CN1700481A - 发光二极管封装结构和封装方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管封装结构和封装方法，所述封装结构包含一具有凹陷部的基座。通过在凹陷部的侧壁，镀上一层金属反射层，使得发光二极管所发出的光可以有效率的射出封装结构。凹陷部内的金属反射层与导电组件间，需预留一间隙或填入一绝缘层，避免短路的情形发生。发光二极管芯片固定于凹陷部中，两电极分别连接到两个分开的导电组件。最后，通过膜塑构件填入凹陷部，以封装发光二极管芯片。

Description

发光二极管封装结构和封装方法
技术领域
本发明涉及一种发光二极管封装结构和封装方法，特别涉及一种具有金属反射层的发光二极管封装结构和封装方法。
背景技术
近年来，因为发光二极管制造技术的快速进步，使得发光二极管的发光效率增加。因此，发光二极管开始在照明领域上应用，例如以发光二极管制造的手电筒或发光二极管的汽车头灯。
图1为现有的一种发光二极管封装结构示意图。此封装结构的基座11是以具有聚邻苯二甲醯胺的塑料或液晶高分子材料射出成形而构成的反射基座。基座11的中间形成一凹陷部，发光二极管芯片14通过导电性胶13固定于凹陷部中的导电组件22a，并通过导线15连接到导电组件22b。
上述的反射基座11虽然以不透光材料制成，因为凹陷部侧壁的反射率不足，使得发光二极管所射出的光，容易从侧壁泄漏。
为了使发光二极管组件整体的发光效率增加，发光二极管光电组件的制造商莫不极力的寻求解决方式，以克服凹陷部侧壁反射率不足和侧壁泄光的问题。
发明内容
因此本发明的目的就是提供一种具有金属反射层的发光二极管封装结构和封装方法，用以使发光二极管组件的发光效率更好。
根据本发明的上述目的，提出一种具有金属反射层的发光二极管封装结构。此封装结构包含一具有凹陷部的基座。通过在凹陷部的侧壁，镀上一层金属反射层，使得发光二极管所发出的光可以有效率的射出封装结构。凹陷部内的金属反射层与导电组件间，需预留一间隙或填入一绝缘层，避免短路的情形发生。发光二极管芯片固定于凹陷部中，两电极分别连接到两个分开的导电组件。最后，藉由膜塑构件填入凹陷部，以封装发光二极管芯片。
根据以上所述，本发明藉由在基座凹陷部侧壁镀上一层金属反射层，以增加凹陷部侧壁的反射率，而使整体发光效率更好。
附图说明
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
图1是现有的一种发光二极管封装结构示意图；
图2是依照本发明一较佳实施例的一种具有金属反射层的发光二极管封装结构示意图；以及
图3是依照本发明另一较佳实施例的一种具有金属反射层的发光二极管封装结构示意图。
图中标号说明
10：发光二极管封装结构     11：基座
12a：导电组件              12b：导电组件
13：导电性胶               14：发光二极管芯片
15：导线                   16：模塑构件
20：发光二极管封装结构     21：基座
22a：导电组件              22b：导电组件
23：导电性胶               24：发光二极管芯片
25：导线                   26：模塑构件
27a：金属反射层            27b：金属反射层
28a：绝缘层                28b：绝缘层
40：发光二极管封装结构     41：基座
42a：导电组件              42b：导电组件
43：导电性胶               44：发光二极管芯片
45a：导线                  45b：导线
46a：金属反射层            46b：金属反射层
46c：金属反射层            47：模塑构件
具体实施方式
为了使二极管发光组件的整体发光效率更好，本发明藉由在基座凹陷部侧壁镀上一层金属反射层。侧壁上的金属反射层可以增加凹陷部侧壁的反射率，而使整体发光效率更好。以下将通过实施例说明本发明的实施方式。
请参照图2，其为依照本发明一较佳实施例的一种具有金属反射层的发光二极管封装结构示意图。此封装结构的基座21是以具有聚邻苯二甲醯胺的塑料或液晶高分子材料射出成形而构成的反射基座。基座21的中间形成一凹陷部，发光二极管芯片24藉由导电性胶23固定于凹陷部中的导电组件22a，并藉由导线25连接到导电组件22b。在凹陷部的侧壁上藉由化学电镀的方法，镀上金属反射层27a、27b，以增加凹陷部侧壁的反射率。在金属反射层27a、27b和导电组件22a、22b之间需预留0.01mm以上的间隙或填入绝缘保护膜28a、28b，以避免短路的情形发生。最后，藉由膜塑构件26填入凹陷部内封装发光二极管芯片24，并烘烤模塑构件以增加固定性。上述基座21材质可以是环氧树脂、玻璃纤维、氧化钛、氧化钙、聚邻苯二甲醯胺、液晶高分子、陶瓷或以上材质的任意组合；而模塑构件26可以是环氧树脂、压克力、硅胶或上述材料的组合。
上述基座21凹陷部侧壁形成的金属反射层，为了避免金属反射层与凹陷部底面导电组件之间短路的状况发生，所以在此主要使用化学(无电解)电镀方式使金属反射层配设到凹陷部内所需要的部分。其它的化学(无电解)电镀方式，例如熔融镀着热浸法、熔射镀金法、气相镀着法及冲击镀着法，亦可应用来沉积金属反射层。上述的气相镀着法更包含真空蒸镀法、阴极溅镀法及电浆离子沉积法。化学(无电)电镀金属需要粗糙的表面，以增加电镀效果。因此，若要得到良好的电镀面，首先需将基座凹陷部的内面粗糙化。利用碱性溶液(例如NaOH、KOH…等碱性溶液)与基座中高分子材料容易反应的性质，对基座的凹陷部进行粗糙化反应。待基座凹陷部粗面化之后，第二步骤使用水洗清除碱性溶液。接着，第三步骤以稀硫酸中和基座凹陷部内残留的碱性溶液，避免碱性溶液残留影响品质，并使用超音波震荡加速中和反应。第四步骤为再用超音波震荡水洗，接着第五步骤为将装置干燥。第六步骤为在基座凹陷部底面形成一层绝缘保护膜，该膜厚度在0.01mm以上，第七步骤使用化学(无电解)电镀将所要的金属(例如：金、银、铜、铂、铝、镍、锡、镁等)电镀上凹陷部的侧壁上，第八步骤为除去绝缘保护膜，即可得到具有金属反射层的基座。将上述基座凹陷部安装发光二极管晶粒，使晶粒与导电组件电连接，并填充入透光性树脂或混合光转换物质的树脂，即可得到一提高反射效率并进而提升发光效率的光电组件。
请参照图3，其为依照本发明另一较佳实施例的一种具有金属反射层的发光二极管封装结构示意图。在此实施例中，另一种型式的基座41，其导电组件42a、42b形成于基座41的顶面、侧面及底面，而且彼此互相绝缘。相对于图2的实施例，基座41的凹陷部内并无导电组件。因此，金属反射层46a、46b、46c可以覆盖于凹陷部内所有的面积。发光二极管芯片44借着固定胶43附着于金属反射层46b上，再藉由导线45a、45b分别连接于导电组件42a、42b上。最后，藉由膜塑构件46填入凹陷部内封装发光二极管芯片44，并烘烤膜塑构件。上述基座21材质可以是环氧树脂、玻璃纤维、氧化钛、氧化钙、聚邻苯二甲醯胺、液晶高分子、陶瓷或以上材质的任意组合；而模塑构件可以是环氧树脂、压克力、硅胶或上述材料的组合。
上述基座41凹陷部侧壁形成之金属反射层，主要使用化学(无电解)电镀方式使金属反射层配设到反射基座41所需要的部分。其它的化学(无电解)电镀方式，例如熔融镀着热浸法、熔射镀金法、气相镀着法及冲击镀着法，亦可应用来沉积金属反射层。上述的气相镀着法更包含真空蒸镀法、阴极溅镀法及电浆离子沉积法。化学(无电)电镀金属需要粗糙的表面，以增加电镀效果。因此，若要得到良好的电镀面，首先需将基座凹陷部的内面粗糙化。利用碱性溶液(例如NaOH、KOH…等碱性溶液)与基座中高分子材料容易反应的性质，对基座之凹陷部进行粗糙化反应。待基座凹陷部粗面化之后，第二步骤使用水洗清除碱性溶液。接着，第三步骤以稀硫酸中和基座凹陷部内残留的碱性溶液，避免碱性溶液残留影响品质，并使用超音波震荡加速中和反应。第四步骤为再用超音波震荡水洗，接着第五步骤为将装置干燥。第六步骤使用化学(无电解)电镀将所要的金属(例如：金、银、铜、铂、铝、镍、锡、镁等)电镀上凹陷部的侧壁上，即可得到具有金属反射层的基座。将上述基座凹陷部安装发光二极管晶粒，使晶粒与导电组件电连接，并填充入透光性树脂或混合光转换物质的树脂，即可得到一提高反射效率并进而提升发光效率的光电组件。
根据本发明上述的实施例，本发明藉由在基座凹陷部侧壁镀上一层金属反射层，可以增加凹陷部侧壁的反射率，而使整体发光效率更好。
虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求所界定的范围为准。

Claims (15)

1.一种发光二极管封装结构，包含：
一基座，具有一凹陷部；
两个以上导电组件，固定于该基座中，并部份暴露于该凹陷部的底面；
一发光二极管芯片，安装于该凹陷部内，并具有两个以上导电端分别与该些导电组件电性连接；
一金属反射层，附着于该凹陷部的侧壁；以及
一模塑构件，形成于该凹陷部中，并封装该发光二极管芯片于其中。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该基座材质是环氧树脂、玻璃纤维、氧化钛、氧化钙、聚邻苯二甲醯胺、液晶高分子、陶瓷或以上材质的任意组合。
3.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该金属反射层是金、银、铜、铂、铝、镍、锡、镁或以上材质的任意组合。
4.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该金属反射层与该导电组件之间，具有0.01mm以上的间隙或绝缘保护膜。
5.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该些导电组件部份穿过基座，暴露于基座外。
6.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该模塑构件是环氧树脂、压克力、硅胶或上述材料的组合。
7.一种发光二极管封装结构，包含：
一基座，具有一凹陷部；
两个以上导电组件，形成于该基座的顶面、侧面及底面，且该导电组件彼此相互绝缘；
一金属反射层，附着于该凹陷部的所有内壁；
一发光二极管芯片，固定于该凹陷部底面的该金属反射层上，并具有两个以上导电端分别与该些导电组件电性连接；以及
一模塑构件，形成于该凹陷部中，并封装该发光二极管芯片于其中。
8.如权利要求7所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该基座材质是环氧树脂、玻璃纤维、氧化钛、氧化钙、聚邻苯二甲醯胺、液晶高分子、陶瓷或以上材质的组合。
9.如权利要求7所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该金属反射层是金、银、铜、铂、铝、镍、锡、镁或以上材质的任意组合。
10.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该模塑构件是环氧树脂、压克力、硅胶或上述材料的组合。
11.一种发光二极管封装方法，包含以下步骤：
提供一具有一凹陷部的基座；
以化学电镀方法形成一金属反射膜于该凹陷部内；
安装一发光二极管芯片于该凹陷部的底面，并将该发光二极管芯片与该基座的导电组件电性连接；以及
以模塑构件封入该凹陷部，并烘烤该模塑构件。
12.如权利要求11所述的发光二极管封装方法，其特征在于，还包含在形成该金属反射膜前形成一绝缘保护膜的步骤。
13.如权利要求12所述的发光二极管封装方法，其特征在于，还包含在形成该金属反射膜后去除该绝缘保护膜的步骤。
14.如权利要求11所述的发光二极管封装方法，其特征在于，该化学电镀方法包含熔融镀着热浸法、熔射镀金法、气相镀着法及冲击镀着法。
15.如权利要求14所述的发光二极管封装方法，其特征在于，该气相镀着法包含真空蒸镀法、阴极溅镀法及电浆离子沉积法。
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