CN113451482B - 发光元件及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种发光元件及其制作方法,涉及发光元件生产技术领域,包括:支架单元,支架单元包括支架本体、功能区和高台;高台上设有凹槽,凹槽在沿垂直于支架本体所在平面上的高度为H1;凹槽包括第一边和第二边,第一边和第二边之间的垂直距离为L1;LED芯片位于功能区;透光盖板组件,包括透光板单元和接合金属镀层,接合金属镀层与凹槽所在位置对应,接合金属镀层的高度为H2;接合金属镀层包括第三边和第四边,第三边和第四边之间的垂直距离为L2;L2>L1,H2>H1。本申请能够增大支架单元与透光盖板组件之间的结合力度,避免因为加压加热造成透光盖板组件和支架单元之间的键结力不佳,有利于提高成品良率及元件的可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及发光元件生产技术领域,具体地说,涉及一种发光元件及其制作方法。
背景技术
LED即发光二极管,是一种固体半导体发光器件。随着LED技术的发展,LED的封装波段逐渐往近紫外甚至深紫外方向发展,而功率也往大功率方面发展。然而采用传统的有机硅胶材的封装,比如,直插式LED多采用环氧树脂封装,贴片式LED多采用硅树脂或硅胶封装,而此类有机硅材料在长时间服役条件下,由于水、光、热等因素的影响容易失效,导致器件的光通量、辐射通量等的急剧衰减,甚至导致器件失效。对于大功率LED集成光源来说,由于各种原因,如芯片发热、散热不足等情况,导致器件表面温度过高,进而导致器件失效。
为了避免有机封装带来的缺陷,LED无机封装技术逐渐兴起,如公开号为CN104037316A的一种LED无机封装支架及封装方法,包括支架本体和玻璃透镜,支架本体上设有用于容置LED芯片的凹陷,支架本体包括第一台阶和第二台阶,第二台阶和第一台阶之间形成第一过渡面,第一过渡面上设有第二金属层,支架本体顶部与第二台阶之间形成第二过渡面,第二过渡面上设有第三金属层,玻璃透镜的边缘安装在第一台阶上,玻璃透镜的侧边边缘设有第一金属层,第三金属层、第二台阶和第一金属层的上部共同形成环绕第一台阶的凹槽,凹槽内填充锡膏。封装步骤包含对LED芯片进行固晶、焊接,将支架本体预热及玻璃透镜排列在模具上,再适配对应的支架本体及模具上的玻璃透镜,安装好透镜的LED支架过一次回流焊,最后取出模具完成LED无机封装程序。由于焊接的金属接触面积较小,且加热的均匀性不佳,易造成多余的孔洞,从而导致结合力不佳降低元件的可靠性。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种发光元件及其制作方法,接合金属层不仅填满凹槽与凹槽底部和侧面之间形成金属键结,还和高台靠近透光板单元一侧的表面之间形成金属键结,能够增大支架单元与透光盖板组件之间的结合力度,避免因为加压及加热而造成透光盖板组件和支架单元之间的键结力不佳,进而有利于提高成品良率及元件的可靠性。
为了解决上述技术问题,本申请有如下技术方案:
一方面,本申请提供一种发光元件,包括:
支架单元,所述支架单元包括支架本体、功能区和高台,所述高台位于所述支架本体的一侧表面且环绕所述功能区;所述高台上设有环绕所述功能区的凹槽,所述凹槽在沿垂直于所述支架本体所在平面上的高度为H1;所述凹槽在所述支架本体所在平面上的正投影包括第一边和第二边,所述第一边和所述第二边之间的垂直距离为L1;
LED芯片,所述LED芯片位于所述功能区;
透光盖板组件,所述透光盖板组件位于所述高台远离所述支架本体的一侧;所述透光盖板组件包括透光板单元和接合金属镀层,所述接合金属镀层位于所述透光板单元靠近所述支架单元的一侧表面;所述接合金属镀层与所述凹槽所在位置对应且环绕所述功能区,所述接合金属镀层在沿垂直于所述透光板单元所在平面上的高度为H2;所述接合金属镀层在所述透光板单元所在平面上的正投影包括第三边和第四边,所述第三边和所述第四边之间的垂直距离为L2;其中,L2>L1,H2>H1。
可选地,其中:
所述高台远离所述支架本体的一侧表面至少镀有第一金属层。
可选地,其中:
所述第一金属层的材料为铜、铝、金或金的合金。
可选地,其中:
所述接合金属镀层的材料为金、锡或金锡合金。
可选地,其中:
所述功能区至少包含第二金属层,所述第二金属层与所述LED芯片电性连接。
可选地,其中:
所述第二金属层为镍、钯、铜、铝或金。
可选地,其中:
所述支架本体的材料至少包含树脂、塑料、不锈钢、银、铝、镍、钯、金、锡、铜、陶瓷、合金中的一种或多种。
可选地,其中:
所述透光板单元的材料为石英玻璃或蓝宝石。
可选地,其中:
还包括:
齐纳保护管,所述齐纳保护管位于所述功能区,所述齐纳保护管与所述LED芯片电性连接。
另一方面,本申请还提供一种发光元件的制作方法,包括:
提供支架整板,所述支架整板包括多个支架单元,所述支架单元包括支架本体、功能区和高台,所述高台位于所述支架本体的一侧表面且环绕所述功能区;所述高台上设有环绕所述功能区的凹槽,所述凹槽在沿垂直于所述支架单元所在平面上的高度为H1;所述凹槽在所述支架本体所在平面上的正投影包括第一边和第二边,所述第一边和所述第二边之间的垂直距离为L1;
提供LED芯片,将所述LED芯片固晶于所述功能区;
提供透光板;
提供接合金属镀层图案的光刻板,利用所述接合金属镀层图案的光刻板进行曝光、刻蚀及蒸镀,在所述透光板的一侧表面形成多个接合金属镀层,并预留多条切割道;
沿所述切割道切割所述透光板,形成多个透光盖板组件;每个所述透光盖板组件包括透光板单元和接合金属镀层,所述接合金属镀层与所述凹槽所在位置对应且环绕所述功能区,所述接合金属镀层在沿垂直于所述透光板单元所在平面上的高度为H2;所述接合金属镀层在所述透光板单元所在平面上的正投影包括第三边和第四边,所述第三边和所述第四边之间的垂直距离为L2;其中,L2>L1,H2>H1;
提供承载器,将所述透光盖板组件放置于所述承载器内,所述接合金属镀层位于所述透光盖板组件靠近所述承载器的一侧;
将所述承载器上的所述透光盖板组件拾取对位至所述支架整板上的各个支架单元,对所述透光盖板组件和所述支架单元加热至290℃至350℃,并将所述透光盖板组件和所述支架单元加压至50g至300g,所述接合金属镀层融熔,融熔后的所述接合金属镀层部分填充于所述凹槽,部分位于所述高台和所述透光板单元的接合面上,形成多个发光元件;
分离所述支架整板上的多个发光元件,形成多个发光元件单元。
与现有技术相比,本申请所述的发光元件及其制作方法,达到了如下效果:
本申请所提供的发光元件及其制作方法,在支架单元的高台上设置有凹槽,在透光盖板组件靠近支架单元的一侧设置有接合金属镀层,在沿垂直于透光板单元所在平面上,凹槽的高度为H1、接合金属镀层的高度为H2;在透光板单元所在平面上,沿垂直于接合金属镀层/凹槽延伸方向上,凹槽的宽度为L1、接合金属镀层的宽度为L2;其中,L2>L1,H2>H1。如此,接合金属镀层融化后除了填满凹槽之外,还有多余的接合金属可以填充在透光板单元和高台的接合面上,增大了支架单元与透光盖板组件之间的金属层接触面积,从而使得融化后的接合金属层不仅可以与凹槽底部、侧面的金属之间形成金属键结,还能够与高台表面的金属形成金属键结,从而能够增大支架单元与透光盖板组件之间的结合力度,避免因为加压及加热而造成透光盖板组件和支架单元之间的键结力不佳,进而有利于提高成品良率及元件的可靠性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1所示为现有技术中的一种无机封装支架的结构示意图;
图2所示为本申请实施例所提供的发光元件的一种结构示意图;
图3所示为本申请实施例所提供的支架单元的一种结构示意图;
图4所示为本申请实施例所提供的透光盖板组件的一种结构示意图;
图5所示为本申请实施例所提供的发光元件的另一种结构示意图;
图6所示为本申请实施例所提供的发光元件的又一种结构示意图;
图7所示为本申请实施例所提供的发光元件的再一种结构示意图;
图8所示为本申请实施例所提供的发光元件的还一种结构示意图;
图9所示为本申请实施例所提供的发光元件的制作方法的一种流程图。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。此外,“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此,若文中描述一第一装置耦接于一第二装置,则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置,或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式,然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的,并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
为了避免有机封装带来的缺陷,LED无机封装技术逐渐兴起,图1所示为现有技术中的一种无机封装支架的结构示意图,请参考图1,无机封装支架包括支架本体1和玻璃透镜4,支架本体1上设有用于容置LED芯片的凹陷3,支架本体1包括第一台阶6和第二台阶7,第二台阶7和第一台阶6之间形成第一过渡面,第一过渡面上设有第二金属层8,支架本体1顶部与第二台阶7之间形成第二过渡面,第二过渡面上设有第三金属层9,玻璃透镜4的边缘安装在第一台阶6上,玻璃透镜4的侧边边缘设有第一金属层10,第三金属层9、第二台阶7和第一金属层10的上部共同形成环绕第一台阶6的凹槽5,凹槽5内填充锡膏。封装步骤包含对LED芯片进行固晶、焊接,将支架本体1预热及玻璃透镜4排列在模具上,再适配对应的支架本体1及模具上的玻璃透镜4,安装好透镜的LED支架过一次回流焊,最后取出模具完成LED无机封装程序。由于焊接的金属接触面积较小,且加热的均匀性不佳,易造成多余的孔洞,从而导致结合力不佳降低元件的可靠性。
有鉴于此,本申请提供了一种发光元件及其制作方法,接合金属层不仅填满凹槽与凹槽底部和侧面之间形成金属键结,还和高台靠近透光板单元一侧的表面之间形成金属键结,能够增大支架单元与透光盖板组件之间的结合力度,避免因为加压及加热而造成透光盖板组件和支架单元之间的键结力不佳,进而有利于提高成品良率及元件的可靠性。
以下结合附图和具体实施例进行详细说明。
图2所示为本申请实施例所提供的发光元件100的一种结构示意图,图3所示为本申请实施例所提供的支架单元110的一种结构示意图,图4所示为本申请实施例所提供的透光盖板组件130的一种结构示意图,请参考图2-图4,本申请实施例所提供的发光元件100,包括:
支架单元110,支架单元110包括支架本体111、功能区112和高台113,高台113位于所述支架本体111的一侧表面且环绕功能区112;高台113上设有环绕功能区112的凹槽114,凹槽114在沿垂直于支架本体111所在平面上的高度为H1;凹槽114在支架本体111所在平面上的正投影包括第一边117和第二边118,第一边117和第二边118之间的垂直距离为L1;
LED芯片120,LED芯片120位于功能区112;
透光盖板组件130,透光盖板组件130位于高台113远离支架本体111的一侧;透光盖板组件130包括透光板单元131和接合金属镀层132,接合金属镀层132位于透光板单元131靠近支架单元110的一侧表面;接合金属镀层132与凹槽114所在位置对应且环绕功能区112,接合金属镀层132在沿垂直于透光板单元131所在平面上的高度为H2;接合金属镀层132在透光板单元131所在平面上的正投影包括第三边133和第四边134,第三边133和第四边134之间的垂直距离为L2;其中,L2>L1,H2>H1。
具体地,请参考图2-图4,本申请实施例所提供的发光元件100包括支架单元110和LED芯片120,支架单元110包括支架本体111、功能区112和高台113,高台113和功能区112位于支架本体111的同一侧表面,且高台113环绕功能区112,功能区112设置有LED芯片120;高台113上设有凹槽114,凹槽114环绕功能区112,如图2,在沿垂直于支架本体111所在平面的方向上,凹槽114的高度为H1;凹槽114在支架本体111所在平面上的正投影包括第一边117和第二边118,第一边117和第二边118之间的垂直距离为L1,如图3,凹槽114沿横向延伸时,其在竖向上的宽度为L1,凹槽114沿竖向延伸时,其在横向上的宽度为L1。
发光元件100还包括透光盖板组件130,透光盖板组件130位于高台113远离支架本体111的一侧;透光盖板组件130包括透光板单元131和接合金属镀层132,接合金属镀层132位于透光板单元131靠近支架单元110的一侧表面,为了能够将透光盖板组件130和支架单元110接合形成发光元件100,接合金属镀层132需与凹槽114匹配,也即,接合金属镀层132与凹槽114所在位置对应且环绕功能区112,且在沿垂直于透光板单元131所在平面的方向上,接合金属镀层132的高度为H2;接合金属镀层132在透光板单元131所在平面上的正投影包括第三边133和第四边134,第三边133和第四边134之间的垂直距离为L2,如图4,接合金属镀层132沿横向延伸时,其在竖向上的宽度为L2,接合金属镀层132沿竖向延伸时,其在横向上的宽度为L2。
本申请实施例所提供的发光元件100,在支架单元110的高台113上设置有凹槽114,在透光盖板组件130靠近支架单元110的一侧设置有接合金属镀层132,在图2所示视角下,凹槽114的高为H1、宽为L1,接合金属镀层132的高为H2、宽为L2,其中,L2>L1,H2>H1,将支架单元110和透光盖板组件130接合时,由于接合金属镀层132的高和宽均大于凹槽114的高和宽,接合金属镀层132融化后除了填满凹槽114之外,还有多余的接合金属可以填充在透光板单元131和高台113之间,增大支架单元110与透光盖板组件130之间的金属层接触面积,从而使得融化后的接合金属层不仅可以与凹槽114底部、侧面的金属之间形成金属键结,还能够与高台113表面的金属形成金属键结,从而能够增大支架单元110与透光盖板组件130之间的结合力度,避免因为加压及加热而造成透光盖板组件130和支架单元110之间的键结力不佳,进而有利于提高成品良率及元件的可靠性。
需要说明的是,图2仅是为了示意性说明发光元件100中各个结构之间的位置关系,并不代表高台、凹槽、接合金属镀层的实际位置、大小等。发光元件100中各个结构的大小、位置等,可根据实际需要进行设置,本申请对此不进行限定。此外,图3和图4仅是为了示意性说明高台和凹槽均环绕功能区,接合金属镀层与凹槽相匹配,并不代表高台、凹槽和结合金属镀层的实际形状,在其他实施例中,高台、凹槽和接合金属镀层也可以为圆环形,本申请对此不进行限定。
可选地,图5所示为本申请实施例所提供的发光元件100的另一种结构示意图,请参考图5,高台113远离支架本体111的一侧表面至少镀有第一金属层。具体地,请参考图5,本实施例在高台113远离支架本体111的一侧表面镀有第一金属层115,填充在透光板单元131和高台113之间的接合金属层与第一金属层115之间形成金属键结,也即融化后的接合金属层不仅可以与凹槽114底部、侧面的金属之间形成金属键结,还能够与高台113表面的第一金属层115形成金属键结,从而能够增大支架单元110与透光盖板组件130之间的结合力度,避免因为加压及加热而造成透光盖板组件130和支架单元110之间的键结力不佳,进而有利于提高成品良率及元件的可靠性。
图6所示为本申请实施例所提供的发光元件100的又一种结构示意图,请参考图6,除了在高台113的远离支架本体111的一侧表面镀第一金属层115外,在凹槽114的底面和侧面也可以镀第一金属层115,融化后的接合金属层分别与凹槽114底面、侧面以及高台113表面的第一金属层115形成金属键结,增大支架单元110与透光盖板组件130之间的结合力度,避免因为加压及加热而造成透光盖板组件130和支架单元110之间的键结力不佳,进而有利于提高成品良率及元件的可靠性。
需要说明的是,图5和图6仅是为了示意性说明在高台、凹槽处设置第一金属层,并不代表第一金属层的实际厚度、大小等。第一金属层的具体大小、厚度等可根据实际需要进行设置,本申请对此不进行限定。
可选地,请参考图5和图6,第一金属层115的材料为铜、铝、金或金的合金。接合金属镀层132的材料为金、锡或金锡合金。具体地,请参考图5和图6,本申请中第一金属层115选用铜、铝、金或金的合金中的一种或多种,接合金属镀层132选用金、锡或金锡合金中的一种或多种,当接合金属层加压加热融熔后,与第一金属层115之间能够很好的形成金属键结,增大支架单元110与透光盖板组件130之间的结合力度,避免因为加压及加热而造成透光盖板组件130和支架单元110之间的键结力不佳,进而有利于提高成品良率及元件的可靠性。
可选地,图7所示为本申请实施例所提供的发光元件100的再一种结构示意图,请参考图7,功能区112至少包含第二金属层116,第二金属层116与LED芯片120电性连接。具体地,请参考图7,LED芯片120具有正电极和负电极,本实施例在功能区112设置有第二金属层116,第二金属层116分别与LED芯片120中的正电极和负电极电性连接,且第二金属层贯穿支架本体,通过第二金属层116将正电压信号和负电压信号分别传输至LED芯片120的正电极和负电极,利用正电极和负电极之间的电压差驱动LED芯片120发光。
需要说明的是,图7仅是为了示意性说明功能区中设置有第二金属层,并不代表第二金属层的实际大小、厚度等。在实际应用中,第二金属层的具体大小、厚度等可根据实际需要进行设置,本申请对此不进行限定。
可选地,请参考图7,第二金属层116为镍、钯、铜、铝或金。具体地,请参考图7,本申请第二金属层116选用镍、钯、铜、铝或金中的一种或多种,通过选用导电性较好的材料作为第二金属层116,能够较好的将电信号分别传输至LED芯片120的正电极和负电极,利用正电极和负电极之间的电压差驱动LED芯片120发光。
可选地,请参考图2,支架本体111的材料至少包含树脂、塑料、不锈钢、银、铝、镍、钯、金、锡、铜、陶瓷、合金中的一种或多种。透光板单元131的材料为石英玻璃或蓝宝石。具体地,请参考图2,本申请中支架本体111的材料至少包含树脂、塑料、不锈钢、银、铝、镍、钯、金、锡、铜、陶瓷、合金中的一种或多种,透光板单元131的材料为石英玻璃或蓝宝石,在实际制作中,可根据需要任意选择材料,本申请对此不做限定。
可选地,图8所示为本申请实施例所提供的发光元件100的还一种结构示意图,请参考图8,发光元件100还包括:齐纳保护管140,齐纳保护管140位于功能区112,齐纳保护管140与LED芯片120电性连接。具体地,请参考图8,本实施例提供的发光元件100还包括齐纳保护管140,齐纳保护管140位于功能区112,齐纳保护管140与LED芯片120的正电极和负电极并联反接,通过与LED芯片120并联反接齐纳管140,能够将产生在LED芯片120之间的静电消除,从而避免静电击穿LED芯片120。
基于同一发明构思,本申请还提供一种发光元件100的制作方法,图9所示为本申请实施例所提供的发光元件100的制作方法的一种流程图,请参考图2-图4和图9,本申请实施例提供的发光元件100的制作方法,包括:
步骤11:提供支架整板,支架整板包括多个支架单元110,支架单元110包括支架本体111、功能区112和高台113,高台113环绕功能区112;高台113上设有环绕功能区112的凹槽114,凹槽114在沿垂直于支架单元110所在平面上的高度为H1;凹槽114在支架本体111所在平面上的正投影包括第一边117和第二边118,第一边117和第二边118之间的垂直距离为L1;
步骤12:提供LED芯片120,将LED芯片120固晶于功能区112;
步骤13:提供透光板;
步骤14:提供接合金属镀层图案的光刻板,利用接合金属镀层图案的光刻板进行曝光、刻蚀及蒸镀,在透光板的一侧表面形成多个接合金属镀层132,并预留多条切割道;
步骤15:沿切割道切割透光板,形成多个透光盖板组件130;每个透光盖板组件130包括透光板单元131和接合金属镀层132,接合金属镀层132与凹槽114所在位置对应且环绕功能区112,接合金属镀层132在沿垂直于透光板单元131所在平面上的高度为H2;接合金属镀层132在透光板单元131所在平面上的正投影包括第三边133和第四边134,第三边133和第四边134之间的垂直距离为L2;其中,L2>L1,H2>H1;
步骤16:提供承载器,将透光盖板组件130放置于承载器内,接合金属镀层132位于透光盖板组件130靠近承载器的一侧;
步骤17:将承载器上的透光盖板组件130拾取对位至支架整板上的各个支架单元110,对透光盖板组件130和支架单元110加热至290℃至350℃,并将透光盖板组件130和支架单元110加压至50g至300g,接合金属镀层132融熔,融熔后的接合金属镀层132部分填充于凹槽114,部分位于高台113和透光板单元131的接合面上,形成多个发光元件100;
步骤18:分离支架整板上的多个发光元件100,形成多个发光元件单元。
具体地,请参考图2-图4和图9,本申请实施例提供的发光元件100的制作方法中,首先提供一支架整板,支架整板包括多个支架单元110,支架单元110包括支架本体111、功能区112和高台113,高台113和功能区112位于支架本体111的同一侧表面,且高台113环绕功能区112,高台113上设有凹槽114,凹槽114环绕功能区112,如图2,在沿垂直于支架本体111所在平面的方向上,凹槽114的高度为H1;凹槽114在支架本体111所在平面上的正投影包括第一边117和第二边118,第一边117和第二边118之间的垂直距离为L1,如图3,凹槽114沿横向延伸时,其在竖向上的宽度为L1,凹槽114沿竖向延伸时,其在横向上的宽度为L1。然后通过步骤12提供LED芯片120,并将LED芯片120固晶于功能区112。
通过步骤13提供一透光板;在步骤14中提供接合金属镀层图案的光刻板,利用接合金属镀层图案的光刻板进行曝光、刻蚀及蒸镀,在透光板的一侧表面形成多个接合金属镀层132,并在透光板上预留多条切割道。在步骤15中沿切割道切割透光板,形成多个透光盖板组件130;每个透光盖板组件130包括透光板单元131和接合金属镀层132,为了能够将透光盖板组件130和支架单元110接合形成发光元件100,接合金属镀层132需与凹槽114匹配,也即,接合金属镀层132与凹槽114所在位置对应且环绕功能区112,且在沿垂直于透光板单元131所在平面的方向上,接合金属镀层132的高度为H2;接合金属镀层132在透光板单元131所在平面上的正投影包括第三边133和第四边134,第三边133和第四边134之间的垂直距离为L2,如图4,接合金属镀层132沿横向延伸时,其在竖向上的宽度为L2,接合金属镀层132沿竖向延伸时,其在横向上的宽度为L2。
形成透光盖板组件130之后,在步骤16中提供一承载器,将透光盖板组件130放置于承载器内,使接合金属镀层132位于透光盖板组件130靠近承载器的一侧;然后在步骤17中,对位辨识系统根据支架单元110的外观尺寸,将承载器上的透光盖板组件130拾取对位至支架整板上的各个支架单元110,使得接合金属镀层132位于透光板单元131靠近支架单元110的一侧。透光盖板组件130对位至支架单元110后,对透光盖板组件130和支架单元110进行加压和加热,以完成金属焊接的共晶封装工艺,对透光盖板组件130和支架单元110加热至290℃至350℃、加压至50g至300g之间,接合金属镀层132完全融熔,由于L2>L1,H2>H1,融熔后的接合金属镀层132除了填满凹槽114之外,还有多余接合金属可以填充在透光板单元131和高台113的接合面上,在支架整板上形成多个发光元件100。然后利用步骤18将支架整板上的多个发光元件100分离,形成多个发光元件单元。
本申请实施例所提供的发光元件100在支架单元110的高台113上设置有凹槽114,在透光盖板组件130靠近支架单元110的一侧设置有接合金属镀层132,在图1所示视角下,凹槽114的高为H1、宽为L1,接合金属镀层132的高为H2、宽为L2,其中,L2>L1,H2>H1,将支架单元110和透光盖板组件130接合时,由于接合金属层的高和宽均大于凹槽114的高和宽,接合金属层融化后除了填满凹槽114之外,还有多余接合金属可以填充在透光板单元131和高台113之间,如此,即可增大支架单元110与透光盖板组件130之间的金属层接触面积,从而使得融化后的接合金属层不仅可以与凹槽114底部、侧面的金属之间形成金属键结,还能够与高台113表面的金属形成金属键结,从而能够增大支架单元110与透光盖板组件130之间的结合力度,避免因为加压及加热而造成透光盖板组件130和支架单元110之间的键结力不佳,进而有利于提高成品良率及元件的可靠性。
需要说明的是,本实施例提供的发光元件100的制作方法中,先形成支架单元110,然后再形成透光盖板组件130。但本申请不以此为限,在其他实施例中也可以先形成透光盖板组件130之后再形成支架单元110,但需要注意的是,无论是先形成支架单元110,还是先形成透光盖板组件130,都需要满足透光盖板组件130中的接合金属镀层132和高台113上的凹槽114相匹配,且L2>L1,H2>H1,如此,融化后的接合金属层不仅可以与凹槽114底部、侧面的金属之间形成金属键结,还能够与高台113表面的金属形成金属键结,从而能够增大支架单元110与透光盖板组件130之间的结合力度,避免因为加压及加热而造成透光盖板组件130和支架单元110之间的键结力不佳,进而有利于提高成品良率及元件的可靠性。
通过以上各实施例可知,本申请存在的有益效果是:
本申请所提供的发光元件及其制作方法,在支架单元的高台上设置有凹槽,在透光盖板组件靠近支架单元的一侧设置有接合金属镀层,在沿垂直于透光板单元所在平面上,凹槽的高度为H1、接合金属镀层的高度为H2;在透光板单元所在平面上,沿垂直于接合金属镀层/凹槽延伸方向上,凹槽的宽度为L1、接合金属镀层的宽度为L2;其中,L2>L1,H2>H1。如此,接合金属镀层融化后除了填满凹槽之外,还有多余的接合金属可以填充在透光板单元和高台的接合面上,增大了支架单元与透光盖板组件之间的金属层接触面积,从而使得融化后的接合金属层不仅可以与凹槽底部、侧面的金属之间形成金属键结,还能够与高台表面的金属形成金属键结,从而能够增大支架单元与透光盖板组件之间的结合力度,避免因为加压及加热而造成透光盖板组件和支架单元之间的键结力不佳,进而有利于提高成品良率及元件的可靠性。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例,但如前所述,应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围,则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种发光元件,其特征在于,包括:
支架单元,所述支架单元包括支架本体、功能区和高台,所述高台位于所述支架本体的一侧表面且环绕所述功能区;所述高台上设有环绕所述功能区的凹槽,所述凹槽在沿垂直于所述支架本体所在平面上的高度为H1;所述凹槽在所述支架本体所在平面上的正投影包括第一边和第二边,所述第一边和所述第二边之间的垂直距离为L1;
LED芯片,所述LED芯片位于所述功能区;
透光盖板组件,所述透光盖板组件位于所述高台远离所述支架本体的一侧;所述透光盖板组件包括透光板单元和接合金属镀层,所述接合金属镀层位于所述透光板单元靠近所述支架单元的一侧表面;所述接合金属镀层与所述凹槽所在位置对应且环绕所述功能区,所述接合金属镀层在沿垂直于所述透光板单元所在平面上的高度为H2;所述接合金属镀层在所述透光板单元所在平面上的正投影包括第三边和第四边,所述第三边和所述第四边之间的垂直距离为L2;其中,L2>L1,H2>H1。
2.根据权利要求1所述的发光元件,其特征在于,
所述高台远离所述支架本体的一侧表面至少镀有第一金属层。
3.根据权利要求2所述的发光元件,其特征在于,所述第一金属层的材料为铜、铝、金或金的合金。
4.根据权利要求1所述的发光元件,其特征在于,所述接合金属镀层的材料为金、锡或金锡合金。
5.根据权利要求1所述的发光元件,其特征在于,所述功能区至少包含第二金属层,所述第二金属层与所述LED芯片电性连接。
6.根据权利要求5所述的发光元件,其特征在于,所述第二金属层为镍、钯、铜、铝或金。
7.根据权利要求1所述的发光元件,其特征在于,所述支架本体的材料至少包含树脂、塑料、不锈钢、银、铝、镍、钯、金、锡、铜、陶瓷、合金中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的发光元件,其特征在于,所述透光板单元的材料为石英玻璃或蓝宝石。
9.根据权利要求1所述的发光元件,其特征在于,还包括:
齐纳保护管,所述齐纳保护管位于所述功能区,所述齐纳保护管与所述LED芯片电性连接。
10.一种发光元件的制作方法,其特征在于,包括:
提供支架整板,所述支架整板包括多个支架单元,所述支架单元包括支架本体、功能区和高台,所述高台位于所述支架本体的一侧表面且环绕所述功能区;所述高台上设有环绕所述功能区的凹槽,所述凹槽在沿垂直于所述支架单元所在平面上的高度为H1;所述凹槽在所述支架本体所在平面上的正投影包括第一边和第二边,所述第一边和所述第二边之间的垂直距离为L1;
提供LED芯片,将所述LED芯片固晶于所述功能区;
提供透光板;
提供接合金属镀层图案的光刻板,利用所述接合金属镀层图案的光刻板进行曝光、刻蚀及蒸镀,在所述透光板的一侧表面形成多个接合金属镀层,并预留多条切割道;
沿所述切割道切割所述透光板,形成多个透光盖板组件;每个所述透光盖板组件包括透光板单元和接合金属镀层,所述接合金属镀层与所述凹槽所在位置对应且环绕所述功能区,所述接合金属镀层在沿垂直于所述透光板单元所在平面上的高度为H2;所述接合金属镀层在所述透光板单元所在平面上的正投影包括第三边和第四边,所述第三边和所述第四边之间的垂直距离为L2;其中,L2>L1,H2>H1;
提供承载器,将所述透光盖板组件放置于所述承载器内,所述接合金属镀层位于所述透光盖板组件靠近所述承载器的一侧;
将所述承载器上的所述透光盖板组件拾取对位至所述支架整板上的各个支架单元,对所述透光盖板组件和所述支架单元加热至290℃至350℃,并将所述透光盖板组件和所述支架单元加压至50g至300g,所述接合金属镀层融熔,融熔后的所述接合金属镀层部分填充于所述凹槽,部分位于所述高台和所述透光板单元的接合面上,形成多个发光元件;
分离所述支架整板上的多个发光元件,形成多个发光元件单元。
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