CN108987548A - 发光二极管封装结构及其制作方法、平面光源模组 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管封装结构，包括：至少一发光二极管芯片，每一所述发光二极管芯片包括一第一底面；一封装层，覆盖于每一所述发光二极管芯片上且包覆每一所述发光二极管芯片，所述封装层用于将所述发光二极管芯片发出的光线转换为特定波长的光线，所述封装层包括朝向所述第一底面设置的一第二底面、垂直于所述第二底面设置的一第一侧面、以及连接所述第二底面和所述第一侧面且远离所述发光二极管芯片凸出的一凸面，所述凸面用于将转换后得到的特定波长的光线反射至所述第一侧面；以及一第一覆盖层，覆盖于所述封装层上，所述第一侧面外露于所述第一覆盖层。

Description

发光二极管封装结构及其制作方法、平面光源模组
技术领域
本发明涉及发光二极管领域，尤其涉及一种发光二极管封装结构及其制作方法、以及具有该发光二极管封装结构的平面光源模组。
背景技术
现如今，发光二极管(light emitting diode，LED)光源被广泛应用于照明(如一般照明或车用照明)或平面光源模组等领域。对于平面光源模组来说，其还包括设置于LED光源的顶部或侧面的导光板，该导光板用于将所述LED光源所发出的光线向所述导光板的出光面均匀出射。然而，部分所述LED光源所发射的光线并不能完全进入导光板，导致现有的平面光源模组的光耦合效率较低，使得必须增大导光板的厚度来提高光线入射率，而这并不利于平面光源模组薄型化。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种发光二极管封装结构以及具有该发光二极管封装结构的平面光源模组，从而解决以上问题。
另，还有必要提供一种上述发光二极管封装结构的制作方法。
本发明较佳实施方式提供一种发光二极管封装结构，包括：至少一发光二极管芯片，每一所述发光二极管芯片包括一第一底面；一封装层，覆盖于每一所述发光二极管芯片上且包覆每一所述发光二极管芯片，所述封装层用于将所述发光二极管芯片发出的光线转换为特定波长的光线，所述封装层包括朝向所述第一底面设置的一第二底面、垂直于所述第二底面设置的一第一侧面、以及连接所述第二底面和所述第一侧面且远离所述发光二极管芯片凸出的一凸面，所述凸面用于将转换后得到的特定波长的光线反射至所述第一侧面；以及一第一覆盖层，覆盖于所述封装层上，所述第一侧面外露于所述第一覆盖层。
本发明较佳实施方式还提供一种平面光源模组，包括一导光板，所述平面光源模组还包括如前所述的发光二极管封装结构，该导光板包括一入光面，所述入光面与所述第一侧面相对。
本发明较佳实施方式还提供一种发光二极管封装结构的制作方法，包括：提供多个发光二极管芯片，并将所述发光二极管芯片阵列排布于一承载板上，相邻的每两列所述发光二极管芯片构成一发光二极管芯片单元；在每一发光二极管芯片单元上覆盖一封装膜，使所述封装膜覆盖该发光二极管芯片单元的每一发光二极管芯片，每一封装膜包括远离所述发光二极管芯片凸出的一弧面；在所述封装膜上覆盖一第一覆盖膜，并使所述第一覆盖膜覆盖每一封装膜的所述弧面且填充相邻两封装膜之间的间隙；移除该承载板；以及沿相邻的两发光二极管芯片单元之间的中间位置以及每一发光二极管芯片单元的中间位置进行切割，且切割面平行于所述发光二极管芯片单元中的发光二极管芯片的排列方向，从而得到多个所述发光二极管封装结构。
将本发明的制备方法制备的发光二极管封装结构应用至平面光源模组时，由于所述封装层包括远离所述发光二极管芯片凸出的凸面，所述凸面能够将所述发光二极管芯片发射的光线反射至所述封装层的侧面，使得绝大部分光线可经所述封装层的侧面射出，并直接入射至所述平面光源模组的导光板。如此，有利于提高所述平面光源模组的光耦合效率，还有利于减小所述导光板的厚度以使所述平面光源模组薄型化。
附图说明
图1为本发明一较佳实施方式提供的发光二极管封装结构的结构示意图。
图2为图1所示的发光二极管封装结构沿II-II的剖视图。
图3为包括图1所示的发光二极管封装结构的平面光源模组的结构示意图。
图4为本发明另一实施方式提供的发光二极管封装结构的结构示意图。
图5为制备图4所示的发光二极管封装结构的制作方法的流程图。
图6为将多个发光二极管芯片阵列排布于一承载板上后得到多个发光二极管芯片单元的示意图。
图7为图6所示的将多个发光二极管芯片阵列排布于承载板上的另一角度的示意图。
图8为在图6所示的发光二极管芯片单元上覆盖一封装膜后的示意图。
图9为图8所示的在发光二极管芯片单元上覆盖封装膜的另一角度的示意图。
图10为在图8所示的封装膜上覆盖一第一覆盖膜后的示意图。
图11为图8所示的在封装膜上覆盖第一覆盖膜的另一角度的示意图。
图12为移除图10所示的承载板后的示意图。
图13为在图12所示的发光二极管芯片的导电凸块上覆盖一图形化金属层后的示意图。
图14为在图13所示的图形化金属层上覆盖一第二覆盖膜后的示意图。
图15为对图14所示的发光二极管芯片单元进行切割的示意图。
主要元件符号说明
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
请参阅图1至图2，本发明一较佳实施例提供一发光二极管封装结构100，其包括至少一发光二极管芯片10、一封装层20以及一第一覆盖层30。所述发光二极管封装结构100可藉由芯片级封装技术(Chip Scale Package,CSP)制成。图1示出所述发光二极管封装结构100仅包括一个发光二极管芯片10。在其它实施方式中，当所述发光二极管芯片10的数量大于一个时，所述发光二极管芯片10沿直线排列。
每一所述发光二极管芯片10包括一第一底面11，该第一底面11上设有电性不同的一对导电凸块110。所述发光二极管芯片10还包括与所述第一底面11相对设置的一发光面12。所述发光二极管芯片10可通过所述发光面12发射光线。在本实施方式中，所述导电凸块110为焊锡凸块。
所述封装层20覆盖于每一所述发光二极管芯片10上，且包覆每一所述发光二极管芯片10。所述封装层20用于将所述发光二极管芯片10发出的光线转换为特定波长的光线。所述封装层20包括朝向所述第一底面设置的一第二底面21、垂直于所述第二底面21设置的一第一侧面22、以及连接所述第二底面21和所述第一侧面22且远离所述发光二极管芯片10凸出的一凸面23。所述导电凸块110远离所述第一底面11的顶部外露于所述第二底面21。所述凸面23用于将转换后得到的特定波长的光线反射至所述第一侧面22。其中，当所述发光二极管芯片10的数量大于一个时，所述第一侧面22与所述发光二极管芯片10的排列方向平行。所述封装层20可包括荧光材料。
所述第一覆盖层30覆盖于所述封装层20上，所述第一侧面22外露于所述第一覆盖层30，从而使所述转换后得到的特定波长的光线可直接经由所述第一侧面22射出所述发光二极管封装结构100(即所述发光二极管芯片10所发射的绝大部分光线均由所述第一侧面22射出)。所述第一覆盖层30包括一第三底面31、垂直于所述第三底面31的一第二侧面32、以及连接所述第三底面31以及所述第二侧面32且与所述凸面23形状相匹配的一凹面33。在本实施方式中，所述第三底面31与所述第二底面21共面，所述第三底面31可大于所述第二底面21或与所述第二底面21完全重合。所述第二侧面32与所述第一侧面22共面，所述第二侧面32可大于所述第一侧面22或与所述第一侧面22完全重合。其中，所述第一覆盖层30采用非透明材料制成，如硅胶以及环氧树脂中的至少一种。
所述发光二极管封装结构100还包括至少一对延伸电极40，所述延伸电极40的数量与所述发光二极管芯片10的数量相同。每一对所述延伸电极40位于其中一所述发光二极管芯片10的所述第一底面11上，且与所述发光二极管芯片10的一对导电凸块110电性连接。所述发光二极管封装结构100通过所述延伸电极40电性连接于外部元件(图未示)。在本实施方式中，每一对所述延伸电极40的面积大于每一对所述导电凸块110的面积，每一对所述延伸电极40的面积之和小于所述第三底面31的面积。
请一并参阅图3，本发明一较佳实施方式还提供一种平面光源模组200，其包括所述发光二极管封装结构100以及一导光板300。所述导光板300包括一入光面301，所述入光面301与所述封装层20的所述第一侧面22相对。从而，每一所述发光二极管芯片10所发射的绝大部分光线经所述第一侧面22射出时可直接从所述入光面301入射至所述导光板300。如此，有利于提高所述平面光源模组200的光耦合效率，还有利于减小所述导光板300的厚度以使所述平面光源模组200薄型化。在本实施例中，所述入光面301与所述第一侧面22接触。
请参阅图4，本发明另一实施方式还提供一种发光二极管封装结构100’，不同的是，所述发光二极管封装结构100’还包括一第二覆盖层50。所述第二覆盖层50覆盖于所述第三底面31上，并包覆每一对所述延伸电极40。其中，所述第二覆盖层50与所述第一覆盖层30可采用相同材质制成。
图5示意出本发明一较佳实施方式还提供一种发光二极管封装结构100’的制作方法的流程图，其包括如下步骤：
步骤S1，请结合参阅图6和图7，提供多个发光二极管芯片10，并将所述发光二极管芯片10阵列排布于一承载板400上，相邻的每两列所述发光二极管芯片10构成一发光二极管芯片单元401。其中，每一发光二极管芯片10包括一第一底面11，该第一底面11上设有电性不同的一对导电凸块110。所述发光二极管芯片10的数量可根据实际需求进行选择。
步骤S2，请结合参阅图8和图9，在每一发光二极管芯片单元401上覆盖一封装膜500，使所述封装膜500覆盖该发光二极管芯片单元401的每一发光二极管芯片10。每一封装膜500包括远离所述发光二极管芯片10凸出的一弧面501。
步骤S3，请结合参阅图10和图11，在所述封装膜500上覆盖一第一覆盖膜600，并使所述第一覆盖膜600覆盖每一封装膜500的所述弧面501且填充相邻两封装膜500之间的间隙。
步骤S4，请结合参阅图12，移除该承载板400，从而使每一发光二极管芯片10的所述导电凸块110暴露于所述封装膜500。
步骤S5，请结合参阅图13，在每一发光二极管芯片10的所述导电凸块110上覆盖一图形化金属层700。该图形化金属层700包括间隔设置的多对延伸电极40，每一对延伸电极40分别与其中一发光二极管芯片10的所述导电凸块110电性连接。
步骤S6，请结合参阅图14，在所述图形化金属层700上覆盖一第二覆盖膜800以使其包覆每一对所述延伸电极40。其中，所述第二覆盖膜800与所述第一覆盖膜600可采用相同材质制成。
步骤S7，请结合参阅图15，沿相邻的两发光二极管芯片单元401之间的中间位置以及每一发光二极管芯片单元401的中间位置进行切割，且切割面C平行于所述发光二极管芯片单元401中的发光二极管芯片10的排列方向，从而得到多个所述发光二极管封装结构100’。请同时参照图4，其中，每一封装膜500在切割后形成两个封装层20，所述封装膜500的弧面501被切割为两个对称的凸面23，且切割面C形成所述封装层20的第一侧面22。所述第一覆盖膜600在切割后形成多个第一覆盖层30，且切割面C形成所述第一覆盖层30的第二侧面32。每一第二覆盖膜800在切割后形成多个第二覆盖层50。
在另一实施方式中，所述步骤S6可省略，此时，在步骤S7后可得到多个所述发光二极管封装结构100。
可以理解的是，以上实施例仅用来说明本发明，并非用作对本发明的限定。对于本领域的普通技术人员来说，根据本发明的技术构思做出的其它各种相应的改变与变形，都落在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种发光二极管封装结构，包括：
至少一发光二极管芯片，每一所述发光二极管芯片包括一第一底面；
一封装层，覆盖于每一所述发光二极管芯片上且包覆每一所述发光二极管芯片，所述封装层用于将所述发光二极管芯片发出的光线转换为特定波长的光线，所述封装层包括朝向所述第一底面设置的一第二底面、垂直于所述第二底面设置的一第一侧面、以及连接所述第二底面和所述第一侧面且远离所述发光二极管芯片凸出的一凸面，所述凸面用于将转换后得到的特定波长的光线反射至所述第一侧面；以及
一第一覆盖层，覆盖于所述封装层上，所述第一侧面外露于所述第一覆盖层。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述第一覆盖层包括一第三底面、垂直于所述第三底面的一第二侧面、以及连接所述第三底面以及所述第二侧面且与所述凸面形状相匹配的一凹面。
3.如权利要求2所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述第三底面与所述第二底面共面，所述第三底面大于所述第二底面或与所述第二底面完全重合，所述第二侧面与所述第一侧面共面，所述第二侧面大于所述第一侧面或与所述第一侧面完全重合。
4.如权利要求3所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该第一底面上设有电性不同的一对导电凸块，所述导电凸块远离所述第一底面的顶部外露于所述第二底面，所述发光二极管封装结构还包括至少一对延伸电极，每一对所述延伸电极位于其中一所述发光二极管芯片的所述第一底面上且与所述发光二极管芯片的一对导电凸块电性连接。
5.如权利要求4所述的发光二极管封装结构，其特征在于，每一对所述延伸电极的面积大于每一对所述导电凸块的面积，每一对所述延伸电极的面积之和小于所述第三底面的面积。
6.如权利要求4所述的发光二极管封装结构，其特征在于，还包括一第二覆盖层，所述第二覆盖层覆盖于所述第三底面上并包覆每一对所述延伸电极。
7.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述发光二极管芯片的数量大于一个且沿直线排列，所述第一侧面与所述发光二极管芯片的排列方向平行。
8.一种平面光源模组，包括一导光板，其特征在于，所述平面光源模组还包括如权利要求1～7中任一项所述的发光二极管封装结构，该导光板包括一入光面，所述入光面与所述第一侧面相对。
9.一种发光二极管封装结构的制作方法，包括：
提供多个发光二极管芯片，并将所述发光二极管芯片阵列排布于一承载板上，相邻的每两列所述发光二极管芯片构成一发光二极管芯片单元；
在每一发光二极管芯片单元上覆盖一封装膜，使所述封装膜覆盖该发光二极管芯片单元的每一发光二极管芯片，每一封装膜包括远离所述发光二极管芯片凸出的一弧面；
在所述封装膜上覆盖一第一覆盖膜，并使所述第一覆盖膜覆盖每一封装膜的所述弧面且填充相邻两封装膜之间的间隙；
移除该承载板；以及
沿相邻的两发光二极管芯片单元之间的中间位置以及每一发光二极管芯片单元的中间位置进行切割，且切割面平行于所述发光二极管芯片单元中的发光二极管芯片的排列方向，从而得到多个所述发光二极管封装结构。
10.如权利要求9所述的发光二极管封装结构的制作方法，其特征在于，每一发光二极管芯片包括一第一底面，该第一底面上设有电性不同的一对导电凸块，步骤“移除该承载板”之后还包括：
在每一发光二极管芯片的所述导电凸块上覆盖一图形化金属层，该图形化金属层包括间隔设置的多对延伸电极，每一对延伸电极分别与其中一发光二极管芯片的所述导电凸块电性连接。
11.如权利要求10所述的发光二极管封装结构的制作方法，其特征在于，步骤“在每一发光二极管芯片的所述导电凸块上覆盖一图形化金属层”之后还包括：
在所述图形化金属层上覆盖一第二覆盖膜以使其包覆每一对所述延伸电极。
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