TW201511338A - 發光二極體的封裝方法及其結構 - Google Patents
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Abstract
一種發光二極體封裝方法，包括以下步驟：提供一具有電路結構的基板，且基板上設有至少一個反射杯，將至少一個發光二極體晶片設置於基板之上、反射杯之內，且將發光二極體晶片與電路結構電連接；提供一封裝材料，該封裝材料包含透明層和螢光層，透明層的硬度小於螢光層的硬度；利用模具將封裝材料與反射杯壓合在一起，使部分透明層被擠入反射杯並與反射杯結合，並使螢光層置於反射杯之外並覆蓋在透明層之上；去除模具，固化封裝材料。
Description
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通過壓合模具的方法，將含有螢光粉的封裝體注入反射杯內來封裝發光二極體，此方法容易造成螢光層內的螢光粉分佈不均。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：提供一具有電路結構的基板，且基板上設有至少一個反射杯，將至少一個發光二極體晶片設置於基板之上、反射杯之內，且將發光二極體晶片與電路結構電連接；提供一封裝材料，該封裝材料包含透明層和螢光層，透明層的硬度小於螢光層的硬度；利用模具將封裝材料與反射杯壓合在一起，使部分透明層被擠入反射杯並與反射杯結合，並使螢光層置於反射杯之外並覆蓋在透明層之上；去除模具，固化封裝材料。
一種發光二極體，包括基板、電路結構、反射杯、發光二極體晶片和封裝材料，所述發光二極體晶片設置於基板之上、反射杯中，且與電路結構電連接，封裝材料填充於反射杯內並覆蓋發光二極體晶片，所述封裝材料包含透明層和螢光層，透明層收容在反射杯結構內並覆蓋發光二極體晶片，至少部分的透明層露出至所述反射杯頂部之外，螢光層置於反射杯之外並覆蓋在透明層之上。
本發明提供的發光二極體封裝方法，利用包含膠狀的透明層和螢光層的封裝材料，且螢光層的硬度大於膠狀的透明層的硬度，使得在壓合過程中膠狀的透明層易與反射杯結合，同時螢光層維持厚度均一的層狀結構，以使螢光粉分佈均勻，從而使採用本發明製造的發光二極體混光均勻。
100‧‧‧發光二極體
101‧‧‧基板
102‧‧‧電路結構
1021‧‧‧第一電極
1022‧‧‧第二電極
103‧‧‧反射杯
1031‧‧‧底部
104‧‧‧發光二極體晶片
200‧‧‧封裝材料
201‧‧‧透明層
202‧‧‧螢光層
203‧‧‧接觸面
300‧‧‧模具
301‧‧‧表面
400‧‧‧空腔
圖1為本發明發光二極體封裝方法流程圖。
圖2為本發明步驟一的示意圖。
圖3為本發明步驟二的示意圖。
圖4和圖5為本發明步驟三的示意圖。
圖6為本發明步驟四的示意圖。
圖7為本發明步驟五的示意圖。
圖8為本發明提供的發光二極體的示意圖。
圖9為本發明提供的發光二極體的示意圖。
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，提供一具有電路結構102的基板101，且基板101上設有至少一個反射杯103，將至少一個發光二極體晶片104分別設置於基板101之上、反射杯103之內，且將發光二極體晶片104與電路結構102電連接。所述電路結構102包含至少一個第一電極1021和至少一個第二電極1022。
在本實施例中，提供了批量生產多個發光二極體的封裝方法，如圖2所示，提供了形成一組條狀結構的具有電路結構102的基板101，該條狀結構包含若干反射杯103和若干發光二極體晶片104。發光二極體晶片104設置於基板101之上、反射杯103內，且將發光二極體晶片104與電路結構102電連接。需要說明的是，所述一組發光二極體除了如圖2中所示的呈條狀排布方式外，還可以採用矩陣排布的形式。
另外，本發明提供的發光二極體封裝方法也可用於生產單個的發光二極體。此時，電路結構102僅包含一個第一電極1021和一個第二電極1022，且基板101上僅設有一個反射杯103，將一個發光二極體晶片104設置於基板101之上、反射杯103內，且將發光二極體晶片104與電路結構102電連接，進而形成單個發光二極體。
步驟二：請參閱圖3，提供一封裝材料200，該封裝材料200包含膠狀的透明層201和螢光層202。所述膠狀的透明層201的硬度小於螢光層202的硬度，以使得在後續的壓合過程中膠狀的透明層201容易被壓入反射杯103內並與反射杯103結合，在後續的壓合過程中螢光層202維持一層狀結構。在本實施例中，所述膠狀的透明層201不含螢光粉，螢光層202包含螢光粉。膠狀的透明層201的硬度小於螢光層202的硬度，以保證在壓合過程中螢光層202維持一層狀結構，以保證螢光粉的均勻分佈。優選地，膠狀的透明層201的硬度為肖氏硬度（Shore）A 20，所述螢光層202的硬度為Shore A 70或Shore D。
步驟三：請參閱圖4和圖5，利用一模具300將封裝材料200與反射杯103壓合在一起，其中透明層201被擠壓變形而進入反射杯103並與反射杯103結合，螢光層202置於反射杯103之外並覆蓋在透明層201之上。本實施例中，採用抽真空法使封裝材料200貼附於模具300上。所述封裝材料200的螢光層202與模具300接觸並貼附。本實施例中，採用的模具300的表面301為一平面，模具300設有若干通孔（圖未示），通孔連通模具300的表面301和真空泵（圖未示）。在需要將封裝材料200貼附於模具300的表面301時，開啟真空泵，抽取封裝材料200與模具300的表面301之間的空氣，以通過外界空氣壓力使得封裝材料200貼附於模具300的表面301。
在壓合完成以後，所述膠狀的透明層201填充於反射杯103內並覆蓋發光二極體晶片104。所述膠狀的透明層的最大厚度h為“膠狀的透明層201與螢光層202的接觸面203”與“反射杯103的底部1031”的距離。所述膠狀的透明層201的最大厚度h大於反射杯103的深度d，也即至少部分的透明層201露出至反射杯103的頂部1031之外，且螢光層202僅與膠狀的透明層201接觸且覆蓋於膠狀的透明層201之上。
另外，在壓合完成以後，填充於反射杯103內的透明層201也可以與發光二極體晶片104間隔一段距離，從而在反射杯103內形成空腔。
步驟四：請參閱圖6，去除模具300，固化封裝材料200。由於本實施例中採用抽真空法使封裝材料200與模具300貼合，所以在去除模具300時，關閉真空泵，以使得空氣通過通孔進入封裝材料200與模具300的表面301之間，從而分離封裝材料200與模具300。所述封裝材料200的膠狀的透明層201和螢光層202中還包括固化劑，所述固化劑可以選用熱固化性固化劑或者紫外固化性固化劑，從而在固化時通過加熱或紫外線照射的方法固化封裝材料200。
本發明提供的發光二極體封裝方法，利用包含膠狀的透明層201和螢光層202的封裝材料200，且螢光層202的硬度大於膠狀的透明層201的硬度，使得在壓合過程中膠狀的透明層201易與反射杯103結合，同時螢光層202維持一厚度均一的層狀結構，以使螢光層的螢光粉分佈均勻，從而使採用本發明提供的發光二極體封裝方法製造的發光二極體混光均勻。
進一步地，當同時封裝一組發光二極體時，也即基板101上設置多個反射杯103時，本發明所提供的發光二極體封裝方法還包括步驟五，請參閱圖7，切割基板101以及封裝材料200的步驟以得到多個分離的發光二極體。
請參閱圖8，本發明還提供一種發光二極體100，包括基板101、電路結構102、反射杯103、發光二極體晶片104和封裝材料200，所述發光二極體晶片104設置於基板101之上、反射杯103中，且與電路結構102電連接。封裝材料200包含透明層201和螢光層202。所述透明層201與反射杯103結合並覆蓋發光二極體晶片104，螢光層202設置於反射杯103之外並覆蓋在透明層201之上。所述透明層201不包含螢光粉。所述螢光層202包含螢光粉。其中，至少部分的透明層201露出至所述反射杯103頂部之外。所述透明層201的最大厚度大於反射杯103的深度。此外，請參閱圖9，所述透明層201與發光二極體晶片104也可以間隔設置在反射杯內而形成空腔400。
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 (14)
- 一種發光二極體封裝方法，包括以下步驟：
提供一具有電路結構的基板，且基板上設有至少一個反射杯，將至少一個發光二極體晶片設置於基板之上、反射杯之內，且將發光二極體晶片與電路結構電連接；
提供一封裝材料，該封裝材料包含透明層和螢光層，透明層的硬度小於螢光層的硬度；
利用模具將封裝材料與反射杯壓合在一起，使部分透明層被擠入反射杯並與反射杯結合，並使螢光層置於反射杯之外並覆蓋在透明層之上；
去除模具，固化封裝材料。 - 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝方法，其中，所述封裝材料與反射杯壓合在一起後，至少部分的透明層露出至反射杯頂部之外。
- 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體封裝方法，其中，所述封裝材料與反射杯壓合在一起後，所述透明層的最大厚度大於反射杯的深度。
- 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體封裝方法，其中，所述封裝材料與反射杯壓合在一起後，所述透明層與發光二極體晶片間隔設置在反射杯內形成空腔。
- 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝方法，其中，所述透明層不包含螢光粉。
- 如申請專利範圍第5項所述的發光二極體封裝方法，其中，所述透明層的硬度為Shore A 20。
- 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝方法，其中，所述螢光層包含螢光粉。
- 如申請專利範圍第7項所述的發光二極體封裝方法，其中，所述螢光層的硬度為Shore A 70或Shore D。
- 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝方法，其中，在利用模具將封裝材料與反射杯壓合在一起時，首先採用抽真空法使封裝材料貼附於模具上，然後再將封裝材料與反射杯壓合在一起。
- 如申請專利範圍第9項所述的發光二極體封裝方法，其中，所述封裝材料的螢光層與模具接觸並貼附。
- 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝方法，其中，所述基板上設置多個反射杯，該封裝方法還包括切割基板以及封裝材料的步驟以得到多個分離的發光二極體。
- 一種發光二極體，包括基板、電路結構、反射杯、發光二極體晶片和封裝材料，所述發光二極體晶片設置於基板之上、反射杯中，且與電路結構電連接，封裝材料填充於反射杯內並覆蓋發光二極體晶片，其改良在於：所述封裝材料包含透明層和螢光層，透明層收容在反射杯結構內並覆蓋發光二極體晶片，至少部分的透明層露出至所述反射杯頂部之外，螢光層置於反射杯之外並覆蓋在透明層之上。
- 如申請專利範圍第12項所述的發光二極體，其中，所述透明層的厚度大於反射杯的深度。
- 如申請專利範圍第12項所述的發光二極體，其中，所述透明層與發光二極體晶片間隔設置在反射杯內形成空腔。
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