TW201429002A - 發光二極體封裝結構的製造方法 - Google Patents

發光二極體封裝結構的製造方法 Download PDF

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Abstract

一種發光二極體封裝結構的製造方法，包括：提供具有多數個固晶區與穿孔之基板，固晶區呈陣列排列，穿孔沿著基板之至少一邊長及/或各固晶區之周圍排列。黏貼具有多數個孔洞對齊穿孔之抗熱膠布於基板的背面。將一模具合模至基板正面，模具包括具有傾斜側壁的多數個凹槽，對應穿孔呈陣列排列。自基板的背面之孔洞與穿孔填充反射杯膠材至凹槽中並固化反射杯膠材。將模具離膜，用以在基板之正面形成多數個杯壁，每一個杯壁環繞各固晶區，再對基板進行切割。

Description

發光二極體封裝結構的製造方法
本發明是有關於一種封裝結構的製造方法，且特別是有關於一種發光二極體封裝結構的製造方法。
傳統發光二極體封裝結構的製造方法，係在一基板上進行固晶打線製程，利用壓模的方式形成螢光膠保護層於基板上，接著將螢光膠保護層進行切割，以形成填充杯壁之空間，將此空間填充杯壁材料，最後切割出單體。
然而，利用上述切割螢光膠保護層之方法，只能形成具有垂直壁的杯壁，垂直壁無法增加出光量，使得發光二極體的出光量較差。此外，填充杯壁材料的方式為塗佈或是點膠，若以塗佈的方式進行填充，容易造成髒污，使出光減少，若以點膠的方式進行填充，則其生產效率較低。
本發明係有關於一種發光二極體封裝結構的製造方法，利用具有傾斜側壁之凹槽的模具製造封裝結構的杯壁，可大量製造具有傾斜杯壁之封裝結構，使發光二極體的出光效率提升，更可根據製程流程之彈性，採用先製造杯壁再進行固晶打線，或是先行固晶打線再製造杯壁。
根據本發明，提出一種發光二極體封裝結構的製造方法，包括：提供具有多數個固晶區與穿孔之基板，固晶區呈陣列排列，穿孔沿著基板之至少一邊長及/或各固晶區 之周圍排列。黏貼具有多數個孔洞對齊穿孔之抗熱膠布於基板的背面。將一模具合模至基板正面，模具包括具有傾斜側壁的多數個凹槽，對應穿孔呈陣列排列。自基板的背面之孔洞與穿孔填充反射杯膠材至凹槽中並固化反射杯膠材。將模具離膜，用以在基板之正面形成多數個杯壁，每一個杯壁環繞各固晶區，再對基板進行切割。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下，以下實施例是為闡述本發明專利，非限縮本專利之內容：
以下係參照所附圖式詳細敘述本發明實施例之發光二極體封裝結構的製造方法。需注意的是，實施例所提出各元件的細部結構僅為舉例說明之用，並非對本發明欲保護之範圍做限縮。且圖式係已簡化以利清楚說明實施例之內容，圖式上的尺寸比例並非按照實際產品等比例繪製，因此並非作為限縮本發明保護範圍之用。
第一實施例
提供一基板100，基板100為一種不導電基板，例如是由環氧樹脂加上填充劑(Filler)以及玻璃纖維之複合材料，或一般電路板所用美國電子製造業協會(National Electrical Manufacturers Association,NEMA)所定義的FR-4等級之材料所製成。基板100包括多數個固晶區110與穿孔120。請參照第1A圖所繪示本發明實施例之基板 100的俯視圖，固晶區110呈陣列排列，穿孔120沿著基板100之四邊及各固晶區110之周圍排列，但並未受限於此，舉例來說，穿孔也可沿著基板100之至少一邊(如第1B圖所示)或僅沿著各固晶區110之周圍排列。穿孔120之形狀可如第1A圖所示為矩形，或者如第1B圖所示為圓形，也可如第1C圖所示為L形穿孔120A與矩形穿孔120B。此外，如第1A~1C圖所示，基板100也可具有四個圓形對位孔150，設置於基板100之四個角落，但對位孔之形狀與位置並未受限於此。
黏貼抗熱膠布(如圖式第4圖之標號200)於基板100的背面。抗熱膠布200具有多數個孔洞對齊穿孔120，孔洞之形狀可與穿孔120相對應。抗熱膠布200之耐熱程度例如是攝氏150至200度，用以保護基板100且避免其受到汙染。
將模具300合模至基板100之正面。如第2圖所繪示本發明實施例之模具300的側剖面圖，模具300包括多數個凹槽310，凹槽310呈陣列排列，且每個凹槽310都具有傾斜的側壁。在一實施例中，模具300更可藉由基板之對位孔150進行對位，使凹槽310對應基板之穿孔120呈陣列排列。
自基板100的背面，透過穿孔120與抗熱膠布200之孔洞填充反射杯膠材400至凹槽310中。參照第3圖繪示填充反射杯膠材400至凹槽310中的俯視圖，與第4圖繪示沿著第3圖中AA’連線之切面的剖視圖，首先提供反射杯膠材400至基板100背面之第一側邊130，接著將一刮 板410自第一側邊130沿著第一方向D1朝對向之第二側邊140移動，再將刮板410自第二側邊140沿著相反於第一方向D1朝第一側邊130移動，反覆數次，直到凹槽310中完全填滿反射杯膠材400。反射杯膠材400例如是矽環氧樹脂(Silicon epoxy resin)或其他熱固形塑料，且反射杯膠材400之流動方式可如第4圖所繪示。
在本發明另一實施例中，填充反射杯膠材400至凹槽310中之步驟，也可如第5圖所示。第5圖繪示沿著第1B圖中BB’連線之切面的剖視圖，首先提供多數個注膠管420，將反射杯膠材400填滿注膠管420，接著將注膠管420插入基板100之部分穿孔120，使反射杯膠材400填入凹槽310中，反射杯膠材400之流動方式可如第5圖所繪示，直到凹槽310完全填滿反射杯膠材400。將注膠管420插入基板100之部分穿孔120填入反射杯膠材400，可使反射杯膠材400在注入之過程中一併排除凹槽310內之空氣。
填充反射杯膠材400至凹槽310後，固化反射杯膠材400。固化反射杯膠材400之步驟例如是一烘烤製程。在一實施例中，固化反射杯膠材400之前，可先將抗熱膠布200自基板100之背面剝離。
將模具300離膜。如第6圖所繪示本發明第一實施例之部分流程示意圖，模具300離膜後，可在基板100之正面形成多數個杯壁500，其中每個杯壁500係環繞基板之各固晶區110，使固晶區110裸露在外。接著，在各杯壁500所裸露的固晶區110上設置發光二極體600，且進行 打線製程與封裝製程。
切割基板100。如第6圖所示，將基板100切割為多數個發光二極體封裝結構之單體900，由於形成杯壁500之模具的每個凹槽310都具有傾斜的側壁，因此這些發光二極體封裝結構之單體900的杯壁500也具有傾斜的側壁。
第二實施例
本發明第二實施例與第一實施例之發光二極體封裝結構的製造方法不同之處，在於模具之結構以及製造步驟順序，其他相同之部分將不贅述。如第7圖所繪示本發明第二實施例之模具700的側面剖視圖，模具700之凹槽710之間更具有凹陷部720。凹陷部720對應於基板100之各固晶區110設置，使得填充反射杯膠材400時，反射杯膠材400不會填入凹陷部720中。
第8圖繪示本發明第二實施例之部分流程示意圖。如第8圖所示，由於模具700具有凹陷部720對應於基板100之各固晶區110設置，使得填充反射杯膠材400時，反射杯膠材400不會填入凹陷部720中，因此在黏貼抗熱膠布200於基板100的背面之步驟前，可先在固晶區110上設置發光二極體600，且進行一打線製程與一封裝製程。之後的步驟與第一實施例相同，將不再贅述。
第9A~9B圖繪示本發明實施例之發光二極體封裝結構之單體900的背面視圖。如圖所示，發光二極體封裝結構的單體900之背面包括一玻璃纖維區域1001、兩個不連 接金屬區域1101及多數個反射杯膠材區域1201。不連接金屬區域1101與玻璃纖維區域1001相鄰，且不連接金屬區域1101係由固晶區110所形成。反射杯膠材區域1201係對應於穿孔120，並與玻璃纖維區域1001或金屬區域1101不連續地相鄰。然而，反射杯膠材區域1201之形狀並不限於例如是第9A所繪示之矩形或第9B圖所繪示之L形。任何對應於基板之穿孔120之形狀與位置的反射杯膠材區域1201，皆屬於本發明實施例之範疇。
由上述實施例可知，本發明之發光二極體封裝結構的製造方法，相較於習之技術可製造出具有更佳出光效率的發光二極體，且可用於大量製造具有傾斜側壁的杯壁。此外，本發明之製程更加地穩定，可根據製程流程之彈性改變模具結構，而採用先進行固晶打線再進行杯壁製造，或是先行固晶打線再製造杯壁。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧基板
110‧‧‧固晶區
120‧‧‧穿孔
130‧‧‧第一側邊
140‧‧‧第二側邊
200‧‧‧抗熱膠布
300、700‧‧‧模具
310、710‧‧‧凹槽
400‧‧‧反射杯膠材
410‧‧‧刮板
500‧‧‧杯壁
600‧‧‧發光二極體
720‧‧‧凹陷部
900‧‧‧發光二極體封裝結構之單體
1001‧‧‧玻璃纖維區域
1101‧‧‧不連接金屬區域
1201‧‧‧反射杯膠材區域
第1A~1C圖繪示依照本發明實施例之基板的俯視圖。
第2圖繪示依照本發明第一實施例之模具的側剖面圖。
第3圖繪示依照本發明實施例填充反射杯膠材至凹 槽中之步驟的俯視圖。
第4圖繪示沿著第3圖中AA’連線之切面的剖視圖。
第5圖繪示沿著第1B圖中BB’連線之切面的剖視圖。
第6圖繪示依照本發明第一實施例之部分流程示意圖。
第7圖繪示依照本發明第二實施例之模具的側剖面圖。
第8圖繪示依照本發明第二實施例之部分流程示意圖。
第9A~9B圖繪示本發明實施例之發光二極體封裝結構之單體的背面視圖。
100‧‧‧基板
110‧‧‧固晶區
300‧‧‧模具
500‧‧‧杯壁
600‧‧‧發光二極體
900‧‧‧發光二極體封裝結構之單體

Claims (16)

  1. 一種發光二極體封裝結構的製造方法，包括：提供一基板，該基板包括：複數個固晶區，呈陣列排列；複數個穿孔，沿著該基板之至少一邊長及/或各該固晶區之周圍排列；黏貼一抗熱膠布於該基板的背面，其中該抗熱膠布具有複數個孔洞，該些孔洞對齊該些穿孔；將一模具合模至該基板正面，該模具包括：複數個凹槽，該些凹槽對應該些穿孔呈陣列排列，且每該凹槽具有傾斜的側壁；自該基板的背面，透過該些孔洞與穿孔填充反射杯膠材至該些凹槽中；固化該反射杯膠材；將該模具離膜，用以在該基板之正面形成複數個杯壁，其中每一該杯壁環繞各該固晶區；以及切割該基板為複數個發光二極體封裝結構之單體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在切割該基板之步驟前，更包括：在各該杯壁所裸露的該固晶區上設置一發光二極體，且進行一打線製程與一封裝製程。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中各該凹槽之間更具有一凹陷部，對應於各該固晶區設置，使得填充該反射杯膠材時，該反射杯膠材不會填入該凹陷部中。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中在黏貼該 抗熱膠布於該基板的背面之步驟前，更包括：在該固晶區上設置一發光二極體，且進行一打線製程與一封裝製程。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中透過該些孔洞與穿孔填充反射杯膠材至該些凹槽中之步驟，更包括：提供該反射杯膠材至該基板背面之一第一側邊；及移動一刮板，使該反射杯膠材填充至該些凹槽中。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中移動該刮板之步驟包括：將該刮板自該第一側邊沿著一第一方向朝對向之一第二側邊移動；再將該刮板自該第二側邊沿著相反於該第一方向朝該第一側邊移動；及反覆數次，直到該些凹槽完全填滿該反射杯膠材。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該些孔洞形狀與該些穿孔相對應。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中自該基板的背面之該些孔洞與穿孔填充反射杯膠材至該些凹槽中之步驟，更包括：提供複數個注膠管；將該反射杯膠材填滿該些注膠管；將該些注膠管插入部分該些穿孔；及填入該反射杯膠材，直到該些凹槽完全填滿該反射杯膠材。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該些穿孔之形狀為選自於由圓形、矩形與L型所組成的群組。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中部分該些穿孔沿著各該固晶區之周圍的水平方向與垂直方向排列。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該基板之材料包括玻璃纖維。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該反射杯膠材為一熱固形塑料。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中固化該反射杯膠材之步驟為一烘烤製程。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該抗熱膠布之耐熱程度為攝氏150至200度。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在固化該反射杯膠材之步驟前，更包括：將該抗熱膠布從該基板背面剝離。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在切割該基板後，該些發光二極體封裝結構之單體的背面包括：一玻璃纖維區域；兩個不連接金屬區域，與該玻璃纖維區域相鄰，該些不連接金屬區域由該些固晶區所形成；及複數個反射杯膠材區域，對應於該些穿孔，該些反射杯膠材區域不連續地相鄰於該玻璃纖維區域或該些金屬區域。
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