TW201138159A - Light emitting diode package structure and its manufacturing method - Google Patents
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201138159 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 b本發明係涉及發光二極體封裝結構及其製造方法,尤 才曰、種可確保發光晶片與支架之黏著與電性連接,以提升 發光二極體良率之發光二極體封裝結構及其製造方法。 【先前技術】 發光二極體係為一種固態之半導體元件,利用電流通 參過一極體内產生之二個載子相互結合,將能量以光的形式 釋放出來,具有體積輕巧、反應速度快及無污染等優勢, 使發光二極體應用領域逐漸跨足各產業界,雖然初期發展 時,面臨其亮度不足與發光效率低之瓶頸,但後續之發展 出问功率之發光二極體,解決上述之亮度不足之問題,使 發光二極體逐漸跨足高效率照明光源市場,並有逐漸取代 傳統鎢絲燈之趨勢,是未來替代傳統照明之潛力產品。
隨著發光二極體製作技術不斷增進,以及新型材料之 鲁開發’加上配合各種型態的需求,使得發光二極體之技術 和結構越趨於成熟,以致後來能發展出高功率之發光二極 體,其能量及亮度都向上提升,也漸漸被應用在各種領域 中。在現今的南功率發光二極體之型態中,表面黏著型發 光二極體(SMD LED)即為常見的一種發光二極體型態,而 在一般的表面黏著型發光二極體中主要又區分為支架塑與 電路板型,支架型利用金屬支架與耐溫塑膠材料射出成型 一槽座’來作為發光二極體晶粒固定的基座;另外,電路 板型則是以複合材料電路板作為基板,而這兩種型式皆軿S 201138159 會經由固晶、打線及封固等步驟完成該發光二極體的結構。 而一般發光二極體封裝過程中,係利用一焊接黏著材 料將發光晶片固定於支架或基座上,但習用之焊接材料多 3有乱、錫等成为,但錯的毒性及全球對於錯的管制及禁 令,故現今改而採用無鉛焊接黏著材料;惟,無鉛焊接黏 著材料卻含有一個很大的缺點存在,也就是其玻璃轉換溫 度較低而不能耐高溫,特別是在發光二極體與其他電路板 接合時需要經過高溫錫爐(約250eC〜300。〇,而無鉛焊接黏 著材料通常無法承受上述高溫錫爐之高溫,使該無鉛焊接 黏著材料產生軟化變形之情況,令無鉛焊接黏著材料上方 之發光晶片產生位移,進而影響該發光晶片與支架間之打 線’常常使得發光晶片與支架脫層分離,無法維持黏著與 電性連接’使發光二極體本身造成不良品的出現。 【發明内容】 有鑑於此’本發明之主要目的係在於解決上述之缺 失’本發明係為一種可確保發光晶片與支架之黏著與電性 連接’以提升發光二極體良率之發光二極體封裝結構及其 製造方法。 為達上述目的,本發明之封裝結構至少包含有:殼體、 至少兩分離之支架、至少一發光晶片以及導電膠,該發光 晶片係設於其中一支架上,該發光晶片並與另一支架間設 有第一導線而形成電性連接,而該導電膠係設於該發光晶 片與該支架之間而形成黏著與電性連接,且該支架與該導 電膠間並設有一第二導線。 201138159 藉由上述封裝結構及其製造方法,可改良習有導電膠 使用無鉛焊接黏著材料之缺失,由該第二導線之干涉牽 引’可對該導電膠產生輔助固定之作用,使封裝結構於後 續製程如經過高溫錫爐時,可控制該發光晶片不易與支架 脫層分離,而不至於影響黏著與電性連結,可確保發光晶 片與該等A架之㈣與電性連接,啸升發光二極體之良 率。 • 【實施方式】 ,為能使貝審查委員清楚本發明之結構組成,以及整 體運作方式,兹配合圖式說明如下: 本發明中發光二極體封裝結構之製造方法,其至少包 含有下列步驟: 步驟A1、形成至少兩分離支架u、12,如第一圖(a) 所不,該支架n、12可以分別為p、N極; 步驟F1 '破體成型步驟’係於該等支架^成型 有包覆部份支架之殼體13,且該殼體13頂側並形成至少 有一凹坑狀之容置部,其容置部131並可使支 、 12外露; *步驟m、於其中一支架11(p極)上形成第二導線⑷ 該第二導線兩端係連接於支架u上,如圖所示之實施 例中,該第二導線Η兩端係藉由焊點⑷、142電性連 於支架11上; 步驟C1、於該支架11上形成導電膠15,該導電膠 可以為無錯焊接黏著材料,且該導電膠15係與該第二導“以 201138159 14接觸,如第一圖(b)所示,該第二導線14係部分埋入於 該導電膠15内,其中該第二導線14 一端之焊點141係位 於該導電膠15内側,而該第二導線Η另端之焊點142係 位於該導電膠15外側; 步驟D卜於該導電膠15上固置發光晶片16,如第一 圖(C)所示; 步驟E1、打線步驟,如第一圖(D)所示,係於該發光 晶片16與另一支架i2(N極)間形成第一導線17。 而藉由上述之製造方法所形成之發光二極體封裝結 構則如第二圖之第一實施例所示,其至少包含有:一殼體 13、至少兩分離之支架11、12、至少一發光晶片16以及 導電膠15,該支架11、12以及發光晶片16係設於殼體13 中’而殼體13頂侧並形成至少有一凹坑狀之容置部131, 其容置部131並可使支架11、12外露,該發光晶片16係 藉由導電膠15設於其令一支架11上而形成黏著與電性連 接’且該支架11與該導電膠15間並設有一第二導線14, 該發光晶片16並與另一支架12間設有第一導線17而形成 電性連接,而該容置部131中並設有透光膠132 ;當然, 該透光穆亦可進一步混合有螢光粉’可形成有不同之顏色 表現(例如白光或紫光等)。 本發明藉由該第二導線之干涉牵弓丨,可對該導電膠產 生輔助固定之作用,使封裝結構於後續製程如經過高温錫 爐時’可控制該發光晶片不易與支架脫層分離,可綠保發 光晶片與該等支架之轉與電性連接,以提升發光二極體 之良率。 201138159 再者,該步驟E3中之打線步驟可進一步將該第一導 線於該支架上形成至少二個焊點,則形成如第三圖(A)、佴 之第二實施例所示,該第一導線17於該支架12上係形成 有二個焊點171、172,可使該第一導線17於二焊點l7i、 172間形成有辅助線17a,使用時該透光膠132會因環境變 化(如應力、溫度或濕度)’使得該透光膠132產生變化如 熱漲冷縮之應力所產生之拉力),而令該熱漲冷縮之變化 該透光膠132對該第一導線17產生拉力,此時若其中 •點171脫離時’亦有另一焊點172與輔助線17&維一 導線17與支架12之連接,可進一步確保發光晶片與 支架之電性連接,以提升發光二極體之良率。、μ 如第四圖⑷〜(C)所示係為本發明發光二極體封b 構之製造方法第二實施例,其至少包含有下列步驟:° -步驟A2、形成至少兩分離支架u、i2,如第四圖⑷ 所不; 步驟F2、殼體成型步驟’係於讀等支架U、12成型 有包覆部份支架之殼體13 ’且該殼體13頂側並形成至少 有一凹坑狀之容置部13卜其容置部131並可使支架u、 12外露; 步驟B2、於其中-支架u上固置發光晶片16,如第 四圖(B)所示,該發光晶片16與支架11之間係設有不導電 之固晶膠18 ; 步驟E1、打線步驟,如第四圖(c)所示,於該發光晶 片16與該等支架U、12間分別設有第一第二導線17、 Η而形成電性連接’且該第—、第二導線17、14於該^兰 201138159 架Π、12上形成至少二個焊點171、172、141、142 » 而藉由第二實施例製造方法所形成之發光二極體封 裝結構則如第五圖之第三實施例所示,其至少包含有:一 殼體13、至少兩分離之支架11、12以及至少一發光晶片 16,該支架11、12以及發光晶片16係設於殼體13中,而 殼體13頂侧並形成至少有一凹坑狀之容置部131,其容置 部131並可使支架11、12外露,該發光晶片16係利用不 導電之固晶膠18固設於其中一支架11上,而該發光晶片 16與該等支架11、12間分別設有第一、第二導線17、14 而形成電性連接,且該第一、第二導線17、14於該支架 11、12上形成至少二個焊點171、172、141、142,而該容 置部131中並設有透光膠132 ;當然,該透光膠亦可進一 步混合有螢光粉,可形成有不同之顏色表現(例如白光或紫 光等)。 使用時該透光膠132會因環境變化(如應力、溫度或濕 度)’使得該透光膠132產生變化(如熱漲:冷縮之應力所產 生之拉力)’而令該熱漲冷縮之變化使該透光膠132對該第 一導線Π產生拉力’此時若其中一焊點171脫離時,亦有 另一焊點172維持第一導線17與支架12之連接,可確保 發光晶片與該等支架之電性連接,以提升發光二極體之良 率。 如上所述,本發明提供一種較佳可行之發光二極體封 裝結構及其製造方法,爰依法提呈發明專利之申請;惟, 以上之實施說明及圖式所示,係本發明較佳實施例者,並 非以此侷限本發明,是以,舉凡與本發明之構造、裝置、 201138159 特徵等近似或相雷同者,均應屬本發明之創設目的及申請 專利範圍之内。 【圖式簡單說明】 第一圖(A)〜φ)係為本發明中製造方法第一實施例之結構 示意圖。 第二圖係為本發明中第一實施例封裝結構之結構示意圖。 第三圖(A)、(B)係為本發明中第二實施例封裝結構之結構 示意圖。 第四圖係為(A)〜(C)係為本發明中製造方法第二實施例之 結構示意圖。 第五圖係為本發明中第三實施例封裝結構之結構示意圖。 導電膠15 發光晶片16 第一導線17 輔助線17a 焊點 171、172 固晶膠18 【主要元件符號說明】 支架11、12 殼體13 容置部131 透光膠132 第二導線14 焊點 141、142
Claims (1)
- 201138159 七、申請專利範圍: 1· 一種發光二極體封裝結構,其至少包含有: 一设體’其殼體中設有支架以及發光晶片,而殼體頂 側並形成至少有一四坑狀之容置部,其容置部並可使支架 外露; 至少兩分離之支架,該支架可與發光晶片形成黏著與 電性連接; 至少一發光晶片,該發光晶片係設於其中一支架上, 該發光晶片並與另一支架間設有第一導線而形成電性連 接; 導電膠’該導電膠係設於該發光晶片與該支架之間而 形成黏著與電性連轾,且該支架與該導電膠間並設有一第 二導線。 I 2·如申請專利範圍第1項之發光二極體封裝結構,其 中,該第一導線於讀支架上形成至少二個焊點。 3. 如申請專利範圍第1或2項之發光二極體封裝結 構,其中,該第二導線係部分埋入於該導電膠内。 4. 如申請專利範園第1或2項之發光二極體封裝結 構,其中,該容置部中並設有透光膠。 5. 如申請專利範園第4項之發光二極體封裝結構,其 中,該透光膠可進一步混合有螢光粉。 6· —種發光二極體封裝結構,其至少包含有: 一殼體,其殼體中設有支架以及發光晶片,而殼體頂 侧並形成至少有一凹坑狀之容置部,其容置部並可使支架 外露; 201138159 至少兩分離之支架,該支架可與發光晶片形成電性連 接, 至少一發光晶片,該發光晶片係設於其中一支架上, 該發光晶片並與另一支架間設有第一導線而形成電性連 接; 第一導線’該第一導線一端係連接該發光晶片,另端 則連接於該支架,而該第一導線於該支架上形成至少二個 焊點; 導電膠’該導電膠係設於該發光晶片與該支架之間而 形成電性連接,且該支架與該導電膠間並設有一第二導線。 7.如申請專利範圍第6項之發光二極體封裝結構,其 甲’該第二導線係部分埋入於該導電膠内。 8· 一種發光二極體封裝結構之製造方法,其至少包含 有下列步驟: A1、形成至少兩分離支架; B1、於其中一支架上形成第二導線,該第二導線兩端 係連接於支架上; Cl、於該支架上形成導電膠,且該導電膠係與該第二 導線接觸; Di、於該導電膠上固置發光晶片。 1 9.如申請專利範圍第8項之發光二極體封裝結構之製 &方法’其中’該步驟D1之後進一步包含有一步驟E1, 該步驟E1係為打線步驟,係於該發光晶片與另一支架間形 成第一導線。 10.如申請專利範圍第9項之發光二極體封裝結構 11 201138159 製造方法,其中,該第一導線於該支架上形成至少二個焊 點。 11. 如申請專利範圍第8或9項之發光二極體封裝結構 之製造方法,其中,該第二導線係部分埋入於該導電膠内。 12. 如申請專利範圍第8或9項之發光二極體封裝結構 之製造方法,其中,該步驟A1之後進一步包含有一步驟 F1,該步驟F1係為殼體成型步驟,係於該等支架成型有包 覆部份支架之殼體。 13. 如申請專利範圍第12項之發光二極體封裝結構之 籲 製造方法,其中,該殼體頂侧並形成至少有一凹坑狀之容 置部,其容置部並可使支架外露。 14. 如申請專利範圍第13項之發光二極體封裝結構之 製造方法,其中,該容置部中並設有透光膠。 15. 如申請專利範圍第14項之發光二極體封裝結構之 製造方法,其中,該透光膠可進一步混合有螢光粉。 16. —種發光二極體封裝結構之製造方法,其至少包含 有下列步驟: · A3、形成至少兩分離支架; B3、於其中一支架上形成第二導線,該第二導線兩端 係連接於支架上; C3、於該支架上形成導電膠,且該導電膠係與該第二 導線接觸; D3、於該導電膠上固置發光晶片; E3、打線步驟,係於該發光晶片與另一支架間形成第 一導線,且該第一導線於該支架上形成至少二個焊點。 12 201138159 17. 如申請專利範圍第16項之發光二極體封裝結構之 製造方法,其中,該步驟A3之後進一步包含有一步驟F3, 該步驟F3係為殼體成型步驟,係於該等支架成型有包覆部 份支架之殼體。 18. 如申請專利範圍第17項之發光二極體封裝結構之 製造方法,其中,該殼體頂側並形成至少有一凹坑狀之容 置部,其容置部並可使支架外露,該容置部中並設有透光 膠,該透光膠可進一步混合有螢光粉。13
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