CN107482099A - 发光二极管封装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发光二极管封装结构，包括基板、设置于基板上且为形状互补的电极层与绝缘层、至少一发光单元及与绝缘层为一体成型的反射壳体。发光单元包括发光二极管芯片及封装于发光二极管芯片外表面的荧光胶体，发光二极管芯片安装于电极层与绝缘层上，荧光胶体与电极层呈间隔设置，并且荧光胶体与电极层间形成有3微米至10微米的缝隙。反射壳体设置于电极层与绝缘层上并充填缝隙，反射壳体包覆于发光单元的侧缘，反射壳体与发光单元各具有远离基板的顶平面，反射壳体的顶平面不高于发光单元的顶平面并且相距0至30微米。借此，避免发光二极管封装结构产生光形和亮度不良的问题。

Description

发光二极管封装结构
技术领域
本发明是涉及一种发光二极管，且还涉及一种发光二极管封装结构。
背景技术
现有的发光二极管封装结构包括有一基板、设置于上述基板的一电极层、安装于电极层的一发光二极管芯片及包覆上述发光二极管芯片的一荧光胶体。然而，所述荧光胶体也覆盖在电极层上，使得所述发光二极管芯片与电极层间，容易受到荧光胶体的影响而产生共晶不良的问题。
于是，本发明人认为上述缺陷可改善，潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。
发明内容
本发明实施例在于提供一种发光二极管封装结构，用来改善现有发光二极管封装结构可能产生的缺陷。
本发明实施例公开一种发光二极管封装结构，其中，所述发光二极管封装结构包括一基板、一电极层、一绝缘层、至少一发光单元、一反射壳体以及一焊垫层，所述基板具有位于相反两侧的一第一板面和一第二板面；所述电极层设置于所述基板的所述第一板面上；所述绝缘层设置于所述基板的所述第一板面上，所述绝缘层和所述电极层为形状互补，并且所述绝缘层和所述电极层共平面；至少一所述发光单元包括一发光二极管芯片及封装所述发光二极管芯片的一荧光胶体，所述发光二极管芯片安装于所述电极层与所述绝缘层上；其中，所述荧光胶体与所述电极层呈间隔设置，并且所述荧光胶体与所述电极层间形成有3微米至10微米的一缝隙；所述反射壳体设置于所述电极层与所述绝缘层上并充填所述缝隙，所述反射壳体包覆于所述至少一发光单元的侧缘；其中，所述反射壳体与所述至少一发光单元各具有远离所述基板的一顶平面，所述反射壳体的所述顶平面相对于所述基板的距离不大于所述至少一发光单元的所述顶平面相对于所述基板的距离，并且所述两个顶平面的间距为0至30微米；以及所述焊垫层电性连接所述电极层且位于所述基板的所述第二板面。
优选地，所述发光二极管封装结构进一步包括有一齐纳二极管芯片；其中，所述电极层包含有：一第一电极垫，包含有一第一固晶区块、一第一延伸区块及相连于所述第一固晶区块与所述第一延伸区块的一第一连接区块，并且所述第一固晶区块、所述第一连接区块及所述第一延伸区块共同包围形成有一第一缺口；以及一第二电极垫，包含有一第二固晶区块、一第二延伸区块及相连于所述第二固晶区块与所述第二延伸区块的一第二连接区块，所述第二固晶区块、所述第二延伸区块及所述第二连接区块分别相邻设置于所述第一固晶区块、所述第一延伸区块及所述第一连接区块，并且所述第二固晶区块、所述第二连接区块及所述第二延伸区块共同包围形成有一第二缺口，所述第一缺口与所述第二缺口分别朝向相互远离的方向，所述第一电极垫和所述第二电极垫呈镜像设置；其中，所述发光二极管芯片安装于所述第一固晶区块与所述第二固晶区块，而所述齐纳二极管芯片安装于所述第一延伸区块与所述第二延伸区块。
优选地，所述第一固晶区块与所述第二固晶区块的间距大于所述第一延伸区块与所述第二延伸区块的间距。
优选地，所述荧光胶体包覆于所述发光二极管芯片的顶面与侧面并裸露所述发光二极管芯片的电极，所述发光二极管芯片的顶面平行于所述荧光胶体的顶面，并且所述发光二极管芯片的顶面与所述荧光胶体的顶面间的最小间距为50微米至200微米。
优选地，所述发光二极管封装结构进一步包括有设置于所述电极层上的一齐纳二极管芯片，并且所述齐纳二极管芯片埋置于所述反射壳体内。
优选地，所述基板包含一陶瓷层和至少一突波吸收层，所述至少一突波吸收层位于所述陶瓷层的一侧，所述陶瓷层内埋置两个第一导电柱，所述电极层电性连接于所述两个第一导电柱，所述至少一突波吸收层内埋置有两个第二导电柱及至少两个金属层，所述两个第二导电柱连接所述至少两个金属层，以形成电容效应，所述两个第一导电柱分别电性连接所述两个第二导电柱，所述两个第二导电柱电性连接所述焊垫层。
优选地，所述发光二极管封装结构进一步包括有两个齐纳二极管芯片，并且所述至少一发光单元的数量限定为两个；其中，所述电极层包含有：两个第一电极垫，各呈L形构造并包含有一第一固晶区块以及垂直地相连于所述第一固晶区块的一第一延伸区块；以及两个第二电极垫，分别对应地设置于所述两个第一电极垫的内侧，每个所述第二电极垫各呈L形构造并包含有一第二固晶区块以及垂直地相连于所述第二固晶区块的一第二延伸区块；其中，所述两个第一电极垫的L形构造的角落分别对应地设置于所述基板的斜对向两个角落，并且两个所述第二电极垫的L形构造的角落分别对应地设置于所述两个第一电极垫的L形构造的角落内侧；任一所述第一固晶区块与相邻的所述第二固晶区块上安装有一个所述发光二极管芯片，而任一所述第一延伸区块及相邻的所述第二延伸区块电性连接于一个所述齐纳二极管芯片。
优选地，所述反射壳体与所述绝缘层为一体成型的构造。
本发明实施例也公开一种发光二极管封装结构，其中，所述发光二极管封装结构包括：一基板，具有位于相反两侧的一第一板面和一第二板面；一电极层，设置于所述基板的所述第一板面上；一发光单元，包括一发光二极管芯片及封装所述发光二极管芯片的一荧光胶体，所述发光二极管芯片安装于所述电极层上；其中，所述荧光胶体与所述电极层呈间隔设置，并且所述荧光胶体与所述电极层间形成有3微米至10微米的一缝隙；一辅助发光单元，安装于所述电极层上；一透光胶层，设置于所述基板上并充填所述缝隙，所述电极层及所述辅助发光单元埋置于所述透光胶层内，并且所述透光胶层包覆于所述发光单元的侧缘；其中，所述透光胶层与所述发光单元各具有远离所述基板的一顶平面，所述透光胶层的所述顶平面相对于所述基板的距离不大于所述发光单元的所述顶平面相对于所述基板的距离，并且所述两个顶平面的间距为0至30微米；以及一焊垫层，位于所述基板的所述第二板面，所述焊垫层电性连接于所述电极层，并且所述焊垫层具有至少两组电极焊垫，所述至少两组电极焊垫通过所述电极层而分别电性连接于所述发光单元与所述辅助发光单元。
优选地，所述辅助发光单元包括一紫外线发光二极管芯片；或者，所述辅助发光单元包括一红色发光二极管芯片、一绿色发光二极管芯片及一蓝色发光二极管芯片。
综上所述，本发明实施例所公开的发光二极管封装结构具有以下优点和有益效果：发光二极管封装结构通过所述荧光胶体与电极层间形成有3微米至10微米的缝隙，并且反射壳体(或透明胶层)充填于上述缝隙，借以避免荧光胶体溢胶影响所述发光二极管芯片与电极层间的电性连接，以降低产生共晶不良的机率。另外，反射壳体的顶平面不高于发光单元的顶平面并且相距0至30微米，借此，避免产生光形和亮度不良的问题。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。
附图说明
图1为本发明发光二极管封装结构实施例一的立体示意图。
图2为图1另一视角的立体示意图。
图3为图1的分解示意图。
图4为图2的分解示意图。
图5为图1省略发光单元与反射壳体后的俯视示意图。
图6A～图6J为本发明发光二极管封装结构的发光单元的剖视示意图。
图7为图1沿VⅡ-VⅡ剖线的剖视示意图。
图8为图1沿VⅢ-VⅢ剖线的剖视示意图。
图9为图8的A部位的局部放大示意图。
图10为图1增设均光层后的剖视示意图。
图11A～11D为本发明发光二极管封装结构的制作方法示意图。
图12为本发明发光二极管封装结构实施例二的立体示意图。
图13为图12另一视角的立体示意图。
图14为图12的分解示意图。
图15为图13的分解示意图。
图16为图12沿XVⅠ-XVⅠ剖线的剖视示意图。
图17为本发明发光二极管封装结构实施例三的立体示意图。
图18为图17另一视角的立体示意图。
图19为图17的分解示意图。
图20为图18的分解示意图。
图21为图17省略反射壳体后的俯视示意图。
图22为图17省略反射壳体、发光单元、齐纳二极管芯片后的俯视示意图。
图23为本发明发光二极管封装结构实施例四的立体示意图。
图24为图23另一视角的立体示意图。
图25为图23沿XXV-XXV剖线的剖视示意图。
图26为图23的分解示意图(省略透光胶层)。
图27为本发明发光二极管封装结构实施例五的立体示意图。
图28为图27另一视角的立体示意图。
图29为图27的分解示意图(省略透光胶层)。
具体实施方式
[实施例一]
请参阅图1至图11D，为本发明的实施例一，需先说明的是，本实施例对应图式所提及的相关数量与外形，仅用来具体地说明本发明的实施方式，以便于了解本发明的内容，而非用来局限本发明的保护范围。
如图1至图3所示，本实施例公开一种发光二极管封装结构100，包括一基板1、分别设置于所述基板1相反两个表面上的一电极层2与一焊垫层3、设置于所述基板1上且与电极层2为互补形状的一绝缘层4、设置于所述电极层2与绝缘层4上的一发光单元5与一齐纳二极管芯片6及与所述绝缘层4为一体成型的一反射壳体7。以下分别介绍所述发光二极管封装结构100的各个组件的构造，而后再说明各个组件间的连接关系。
如图3和图4所示，所述基板1大致呈矩形并具有位于相反两侧的一第一板面11与一第二板面12，并且基板1内埋置有两个导电柱13，而每个导电柱13的相反两端面分别裸露于所述第一板面11与第二板面12。所述电极层2设置于基板1的第一板面11上，而所述焊垫层3设置于基板1的第二板面12上。其中，所述电极层2包含有分离设置的一第一电极垫21与一第二电极垫22，并且所述第一电极垫21与第二电极垫22于本实施例中大致呈镜像对称设置，但不以此为限。
如图3、图4和图5所示，所述第一电极垫21包含有一第一固晶区块211、第一延伸区块212及相连于所述第一固晶区块211与第一延伸区块212的一第一连接区块213。所述第一固晶区块211、第一连接区块213及第一延伸区块212的排列方向平行于所述基板1的长度方向，并且所述第一固晶区块211的面积大于第一延伸区块212的面积，而第一延伸区块212的面积大于第一连接区块213的面积。
所述第二电极垫22包含有一第二固晶区块221、第二延伸区块222及相连于所述第二固晶区块221与第二延伸区块222的一第二连接区块223。所述第二固晶区块221、第二连接区块223及第二延伸区块222的排列方向平行于所述基板1的长度方向，并且所述第二固晶区块221的面积大于第二延伸区块222的面积，而所述第二延伸区块222的面积大于第二连接区块223的面积。
所述第二固晶区块221、所述第二连接区块223及所述第二延伸区块222分别相邻设置于所述第一固晶区块211、所述第一连接区块213及所述第一延伸区块212。所述第一固晶区块211与第二固晶区块221的间距D1大于所述第一延伸区块212与第二延伸区块222的间距D2。进一步地说，所述第一固晶区块211与第二固晶区块221的间距D1对应于(如：大致等于)所述发光单元5的两电极511的间距，所以能依据所述发光单元5的两电极511(如图4)的间距而加以调整。所述第一延伸区块212与第二延伸区块222的间距D2则是对应于(如：大致等于)所述齐纳二极管芯片6的两电极(未标示)的间距，所以能依据所述齐纳二极管芯片6的两电极的间距而加以调整。借此，所述发光单元5与齐纳二极管芯片6能被共同安装在所述第一电极垫21与第二电极垫22上，以达到缩小电极层2尺寸的效果。
于本实施例中，所述第一固晶区块211与第二固晶区块221的彼此相邻内边缘相互平行且形成150-200微米的间距D1(较佳为150微米)，所述第一延伸区块212与第二延伸区块222的彼此相邻内边缘相互平行且形成90-150微米的间距D2(较佳为90微米)，而所述第一连接区块213与第二连接区块223的彼此相邻内边缘的间距则自150微米渐缩至90微米，但本发明不以上述条件为限。
再者，所述第一固晶区块211、第一连接区块213及第一延伸区块212共同包围形成有U形的一第一缺口214。所述第二固晶区块221、第二连接区块223及第二延伸区块222共同包围形成有U形的一第二缺口224。上述第一缺口214与第二缺口224沿基板1的宽度方向而分别朝向相互远离的一侧，借以降低电极层2所覆盖的基板1第一板面11的面积，进而增加绝缘层4的覆盖面积，因此反射壳体7与基板1的结合性变好，避免制程中发生胶体密合不良，避免制造单颗发光二极管封装结构100时产生切割龟裂。
如图3和图4所示，所述焊垫层3包括有两个电极焊垫31及一散热焊垫32，所述两个电极焊垫31电性连接于电极层2，并通过所述电极层2而电性连接于所述发光单元5。进一步地说，每个电极焊垫31的面积小于散热焊垫32的面积，并且每个电极焊垫31的面积于本实施例中小于散热焊垫32的一半面积，但不受限于此。再者，所述两个电极焊垫31分别大致位于所述第一延伸区块212与第二延伸区块222的下方，并且所述两个电极焊垫31通过基板1内所埋置的两个导电柱13，而分别电性连接于所述第一延伸区块212与第二延伸区块222。所述散热焊垫32大致位于所述第一固晶区块211与第二固晶区块221的下方。
所述绝缘层4设置于基板1的第一板面11上，并且所述绝缘层4为互补于电极层2的构造。也就是说，所述绝缘层4是设置在基板1未设置有电极层2的第一板面11部位上，并且绝缘层4的侧缘切齐于基板1的侧缘。借此，通过所述第一电极垫21与第二电极垫22间设置有绝缘层4，以避免第一电极垫21与第二电极垫22间产生漏电流。
所述发光单元5于本实施例中是针对使用芯片级封装(chip scale package，CSP)的发光单元5，并且发光单元5包括一发光二极管芯片51及封装所述发光二极管芯片51的一荧光胶体52。其中，所述发光二极管芯片51与荧光胶体52间的相对关系可依设计者需求而加以调整，如图6A至图6E所示的发光单元5，或者，所述发光单元5可进一步包括有如图6F至图6J所示的一反射杯53，并且所述反射杯53位在发光单元5的外侧部位。须说明的是，所述发光单元5的构造于本实施例中大致对称于其中心轴，所以图6A至图6J是以剖视图呈现。
其中，本实施例是以图6A所示的发光单元5构造作一说明，也就是说，所述荧光胶体52包覆于发光二极管芯片51的顶面512与侧面513，并露出发光二极管芯片51底部的两电极511，荧光胶体52的底面523与发光二极管芯片51的底面514切齐。进一步地说，所述发光二极管芯片51的顶面512平行于荧光胶体52的顶面521(相当于发光单元5的顶平面521)，荧光胶体52的侧面522平行发光二极管芯片51的侧面513，并且所述发光二极管芯片51的顶面512与荧光胶体52的顶面521间的最小间距D3为50微米至200微米，但不受限于此。通过荧光胶体52包覆于发光二极管芯片51的顶面512和侧面513，能避免发光二极管芯片51所发出的光线自荧光胶体52外露。
再者，如图6B所示，荧光胶体52包覆于发光二极管芯片51的顶面512与侧面513，并露出发光二极管芯片51底部的两电极511，荧光胶体52的底缘与发光二极管芯片51的底面514切齐。所述发光二极管芯片51的顶面512平行于荧光胶体52的顶面521，荧光胶体52的侧面522不平行发光二极管芯片51的侧面513。也就是说，荧光胶体52的侧面522与荧光胶体52的顶面521交接处呈一锐角。此外，荧光胶体52的侧面522与发光二极管芯片51侧面513的交接处呈锐角。
如图6C所示，荧光胶体52包覆于发光二极管芯片51的顶面512与侧面513，并露出发光二极管芯片51底部的两电极511，荧光胶体52的底缘与发光二极管芯片51的底面514切齐。所述发光二极管芯片51的顶面512平行于荧光胶体52的顶面521，荧光胶体52的侧面522包含一第一侧面5221和一第二侧面5222，第一侧面5221与荧光胶体52的顶面521的交接处呈90度，第一侧面5221与第二侧面5222的交接处呈钝角，第二侧面5222与发光二极管芯片51侧面513的交接处呈锐角。
如图6D所示，荧光胶体52包覆于发光二极管芯片51的顶面512，且部分包覆发光二极管芯片51的侧面513，荧光胶体52露出发光二极管芯片51底部的两电极511和发光二极管芯片51的部分侧面513。所述发光二极管芯片51的顶面512平行于荧光胶体52的顶面521，荧光胶体52的侧面522包含一第一侧面5221和一第二侧面5222，第一侧面5221与荧光胶体52的顶面521的交接处呈90度，第一侧面5221与第二侧面5222的交接处呈钝角，第二侧面5222与发光二极管芯片51侧面513的交接处呈锐角。
如图6E所示，荧光胶体52呈片状且其顶面521大于发光二极管芯片51的顶面512，荧光胶体52仅包覆于发光二极管芯片51的顶面512。荧光胶体52露出发光二极管芯片51底部的两电极511和发光二极管芯片51的侧面513。所述发光二极管芯片51的顶面512平行于荧光胶体52的顶面521，荧光胶体52的底面523与发光二极管芯片51的顶面512切齐。
如图6F所示，发光单元5还包含一反射杯53，反射杯53设置在发光二极管芯片51的侧面513，反射杯53的顶面531与发光二极管芯片51的顶面512切齐，反射杯53的底面533与发光二极管芯片5的底面514切齐，荧光胶体52设置于发光二极管芯片51和反射杯53的顶面531，荧光胶体52的侧面522与反射杯53的侧面532互相切齐。
如图6G所示，发光单元5为图6A的变化实施态样，发光单元5还包含一反射杯53，反射杯53设置在荧光胶体52的侧面522，反射杯53的顶面531与荧光胶体52的顶面521互相切齐，反射杯53的底面533与荧光胶体52的底面523以及发光二极管芯片51的底面514互相切齐。
如图6H所示，发光单元5为图6E的变化实施态样，发光单元5还包含一反射杯53，反射杯53设置在荧光胶体52和发光二极管芯片51的侧面522、513，反射杯53的顶面531与荧光胶体52的顶面521互相切齐，反射杯53的底面533与发光二极管芯片51的底面514互相切齐。
如图6I所示，发光单元5为图6C的变化实施态样，发光单元5还包含一反射杯53，反射杯53设置在荧光胶体52的侧面522，反射杯53的顶面531与荧光胶体52的顶面521互相切齐，反射杯53的底面533与发光二极管芯片51的底面514互相切齐。反射杯53的内壁534具有一第一侧壁5341和一第二侧壁5342，荧光胶体52的第一侧面5221邻接反射杯53的第一侧壁5341，荧光胶体52的第二侧面5222邻接反射杯53的第二侧壁5342，反射杯53的内壁534具有两段结构。
如图6J所示，发光单元5为图6I的变化实施态样，发光单元5还包含一透明胶体54，所述透明胶体54设置于发光二极管芯片51的外侧缘，透明胶体54的顶面与发光二极管芯片51的顶面512互相切齐。荧光胶体52设置在发光二极管芯片51和透明胶体54的上方，反射杯53位于荧光胶体52和透明胶体54的外侧，反射杯53的顶面531与荧光胶体52的顶面521互相切齐，反射杯53的底面533与发光二极管芯片51的底面514互相切齐。反射杯53的内壁534具有一第一侧壁5341和一第二侧壁5342，荧光胶体52的侧面522邻接反射杯53的第一侧壁5341，透明胶体54的侧面邻接反射杯53的第二侧壁5342，反射杯53的内壁534具有两段结构。
于图6B-6J所示的每个发光单元5中，所述发光二极管芯片51的厚度大致为150微米，所述发光二极管芯片51的顶面512与荧光胶体52的顶面521间的最小间距D3(参考图6A)为100微米至180微米，并且所述荧光胶体52的侧边部位突伸出发光二极管芯片51顶面512大致50微米至150微米。
如图3及图7至图9所示，所述发光单元5安装于所述电极层2与所述绝缘层4上，并且所述荧光胶体52与电极层2呈间隔设置。其中，所述发光二极管芯片51的两电极511分别安装于所述第一固晶区块211与第二固晶区块221，而所述齐纳二极管芯片6为覆晶形式，齐纳二极管芯片6的两电极则分别安装于第一延伸区块212与第二延伸区块222，但不受限于此。例如：齐纳二极管芯片6可以是打线形式，齐纳二极管芯片6安装于第一延伸区块212，并以打线方式连接第二延伸区块222，或者齐纳二极管芯片6安装于第二延伸区块222，并以打线方式连接第一延伸区块212。再者，所述荧光胶体52与电极层2间形成有3微米(μm)至10微米的一缝隙G(如图9)，借以避免荧光胶体52影响所述发光单元5与电极层2间的电性连接，以降低产生共晶不良的机率。
所述反射壳体7的材质等同于所述绝缘层4的材质(例如：白色硅胶)，并且所述反射壳体7与绝缘层4为一体成型的构造，也相当于所述反射壳体7设置于绝缘层4上。其中，所述反射壳体7于本实施例中能反射所述发光单元5所发出光线的至少80％，但不以此为限。
所述反射壳体7设置于所述电极层2与绝缘层4上并充填所述缝隙G，所述反射壳体7包覆于所述发光单元5的侧缘并且将所述齐纳二极管芯片6埋置于内。其中，所述反射壳体7具有一顶平面71及一外侧面72。上述反射壳体7的顶平面71和基板1第一板面11间的距离不高于所述发光单元5的顶平面521和基板1第一板面11间的距离，而所述两个顶平面71、521的间距D4(如图9)为0至30微米。进一步地说，所述两个顶平面71、521于本实施例中相互平行，并且所述两个顶平面71、521的间距D4较佳为15微米至30微米，但不受限于此。所述反射壳体7的外侧面72切齐于所述基板1的侧缘以及绝缘层4的侧缘，并且所述外侧面72与发光单元5侧缘间的最小间距D5(如图7)不小于100微米，较佳为100-500微米。借此，所述发光二极管封装结构100通过设置有上述反射壳体7，而能有效地提升发光单元5的正向出光效率并且能够有效地避免产生黄晕和蓝晕问题。再者，所述齐纳二极管芯片6埋置于反射壳体7，以有效地避免齐纳二极管芯片6影响发光二极管封装结构100的出光效率。
此外，请参阅图10所示，本实施例的发光二极管封装结构100可进一步包括有设置于所述荧光胶体52上的一均光层8。其中，本实施例的均光层8是设置于所述发光单元5的顶平面521以及反射壳体7的顶平面71，并且均光层8的厚度D6不大于50微米(较佳为10-50微米)，均光层8包含2％至5％重量百分比的二氧化硅或二氧化钛，但不受限于此。借此，所述发光二极管封装结构100通过设置有均光层8，而能有效地提升色均匀度。
以下接着说明本实施例发光二极管封装结构100的制造方法，请参阅图11A至图11D，为上述制造方法所包含的步骤S110至S150。其中，有关各个组件间的细部连接关系请参考上述说明，在此不再加以赘述。
步骤S110：如图11A和图11B所示，在一基板模块10的相反两表面分别设置有多个电极层2与多个焊垫层3(图中未示出)，将多个发光单元5分别安装于上述多个电极层2，并且将多个齐纳二极管芯片6分别安装于上述多个电极层2。其中，所述基板模块10即为多个所述基板1一体相连的构造。
步骤S130：如图11B和图11C所示，在所述基板模块10上模制成型(Molding)一绝缘模块40与一反射壳体模块70，覆盖多个所述电极层2、多个所述齐纳二极管芯片6及多个所述发光单元5的侧面，并且每个发光单元5仅有顶平面521裸露于反射壳体模块70外。其中，所述绝缘模块40即为多个所述绝缘层4一体相连的构造，所述反射壳体模块70即为多个所述反射壳体7一体相连的构造，并且所述绝缘模块40与反射壳体模块70能于单个流程制造完成或是以两个流程分别制造，在此不加以限制。
步骤S150：如图11C和图11D所示，切割上述反射壳体模块70、绝缘模块40及基板模块10，以形成多个发光二极管封装结构100。此外，上述说明是以制造四个发光二极管封装结构100为例，但本发明不受限于此。
[实施例二]
请参阅图12至图16，为本发明的实施例二，本实施例与上述实施例一类似，相同处则不在加以赘述，而所述两个实施例的主要差异在于本实施例的发光二极管封装结构100未设置有实施例一所述的齐纳二极管芯片6，以下大致说明本实施例不同于实施例一的技术特征。
如图14至图16所示，所述基板1大致呈方形并包含有一陶瓷层14及分别设置于陶瓷层14相反两表面的两个突波吸收层(varistor layer)15。其中，在其他未绘示的实施例中，所述两个突波吸收层15可以仅位于所述陶瓷层14的一侧。本实施例的所述陶瓷层14内埋置两个第一导电柱131，所述电极层2电性连接于所述两个第一导电柱131，每个所述突波吸收层15内埋置有两个第二导电柱132及至少两个金属层151，所述两个第二导电柱132连接所述至少两个金属层151，以形成电容效应，所述陶瓷层14内的第一导电柱131分别电性连接所述突波吸收层15内的第二导电柱132，所述第二导电柱132电性连接所述焊垫层3。进一步地说，每个第一导电柱131与相邻的两个第二导电柱132为一体成型的构造并相当于所述导电柱13。突波吸收层15的材料的主成分为氧化锌，金属层的材料可为银、金、铜、镍钯金等。借此，本实施例所提供的基板1能具备有所述齐纳二极管芯片6的功能，因而能通过省略齐纳二极管芯片6而缩小发光二极管封装结构100的尺寸。
如图14和图15所示，所述电极层2设置于基板1的第一板面11并且包含有大致呈矩形的一第一电极垫21与一第二电极垫22，而所述焊垫层3设置于基板1的第二板面12并且包含有大致呈矩形的两个电极焊垫31。其中，所述第一电极垫21与第二电极垫22的任一长度方向大致垂直于任一电极焊垫31的长度方向，借以避免发光二极管封装结构100在制造过程中，因为不同材质的热膨胀系数差异，而产生翘曲(warpage)。
再者，所述两个导电柱13(也就是第一导电柱131和第二导电柱132)分别位在基板1的两个斜对向角落，并且所述第一电极垫21与第二电极垫22通过所述两个导电柱13(也就是第一导电柱131和第二导电柱132)而分别电性连接于所述两个电极焊垫31。
所述发光单元5安装于所述电极层2上，并且所述发光二极管芯片51的两个电极511分别电性连接于所述第一电极垫21与第二电极垫22。其中，所述发光单元5的中心大致位于发光二极管封装结构100的中心轴上，也就是说，所述发光单元5是位在发光二极管封装结构100的光学中心。
再者，如图12所示，所述绝缘层4与反射壳体7为相同材质且为一体成型的构造，并且反射壳体7包围在所述发光单元5的侧缘。其中，所述反射壳体7的外侧面72切齐于所述基板1的侧缘，而所述反射壳体7的外侧面72与所述发光单元5的侧缘相互平行并且形成不小于100微米的间距D5，较佳为100-500微米。
[实施例三]
请参阅图17至图22，为本发明的实施例三，本实施例类似于实施例一，所述两个实施例的相同处则不再加以赘述，而两个实施例的主要差异在于本实施例的发光二极管封装结构100所包含的发光单元5的数量以及齐纳二极管芯片6的数量各为两个，以下大致说明本实施例不同于实施例一的技术特征。
如图17至图20所示，所述电极层2设置于基板1的第一板面11，并且本实施例的电极层2相对于垂直所述基板1的一中心轴线呈180度旋转对称设置。所述电极层2包含有两个第一电极垫21与分别对应地设置于所述两个第一电极垫21内侧的两个第二电极垫22。其中，所述每个第一电极垫21呈L形构造并包含有一第一固晶区块211以及垂直地相连于所述第一固晶区块211的一第一延伸区块212；每个所述第二电极垫22呈L形构造并包含有一第二固晶区块221以及垂直地相连于所述第二固晶区块221的一第二延伸区块222。
再者，如图20至图22所示，所述两个第一电极垫21的L形构造的角落分别对应地设置于所述基板1的斜对向两个角落，并且所述两个第二电极垫22的L形构造的角落分别对应地设置于所述两个第一电极垫21的L形构造的角落内侧。所述任一第二电极垫22的第二延伸区块222对应设置于另一第二电极垫22的L形构造的角落内侧。借此，所述电极层2通过上述第一电极垫21与第二电极垫22的排列设置，以有效地降低所需占用的第一板面11面积，并能缩小所述两个发光单元5的间距D7(如图21)，进而提升所述发光二极管封装结构100的出光效果。
进一步地说，如图22所示，所述第一固晶区块211与相邻的第二固晶区块221的间距D1大于所述第一延伸区块212与相邻的第二延伸区块222的间距D2。而于本实施例中，任一所述第一固晶区块211与相邻的所述第二固晶区块221间的间距D1为90-150微米(较佳为90微米)，任一所述第一延伸区块212及相邻的所述第二延伸区块222间的间距D2为150-200微米(较佳为150微米)，但并不以此为限。
所述两个发光单元5所各自包括的发光二极管芯片51的色温彼此相异，例如所述两个发光单元5所包括的其中一个所述发光二极管芯片51的暖色温为1500K至4000K，其中另一个所述发光二极管芯片51的冷色温为4000K至9000K，使得发光二极管封装结构100同时具备冷暖双色温。
再者，如图20至图22所示，任一所述第一固晶区块211与相邻的所述第二固晶区块221上安装有一个所述发光二极管芯片51，并且所述两个发光单元5的间距D7为0.1毫米(mm)-0.5毫米，较佳介于0.3毫米-0.5毫米，最佳为0.45毫米，所述两个发光单元5的间距D7于本实施例中为0.45毫米，但不受限于此。任一所述第一延伸区块212及相邻的所述第二延伸区块222电性连接于一个所述齐纳二极管芯片6。其中，所述齐纳二极管芯片6可采用覆晶式芯片或垂直式芯片，在此不加以限制。
所述焊垫层3设置于基板1的第二板面12，并且焊垫层3具有两组电极焊垫31，而每组的电极焊垫31包括两个电极焊垫31。所述焊垫层3通过埋置于基板1内的四个导电柱13而电性连接于电极层2，并且每组电极焊垫31的两个电极焊垫31分别电性连接于相邻设置的第一电极垫21与第二电极垫22。所述两组电极焊垫31通过所述电极层2而分别电性连接于所述两个发光单元5。借此，所述发光二极管封装结构100能通过两组电极焊垫31而分别控制所述两个发光单元5，以提供用户更广泛的操作模式。
[实施例四]
请参阅图23至图26，为本发明的实施例四，本实施例类似于实施例三，所述两个实施例的相同处则不再加以赘述，而两个实施例的主要差异在于本实施例以透光胶层9取代实施例三中的绝缘层4与反射壳体7，并且以辅助发光单元5’取代实施例三中的其中一个发光单元5，以下大致说明本实施例不同于实施例三的技术特征。
所述辅助发光单元5’于本实施例中为一紫外线发光二极管芯片51’并且安装于所述电极层2上，但不受限于此。所述透光胶层9设置于所述基板1的第一板面11上并充填发光单元5与电极层2间的缝隙G。所述电极层2及辅助发光单元5’埋置于透光胶层9内，并且所述透光胶层9包覆于发光单元5的侧缘。透光胶层9的顶平面与发光单元5荧光胶体的顶平面521共平面。其中，所述透光胶层9具有远离基板1的一顶平面91以及切齐于基板1侧缘的一外侧面92，所述透光胶层9的顶平面91相对于基板1的距离不大于所述发光单元5的顶平面521相对于基板1的距离，并且所述两个顶平面91、521的间距D4(类似图9)为0至30微米。进一步地说，所述两个顶平面91、521于本实施例中相互平行，并且所述两个顶平面91、521的间距D4较佳为15微米至30微米，但不受限于此。
所述电极层2与所述焊垫层3分别位于所述基板1的第一板面11与第二板面12。其中，所述焊垫层3通过埋置于基板1内的多个导电柱(图中未示出)而电性连接于电极层2，并且所述焊垫层3具有两组电极焊垫31，所述两组电极焊垫31通过所述电极层2而分别电性连接于所述发光单元5与辅助发光单元5’。
更详细地说，所述电极层2包含两组电极垫21、22、21’、22’，一组为供发光单元5设置的第一电极垫21和第二电极垫22，另一组为供辅助发光单元5’设置的第一电极垫21’及第二电极垫22’。供发光单元5设置的第一电极垫21具有一第一固晶区块211及自第一固晶区块211延伸的一第一延伸区块212，供发光单元5设置的第二电极垫22具有一第二固晶区块221及自第二固晶区块221延伸的一第二延伸区块222，第一电极垫21及第二电极垫22的外轮廓大致呈L形。供辅助发光单元5’设置的第一电极垫21’具有一第一固晶区块211’及自第一固晶区块211’延伸的一第一延伸区块212’，两个所述第一延伸区块212、212’彼此相邻设置，第二电极垫22’呈长形且长度大致等于第一电极垫21’的长度。
须说明的是，第一电极垫21的第一固晶区块211和第二电极垫22的第二固晶区块221供覆晶式的发光单元5设置，第一电极垫21的第一延伸区块212供齐纳二极管芯片6设置，齐纳二极管芯片6以打线连接第二电极垫22的第二延伸区块222。第一电极垫21’的第一固晶区块211’供辅助发光单元5’设置，第一电极垫21’的第一延伸区块212’供齐纳二极管芯片6设置，齐纳二极管芯片6以打线连接第二电极垫22’。
[实施例五]
请参阅图27至图29，为本发明的实施例五，本实施例类似于实施例四，所述两个实施例的相同处则不再加以赘述，而两个实施例的主要差异在于本实施例的辅助发光单元5’包括一红色发光二极管芯片52’、一绿色发光二极管芯片53’及一蓝色发光二极管芯片54’，并且对应于所述辅助发光单元5’的其他组件(如：基板1、电极层2、焊垫层3、齐纳二极管芯片6及透光胶层9)作尺寸与数量上的相对应变更。
更详细地说，所述电极层2包含有四个第一电极垫21、21’及分别邻设于上述四个第一电极垫21、21’的四个第二电极垫22、22’。所述电极层2包含的第一电极垫21、21’及第二电极垫22、22’可区分为四组，发光单元5安装于其中一组第一电极垫21及第二电极垫22，而所述红色发光二极管芯片52’、绿色发光二极管芯片53’及蓝色发光二极管芯片54’则分别安装于构造相同的其余三组第一电极垫21’及第二电极垫22’。
其中，所述发光单元5与红色发光二极管芯片52’所对应的两组第一电极垫21、21’及第二电极垫22、22’大致等同于实施例四的电极层2构造，并且红色发光二极管芯片52’所对应的第一电极垫21’及第二电极垫22’的外轮廓大致镜像对称于蓝色发光二极管芯片54’所对应的第一电极垫21’及第二电极垫22’的外轮廓，而绿色发光二极管芯片53’所对应的第一电极垫21’及第二电极垫22’的外轮廓以及蓝色发光二极管芯片54’所对应的第一电极垫21’及第二电极垫22’的外轮廓是相对于垂直基板1且位在相对应两个第一延伸区块212’间的一轴线而呈180度旋转对称。而四个齐纳二极管芯片6则分别安装于四个第一延伸区块212、212’上并且大致呈直线状排列。
另，所述透光胶层9具有远离基板1的一顶平面91以及切齐于基板1侧缘的一外侧面92，所述透光胶层9的顶平面91相对于基板1的距离不大于所述发光单元5的顶平面521相对于基板1的距离，并且所述两个顶平面91、521的间距D4(类似图9)为0至30微米。进一步地说，所述两个顶平面91、521于本实施例中相互平行，并且所述两个顶平面91、521的间距D4较佳为15微米至30微米，但不受限于此。
所述焊垫层3具有四组电极焊垫31，所述四组电极焊垫31通过所述电极层2而分别电性连接于所述发光单元5的发光二极管芯片51以及所述辅助发光单元5’的红色发光二极管芯片52’、绿色发光二极管芯片53’、与蓝色发光二极管芯片54’。
[本发明实施例的技术功效]
综上所述，本发明实施例所公开的发光二极管封装结构通过所述荧光胶体与电极层间形成有3微米至10微米的缝隙G，并且反射壳体(或透明胶层)充填于上述缝隙，借以避免荧光胶体影响所述发光二极管芯片与电极层间的电性连接，以降低产生共晶不良的机率。另外，反射壳体的顶平面不高于发光单元的顶平面并且相距0至30微米，借此，避免产生光形和亮度不良的问题。
进一步地说，于实施例一中，通过所述电极层的构造，而使所述发光单元与齐纳二极管芯片能被共同安装在所述第一电极垫与第二电极垫上，以达到缩小电极层尺寸的效果。并且，所述电极层的第一缺口与第二缺口沿基板的宽度方向而分别朝向相互远离的一侧，借以降低电极层所覆盖的基板第一板面的面积，进而增加绝缘层的覆盖面积。再者，通过所述第一电极垫与第二电极垫间设置有绝缘层，以避免第一电极垫与第二电极垫间产生漏电流。所述发光二极管芯片的顶面和侧面与荧光胶体的顶面和侧面为平行且等距，借以使所述发光单元能避免发光二极管芯片所发出的光线自荧光胶体外露。另，所述发光二极管封装结构通过设置有反射壳体并且齐纳二极管芯片埋置于反射壳体内，借以能有效地提升发光单元的正向出光效率并且能够有效地避免产生黄晕和蓝晕问题。此外，所述发光二极管封装结构通过设置有均光层，而能有效地提升色均匀度。
于实施例二中，所述基板具备有齐纳二极管芯片的功能，因而能通过省略齐纳二极管芯片，借以缩小发光二极管封装结构的尺寸，并且能够令发光单元可以被设置在发光二极管封装结构的光学中心。再者，所述第一电极垫与第二电极垫的任一长度方向大致垂直于任一电极焊垫的长度方向，借以避免发光二极管封装结构在制造过程中，因为不同材质的热膨胀系数差异，而产生翘曲。
于实施例三中，所述电极层通过上述第一电极垫与第二电极垫的排列设置，以有效地降低所需占用的第一板面的面积，并能缩小所述两个发光单元的间距，进而提升所述发光二极管封装结构的出光效果。再者，所述发光二极管封装结构能通过两组电极焊垫而分别控制所述两个发光单元，以提供用户更广泛的操作模式。
于实施例四和五中，所述透光胶层用来取代实施例三中的绝缘层与反射壳体，并且以辅助发光单元用来取代实施例三中的其中一个发光单元，借以使所述发光二极管封装结构的应用范围更为广泛。
以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非用来局限本发明的保护范围，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一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包括：
一基板，具有位于相反两侧的一第一板面和一第二板面；
一电极层，设置于所述基板的所述第一板面上；
一绝缘层，设置于所述基板的所述第一板面上，所述绝缘层和所述电极层为形状互补，并且所述绝缘层和所述电极层共平面；
至少一发光单元，包括一发光二极管芯片及封装所述发光二极管芯片的一荧光胶体，所述发光二极管芯片安装于所述电极层与所述绝缘层上；其中，所述荧光胶体与所述电极层呈间隔设置，并且所述荧光胶体与所述电极层间形成有3微米至10微米的一缝隙；
一反射壳体，设置于所述电极层与所述绝缘层上并充填所述缝隙，所述反射壳体包覆于所述至少一发光单元的侧缘；其中，所述反射壳体与所述至少一发光单元各具有远离所述基板的一顶平面，所述反射壳体的所述顶平面相对于所述基板的距离不大于所述至少一发光单元的所述顶平面相对于所述基板的距离，并且所述两个顶平面的间距为0至30微米；以及
一焊垫层，电性连接所述电极层且位于所述基板的所述第二板面。
2.根据权利要求1所述的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进一步包括有一齐纳二极管芯片；其中，所述电极层包含有：
一第一电极垫，包含有一第一固晶区块、一第一延伸区块及相连于所述第一固晶区块与所述第一延伸区块的一第一连接区块，并且所述第一固晶区块、所述第一连接区块及所述第一延伸区块共同包围形成有一第一缺口；以及
一第二电极垫，包含有一第二固晶区块、一第二延伸区块及相连于所述第二固晶区块与所述第二延伸区块的一第二连接区块，所述第二固晶区块、所述第二延伸区块及所述第二连接区块分别相邻设置于所述第一固晶区块、所述第一延伸区块及所述第一连接区块，并且所述第二固晶区块、所述第二连接区块及所述第二延伸区块共同包围形成有一第二缺口，所述第一缺口与所述第二缺口分别朝向相互远离的方向，所述第一电极垫和所述第二电极垫呈镜像设置；
其中，所述发光二极管芯片安装于所述第一固晶区块与所述第二固晶区块，而所述齐纳二极管芯片安装于所述第一延伸区块与所述第二延伸区块。
3.根据权利要求2所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述第一固晶区块与所述第二固晶区块的间距大于所述第一延伸区块与所述第二延伸区块的间距。
4.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述荧光胶体包覆于所述发光二极管芯片的顶面与侧面并裸露所述发光二极管芯片的电极，所述发光二极管芯片的顶面平行于所述荧光胶体的顶面，并且所述发光二极管芯片的顶面与所述荧光胶体的顶面间的最小间距为50微米至200微米。
5.根据权利要求1所述的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进一步包括有设置于所述电极层上的一齐纳二极管芯片，并且所述齐纳二极管芯片埋置于所述反射壳体内。
6.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述基板包含一陶瓷层和至少一突波吸收层，所述至少一突波吸收层位于所述陶瓷层的一侧，所述陶瓷层内埋置两个第一导电柱，所述电极层电性连接于所述两个第一导电柱，所述至少一突波吸收层内埋置有两个第二导电柱及至少两个金属层，所述两个第二导电柱连接所述至少两个金属层，以形成电容效应，所述两个第一导电柱分别电性连接所述两个第二导电柱，所述两个第二导电柱电性连接所述焊垫层。
7.根据权利要求1所述的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进一步包括有两个齐纳二极管芯片，并且所述至少一发光单元的数量限定为两个；其中，所述电极层包含有：
两个第一电极垫，各呈L形构造并包含有一第一固晶区块以及垂直地相连于所述第一固晶区块的一第一延伸区块；以及
两个第二电极垫，分别对应地设置于所述两个第一电极垫的内侧，每个所述第二电极垫各呈L形构造并包含有一第二固晶区块以及垂直地相连于所述第二固晶区块的一第二延伸区块；
其中，所述两个第一电极垫的L形构造的角落分别对应地设置于所述基板的斜对向两个角落，并且两个所述第二电极垫的L形构造的角落分别对应地设置于所述两个第一电极垫的L形构造的角落内侧；任一所述第一固晶区块与相邻的所述第二固晶区块上安装有一个所述发光二极管芯片，而任一所述第一延伸区块及相邻的所述第二延伸区块电性连接于一个所述齐纳二极管芯片。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述反射壳体与所述绝缘层为一体成型的构造。
9.一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包括：
一基板，具有位于相反两侧的一第一板面和一第二板面；
一电极层，设置于所述基板的所述第一板面上；
一发光单元，包括一发光二极管芯片及封装所述发光二极管芯片的一荧光胶体，所述发光二极管芯片安装于所述电极层上；其中，所述荧光胶体与所述电极层呈间隔设置，并且所述荧光胶体与所述电极层间形成有3微米至10微米的一缝隙；
一辅助发光单元，安装于所述电极层上；
一透光胶层，设置于所述基板上并充填所述缝隙，所述电极层及所述辅助发光单元埋置于所述透光胶层内，并且所述透光胶层包覆于所述发光单元的侧缘；其中，所述透光胶层与所述发光单元各具有远离所述基板的一顶平面，所述透光胶层的所述顶平面相对于所述基板的距离不大于所述发光单元的所述顶平面相对于所述基板的距离，并且所述两个顶平面的间距为0至30微米；以及
一焊垫层，位于所述基板的所述第二板面，所述焊垫层电性连接于所述电极层，并且所述焊垫层具有至少两组电极焊垫，所述至少两组电极焊垫通过所述电极层而分别电性连接于所述发光单元与所述辅助发光单元。
10.根据权利要求9所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述辅助发光单元包括一紫外线发光二极管芯片；或者，所述辅助发光单元包括一红色发光二极管芯片、一绿色发光二极管芯片及一蓝色发光二极管芯片。
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