TW201401567A - 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，包括步驟：提供一具有多個通孔的板材，所述通孔貫穿板材的上、下表面；在板材的下表面設置藍膜，使藍膜覆蓋各通孔在板材下表面一側的開口，以使藍膜與通孔內壁共同形成朝向板材上表面開口的凹槽；從板材的上表面一側向凹槽內注入混有螢光物質的膠體；使膠體中的螢光物質沉澱至凹槽底部的藍膜上；向每個凹槽內嵌設發光二極體晶粒並使該發光二極體晶粒位於凹槽內的頂部位置。

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封裝方法。
相較於傳統的發光源，發光二極體（Light Emitting Diode，LED）具有重量輕、體積小、污染低、壽命長等優點，其作為一種新型的發光源，已經被越來越多地應用到各領域當中，如路燈、交通燈、信號燈、射燈及裝飾燈等。
現有的發光二極體封裝結構通常包括基板、位於基板上的電極、承載於基板上並與電極電性連接的發光二極體晶片以及設置在發光二極體晶片上的的螢光層及封裝膠。
現有的發光二極體封裝方法通常先將發光二極體晶粒設置在基板上，然後採用注膠(injection)或者轉注成形(transfer molding)的方式在發光二極體晶粒上形成包含有螢光物質的螢光層。但是該種封裝方法使得螢光物質直接與發光二極體晶粒接觸，在使用過程中，發光二極體晶粒的高溫會使螢光物質受熱過多而造成整個封裝結構可靠性降低的影響。
有鑒於此，有必要提供一種能夠確保封裝結構可靠性的發光二極體封裝方法。
一種發光二極體封裝方法，包括步驟：提供一具有多個通孔的板材，所述通孔貫穿板材的上、下表面；在板材的下表面設置藍膜，使藍膜覆蓋各通孔在板材下表面一側的開口，以使藍膜與通孔內壁共同形成朝向板材上表面開口的凹槽；從板材的上表面一側向凹槽內注入混有螢光物質的膠體；使膠體中的螢光物質沉澱至凹槽底部的藍膜上；向每個凹槽內嵌設發光二極體晶粒並使該發光二極體晶粒位於凹槽內的頂部位置。
該種發光二極體封裝方法將螢光物質沉澱至凹槽底部、並在凹槽內的頂部位置嵌設發光二極體晶粒，從而使得螢光物質與發光二極體晶粒相互隔離，避免使用過程中因高溫發光二極體晶粒將熱量直接傳給螢光物質而對封裝結構可靠性造成的不利影響。此外，該封裝方法被用於封裝白光發光二極體時，其螢光物質的設置方式還能夠增進白光發光二極體的光輸出。
下面參照附圖，結合具體實施例對本發明作進一步的描述。
本發明實施方式提供的發光二極體封裝方法包括以下步驟。
第一步，請參見圖1及圖2，提供一具有多個通孔12的板材11，所述通孔12貫穿板材11的上、下表面110、112，如圖1及圖2所示。
該通孔12在板材11的上表面110處形成開口120，並在板材11的下表面112處形成開口122。所述開口120、122的形狀可為圓形、方形或橢圓形等。本實施例中，該通孔12的內壁設置成為傾斜狀，也即，該通孔12的口徑自下表面112向上表面110逐漸縮小。進一步的，本實施例中，各通孔12在板材11上、下表面110、112處分別形成橢圓形開口。
第二步，請一併參見圖3，在板材11的下表面112設置藍膜13，使藍膜13覆蓋各通孔12在板材11下表面112一側的開口122，以使藍膜13與通孔12內壁共同形成朝向板材11上表面110開口的凹槽14。
第三步，參見圖4，從板材11的上表面110一側向凹槽14內注入混有螢光物質150的膠體15。
所述膠體15經由開口120注入凹槽14中，並覆蓋於凹槽14底部的藍膜13上。本實施例中，膠體15的高度低於凹槽14的深度。
第四步，參見圖5，使膠體15中的螢光物質150沉澱至凹槽14底部的藍膜13上。
在此，可採用重力沉降或離心沉降的方法使膠體15中的螢光物質150沉澱至凹槽14底部的藍膜13上。
第五步，向每個凹槽14內嵌設發光二極體晶粒16並使該發光二極體晶粒16位於凹槽14內的頂部位置。
該步驟中，首先用透明膠體17填滿凹槽14內未被混有螢光物質150的膠體15填滿的空間，如圖6所示；然後，提供事先設置在一具有電路結構的基板18上、並電連接至基板18的電路結構的發光二極體晶粒16，如圖7所示；接著，再將發光二極體晶粒16從板材11的上表面110一側嵌入所述透明膠體17內，如圖8及圖9所示。從而，發光二極體晶粒16被封裝在位於凹槽14頂部位置的透明膠體17內，而螢光物質150位於凹槽14底部位置的藍膜13上。
第六步，去除藍膜13並切割板材11以得到多個分離的發光二極體封裝體10。
參見圖10，待膠體15以及透明膠體17固化後去除藍膜13，並沿圖11所示虛線切割板材11，以得到多個分離的、如圖12所示的發光二極體封裝體10。
該種發光二極體封裝方法將螢光物質150沉澱至凹槽14底部、並在凹槽14內的頂部位置嵌設發光二極體晶粒16，從而使得螢光物質150與發光二極體晶粒16相互隔離，避免使用過程中因高溫發光二極體晶粒16將熱量直接傳給螢光物質150而對封裝結構可靠性造成的不利影響。此外，該封裝方法被用於封裝白光發光二極體時，其螢光物質的設置方式還能夠增進白光發光二極體的光輸出。
需要說明的是，所述板材11的材質可為塑膠或金屬等，當板材11由塑膠製成時，為使通孔12的內壁具有反光特性，在第一步與第二部之間、或在第二步與第三步之間還可包括“在通孔12內壁上形成反射層”的步驟。當然，該板材11也可由具有反光性能的金屬製成，從而使得通孔12的內壁無需額外形成反射層即可具有反光的功效，因此可相應的省略“在通孔12內壁上形成反射層”的步驟。
此外，上述第三步中注入的膠體15量以覆蓋住凹槽14底部的藍膜、並不溢出凹槽14為佳。換句話說，膠體15並不局限於上述實施例中所述的“高度低於凹槽14的深度”，只要該膠體能夠覆蓋住凹槽14底部的藍膜、並不溢出凹槽14即可。例如，該膠體15可以完全填滿整個凹槽14，待沉降螢光物質150之後，則無需再填充透明膠體17，直接將發光二極體晶粒16嵌入位於螢光物質150上方的膠體15中即可。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10．．．發光二極體封裝體
11．．．板材
110．．．上表面
112．．．下表面
12．．．通孔
120、122．．．開口
13．．．藍膜
14．．．凹槽
15．．．膠體
150．．．螢光物質
16．．．發光二極體晶粒
17．．．透明膠體
18．．．基板
圖1-圖12為本發明實施方式提供的發光二極體封裝方法的各步驟示意圖。
11．．．板材
110．．．上表面
13．．．藍膜
15．．．膠體
150．．．螢光物質
16．．．發光二極體晶粒
17．．．透明膠體
18．．．基板

Claims (10)

  1. 一種發光二極體封裝方法，包括以下步驟：
    步驟一，提供一具有多個通孔的板材，所述通孔貫穿板材的上、下表面；
    步驟二，在板材的下表面設置藍膜，使藍膜覆蓋各通孔在板材下表面一側的開口，以使藍膜與通孔內壁共同形成朝向板材上表面開口的凹槽；
    步驟三，從板材的上表面一側向凹槽內注入混有螢光物質的膠體；
    步驟四，使膠體中的螢光物質沉澱至凹槽底部的藍膜上；以及
    步驟五，向每個凹槽內嵌設發光二極體晶粒並使該發光二極體晶粒位於凹槽內的頂部位置；
    步驟六，去除藍膜並切割板材以得到多個分離的發光二極體封裝體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝方法，其中，所述步驟一提供的板材的各通孔在板材上、下表面處分別形成橢圓形開口，所述通孔的口徑自下表面向上表面逐漸縮小。
  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，所述步驟一和步驟二之間還包括步驟：在通孔內壁上形成反光層。
  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，所述步驟二和步驟三之間還包括步驟：在通孔內壁上形成反光層。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝方法，其中，所述步驟三向凹槽中注入的膠體在凹槽內的高度小於凹槽的深度。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的發光二極體封裝方法，其中，所述步驟四和步驟五之間還包括步驟：用透明膠體填滿凹槽內未被混有螢光物質的膠體填滿的空間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的發光二極體封裝方法，其中，所述步驟五是將發光二極體晶粒嵌入所述透明膠體內。
  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，所述步驟四採用重力沉降的方法使膠體中的螢光物質沉澱至凹槽底部的藍膜上。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝方法，其中，所述步驟四採用離心沉降的方法使膠體中的螢光物質沉澱至凹槽底部的藍膜上。
  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，所述步驟五向每個凹槽內嵌設的發光二極體晶粒事先設置在一具有電路結構的基板上並電連接至電路結構。
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