CN104425681A - 发光二极管封装结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发光二极管封装结构，包含有一基板、一发光二极管芯片、一绝缘层，以及一荧光胶层，基板具有一正极接点及一负极接点，发光二极管芯片固定于基板且具有一正极端及一负极端，发光二极管的正、负极端分别电性连接基板的正、负极接点，此外，基板的表面设有一绝缘层，绝缘层环绕于发光二极管芯片的周围，绝缘层的表面设有一荧光胶层，荧光胶层包覆住发光二极管芯片。由此，本发明的发光二极管封装结构能够达到降低制造成本及缩小封装体积的效果。

Description

发光二极管封装结构及其制造方法

技术领域

本发明与发光二极管有关，尤指一种发光二极管封装结构及其制造方法。

背景技术

传统发光二极管的封装工艺是将发光二极管芯片固定在基板上之后，接着利用打线接合方式将多条导线（如金线）连接在发光二极管芯片与基板之间，最后再利用一封胶体（如环氧树脂）将发光二极管芯片进行封装，但是此封装结构会因为芯片的电路导通需求及导线的连接关系而无法有效减少整体厚度，导致在应用于产品时会缺乏竞争力。

为了解决上述问题，中华民国公开第201013858专利案是将晶粒配置在两个以上下堆栈方式设置的基板内，再搭配单面或双面的重新分配层（Redistribution Layer，RDL）来减少整体封装结构的厚度。然而，该专利的工艺相当复杂，实际上所能减少厚度的效果也是有限，并无法真正达到降低制造成本及减少封装厚度的目的。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种发光二极管封装结构，其能降低制造成本及减少封装厚度。

为了达成上述主要目的，本发明的发光二极管封装结构包含有一基板、一发光二极管芯片、一绝缘层，以及一荧光胶层。该基板具有一正极接点及一负极接点，该正、负极接点位于该基板的同一侧；该发光二极管芯片设于该基板且具有一正极端及一负极端，该发光二极管的正极端电性连接该基板的正极接点，该发光二极点的负极端电性接触该基板的负极接点；该绝缘层设于该基板且环绕于该发光二极管芯片的周围；该荧光胶层设于该绝缘层的表面且包覆住该发光二极管芯片。

本发明的次要目的在于提供一种所述发光二极管封装结构的制造方法，其能有效简化工艺。

为了达成上述次要目的，本发明的制造方法包含有下列步骤：A)对该基板的表面形成出一胶槽；B)形成一防焊层在该基板的表面，该防焊层具有一开口，使该基板的表面经由该开口暴露出该胶槽及一邻接该胶槽的负极接点区；C)电镀一导电层在该基板的负极接点区；D)去除该防焊层；E)形成一绝缘层于该基板的表面，该绝缘层具有一第二开口，使该基板的表面经由该第二开口暴露出该胶槽、该导电层，以及一邻接该胶槽的正极接点区；F)分别电镀一焊料层于该正极接点区及该导电层的表面，使该二焊料层分别形成该正极接点与该负极接点；G)借由一设于该胶槽内的导电胶而将该发光二极管芯片固定于该基板，并且使该发光二极管芯片的正、负极端分别粘合于该二焊料层；H)对该发光二极管芯片进行热压，使该二焊料层熔解而将该发光二极管芯片的正、负极端分别固定于该二焊料层所形成的正、负极接点；I)布设该荧光胶层于该绝缘层的表面，使该荧光胶层包覆住该发光二极管芯片。

由此，本发明的发光二极管使用单一基板即能完成该发光二极管芯片的封装工艺，相较于传统打线接合工艺或现有专利的制造方法，本发明的发光二极管封装结构更能有效降低制造成本及减少封装体积。

附图说明

图1是本发明第一实施例的结构示意图。

图2是本发明第一实施例的制造方法的流程图。

图3是本发明第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明所使用的附图标记为：10发光二极管封装结构  20基板

21纤维预浸材                     22第一金属层

221胶槽                          23第二金属层

24正极接点                       25负极接点

26防焊层                         262第一开口

27负极接点区                     28导电层

29焊料区                         30发光二极管芯片

32正极端                         34负极端

36导电胶                         38热压盘

40绝缘层                         42第二开口

50荧光胶层

52荧光胶层                       60发光二极管封装结构

70基板                           72透明层

74金属层

请参阅图1，为本发明第一实施例的发光二极管封装结构10，包含有一基板20、一发光二极管芯片30、一绝缘层40，以及一荧光胶层50。

基板20在本实施例中具有一纤维预浸材21、一第一金属层22，以及一第二金属层23。纤维预浸材21是由玻璃纤维及环氧树脂所构成的复合材料，第一、第二金属层22、23（在此以铜箔为例）分别贴设于纤维预浸材21的正、背两面。此外，基板20更具有一正极接点24及一负极接点25，正、负极接点24、25相对地设于第一金属层22的表面而位于基板20的同一侧。

发光二极管芯片30固定于基板20的第一金属层22的表面，并且具有一正极端32及一负极端34，发光二极管芯片30的正极端32电性连接基板20的正极接点24，发光二极管芯片30的负极端34电性连接基板20的负极接点25。

绝缘层40布设于基板20的第一金属层22的表面且环绕于发光二极管芯片30的周围，用以对基板20的正、负极接点24、25及发光二极管芯片30的正、负极端32、34提供绝缘保护效果。值得一提的是，绝缘层40的颜色以不吸光的白色为最佳选择，以避免吸收发光二极管芯片30所产生的光线而影响发光效果。

荧光胶层50设于绝缘层40的表面且包覆住发光二极管芯片30，用以提升发光二极管芯片30的发光效率。荧光胶层50是由环氧树脂与荧光粉混合而成。

以上为本发明的发光二极管芯片10的详细结构，以下再就本发明的制造方法进行说明，如图2所示：

步骤A)：对基板20的第一金属层22的表面以蚀刻技术形成出一胶槽221。

步骤B)：涂布一防焊层26在基板20的第一金属层22的表面且留有一第一开口262，使基板20的第一金属层22的表面经由第一开口262暴露出胶槽221及一邻接胶槽221的负极接点区27。

步骤C)：以电镀方式在基板20的负极接点区27形成一导电层28（材质以铜为最佳选择）。

步骤D)：去除防焊层26。

步骤E)：涂布绝缘层40于基板20的第一金属层22的表面且留有一第二开口42，使基板20的第一金属层22的表面经由第二开口42暴露出胶槽221、导电层28，以及一邻接胶槽221的正极接点区29。

步骤F)：以电镀方式分别于基板20的正极接点区29及导电层28的表面形成一焊料层（材质以锡铅合金为最佳选择），使两个焊料层分别形成基板20的正极接点24与负极接点25。

步骤G)：设置一导电胶36（如银胶）于基板20的胶槽221内，接着借由导电胶36将发光二极管芯片30固定于基板20的第一金属层22的表面，并在固定之后使发光二极管芯片30的正、负极端32、34分别粘合于其中一个焊料层。

步骤H)：借由一热压盘38对发光二极管芯片30进行热压合，使两焊料层熔解而将发光二极管芯片30的正、负极端32、34及两焊料层所形成的正、负极接点24、25固定在一起，以完成发光二极管芯片30与基板20之间的电性连接关系。

步骤I)：涂布荧光胶层50于绝缘层40的表面，使荧光胶层50包覆住发光二极管芯片30，如此即完成本发明的发光二极管封装结构10的制造。

综上所述，本发明第一实施例的发光二极管封装结构10使用单一基板20就能完成发光二极管芯片30的封装工艺，相较于传统打线接合工艺或现有专利所使用的两个上下堆栈的基板及重新分配层的布线设计，本发明的发光二极管封装结构10不但工艺相对简单而降低制造成本，同时更能有效减少封装体积而达到本发明的目的。

请再参阅图3，为本发明第二实施例的发光二极管封装结构60，其与前述实施例的主要差异在于基板70的结构不同。详而言之，基板70在本实施例中具有一透明层72，透明层72的材质以聚对苯二甲酸乙二酯（俗称PET）为最佳选择，透明层72的正面贴设有一金属层74（在此以铜箔为例），金属层74的表面涂布有绝缘层40，绝缘层40的表面再涂布有荧光胶层50，透明层72的背面涂布有另一荧光胶层52，荧光胶层52同样是由环氧树脂与荧光粉混合而成，使得发光二极管芯片30的光线可以从基板70的正、背两面同时发射出去。另一方面，本发明第二实施例的制造方法与前述实施例的制造方法的最大差别在于增加了将荧光胶体52涂布于基板70的透明层74的背面的流程，其余步骤则是几乎完全相同，故在此不再赘述其详细流程。

由此，本发明第二实施例的发光二极管封装结构60不但具有上述实施例的降低制造成本及减少封装厚度的特点，另外再利用基板70的透明层72及双面荧光胶层50、52的设计，使得本发明的发光二极管封装结构60可以达到双面发光的效果。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发光二极管封装结构，其特征在于，包含有：

一基板，具有一正极接点及一负极接点，该正、负极接点位于该基板的同一侧；

一发光二极管芯片，设于该基板且具有一正极端及一负极端，该正极端电性连接该基板的正极接点，该负极端电性连接该基板的负极接点；

一绝缘层，设于该基板且环绕于该发光二极管芯片的周围；以及

一荧光胶层，设于该绝缘层的表面且包覆住该发光二极管芯片。

2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中该基板具有一纤维预浸材、一第一金属层，以及一第二金属层，该纤维预浸材具有一正面及一背面，该第一、第二金属层分别设于该纤维预浸材的正、背两面；该正、负极接点设于该第一金属层的表面。

3.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中该基板具有一透明层及一金属层，该透明层具有一正面及一背面，该金属层设于该透明层的正面；该正、负极接点设于该金属层的表面。

4.如权利要求3所述的发光二极管封装结构，其中该透明层的背面设有另一荧光胶体。

5.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中该绝缘层为白色。

6.一种发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于，包含有下列步骤：

A)对一基板的表面形成一胶槽；

B)形成一防焊层在该基板的表面，该防焊层具有一第一开口，使该基板的表面经由该第一开口暴露出该胶槽及一邻接该胶槽的负极接点区；

C)电镀一导电层在该基板的负极接点区；

D)去除该防焊层；

E)形成一绝缘层于该基板的表面，该绝缘层具有一第二开口，使该基板的表面经由该第二开口暴露出该胶槽、该导电层，以及一邻接该胶槽的正极接点区；

F)分别电镀一焊料层于该正极接点区及该导电层的表面；

G)借由一设于该胶槽内的导电胶而将一发光二极管芯片固定于该基板，并且使该发光二极管芯片的一正极端及一负极端分别粘合于该二焊料层；

H)对该发光二极管芯片进行热压合，使该二焊料层熔解而将该发光二极管芯片的正、负极端分别固定于该二焊料层；以及

I)形成一荧光胶层于该绝缘层的表面，使该荧光胶层包覆住该发光二极管芯片。

7.如权利要求6所述的发光二极管封装结构的制造方法，其中该基板具有一纤维预浸材、一第一金属层，以及一第二金属层，该纤维预浸材具有一正面及一背面，该第一、第二金属层分别设于该纤维预浸材的正、背两面层；在步骤A)中是对该基板的第一金属层的表面蚀刻出该胶槽。

8.如权利要求6所述的发光二极管封装结构的制造方法，其中该基板具有一透明层及一金属层，该透明层具有一正面及一背面，该金属层设于该透明层的正面；在步骤A)中是对该基板的金属层蚀刻出该胶槽。

9.如权利要求8所述的发光二极管封装结构的制造方法，在步骤I)中，布设另一荧光胶体于该基板的透明层的背面。

10.如权利要求6所述的发光二极管封装结构的制造方法，在步骤E)中，该绝缘层为白色。