CN113838962A - 发光二极管封装结构及车灯系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种发光二极管封装结构及车灯系统。所述发光二极管封装结构包含一基板、设置于所述基板的一图案化电极层、及至少一个发光二极管芯片;所述图案化电极层包含至少一固晶部,至少一个所述发光二极管芯片安装于至少一个所述固晶部上;其中,所述固晶部的一表面上形成有多个凹陷微结构。据此,本发明能通过上述电极层的凹陷微结构来收容部分焊接材料,据以避免上述焊接材料流动至固晶部以外的电极层其他部位,进而能有效地降低因为焊接材料所导致的短路问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光二极管,尤其涉及一种发光二极管封装结构及车灯系统。
背景技术
现有的芯片承载座包含有一基板及设置于基板上的电极层,并且所述电极层的一固晶部能用来固定至少一个发光芯片。然而,当所述发光芯片以焊接材料固定于上述固晶部时,上述焊接材料易侧向地流出固晶部、并流至电极层的其他部位,因而产生短路等问题。
于是,本发明人认为上述缺陷可改善,乃特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发光二极管封装结构及车灯系统。
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及车灯系统,能有效地改善现有芯片承载座所可能产生的缺陷。
本发明实施例公开一种发光二极管封装结构,其特征在于,所述发光二极管封装结构包括:一基板;一图案化电极层,设置于所述基板的一板面,所述图案化电极层包含至少一个固晶部;其中,至少一个所述固晶部在其远离所述基板的一表面上形成有多个凹陷微结构,并且至少一个所述固晶部的所述表面具有介于0.2~3.5微米的中心线平均粗糙度以及介于1.0~2.0微米的十点平均粗糙度;以及至少一个发光二极管芯片,安装于所述图案化电极层的至少一个所述固晶部上。
优选地,所述图案化电极层包含多个金属垫,并且多个所述金属垫的至少其中两个所述金属垫各具有一个所述固晶部,并且两个所述固晶部沿一第一方向排成一列;而于每个所述固晶部中,每个所述凹陷微结构呈直线状且垂直于所述第一方向。
优选地,所述图案化电极层包含有一铜层及形成在所述铜层的一金属镀层。
优选地,所述发光二极管封装结构包含有至少一个荧光粉片,并且至少一个所述荧光粉片贴附于至少一个所述发光二极管芯片上。
优选地,所述发光二极管封装结构包含有一反射壳体,并且所述反射壳体包覆于至少一个所述发光二极管芯片的侧缘及至少一个所述荧光粉片的侧缘。
优选地,至少一个所述发光二极管芯片限定为垂直式芯片,并且至少一个所述发光二极管芯片的至少三个边缘切齐于至少一个所述固晶部的外缘;或者,所述图案化电极层包含多个金属垫,并且多个所述金属垫的至少其中两个所述金属垫各具有一个所述固晶部,至少一个所述发光二极管芯片限定为覆晶式芯片,至少一个所述发光二极管芯片分别跨接在相邻的两个所述金属垫上。
优选地,其特征在于,所述发光二极管封装结构包含有一焊接材料,所述焊接材料连接至少一个所述发光二极管芯片与所述图案化电极层的至少一个所述固晶部,并且所述焊接材料充填于多个所述凹陷微结构中的至少部分。
优选地,至少一个所述固晶部自所述表面凹设形成有长形的多个容置槽孔,而每个所述容置槽孔的深度大于任一个所述凹陷微结构的深度。
优选地,每个所述容置槽孔具有垂直于其长度方向的一宽度,并且每个所述容置槽孔的所述宽度介于80微米~150微米。
优选地,每个所述容置槽孔的内壁具有两个长侧壁及两个端壁,并且至少一个所述固晶部的边缘与多个所述容置槽孔的其中一个相邻所述长侧壁之间形成有不大于200微米的一第一间距,而至少一个所述固晶部的所述边缘与多个所述容置槽孔的其中一个相邻所述端壁之间形成有不大于100微米的一第二间距。
优选地,每个所述容置槽孔呈贯穿状,所述焊接材料充填于多个所述容置槽孔中的至少部分,并且所述焊接材料位于所述容置槽孔的一填入深度,其小于所述容置槽孔的所述深度的50%;或者,每个所述容置槽孔呈盲孔状,并且所述焊接材料填满每个所述容置槽孔。
本发明实施例也公开一个车灯系统,包含如上所述的发光二极管封装结构,至少一个所述发光二极管芯片的数量为多个,所述发光二极管封装结构包括一焊垫层,所述焊垫层设置于所述基板的另一板面并且电性连接于所述图案化电极层和多个所述发光二极管芯片,所述焊垫层包含分别电性独立的多组焊垫,每组所述焊垫能够对应一个所述发光二极管芯片且独立对其进行通电。
综上所述,本发明实施例所公开的发光二极管封装结构及车灯系统,能通过上述电极层的凹陷微结构来收容部分焊接材料,据以避免上述焊接材料流动至固晶部以外的电极层其他部位,进而能有效地降低因为焊接材料所导致的短路问题。
为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,但是此等说明与附图仅用来说明本发明,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的立体示意图。
图2为图1的分解示意图。
图3为图1另一视角的分解示意图。
图4为本发明发光二极管封装结构的电极层示意图。
图5为图4另一实施例的示意图。
图6为图4又一实施例的示意图。
图7为图1沿XⅡ-XⅡ剖线的剖视示意图。
图8为图7的XⅢ部位的局部放大图。
图9为图7的IX部位的局部放大图。
图10为本发明发光二极管封装结构的电极层另一实施例的立体示意图。
图11为本发明发光二极管封装结构的电极层对应于图10的剖视示意图。
图12为本发明发光二极管封装结构的电极层又一实施例的立体示意图。
图13为本发明发光二极管封装结构的电极层对应于图12的剖视示意图。
图14为本发明发光二极管封装结构另一实施例的分解示意图。
图15为图14中的电极层示意图。
图16为本发明芯片承载座的制造方法之流程示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图16所示,其为本发明的实施例,需先说明的是,本实施例对应附图所提及的相关数量与外型,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9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、设置于上述基板1一侧的一电极层2与一绝缘层8、设置于上述基板1另一侧的一焊垫层3、安装于所述电极层2的多个发光二极管芯片4(或发光芯片)与多个齐纳二极管芯片5、分别贴附于上述多个发光二极管芯片4的多个荧光粉片6、及设置于所述电极层2与绝缘层8上的一反射壳体9。需说明的是,如图8所示,所述电极层2于本实施例中是以铜层2a及形成在铜层2a的金属镀层2b(如:镍金层)来说明,但本发明不受限于此。
其中,为便于说明本实施例,每个发光二极管芯片4及其所贴附的荧光粉片6也可合称为一发光单元U,并且所述基板1、电极层2、及绝缘层8可合称为一芯片承载座。以下将分别介绍发光二极管封装结构100的各个组件构造,而后再适时说明各个组件间的连接关系。
如图2和图3,所述基板1具有位于相反侧的一第一板面11与一第二板面12,并且上述基板1内埋设有多个导电柱13,而每个导电柱13的相反两端分别自所述基板1的第一板面11与第二板面12而裸露于外。
如图2和图4,所述电极层2设置于基板1的第一板面11,并且所述电极层2包含有一第一金属垫21、一第二金属垫22、及位于上述第一金属垫21与第二金属垫22之间且呈间隔排列的四个第三金属垫23。
所述第一金属垫21包含有呈L形的一第一打线部211-1(也可称为打线部211)、长条状的一第一延伸部212、及呈矩形的一第一焊接部213,并且上述第一延伸部212连接第一打线部211-1与第一焊接部213。所述第二金属垫22包含有呈L形的一第五固晶部221-5(也可称为固晶部221)、长条状的一第二延伸部222、及呈矩形的一第二焊接部223,并且上述第二延伸部222连接第五固晶部221-5与第二焊接部223。所述每个第三金属垫23包含有呈L形的一固晶部231(如第一、第二、第三、第四固晶部231-1~231-4)及一体连接于上述固晶部231且呈L形的一打线部232(如第二、第三、第四、第五打线部232-2~232-5)。其中,上述每个固晶部221-5、231-1~231-4(也就是第一、第二、第三、第四、第五固晶部)是用以供一个发光二极管芯片4与一个齐纳二极管芯片5进行安装设置,上述每个打线部211-1、232-2~232-5(也就是第一、第二、第三、第四、第五打线部)则是用以供一个发光二极管芯片4与一个齐纳二极管芯片5进行打线。
再者,所述第一金属垫21的第一打线部211-1以及上述多个第三金属垫23的第二至第五打线部232-2~232-5是沿着一第一方向L1间隔地排成一列,所述第二金属垫22的第五固晶部221-5以及上述多个第三金属垫23的第一至第四固晶部231-1~231-4是沿着第一方向L1间隔地排成另一列。
换个角度说,本实施例第一金属垫21的打线部211可定义为第一打线部211-1,而其余打线部232则自上述第一打线部211-1沿第一方向L1依序定义为第二打线部232-2、第三打线部232-3、第四打线部232-4、及第五打线部232-5。再者,最远离第二金属垫22固晶部221的第三金属垫23固晶部231定义为第一固晶部231-1,而其余固晶部231、221则自上述第一固晶部231沿第一方向L1依序定义为第二固晶部231-2、第三固晶部231-3、第四固晶部231-4、及第五固晶部221-5。
所述第一打线部211-1是沿垂直第一方向L1的一第二方向L2而与第一固晶部231-1间隔设置并形成具有至少一次转折的间隙24;所述第二打线部232-2是沿第二方向L2而与第二固晶部231-2间隔设置并形成具有至少一次转折的间隙24;所述第三打线部232-3是沿第二方向L2而与第三固晶部231-3间隔设置并形成具有至少一次转折的间隙24;所述第四打线部232-2是沿第二方向L2而与第四固晶部231-4间隔设置并形成具有至少一次转折的间隙24;所述第五打线部232-5是沿第二方向L2而与第五固晶部221-5间隔设置并形成具有至少一次转折的间隙24。其中,上述每个间隙24于本实施例中大致呈W形,但本发明不以此为限。
所述五个发光二极管芯片4分别固定于第一固晶部231-1、第二固晶部231-2、第三固晶部231-3、第四固晶部231-4、及第五固晶部221-5,并分别打线至第一打线部211-1、第二打线部232-2、第三打线部232-3、第四打线部232-4、及第五打线部232-5。所述五个齐纳二极管芯片5也分别固定于第一固晶部231-1、第二固晶部231-2、第三固晶部231-3、第四固晶部231-4、及第五固晶部221-5,并分别打线至第一打线部211-1、第二打线部232-2、第三打线部232-3、第四打线部232-4、及第五打线部232-5。
补充说明一点,上述呈L形的每个固晶部221、231或打线部211、232于本实施例中也可以被称为功能部221、231、211、232。也就是说,本实施例的多个功能部221、231、211、232分别为承载多个所述发光单元U的多个固晶部221、231以及供多个所述发光单元U打线连接的多个打线部211、232。
另,所述电极层2的第三金属垫23可以依据发光二极管芯片4的数量而作相对应的调整。举例来说,如图5所示,所述发光二极管封装结构100的发光二极管芯片4数量也可以是只有两个,所述电极层2则包含上述第一金属垫21、上述第二金属垫22、及位于上述第一金属垫21与第二金属垫22之间且呈间隔排列的一个所述第三金属垫23。其中,图5所示的电极层2各个组件构造与连接关系,是大致类似图4的相对应组件,相同处不再加以赘述。
进一步地说,本实施例第一金属垫21的打线部211可定义为第一打线部211-1,而第三金属垫23的打线部232则定义为第二打线部232-2。第三金属垫23的固晶部231定义为第一固晶部231-1,而第二金属垫22的固晶部221则定义为第二固晶部221-2。
所述第一打线部211是沿第二方向L2而与第一固晶部231间隔设置并形成具有至少一次转折的间隙24;所述第二打线部232-2是沿第二方向L2而与第二固晶部221-2间隔设置并形成具有至少一次转折的间隙24。
所述两个发光二极管芯片4分别固定于第一固晶部231-1与第二固晶部221-2,并分别打线至第一打线部211-1与第二打线部232-2。所述两个齐纳二极管芯片5也分别固定于第一固晶部231-1与第二固晶部221-2,并分别打线至第一打线部211-1与第二打线部232-2。其中,所述发光二极管芯片4于本实施例中是以下述的焊接材料7固定于相对应的固晶部231、221上,其具体实施方式于后述中说明。
此外,如图6所示,当所述发光二极管封装结构100的发光二极管芯片4数量是只有一个时,所述电极层2可省略第三金属垫23。具体来说,所述电极层2包含上述第一金属垫21与上述第二金属垫22。所述发光二极管芯片4固定于第二金属垫22的固晶部221,并分别打线至第一金属垫21的打线部211。所述齐纳二极管芯片5也固定于第二金属垫22的固晶部221,并分别打线至第一金属垫21的打线部211。其中,图6所示的电极层2各个组件的构造与连接关系,是大致类似图4中的相对应组件,相同处不再加以赘述。
如图2和图3,所述绝缘层8设置于基板1的第一板面11,并且所述绝缘层8和电极层2为形状互补且共平面。也就是说,所述绝缘层8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8的侧缘切齐于基板1的侧缘。
所述焊垫层3设置于基板1的第二板面12并且电性连接于上述电极层2和发光二极管芯片4。其中,所述焊垫层3包含有多组焊垫31,并且上述多组焊垫31通过埋置于所述基板1内的多个导电柱13而分别电性连接于上述电极层2的固晶部231、221与打线部211、232。
更详细地说,每组焊垫31包含有一负极焊垫311与一正极焊垫312;而所述多组焊垫31的负极焊垫311分别位于固晶部231、221下方,并且负极焊垫311与相对应的固晶部231、221经由导电柱13而电性连接,所述多组焊垫31的正极焊垫312分别位于打线部211、232下方,并且正极焊垫312与相对应的打线部211、232经由导电柱13而电性连接。
借此,所述电极层2的设计搭配打线方式,可使所有发光二极管芯片4属于相连通的电性串接。而焊垫层3的多组焊垫31则是分别电性独立,借以使每组焊垫31能够独立对其所对应的发光二极管芯片4进行通电。也就是说,任一发光二极管芯片4能够被其所对应的该组焊垫31进行独立控制,进而能被应用于适路性车灯系统(Adaptive Front LightingSystem,AFS)。
所述发光二极管芯片4于本实施例中是采用垂直式芯片(vertical chip),所述多个发光二极管芯片4是分别安装于电极层2的多个固晶部221、231上,并且所述多个发光二极管芯片4分别经打线而连接至电极层2的多个打线部211、232上。其中,上述每个发光二极管芯片4的至少三个边缘切齐于相对应固晶部221、231的外缘。
如图2、图7、和图8,所述荧光粉片6于本实施例中是指PIG(phosphor in glass)或PIC(phosphor in ceramic)。其中,所述发光二极管芯片4的顶面大致上被所述荧光粉片6完整覆盖,并且所述荧光粉片6的至少一个侧边缘凸伸出所述发光二极管芯片4的距离D1大致是5微米至10微米。进一步地说,本实施例荧光粉片6的至少三个侧边缘是凸伸出切齐固晶部221、231外缘的发光二极管芯片4至少三个边缘。再者,每个发光单元U较佳是具有一透明黏着层G,并且所述荧光粉片6于本实施例中是经由上述透明黏着层G而固定于相对应的发光二极管芯片4。
如图2和图3,所述多个齐纳二极管芯片5分别安装于电极层2的多个固晶部221、231并分别打线连接于电极层2的多个打线部211、232。其中,每个固晶部221、231上的所述齐纳二极管芯片5与发光二极管芯片4是分别设置在不同区域,以避免固晶胶溢胶产生的制程干扰。
如图2、图7、和图8,所述反射壳体9设置于电极层2与绝缘层8上,并且反射壳体9与绝缘层8较佳为一体成形的构造,但不受限于此。所述反射壳体9包覆于所述多个发光单元U的侧缘(也就是说,反射壳体9包覆于发光二极管芯片4的侧缘及荧光粉片6的侧缘),而多个齐纳二极管芯片5则埋置于反射壳体9内,以避免产生遮光的问题。其中,所述反射壳体9的一顶平面91凹设形成有多个开孔92,以分别裸露出多个荧光粉片6的出光面61;并且每个荧光粉片6的周缘较佳是切齐于反射壳体9的相对应开孔92侧壁。
更详细地说,所述反射壳体9的顶平面91相对于基板1的距离D2大于任一荧光粉片6的出光面61相对于基板1的距离D3,并且上述反射壳体9的顶平面91与荧光粉片6的出光面61的距离D4大致为10微米至30微米。此外,在本发明未绘示的其他实施例中,所述反射壳体9的顶平面91也可以是共平面于荧光粉片6的出光面61。
再者,任两个相邻发光单元U之间的反射壳体9部位定义为一间隔部93,并且所述间隔部93截面呈倒T字形。其中,邻近于所述绝缘层8的间隔部93宽度W1大于远离所述绝缘层8的间隔部93宽度W2。换个角度来说,对应于间隔部93的发光单元U截面则是呈T字形。
借此,所述发光二极管封装结构100通过相邻发光二极管芯片4间和相邻荧光粉片6间设置反射壳体9,反射壳体9的顶平面91高于荧光粉片6出光面61约10微米至30微米,以避免相邻发光二极管芯片4和相邻荧光粉片6产生互相干扰,并可有效地提升发光效率。再者,所述反射壳体9的间隔部93为上窄下宽的倒T字形构造,并且反射壳体9的开孔92大小与荧光粉片6大致相同,以避免发光二极管芯片4的蓝光外露。
此外,本实施例的发光二极管封装结构100虽是以图1至图3的构造作说明,但设计者也可依据需求而加以调整变化。举例来说,所述发光二极管封装结构100所采用的发光二极管芯片4类型也可以是如图14所示的覆晶式芯片(flip chip),并且所述发光二极管封装结构100所采用的发光二极管芯片4数量也可是如图6所示的单个芯片、或如图5所示的两个芯片,而其他相对应的组件与构造则依据发光二极管芯片4数量作适应性的调整。
如图15所示,所述电极层2包含一第一金属垫21、一第二金属垫22和位于第一金属垫21与第二金属垫22之间的四个第三金属垫23。第一金属垫21与第二金属垫22各包含呈L状的一功能部211、221(如打线和固晶使用)、呈矩形的第一、第二延伸部212、222和呈矩形的第一、第二焊接部213、223。第一、第二延伸部212、222更包含两个L型槽孔2121、2221设置其上。第三金属垫23大致呈S状,且每个第三金属垫23间隔排列。第三金属垫23的上半部作为打线部232,供齐纳二极管芯片5打线设置,第三金属垫23的下半部做为固晶部231,供齐纳二极管芯片5和发光二极管芯片4设置,第三金属垫23的下半部更包含T型槽孔2311。值得注意的是,此实施例采用的是覆晶式的发光二极管芯片4,发光二极管芯片4分别跨接在两相邻的金属垫21、22、23上。其中,如图15由左向右数来的第一个发光二极管芯片4跨接在第一金属垫21与其相邻的第三金属垫23。第二个、第三个和第四个发光二极管芯片4跨接两个相邻的第三金属垫23。第五个发光二极管芯片4跨接在第二金属垫22与其相邻的第三金属垫23。该L型槽孔2121、2221和T型槽孔2311提供发光二极管芯片4对位用。
以上为本发明实施例的发光二极管封装结构100各个组件关系之说明,但需补充说明的是,所述发光二极管封装结构100的发光二极管芯片4是以一焊接材料7固定于相对应的固晶部231、221。然而,为避免上述焊接材料7流动至电极层2的其他部位而产生短路问题,本实施例的发光二极管封装结构100进一步在电极层2远离基板1的一表面上形成有多个凹陷微结构25。需说明的是,本实施例于附图中,多个凹陷微结构25是布满电极层2表面,但本发明不以此为限。举例来说,在本发明未绘示的其他实施例中,所述电极层2也可以仅在每个固晶部231,221远离基板1的一表面上形成有多个凹陷微结构25。
如图4所示,所述电极层2的多个固晶部231、221是沿第一方向L1排成一列,并且每个固晶部231、221的多个凹陷微结构25皆呈长形且大致彼此平行,而上述每个固晶部231、221的表面通过形成有多个凹陷微结构25,而具有介于0.2~3.5微米的中心线平均粗糙度(Ra)以及介于1.0~2.0微米的十点平均粗糙度(Rz)。需说明的是,于本实施例中,每条凹陷微结构25呈直线状且大致垂直于上述第一方向L1,但于本发明未绘示的其他实施例中,所述凹陷微结构25也可以是呈波浪状、并且其长度方向大致垂直于上述第一方向L1。
需说明的是,图5和图6所示的电极层2相较于图4所呈现的电极层2,其差异主要在于第三金属垫23的数量;也就是说,图4至图6所示的电极层2的凹陷微结构25大致相同(请参阅上述说明),但本发明不以此为限。其中,由于图6中的电极层2仅包含有一个固晶部221,所以第一方向L1可以是由第一金属垫21与第二金属垫22的排列方向所定义;或者,与所述凹陷微结构25大致垂直的方向定义为第一方向L1,而与所述凹陷微结构25大致平行的方向定义为第二方向L2。
再者,如图9所示,在任一个发光二极管芯片4与相对应的固晶部231、221之间是以所述焊接材料7连接,并且焊接材料7充填于上述固晶部231、221中的多个凹陷微结构25的至少部分。据此,所述芯片承载座能通过电极层2的凹陷微结构25收容部分焊接材料7,以有效地避免上述焊接材料7流动至固晶部231、221以外的电极层2其他部位。
此外,如图10至图13所示,所述芯片承载座还能进一步地在每个固晶部231、221表面(如:形成有凹陷微结构25的表面)凹设形成有长形的多个容置槽孔26。其中,每个容置槽孔26大致平行于任一条凹陷微结构25,而每个容置槽孔26的深度大于任一条凹陷微结构25的深度。每个容置槽孔26具有垂直于其长度方向的一宽度W3,并且每个容置槽孔26的宽度W3大于任一条凹陷微结构25的宽度、且较佳是介于80微米~150微米。
更详细地说,在上述任一个固晶部231、221中,每个容置槽孔26的内壁具有两个长侧壁261及两个端壁262,并且上述固晶部231、221的边缘与多个容置槽孔26的其中一个相邻长侧壁261之间形成有不大于200微米的一第一间距T1,而所述固晶部231、221的边缘与多个容置槽孔26的其中一个相邻端壁262之间形成有不大于100微米的一第二间距T2。
再者,在上述任一个固晶部231、221中,所述焊接材料7充填于多个容置槽孔26中的至少部分,而任一个固晶部231、221所形成的容置槽孔26深度可依据设计需求而加以调整变化,本发明在此不加以限制。举例来说,如图12和图13所示,每个容置槽孔26呈贯穿状,并且在充填有焊接材料7的任一个容置槽孔26中,所述焊接材料7位于所述容置槽孔26的一填入深度,其小于所述容置槽孔26的深度的50%。或者,如图10和图11所示,每个容置槽孔26呈盲孔状、且其深度介于50微米~100微米(μm),所述焊接材料7大致填满上述每个容置槽孔26,但本发明不以此为限。
另,请参阅图16所示,并且适时参照本实施例的其他图示。本发明还公开一种芯片承载座的制造方法,包含有一准备步骤(也就是,提供基板1)、一图案化步骤、一成形步骤、及一电镀步骤。其中,由于芯片承载座的具体构造已于上述说明,所以相同的技术特征于下述不再加以赘述。
需额外说明的是,所述芯片承载座能够以实施本实施例的上述步骤而制造成形,但本发明不以此为限。也就是说,在本发明未绘示的其他实施例中,所述芯片承载座也能以其他方式制造形成。此外,本实施例的发光二极管封装结构100也可以利用所述芯片承载座的制造方法所制成;也就是说,本实施例也相当于公开一种发光二极管封装结构的制造方法,其包含所述芯片承载座的制造方法。
具体来说,实施所述图案化步骤:形成有图案化的一电极层2在所述基板1的一板面上,并且所述电极层2包含有沿第一方向L1相邻地排成一列的多个固晶部231、221。本步骤中的电极层2相当于图8中的铜层2a。而在上述图案化步骤中,还能进一步形成有多个长形的容置槽孔26于每个固晶部231、221的表面。此外,对应于图6的类型,在实施所述图案化步骤时,所述电极层2仅形成单个固晶部221,而其第一方向L的定义如同上述所载,在此不加以赘述。
实施所述成形步骤:于每个固晶部231、221远离基板1的表面上形成有呈长形的多个凹陷微结构25,以使每个固晶部231、221的表面具有介于0.2~3.5微米的中心线平均粗糙度(Ra)以及介于1.0~2.0微米的十点平均粗糙度(Rz)。其中,上述多个固晶部231、221的凹陷微结构25大致彼此平行、且较佳是垂直于所述第一方向L1。再者,每个容置槽孔26大致平行于任一条凹陷微结构25,而每个容置槽孔26的深度大于任一条凹陷微结构25的深度。
需说明的是,于本实施例的成形步骤中,多个固晶部的凹陷微结构是通过一刷磨法(brush manner)、一喷砂法(pumice manner)、或一化学蚀刻法(micro-etch manner)所形成,但本发明不以此为限。
实施所述电镀步骤:于上述形成图案化的电极层2表面(也就是,电极层2设有凹陷微结构25的表面)电镀至少一金属镀层2b,比如镍层,隔离迁移之用、金层,用以提高信号传输质量或镍金多层堆叠或合金层。换个角度来说,如图8所示,所述电极层2于本实施例中可以是包含有铜层2a及形成在铜层2a的金属镀层2b。
此外,所述芯片承载座的制造方法也可以进一步包含或适用于一固晶步骤,也就是:如图11所示,以焊接材料7将发光二极管芯片4焊接固定于相对应固晶部231、221上,而电极层2上的凹陷微结构25与容置槽孔26收容部分焊接材料7,以避免所述固晶部231、221上的焊接材料7溢流至相邻的电极层2其他部位,达到避免短路的效果。
依上所述,本发明实施例所公开的发光二极管封装结构、及芯片承载座与其制造方法具有下述技术效果:
所述电极层通过形成有能够用来收容部分焊接材料的多个凹陷微结构,据以避免上述焊接材料流动至固晶部以外的电极层其他部位,进而能有效地降低因为焊接材料所导致的短路问题。
所述电极层在固晶部表面具有介于0.2~3.5微米的中心线平均粗糙度(Ra)以及介于1.0~2.0微米的十点平均粗糙度(Rz),据以能管控制程能力达到粗糙度一致性。
所述电极层在固晶部设有多个凹陷微结构,以通过上述多个凹陷微结构与焊接材料的紧密接合,而有效地提升发光二极管芯片与电极层固晶部之间的附着力。
所述电极层还能进一步在固晶部形成有能够用来收容部分焊接材料的容置槽孔,据以避免上述焊接材料流动至固晶部以外的电极层其他部位,进而能有效地降低因为焊接材料所导致的短路问题。
以上所述仅为本发明的优选可行实施例,并非用来局限本发明的保护范围,凡依本发明专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的权利要求书的保护范围。
Claims (12)
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;
一图案化电极层,设置于所述基板的一板面,所述图案化电极层包含至少一个固晶部;其中,至少一个所述固晶部在其远离所述基板的一表面上形成有多个凹陷微结构,并且至少一个所述固晶部的所述表面具有介于0.2~3.5微米的中心线平均粗糙度以及介于1.0~2.0微米的十点平均粗糙度;以及
至少一个发光二极管芯片,安装于所述图案化电极层的至少一个所述固晶部上。
2.依据权利要求1所述的发光二极管封装结构,其特征在于,所述图案化电极层包含多个金属垫,并且多个所述金属垫的至少其中两个所述金属垫各具有一个所述固晶部,并且两个所述固晶部沿一第一方向排成一列;而于每个所述固晶部中,每个所述凹陷微结构呈直线状且垂直于所述第一方向。
3.依据权利要求1所述的发光二极管封装结构,其特征在于,所述图案化电极层包含有一铜层及形成在所述铜层的一金属镀层。
4.依据权利要求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包含有至少一个荧光粉片,并且至少一个所述荧光粉片贴附于至少一个所述发光二极管芯片上。
5.依据权利要求4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包含有一反射壳体,并且所述反射壳体包覆于至少一个所述发光二极管芯片的侧缘及至少一个所述荧光粉片的侧缘。
6.依据权利要求1所述的发光二极管封装结构,其特征在于,至少一个所述发光二极管芯片限定为垂直式芯片,并且至少一个所述发光二极管芯片的至少三个边缘切齐于至少一个所述固晶部的外缘;或者,所述图案化电极层包含多个金属垫,并且多个所述金属垫的至少其中两个所述金属垫各具有一个所述固晶部,至少一个所述发光二极管芯片限定为覆晶式芯片,至少一个所述发光二极管芯片分别跨接在相邻的两个所述金属垫上。
7.依据权利要求1至6中任一项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包含有一焊接材料,所述焊接材料连接至少一个所述发光二极管芯片与所述图案化电极层的至少一个所述固晶部,并且所述焊接材料充填于多个所述凹陷微结构中的至少部分。
8.依据权利要求7所述的发光二极管封装结构,其特征在于,至少一个所述固晶部自所述表面凹设形成有长形的多个容置槽孔,而每个所述容置槽孔的深度大于任一个所述凹陷微结构的深度。
9.依据权利要求8所述的发光二极管封装结构,其特征在于,每个所述容置槽孔具有垂直于其长度方向的一宽度,并且每个所述容置槽孔的所述宽度介于80微米~150微米。
10.依据权利要求8所述的发光二极管封装结构,其特征在于,每个所述容置槽孔的内壁具有两个长侧壁及两个端壁,并且至少一个所述固晶部的边缘与多个所述容置槽孔的其中一个相邻所述长侧壁之间形成有不大于200微米的一第一间距,而至少一个所述固晶部的所述边缘与多个所述容置槽孔的其中一个相邻所述端壁之间形成有不大于100微米的一第二间距。
11.依据权利要求8所述的发光二极管封装结构,其特征在于,每个所述容置槽孔呈贯穿状,所述焊接材料充填于多个所述容置槽孔中的至少部分,并且所述焊接材料位于所述容置槽孔的一填入深度,其小于所述容置槽孔的所述深度的50%;或者,每个所述容置槽孔呈盲孔状,并且所述焊接材料填满每个所述容置槽孔。
12.一个车灯系统,包含依据权利要求1至6中任一项所述的发光二极管封装结构,其特征在于,至少一个所述发光二极管芯片的数量为多个,所述发光二极管封装结构包括一焊垫层,所述焊垫层设置于所述基板的另一板面并且电性连接于所述图案化电极层和多个所述发光二极管芯片,所述焊垫层包含分别电性独立的多组焊垫,每组所述焊垫能够对应一个所述发光二极管芯片且独立对其进行通电。
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