电极11和第二接引电极21与外部电路连接；当发光二极管封装结构100作为顶部发光型发光二极管封装结构使用时，该发光二极管封装结构100通过第一增厚部104的底面和第二增厚部204的底面分别与外部电路结构电连接。
在本发明中，该反射杯70通过注塑的方式一体成型并围绕该第一电极10和第二电极20设置。与现有技术相比，在本发明所述的发光二极管封装结构的制造方法中，反射杯70形成于两相邻的第一连接条30和第二连接条31之间，第一电极10和第二电极20在反射杯70成型后嵌置于反射杯70内，反射杯70在成型的过程中并不会与第一接引电极11和第二接引电极21发生干涉，在反射杯70成型后第一接引电极11和第二接引电极21外露于反射杯70的相对两侧，由上述制造方法所制成的发光二极管封装结构中第一电极10和第二电极20与反射杯70之间结合的更加牢固，能够效提升整个发光二极管封装结构100的密合度。同时这种制造方法适合批量制作发光二极管封装结构100，能有效提高生产效率。
其次，该第一增厚部104、第二增厚部204能增加该反射杯70与第一电极10、第二电极20的结合强度，该导孔103、导孔203内卡榫有形成反射杯70的高分子化合物，亦能增加该反射杯70与第一电极10和第二电极20的结合强度。
另外，在本发明中成型反射杯70时，该第一增厚部104和第二增厚部204的底面分别外露于反射杯70的底部，发光二极管芯片80工作时产生的热量能通过第一增厚部104的底面和第二增厚部204的底面散发到空气之中，从而有效提升该发光二极管封装结构100的散热效率。
还可以理解的是，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 (11)

1.一种发光二极管封装结构的制造方法，包括以下步骤：
提供装设有多列第一电极和第二电极的引线架，所述第一电极和第二电极沿横向交错排列并成对设置于引线架上，所述第一电极远离第二电极的一端向外延伸形成一第一接引电极，所述第二电极远离第一电极的一端向外延伸形成一第二接引电极，同列中相邻第一电极的第一接引电极通过第一连接条纵向串接，同列中相邻第二电极的第二接引电极通过第二连接条纵向串接；
在引线架上相邻的第一连接条和第二连接条之间形成围绕第一电极和第二电极的反射杯，所述反射杯具有容纳发光二极管芯片的容置槽，所述第一电极和第二电极嵌置于反射杯内，所述第一接引电极和第二接引电极分别自反射杯的相对两侧凸伸出反射杯之外；
移除外露于反射杯相对两侧的第一连接条和第二连接条；
在容置槽内设置发光二极管芯片并使发光二极管芯片与第一电极和第二电极分别电连接；
在容置槽内形成覆盖发光二极管芯片的封装层;以及
横向切割反射杯和引线架以形成多个独立的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：所述第一接引电极自第一电极远离第二电极的一端先向外再向下弯折延伸形成，所述第一接引电极沿第一连接条的延伸方向上的宽度小于第一电极的宽度，所述第二接引电极自第二电极远离第一电极的一端先向外再向下弯折延伸形成，所述第二接引电极沿第二连接条的延伸方向上的宽度小于第二电极的宽度。
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：所述第一连接条为多个且均位于同列相邻的第一接引电极之间，所述第二连接条为多个且均位于同列相邻的第二接引电极之间，所述第一连接条和第二连接条均包括相对设置的上表面和下表面，所述第一接引电极和第二接引电极均包括相对设置的上表面和下表面，所述第一连接条的上表面与第一接引电极的上表面平齐，所述第一连接条的下表面与第一接引电极的下表面平齐，所述第二连接条的上表面与第二接引电极的上表面平齐，所述第二连接条的下表面与第二接引电极的下表面平齐。
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：所述第一电极和第二电极均包括相对设置的上表面和下表面，所述第一电极的下表面向下凸出延伸形成第一增厚部，第二电极的下表面向下凸出延伸形成第二增厚部，所述第一增厚部和第二增厚部分别与容置槽正对设置，在反射杯成型后第一增厚部远离第一电极的底面和第二增厚部远离第二电极的底面均外露于反射杯外。
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：还包括形成贯穿第一电极的上表面和下表面以及第二电极的上表面和下表面的贯孔，所述贯孔在反射杯成型后被反射杯填充。
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：所述第一电极包括一纵长的第一本体部以及由该第一本体部远离第二电极的端部向外延伸出的第一连接部，所述第一接引电极由该第一电极的第一连接部延伸而出，所述第二电极包括一纵长的第二本体部以及由第二本体部远离第一电极的端部向外延伸出的第二连接段，所述第二接引电极由该第二电极的第二连接段延伸而出。
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：所述第一连接部自第一本体部一体延伸而出，所述第二连接段自第二本体部一体延伸而出，所述第一连接部沿第一连接条的延伸方向上的宽度小于第一本体部的宽度，所述第二连接段沿第二连接条的延伸方向上的宽度小于第二本体部的宽度。
8.如权利要求7所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：所述第一连接部沿第一连接条的延伸方向上的宽度自第一本体部朝向第一接引电极先逐渐减小直至预定宽度后保持不变，所述第二连接段沿第二连接条的延伸方向上的宽度自第二本体部朝向第二接引电极先逐渐减小直至预定宽度后保持不变。
9.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：在移除第一连接条和第二连接条后，还包括在第一接引电极的外表面、第二接引电极的外表面、第一电极未被反射杯覆盖的表面以及第二电极未被反射杯覆盖的表面上形成一金属层的步骤。
10.如权利要求9所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：所述金属层为银并通过电镀的方式覆盖于第一接引电极、第二接引电极、第一电极未被反射杯覆盖的表面以及第二电极未被反射杯覆盖的表面上。
11.一种发光二极管封装结构，其特征在于：所述发光二极管封装结构由权利要求1-10中任一项所述的发光二极管封装结构的制造方法所制成。
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