TW201511337A - 發光二極體的封裝方法及其結構 - Google Patents

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TW201511337A TW102124086A TW102124086A TW201511337A TW 201511337 A TW201511337 A TW 201511337A TW 102124086 A TW102124086 A TW 102124086A TW 102124086 A TW102124086 A TW 102124086A TW 201511337 A TW201511337 A TW 201511337A
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Min-Shun Yang
Ching-Chung Chen
Chung-Min Chang
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Abstract

一種發光二極體封裝方法，包括以下步驟：提供一電極架，所述電極架包含至少一個電極組，每個電極組包含一個第一電極和一個第二電極，所述第一電極和第二電極間隔設置；提供一模具，該模具包含上模和下模，上模設有至少一個凸出部，下模設有容置槽；在容置槽中注入液態高分子材料，並將電極架浸泡於容置槽中的液態高分子材料中；壓合上模、下模使凸出部與電極架接觸，固化液態高分子材料，並脫上、下模，以獲得發光二極體的反射杯及基板；在反射杯內設置發光二極體晶片，並使發光二極體晶片與電極架電連接；在反射杯中填充封裝材料。

Description

發光二極體的封裝方法及其結構
本發明涉及一種發光二極體封裝方法，及採用此方法製造的發光二極體封裝結構。
發光二極體是一種節能、環保、長壽命的固體光源，因此近十幾年來對發光二極體技術的研究一直非常活躍，發光二極體也有漸漸取代日光燈、白熾燈等傳統光源的趨勢，可應用於日常生活照明、工業照明等領域。
發光二極體在應用到上述各領域中之前，需要將發光二極體晶片進行封裝，以保護發光二極體晶片，從而獲得較高的發光效率及較長的使用壽命。
習知的發光二極體封裝方法採用傳遞模塑成型（transfer molding）製程使高分子材料定型成發光二極體的反射杯以及基板，然而傳遞模塑成型製程是通過模具壓合以及材料射出將高分子材料製成反射杯及基板的，容易產生氣泡和流料不均的問題，產品良率低。因此如何克服上述缺陷是業界面臨的一個問題。
本發明目的在於提供一種發光二極體及其封裝方法以克服上述缺陷。
一種發光二極體封裝方法，包括以下步驟：提供一電極架，所述電極架包含至少一個電極組，每個電極組包含一個第一電極和一個第二電極，所述第一電極和第二電極間隔設置；提供一模具，該模具包含上模和下模，上模設有至少一個凸出部，下模設有容置槽；在容置槽中注入液態高分子材料，並將電極架浸泡於容置槽中的液態高分子材料中；壓合上模、下模使凸出部與電極架接觸，固化液態高分子材料，並脫上、下模，以獲得發光二極體的反射杯及基板；在反射杯內設置發光二極體晶片，並使發光二極體晶片與電極架電連接；在反射杯中填充封裝材料。
一種發光二極體，包括反射杯、基板、第一電極、第二電極和發光二極體晶片，所述發光二極體晶片設置於基板之上、反射杯中，且與第一、第二電極電連接，所述反射杯和基板由高分子材料一體壓合並固化形成。
本發明提供的發光二極體封裝方法，先將電極架浸泡於液態高分子材料中，再經過模具的壓合和固化，製成發光二極體的反射杯和基板，無需採用材料射出成型從而可以有效避免氣泡產生和流料不均的問題，提高產品良率。
101‧‧‧下模
1011‧‧‧容置槽
1012‧‧‧內底面
102‧‧‧上模
1021‧‧‧凸出部
1022‧‧‧頂面
200‧‧‧高分子材料
300‧‧‧發光二極體
301‧‧‧電極架
30、30a、30b‧‧‧電極組
3011‧‧‧第一電極
3012‧‧‧第二電極
3013‧‧‧架結構
302‧‧‧反射杯
303‧‧‧基板
304‧‧‧發光二極體晶片
305‧‧‧封裝材料
圖1為本發明發光二極體封裝方法流程圖。
圖2、圖3、圖4為本發明步驟一的示意圖。
圖5為本發明步驟二和步驟三的示意圖。
圖6、圖7為本發明步驟四的示意圖。
圖8為本發明步驟五的示意圖。
圖9為本發明步驟六的示意圖。
圖10為本發明步驟七的示意圖。
圖11為本發明提供的發光二極體的實施例一的示意圖。
圖12為本發明提供的發光二極體的實施例二的示意圖。
圖13為本發明提供的發光二極體的實施例三的示意圖。
下面將結合附圖，對本發明作進一步的詳細說明。
本發明提供的發光二極體封裝方法的流程如圖1所示。
步驟一：請參閱圖2至圖4，提供一電極架301，該電極架301包含間隔設置的第一電極3011和第二電極3012。所述第一電極3011和第二電極3012的材料可以是由金、銀、鋁、鎳、銅等金屬構成或者由其合金構成。在一些實施例中，僅有一個電極組30，即一個第一電極3011和一個第二電極3012，因而對應形成單個發光二極體的電極結構。更為優選地，可批量生產多個發光二極體，如圖2所示，提供了多個間隔的電極組30，該每個電極組30包含間隔設置的並最終作為單個發光二極體的電極結構的第一電極3011和第二電極3012，兩兩相鄰的電極組30之間採用電極架301的架結構3013相連。例如，如圖2中所示，位於中間的一電極組30中的第一電極3011通過架結構3013與左側相鄰的一電極組30a中的第二電極3012連接，而該電極組30中的第二電極3012通過架結構3013與右側相鄰的另一電極組30b中的第一電極3011連接。採用架結構3013連接相關的電極，可以使後續步驟中的電極架301浸於液態高分子材料200時的固定變得更為簡便、可行。需要說明的是，電極架301除了上述的呈條狀排布方式外，還可以採用矩陣排布的形式，該位於中間的電極組30中的第一電極3011還可以與前、後兩側相鄰的電極組（圖未示）中的第一電極3011通過架結構3013連接。
本發明提供的發光二極體封裝方法可以適用於不同形狀的第一電極3011和第二電極3012，例如圖2示出的矩形第一電極3011和第二電極3012；又如圖3示出的“U”型第一電極3011和第二電極3012，所述第一電極3011和第二電極3012分別呈“U”型結構，且每一電極組中的“U”型結構的第一電極3011和第二電極3012的開口相對，且具有一間隙；再如圖4示出的“工”字型第一電極3011和第二電極3012。本發明提供的發光二極體封裝方法不拘泥於圖2至4中示出的第一電極3011和第二電極3012的三種形狀，亦可以靈活選用其他不同形狀的第一電極3011和第二電極3012，以使應用範圍更廣泛。本實施例採用矩形第一電極3011和第二電極3012。
步驟二：請參閱圖5，提供一模具，該模具包含上模102和下模101，上模102設有至少一個凸出部1021，凸出部1021具有頂面1022，所述頂面1022為平面。下模101設有容置槽1011，容置槽具有內底面1012。本實施例中提供了多個電極組30，因此上模102可設多個凸出部1021，每一凸出部1021對應一個電極組30的第一電極3011、第二電極3012。
步驟三，請參閱圖5，在容置槽1011中注入液態的高分子材料200，將該電極架301完全浸泡於容置槽1011中的高分子材料200中。所述高分子材料200為熱固化性高分子材料。所述高分子材料200在溫度為100~200度，壓力為1~50MPa的條件下呈液態，且黏滯係數小於1。當繼續升高溫度時，此高分子材料200內部發生交聯等化學反應，使其從液態轉化為固態，從而定型，其固化溫度依不同的材料種類而定。
步驟四，請參閱圖6至圖7，壓合上模102、下模101，以使液態的高分子材料200填充壓合後的上模102與下模101之間的間隙。所述上模102的凸出部1021的頂面1022對應於壓合並接觸電極架301的每一電極組的第一電極3011和第二電極3012，並使電極架301與下模101的容置槽1011的內底面1012壓合並接觸。
壓合上模102和下模101後，通過加熱的方式使模具中的液體的高分子材料200被固化定型形成發光二極體的反射杯302以及基板303。脫去上模102和下模101，即得到包含反射杯302、基板303和電極架301的結構，其中反射杯302和基板303為一體成型。
步驟五，請參閱圖8，在反射杯302內設置發光二極體晶片304，並使發光二極體晶片304與其所在反射杯302對應的電極架301的第一電極3011和第二電極3012電連接。
步驟六，請參閱圖9，在反射杯302中填充封裝材料305，以覆蓋發光二極體晶片304，形成多個連接在一起的發光二極體300。根據需要，所述封裝材料305可以填充有螢光物質。所述螢光物質可吸收發光二極體晶片304發出的部分光線，並被激發從而發出具有另一波長的光線。所述螢光物質可以是一種物質，亦可以是幾種物質的混合物。
當所述電極架301包含多個電極組時，本發明所提供的發光二極體封裝方法還包括步驟七，請參閱圖10，切割反射杯302、基板303以及電極架301的架結構3013，從而分離得到多個發光二極體300。本實施例中，可採用如圖10中所示的沿著從反射杯302到基板303的方向對所述多個發光二極體300進行切割。
本發明提供的發光二極體封裝方法，先將電極架301浸泡於液態高分子材料200中，再經過模具的壓合和固化，製成發光二極體300的反射杯302和基板303，無需採用材料射出成型從而可以有效避免氣泡產生和流料不均的問題，提高產品良率。
請參閱圖11至圖13，本發明還提供了一種發光二極體300，包括反射杯302、基板303、第一電極3011、第二電極3012和發光二極體晶片304，所述發光二極體晶片304設置於反射杯302中，且位於基板303之上。反射杯302和基板303由液態高分子材料200一體壓合並固化形成。所述發光二極體晶片304與第一電極3011和第二電極3012電連接。所述第一電極3011和第二電極3012可選用矩形結構（圖11所示）、“U”形結構（圖12所示）或者“工”字形結構（圖13所示）。所述發光二極體300還包括封裝材料305，所述封裝材料305填充於反射杯302內，並覆蓋所述發光二極體晶片304，以保護所述發光二極體晶片304。進一步地，所述封裝材料305還可包括混合於其中的螢光物質。
本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。
無

Claims (10)

  1. 一種發光二極體封裝方法，包括以下步驟：
    提供一電極架，所述電極架包含至少一個電極組，每個電極組包含一個第一電極和一個第二電極，所述第一電極和第二電極間隔設置；
    提供一模具，該模具包含上模和下模，上模設有至少一個凸出部，下模設有容置槽；
    在容置槽中注入液態高分子材料，並將電極架浸泡於容置槽中的液態高分子材料中；
    壓合上模、下模使凸出部與電極架接觸，固化液態高分子材料，並脫上、下模，以獲得發光二極體的反射杯及基板；
    在反射杯內設置發光二極體晶片，並使發光二極體晶片與電極架電連接；
    在反射杯中填充封裝材料。
  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，所述電極架包含若干間隔設置的電極組，所述上模對於每一電極組的第一電極和第二電極的位置具有一個凸出部。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體封裝方法，其中，所述第一電極和第二電極為矩形結構、“U”形結構或者“工”字形結構。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體封裝方法，其中，相鄰電極組之間由架結構連接。
  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，在反射杯中填充封裝材料之後還包括切割反射杯、基板以及電極組之間的架結構的步驟以形成多個分離的發光二極體。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝方法，其中，所述高分子材料為熱固化性高分子材料。
  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，所述高分子材料在溫度為100度~200度、壓力為1~50MPa的條件下呈液態且黏滯係數小於1。
  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，所述上模的凸出部包含一頂面，該頂面為平面以與電極架接觸並形成發光二極體的反射杯。
  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，所述封裝材料包含螢光物質。
  10. 一種發光二極體，包括反射杯、基板、第一電極、第二電極和發光二極體晶片，所述發光二極體晶片設置於基板之上、反射杯中，且所述發光二極體晶片與第一、第二電極電連接，其中所述反射杯和基板由高分子材料一體壓合並固化形成。
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