CN1463047A - 提高发光二极管亮度的封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种提高发光二极管亮度的封装方法，该方法包含如下步骤：提供一具有凹槽的载体，再对载体的凹槽表面进行平坦化处理；接着于凹槽表面上形成一反射面后，将发光二极管贴附于该载体的凹槽内。本发明于封装发光二极管时，先对载体进行平坦化处理以形成平滑载体表面的步骤，可使于其上接续沉积的反射面能均匀形成为平滑表面，而大幅提高该反射面的反射率。

Description

提高发光二极管亮度的封装方法
技术领域
本发明涉及一种发光二极管封装方法，尤有关一种利用平坦化(Planarization)工艺以提高发光二极管亮度的封装方法。
背景技术
发光二极管所发出的光线，容易受到自身封装结构的限制。例如发光二极管往基板方向发出的光线，即受到如基板之类的封装结构阻挡而无法使此一部分的光线作较佳运用，因此难以进一步提升出光效率及发光强度。
现有封装技术，如公告第474030号的中国台湾专利「发光二极管的封装方法」，如图1A所示，是先将一电路板基材101表面镀上金属导电层102后，再将该金属导电层102切割成图1B所示的正负电极102A、102B。接着与发光二极管晶粒103接合后再以树脂层104密封。
上述现有的发光二极管封装方法，由于用以形成电极的金属导电层102为金属材料而可能兼具光反射作用，但因该封装方法直接将金属导电层102镀于电路板基材101上，受限于基板材料本身的孔隙及粗糙度影响，会使其上的金属镀层极不均匀。故当发光二极管光线入射至该不均匀的金属镀层表面时，光线被大量漫射与吸收而大幅降低反射率，使经由该金属导电层反射至出光方向的光线微弱，而难以达到提升出光效率及发光强度的预期效果。
发明内容
因此，本发明的目的在提供一种提高发光二极管亮度的封装方法，通过先经平坦化处理而形成的反射面，可达到大幅提高发光二极管亮度的效果。
依本发明的一实施例包含以下步骤，首先提供一具有凹槽的载体，再对该载体的凹槽表面进行平坦化处理，接着于该凹槽表面上形成一反射面后，将发光二极管晶粒贴附于该载体的凹槽内。
再者，该载体的凹槽内部可形成一突起部，将发光二极管晶粒贴附于该突起部上，可对该反射面形成一较佳的入射角度。
又，上述平坦化处理步骤可通过玻璃移印(Transfer Printing)、喷涂(Spray)、刷涂(Blushing)、玻璃沾附(Dipping)方式，或者化学机械抛光法(Chemical Mechanical Polishing)完成。
另外，反射面可采金属溅镀法(Sputtering)或蒸镀法(Evaporation)形成，而发光二极管晶粒可采表面黏着(SurfaceMounting)方式贴附于该载体的凹槽内。
本发明于封装发光二极管时，先对载体进行平坦化处理以形成平滑载体表面的步骤，可使于其上接续沉积的反射面能均匀形成为平滑表面，而大幅提高该反射面的反射率。当载体上形成此光滑反射面时，发光二极管往载体方向发出的光线，会通过本发明所形成的高反射率反射面大量反射至出光方向，而使发光二极管的出光效率大幅增加，提高发光二极管的亮度。
于本发明的另一实施例中，包含以下步骤，先对一载体的表面进行平坦化处理，再于该载体表面上形成电极并贴附一发光二极管晶粒；然后将具有一经平坦化处理后再形成的反射面的块状构件安装于该载体表面上。因该具有金属反射面的块状构件，可配合发光二极管晶粒位置而有不同的配置并可制造成不同外形，使本发明的光反射面的最佳化设计更为容易。
附图说明
以下将参照相关附图说明的本发明较佳实施例，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
图1A及图1B为现有发光二极管封装方法的一例，显示其制作流程的剖面示意图；
图2A至2D为依本发明提高发光二极管亮度的封装方法的一实施例，显示其各阶段制作程序的剖面图；
图3A至3C为依本发明提高发光二极管亮度的封装方法的另一实施例，显示其各阶段制作程序的剖面图。图中符号说明：
1                发光二极管封装
2                载体
2a               突起部
3A、3B           电极
4                平坦层
5                金属反射面
6                发光二极管晶粒
7A、7B           导线
8                树脂层
9A、9B           块状构件
101              电路板基材
102              金属导电层
102A、102B       电极
103              发光二极管晶粒
104              树脂层
具体实施方式
首先如图2A所示，依本发明的一实施例使用一具有凹槽的载体2作为发光二极管的封装基座，载体2材料可为陶瓷基板或其它半导体材料，而载体2的凹槽内更形成有一突起部2a。接着，以沾附(Dipping)、移印(Transfer Printing)或刷涂(Blushing)方式，于载体2两端形成电性相反的电极3A及3B。
继而，对载体2的凹槽内部进行平坦化处理。如图2B所示，依本实施例的平坦化方式为于载体2的凹槽内部表面形成一平坦层4。该平坦层4可采用玻璃沾附、移印、刷涂或喷涂(Spray)方式形成于载体2的凹槽内部表面上。平坦层4可填补载体2材料本身的表面凹洞或孔隙，并使载体2凹槽内部表面平坦化。
接着如图2C所示，利用金属溅镀(Sputtering)或蒸镀(Evaporation)等薄膜沉积方法，将反光金属镀至平坦层4上，使载体2的凹槽内部形成一金属反射面5。因此金属反射面5的形成，是沉积在已经过平坦化处理的载体表面(即平坦层4)上，故可获得相当平滑的反射面。
如图2D所示，继而利用表面黏着(Surface Mounting)的方式将发光二极管晶粒6贴附于金属反射面5上，再以打线接合(Wire Bonding)方式，通过导线7A、7B将发光二极管晶粒6电连接至电极3A、3B上。最后再以树脂封胶(Epoxy Encapsulating)，利用树脂层8覆盖发光二极管晶粒6以避免接触外界的氧气或水分，而完成依本发明的发光二极管封装1。
当表面粗糙度高或具较大孔隙时，入射至该表面的光线容易被漫射及吸收，而使反射光强度大幅下降。本发明先对载体2进行平坦化处理以形成平滑的载体表面，可使于其上接续沉积的反射面5能均匀形成为光滑表面，大幅提高该反射面的反射率。当载体上形成有上述经平坦化处理的表面，而后再形成光滑反射面时，发光二极管往载体方向发出的光线，会通过本发明所形成的高反射率反射面，大量反射至出光方向而获得充分运用，如此可使发光二极管的出光效率大幅增加，从而提高发光二极管的亮度。
再者，如图2A所示，于本实施例的载体2的凹槽内，更形成有一突起部2a。当发光二极管晶粒6贴附于突起部2a上的金属反射面5时，突起部2a能使发光二极管晶粒6具有一定的高度，使金属反射面5能接收发光二极管所发出的光线的受光面积增加。如此于形成载体时，可同时选取最佳的突起部2a高度，使发光二极管对该金属反射面形成良好的入射角度，以获得最大的出光量。
又，本发明的平坦化工艺，也可采用直接于载体上进行化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing)的方式，以获得一光滑的载体表面。
图3A至3C为显示本发明的另一实施例其各阶段制作程序的剖面图。
首先如图3A所示，对一材料为陶瓷之类的平板载体2进行平坦化处理。继而如图3B所示，以沾附(Dipping)、移印(Transfer Printing)或刷涂(Blushing)方式，形成电性相反的金属电极3A及3B后，再贴附发光二极管晶粒6并将其电连接至电极3A及3B。
接着如图3C所示，将块状构件9A及9B黏附于载体2上，该块状构件已先进行过平坦化处理(平坦层4)并沉积有金属反射面5，且该块状构件的材料可为陶瓷或玻璃等等，最后利用树脂层8覆盖发光二极管晶粒6而完成本实施例。
本实施例的电极3A及3B因形成于平坦化处理后的载体2上，而同样可成为高反射率的金属反射面以提高总反射面积，而达到本发明提高亮度的效果。另外，其上有金属反射面形成的块状构件9A、9B，可配合发光二极管晶粒6位置而有不同的配置并可制造成不同外形，使本发明的反射面的最佳化设计能更具弹性且更为容易。
以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求书中，而非限定于上述的实施例。

Claims (25)

1.一种提高发光二极管亮度的封装方法，包含如下步骤：
提供一具有凹槽的载体；
对该载体的凹槽表面进行平坦化处理；
于该凹槽表面上形成一反射面；及
贴附发光二极管晶粒于该载体的凹槽内。
2.如权利要求1的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该载体为一陶瓷基板。
3.如权利要求1的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该载体的凹槽内部还形成一突起部。
4.如权利要求3的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该发光二极管晶粒贴附于该突起部上方。
5.如权利要求1的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：还包含于该载体两端形成电极。
6.如权利要求5的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该电极电连接至该发光二极管晶粒。
7.如权利要求1的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该平坦化处理步骤通过玻璃移印方式完成。
8.如权利要求1的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该平坦化处理步骤通过玻璃喷涂或刷涂方式完成。
9.如权利要求1的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该平坦化处理步骤通过玻璃沾附方式完成。
10.如权利要求1的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该平坦化处理步骤通过化学机械抛光法完成。
11.如权利要求1的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该反射面是采金属溅镀法形成。
12.如权利要求1的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该反射面是采金属蒸镀法形成。
13.如权利要求1的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该发光二极管晶粒，是采表面黏着方式贴附于该载体的凹槽内。
14.如权利要求1的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：还包含以树脂材料密封该发光二极管晶粒的步骤。
15.一种提高发光二极管亮度的封装方法，包含如下步骤：
对一载体的表面进行平坦化处理；
于该载体表面上形成电极并贴附一发光二极管晶粒；及
安装块状构件于该载体表面上；其中
该块状构件具有一经平坦化处理后再形成的反射面。
16.如权利要求15的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该载体为一陶瓷平板。
17.如权利要求15的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该电极电连接至该发光二极管晶粒。
18.如权利要求15的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该平坦化处理步骤通过玻璃移印方式完成。
19.如权利要求15的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该平坦化处理步骤通过玻璃喷涂或刷涂方式完成。
20.如权利要求15的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该平坦化处理步骤通过玻璃沾附方式完成。
21.如权利要求15的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该平坦化处理步骤通过化学机械抛光法完成。
22.如权利要求15的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该反射面是采金属溅镀法形成。
23.如权利要求15的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该反射面是采金属蒸镀法形成。
24.如权利要求15的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：该发光二极管晶粒，是采表面黏着方式贴附于该载体上。
25.如权利要求15的提高发光二极管亮度的封装方法，其特征在于：还包含以树脂材料密封该发光二极管晶粒的步骤。
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