TW201344982A - 發光二極體封裝方法 - Google Patents

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Abstract

一種發光二極體封裝方法，包括以下步驟：提供基板，該基板包括間隔設置的第一電極及第二電極；提供發光二極體晶粒，使該發光二極體晶粒位於該基板的上方並與第一電極及第二電極電連接；提供開設有孔穴的模具，將該模具設於基板上，並使該發光二極體晶粒收容在該孔穴的底部中央；提供螢光膠，並將該螢光膠填充於該模具的孔穴內，在模具上方設置刮具，使該刮具相對該模具運動，以刮去該孔穴內溢出的螢光膠；固化該螢光膠，並移除該模具，使填充在孔穴內的螢光膠形成包覆發光二極體晶粒的螢光膜。

Description

發光二極體封裝方法
本發明涉及一種半導體的製造方法，尤其涉及一種發光二極體的封裝方法。
LED產業係近幾年最受矚目的產業之一，發展至今，LED產品已具有節能、省電、高效率、反應時間快、壽命週期時間長、且不含汞、具有環保效益等優點。然而由於LED結構的封裝製程會直接影響到其使用性能與壽命，例如在光學控製方面，可以藉由封裝製程提高出光效率以及優化光束分佈。目前在LED晶片上以點膠方式設置摻混有螢光粉的封膠，雖然所述膠體與所述螢光粉係具有提高LED發光效率作用，但係由於所述的點膠方式較難控製所述封膠的形狀及厚度，從而影響了LED的側向光的出光效率，且會導致LED出光的顏色不均勻。
有鑒於此，有必要提供一種能使螢光粉厚度均勻的發光二極體封裝方法。
一種發光二極體封裝方法，包括以下步驟：
提供一基板，該基板包括間隔設置的一第一電極及一第二電極；
提供一發光二極體晶粒，使該發光二極體晶粒位於該基板的上方並與第一電極及第二電極電連接；
提供一開設有孔穴的模具，將該模具設於基板上，並使該發光二極體晶粒收容在該孔穴的底部中央；
提供螢光膠，並將該螢光膠填充於該模具的孔穴內，在模具上方設置刮具，使該刮具相對該模具運動，以刮去該孔穴內溢出的螢光膠；
固化該螢光膠，並移除該模具，使填充在孔穴內的螢光膠形成包覆發光二極體晶粒的螢光膜。
本發明提供的發光二極體的封裝方法中，利用特定模具配合刮具將螢光膠在發光二極體的外圍形成一共形覆膜的螢光層，可以控製螢光層形成的厚度和其內部混合的螢光粉的濃度並使其分佈均勻，藉由該共形覆膜的螢光層結構使得該發光二極體的出光顏色更加的均勻，且提高了該發光二極體的側向發光效率。
圖1示出了本發明一實施例的發光二極體封裝製作流程示意圖。
如圖1所示，本發明發光二極體封裝方法步驟包括：
S11提供基板，該基板包括間隔設置的第一電極及第二電極；
S12提供發光二極體晶粒，使該發光二極體晶粒位於該基板的上方並與第一電極及第二電極電連接；
S13提供開設有孔穴的模具，將該模具設於基板上，並使該發光二極體晶粒收容在該孔穴的底部中央；
S14提供螢光膠，並將該螢光膠填充於該模具的孔穴內，在模具上方設置刮具，使該刮具相對該模具運動，以刮去該孔穴內溢出的螢光膠；
S15固化該螢光膠，並移除該模具，使填充在孔穴內的螢光膠形成包覆發光二極體晶粒的螢光膜。
下面結合其他圖示對該流程作詳細說明。
請參見圖2，提供一基板10，該基板10上設置間隔的一第一電極11及一第二電極13。該基板10包括一個頂面101a以及一個底面101b，所述第一電極11以及第二電極13在基板10的頂面101a上相對間隔設置，並且自所述頂面101a延伸至所述底面101b。所述基板10為絕緣基板，其材質可以為係陶瓷(Ceramic)、矽(Si)、藍寶石(Sapphire)、碳化矽(SiC)等絕緣材料。
請參見圖3，提供一發光二極體晶粒30，使該發光二極體晶粒30位於基板10的上方並固定在第一電極11及第二電極13上。該發光二極體晶粒30與第一、第二電極11、13進行電性連接。該發光二極體晶粒30包括一遠離基板10的頂面301、一靠近基板10的底面303及連接頂面301與底面303的一側面302。該發光二極體晶粒30的縱截面大致為一等腰梯形，其沿基板10縱向延伸的寬度自遠離基板10的頂面301向靠近基板10的底面303逐漸增大。該底面303相對兩側分別凸設有一導電凸起305、307，該等導電凸起305、307分別與第一電極11及第二電極13電性連接。該發光二極體晶粒30的底面303與該基板10的頂面101a以及第一、二電極11、13的相互靠近的兩端面共同圍設形成一容置槽20。該容置槽20的縱截面呈“T”形，其用於容置膠體，從而使該發光二極體晶粒30與第一電極11、第二電極13的連接更加穩固。
請參見圖4，提供一開設有孔穴41的模具40，將該模具40抵合該第一電極11、第二電極13的上表面，並使該發光二極體晶粒30收容在該孔穴41的底部中央；該孔穴41的縱截面為一等腰梯形，其沿基板10的縱向延伸的寬度自遠離基板10的頂部向靠近基板10的底部逐漸增大。該孔穴41相對的兩端面與該發光二極體晶粒30的頂面301以及側面302之間形成一厚度均勻的容置空間43，該容置空間43用於收容螢光膠體於其內，由於該孔穴41的頂部及側部與該發光二極體晶粒30的頂面301及側面302之間的距離相等，因此在該容置空間43內會形成一厚度均勻的螢光層。
請同時參見圖5及圖6，提供螢光膠60，並將該螢光膠60填充於該模具40的孔穴41內，在模具40上方設置刮具70，使該模具40與該刮具70相對運動，使該刮具70刮去該孔穴41內溢出的螢光膠。具體的，將該螢光膠60逐滴點入該孔穴41內，由於重力作用，使得該螢光膠60逐滴浸入該孔穴41直至該螢光膠60充分填充該孔穴41。該螢光膠60為一螢光材料和透明膠體等的混合膠狀體。當該螢光膠60充分填充該孔穴41後，使刮具70與該模具40之間產生水平方向的相對運動，由於此時刮具70緊貼該模具40的上表面，從而使得在刮具70與模具40運動的過程中，該刮具70會將該孔穴41中溢出的螢光膠60刮去。由於該容置空間43的厚度係均勻的，從而在該容置空間43內形成一厚度均勻的螢光層。本實施例中，該刮具70可以為刮刀，也可以為刮片等其他裝置，只要能將該孔穴41中溢出的螢光膠60刮去即可。當然，該螢光膠60也可以採用漸射的方式逐漸填充該孔穴41，然後利用刮具70將溢出孔穴41的部分刮去即可。
請參見圖7及圖8，固化該螢光膠60，並移除該模具40，使填充在孔穴41內的螢光膠60形成一完全包覆發光二極體晶粒30的螢光膜61。具體的，待該螢光膠60完全填滿該孔穴41後，藉由加熱使該螢光膠60熔融，從而使其均勻填充孔穴41與發光二極體晶粒30之間的間隙，然後使其凝固。豎直向上移除該模具40，從而使得該模具40與該第一電極11、第二電極13相互分離，如此便形成了覆蓋該發光二極體晶粒30的共形覆膜的螢光膜61。由於該模具40與該發光二極體晶粒30的頂面301及側面302之間的容置空間43的厚度係均勻的，從而使得該螢光膜61的厚度也係均勻的，如此則使得該發光二極體晶粒30的出光顏色更加均勻，同時也提高了該發光二極體晶粒30的側向光的發光效率。
另一實施例中，可以將螢光膠60點設於該模具40上表面，同時，在模具40上方設置一刮具70，使該模具40與該刮具70相對運動，使該螢光膠60填充於孔穴41內。具體的，將該螢光膠60點設於該模具40靠近孔穴41的一端的上表面，該螢光膠60具有一定的厚度，該刮具70設置在該模具40的遠離孔穴41的一端上方並緊貼模具40的上表面，該刮具70和模具40可沿各自所在的平面向相反方向相對運動，從而可以將該螢光膠60刮入該容置空間43內。當該刮具70自模具40遠離孔穴41的一端向靠近孔穴41的一端水平移動時，由於刮具70與該螢光膠60接觸，一方面，由於該刮具70的水平移動，使得該刮具70對該螢光膠60具有一定的攪合作用，從而使得該螢光膠60的濃度更加均勻，另一方面該刮具70在移動的過程中，由於該刮具70的作用和該螢光膠60的自身重力的作用，使得該螢光膠60逐漸填充該孔穴41，當該刮具70移動至該孔穴41的另一端時，該螢光膠60被該刮具70刮入該容置空間43內，並充分填充該容置空間43及該容置槽20，從而形成一螢光膜61。同時，由於該刮具70以及該螢光膠60自身重力的作用，使得該螢光膜61的分佈更加均勻。
綜上，本發明提供的發光二極體的封裝方法，採用特定模具、刮具以及螢光膠配合，在發光二極體晶粒的周圍形成一厚度均勻的螢光層，從而使得固化後的螢光層分佈均勻，該方法具有製程簡單、成本低、可以有效提升發光二極體出光顏色均勻和側向發光效率的效能。
可以理解地，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做出其他各種相應的改變與變形，而所有該等改變與變形都應屬於本發明權利要求的保護範圍。
10．．．基板
11．．．第一電極
13．．．第二電極
20．．．容置槽
30．．．發光二極體晶粒
40．．．模具
41．．．孔穴
43．．．容置空間
60．．．螢光膠
61．．．螢光膜
70．．．刮具
101a、301．．．頂面
101b、303．．．底面
302．．．側面
305、307．．．導電凸起
圖1為本發明發光二極體封裝方法步驟的流程圖。
圖2至圖7為本發明發光二極體封裝方法的示意圖。
圖8為圖7的局部放大圖。
無

Claims (10)

  1. 一種發光二極體封裝方法，包括以下步驟：提供基板，該基板包括間隔設置的第一電極及第二電極；提供發光二極體晶粒，使該發光二極體晶粒位於該基板的上方並與第一電極及第二電極電連接；提供開設有孔穴的模具，將該模具設於基板上，並使該發光二極體晶粒收容在該孔穴的底部中央；提供螢光膠，並將該螢光膠填充於該模具的孔穴內，在模具上方設置刮具，使該刮具相對該模具運動，以刮去該孔穴內溢出的螢光膠；固化該螢光膠，並移除該模具，使填充在孔穴內的螢光膠形成包覆發光二極體晶粒的螢光膜。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝方法，其改良在於：將螢光膠填充於該模具的孔穴內時，所述螢光膠採用直接向所述孔穴內點設或濺射的方式填充。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝方法，其中：將所述螢光膠填充於模具的孔穴內包括先將螢光膠點設於模具表面，再利用刮具將螢光膠刮入孔穴。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝方法，其中：所述孔穴的頂部及側部與所述發光二極體晶粒的頂面及側面之間的距離相等，從而使所述螢光膠固化後，形成以均勻厚度包裹發光二極體晶粒四周的螢光膜。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的發光二極體封裝方法，其中：所述發光二極體晶粒的縱截面為等腰梯形，且其寬度自與第一電極及第二電極相連的一端向遠離第一電極及第二電極的一端逐漸減小。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的發光二極體封裝方法，其中：所述孔穴的縱截面為等腰梯形，其沿所述基板的縱向延伸的寬度自遠離基板的頂部向靠近基板的底部逐漸增大。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的發光二極體封裝方法，其中：所述發光二極體晶粒的底面相對兩側分別凸設有一導電凸起，該等導電凸起用以與第一電極及第二電極形成電性連接。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝方法，其中：所述基板的材質可以為係陶瓷、矽、藍寶石、碳化矽等絕緣材料。
  9. 如申請專利範圍第4項所述的發光二極體封裝方法，其中：所述螢光膠為螢光材料和透明膠體的混合膠狀體。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝方法，其中：所述發光二極體晶粒的底面與所述基板的頂面以及第一、二電極的相互靠近的兩端面共同圍設形成一“T”形的容置槽，其用以容置膠體於其內。
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