CN104124318A - 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，包括基板以及设置在基板上的第一电极和第二电极。第一电极具有第一端和第二端。第二电极具有第三端和第四端。第一电极的第二端与第二电极的第三端相邻设置。第一电极的第一端形成尖锥状结构，其远离第二电极设置且从基板的侧面延伸而出。第二电极的第四端形成尖锥状结构，其远离第一电极设置且从基板的侧面延伸而出。发光二极管晶粒设置在基板之上。发光二极管晶粒的正负电极分别与第一电极与第二电极电性连接。通过将第一电极和第二电极的端部设置成尖锥状结构，在进行表面贴装时，所述尖锥状的端部可接触更多的焊料，从而提高其电连接性能及机械强度。本发明还提供了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
本发明涉及一种发光元件，尤其涉及一种可靠性较高的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)是一种可将电流转换成特定波长范围的光电半导体元件。发光二极管以其亮度高、工作电压低、功耗小、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长等优点，从而可作为光源而广泛应用于照明领域。
发光二极管封装结构通常包括基板、设置在基板上的电极，以及与基板上的电极电连接的发光二极管晶粒。发光二极管晶粒通过基板上的电极与外界形成电连接。然而，在将发光二极管封装结构焊接至电路板的过程中，若基板上的电极与外界电路板的接触性能不好，发光二极管封装结构的正常工作将会受到影响。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可靠性较高的发光二极管封装结构及相应的发光二极管封装结构的制造方法。
一种发光二极管封装结构，包括：
基板；
第一电极和第二电极，设置在基板之上，所述第一电极具有第一端和第二端，所述第二电极具有第三端和第四端，第一电极的第二端与第二电极的第三端相邻设置，第一电极的第一端形成尖锥状结构，第一端远离第二电极设置且从基板的侧面延伸而出，第二电极的第四端形成尖锥状结构，第四端远离第一电极设置且从基板的侧面延伸而出；以及
发光二极管晶粒，设置在基板之上，发光二极管晶粒的正负电极分别与第一电极与第二电极电性连接。
一种发光二极管封装结构的制造方法，包括以下步骤：
提供一个长条状的金属结构，所述长条状的金属结构包括多个相互间隔的金属架；
在金属架的间隔位置成型基板以及反射杯，相邻的反射杯之间形成有金属连接部，所述反射杯内部形成有一个凹槽以露出金属架的部分表面；
在凹槽内设置发光二极管晶粒，发光二极管晶粒的正向电极和负向电极分别凹槽内的相邻两金属架电性连接；以及
蚀刻金属连接部使金属架断开而形成第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极的露出于基板和反射杯侧面的一端形成尖锥状结构。
在上述发光二极管封装结构及发光二极管封装结构的制造方法中，通过将第一电极和第二电极的露出于基板侧面的一端设置成尖锥状结构，在将上述发光二极管封装结构表面贴装至电路板的过程中，所述第一电极和第二电极的尖锥状的端部可以接触更多的焊料，从而提高第一电极和第二电极与电路板之间的电连接性能，并提高其机械强度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的发光二极管封装结构的剖视示意图。
图2是图1中的发光二极管封装结构的俯视示意图。
图3是本发明实施例所提供的发光二极管封装结构的制造方法的第一个步骤。
图4是本发明实施例所提供的发光二极管封装结构的制造方法的第二个步骤。
图5是本发明实施例所提供的发光二极管封装结构的制造方法的第三个步骤。
图6是本发明实施例所提供的发光二极管封装结构的制造方法的第四个步骤。
图7是本发明实施例所提供的发光二极管封装结构的制造方法的第五个步骤。
图8是图7中制造的发光二极管封装结构的俯视示意图。
主要元件符号说明
发光二极管封装结构 100
基板 110
第一电极 120
第一本体 121
第一端 122
第一凹陷部 1221
第二凹陷部 1222
第二端 123
第一侧面 124
第二电极 130
第二本体 131
第三端 132
第四端 133
第二侧面 134
第三凹陷部 1331
第四凹陷部 1332
发光二极管晶粒 140
正向电极 141
负向电极 142
第一焊球 143
第二焊球 144
反射杯 150
凹槽 151
封装材料层 152
金属结构 20
金属架 210
金属连接部 220
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
以下参照图示，对本发明的发光二极管封装结构及发光二极管封装结构的制造方法进行进一步的说明。
请参见图1，本发明实施例提供的发光二极管封装结构100包括基板110，设置在基板110上的第一电极120和第二电极130，以及设置在基板110上的发光二极管晶粒140。
所述基板110的制作材料选自聚邻苯二甲酰胺（PPA，Polyphthalamide），树脂（epoxy）和硅胶（silicone）其中之一。
第一电极120包括第一本体121，以及从第一本体121延伸的第一端122和第二端123，第二电极130包括第二本体131，以及从第二本体131延伸的第三端132和第四端133。第一电极120的第二端123与第二电极130的第三端132相邻设置。第一电极120的第一端122远离第二电极130设置且从基板110的侧面延伸而出。第二电极130的第四端133远离第一电极120设置且亦从基板110的侧面延伸而出。请一并参见图2，所述第一电极120的第一端122包括第一凹陷部1221和第二凹陷部1222，所述第一凹陷部1221和第二凹陷部1222相邻设置而在其相接处形成尖锥状结构。在本实施例中，所述第一凹陷部1221和第二凹陷部1222分别为圆弧面结构。类似地，所述第二电极130的第四端133包括第三凹陷部1331和第四凹陷部1332。第三凹陷部1331和第四凹陷部1332相邻设置而在其相接处形成尖锥状结构。根据需要，所述第三凹陷部1331和第四凹陷部1332亦为圆弧面结构。第一电极120的第二端123具有第一侧面124，第二电极130的第三端132具有第二侧面134，所述第一侧面124和第二侧面134倾斜设置以使第一侧面124和第二侧面134之间的距离从上往下逐渐增大。此时，当发光二极管晶粒140倒装封装在基板110之上时，第一电极120的第二端123与第二电极130的第三端132之间的距离足够近而利于与发光二极管晶粒140的正负电极形成电连接。而在将发光二极管封装结构100焊接至外界电路板的过程中，第一电极120和第二电极130的底部有足够远的距离以避免焊料的溢流而导致第一电极120和第二电极130相导通而产生短路的问题。
发光二极管晶粒140设置在基板110之上。发光二极管晶粒140的正向电极141和负向电极142分别与第一电极120和第二电极130形成电连接。在本实施例中，所述发光二极管晶粒140倒装设置在基板110之上。发光二极管晶粒140的正向电极141通过第一焊球143与第一电极120接触而形成电连接。发光二极管晶粒140的负向电极142通过第二焊球144与第二电极130接触而形成电连接。
在上述发光二极管封装结构100中，通过将第一电极120的露出于基板110侧面的第一端122设置成尖锥状结构，以及将第二电极130的露出于基板110侧面的第四端133设置成尖锥状结构，在将上述发光二极管封装结构100表面贴装至外界电路板的过程中，所述第一电极120和第二电极130的尖锥状的端部122、133可以接触更多的焊料，从而提高第一电极120和第二电极130与外界电路板之间的电连接性能，并提高其机械强度。
根据需要，所述发光二极管封装结构100还可进一步包括一个反射杯150。所述反射杯150设置在第一电极120和第二电极130之上且与基板110一体成型。所述反射杯150的制作材料选自聚邻苯二甲酰胺（PPA，Polyphthalamide），树脂（epoxy）和硅胶（silicone）其中之一。所述反射杯150的内部设置有凹槽151以容置发光二极管晶粒140。根据需要，所述凹槽151中还可填充有封装材料层152以覆盖发光二极管晶粒140。所述封装材料层152可防止发光二极管晶粒140免受外界水气或者灰尘等的影响而导致其性能变差。所述封装材料层152亦可包含荧光粉或者散射粒子等以改变发光二极管晶粒140的出光性能。
本发明还提供了上述发光二极管封装结构100的制造方法。
请参见图3，提供一个长条状的金属结构20。所述长条状的金属结构20包括多个相互间隔的金属架210。
请参见图4，在金属架210的相互间隔的区域制作基板110以及反射杯150。在本实施例中，所述基板110和反射杯150一体成型，其通过注射成型或射出成型的方法形成。反射杯150的内部形成有一个凹槽151以露出金属架210的部分表面。在基板110和反射杯150制作完成之后，相邻的反射杯150之间通过暴露于基板110以及反射杯150外部的金属连接部220相连接。根据需要，所述基板110和反射杯150的制作材料选自聚邻苯二甲酰胺（PPA，Polyphthalamide），树脂（epoxy）和硅胶（silicone）其中之一。
请参见图5，在凹槽151内设置发光二极管晶粒140。所述发光二极管晶粒140倒装封装在基板110之上。发光二极管晶粒140包括正向电极141和负向电极142。正向电极141通过第一焊球143与其中一个金属架210电性连接，负向电极142通过第二焊球144与凹槽151之中的另一个金属架210电性连接。
请参见图6，在凹槽151中填充封装材料层152以覆盖发光二极管晶粒140。所述封装材料层152可防止发光二极管晶粒140免受外界水气或者灰尘等的影响而导致其性能变差。另外，所述封装材料层152亦可包含荧光粉或者散射粒子等以改变发光二极管晶粒140的出光性能。
请参见图7-8，蚀刻金属连接部220使金属架210断开而形成第一电极120和第二电极130，所述第一电极120和第二电极130的露出于基板110和反射杯150侧面的一端形成尖锥状结构。所述第一电极120的露出于基板110和反射杯150侧面的一端122包括第一凹陷部1221和第二凹陷部1222，所述第一凹陷部1221和第二凹陷部1222相邻设置而在其相接处形成尖锥状结构。所述第二电极130的露出于基板110和反射杯150侧面的一端132具有第三凹陷部1331和第四凹陷部1332，所述第三凹陷部1331和第四凹陷部1332相邻设置而在其相接处形成尖锥状结构。根据需要，亦可使用冲压等方式去除部分金属连接部220使金属架210断开而形成第一电极120和第二电极130。
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：
基板；
第一电极和第二电极，设置在基板之上，所述第一电极具有第一端和第二端，所述第二电极具有第三端和第四端，第一电极的第二端与第二电极的第三端相邻设置，第一电极的第一端形成尖锥状结构，该第一端远离第二电极设置且从基板的侧面延伸而出，第二电极的第四端形成尖锥状结构，该第四端远离第一电极设置且从基板的侧面延伸而出；以及
发光二极管晶粒，设置在基板之上，发光二极管晶粒的正向电极和负向电极分别与第一电极与第二电极电性连接。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述第一电极的第一端包括第一凹陷部和第二凹陷部，第一凹陷部和第二凹陷部相邻设置而形成尖锥状结构。
3.如权利要求2所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述第一凹陷部和第二凹陷部分别为圆弧面结构。
4.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述第二电极的第四端包括第三凹陷部和第四凹陷部，第三凹陷部和第四凹陷部相邻设置而形成尖锥状结构。
5.如权利要求4所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述第三凹陷部和第四凹陷部分别为圆弧面结构。
6.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，进一步包括反射杯，所述反射杯与基板一体成型，反射杯上设置有凹槽以容置发光二极管晶粒。
7.如权利要求6所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述凹槽中填充有封装材料层以覆盖发光二极管晶粒。
8.一种发光二极管封装结构的制造方法，包括以下步骤：
提供一个长条状的金属结构，所述长条状的金属结构包括多个相互间隔的金属架；
在金属架的间隔位置成型基板以及反射杯，相邻的反射杯之间形成有金属连接部，所述反射杯内部形成有一个凹槽以露出金属架的部分表面；
在凹槽内设置发光二极管晶粒，发光二极管晶粒的正向电极和负向电极分别凹槽内的相邻两金属架电性连接；以及
蚀刻金属连接部使金属架断开而形成第一电极和第二电极，第一电极和第二电极的露出于基板和反射杯侧面的一端形成尖锥状结构。
9.如权利要求8所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于，所述尖锥状结构包括相邻设置的两个凹陷部。
10.如权利要求8所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于，所述凹槽中填充有封装材料层以覆盖发光二极管晶粒。
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