TW201547059A - 發光二極體封裝結構 - Google Patents

發光二極體封裝結構 Download PDF

Info

Publication number
TW201547059A
TW201547059A TW103119297A TW103119297A TW201547059A TW 201547059 A TW201547059 A TW 201547059A TW 103119297 A TW103119297 A TW 103119297A TW 103119297 A TW103119297 A TW 103119297A TW 201547059 A TW201547059 A TW 201547059A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
emitting diode
substrate
light emitting
package structure
led
Prior art date
Application number
TW103119297A
Other languages
English (en)
Inventor
Shih-Yu Chiu
Original Assignee
Shih-Yu Chiu
Li Tzung Shin
Tan Shao Ha
Cho Cheng Pin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shih-Yu Chiu, Li Tzung Shin, Tan Shao Ha, Cho Cheng Pin filed Critical Shih-Yu Chiu
Priority to TW103119297A priority Critical patent/TW201547059A/zh
Priority to CN201510282588.9A priority patent/CN105322077B/zh
Priority to US14/729,035 priority patent/US20150349216A1/en
Publication of TW201547059A publication Critical patent/TW201547059A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/507—Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/508—Wavelength conversion elements having a non-uniform spatial arrangement or non-uniform concentration, e.g. patterned wavelength conversion layer, wavelength conversion layer with a concentration gradient of the wavelength conversion material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other

Abstract

一種發光二極體封裝結構，包括封裝外殼、螢光層、基板以及發光二極體晶片。封裝外殼具有容置空間。螢光層塗佈於封裝外殼一側。基板設置於容置空間中。發光二極體晶片設置於基板的第一表面上，其中發光二極體晶片表面上未直接覆蓋一膠體，且發光二極體晶片與封裝外殼彼此分離一距離。

Description

發光二極體封裝結構
本發明是有關於一種發光二極體封裝結構，且特別是有關於一種全周光發光二極體封裝結構。
自從1995年日本Nichia的中村修二博士在藍寶石基板上成功磊晶成長GaN材料後，製作出第一顆可量產的藍光發光二極體(blue LED)，補足了LED先前只有紅光以及綠光產品，使得LED正式走入全彩。而在1996年發表利用InGaN藍光LED搭配螢光粉的混光封裝方式，開發出白光LED後，開啟了各種LED的應用方式，使得LED蓬勃的滲入生活環境中，而此白光的LED封裝至今為主流技術之一。
LED封裝最主要的目的在於保護LED，防止水氣以及使用時的觸碰。透過較佳的支架散熱結構，可提升LED產品的可靠性及工作壽命，再搭配好的光學設計的封裝外型，可以產生不同的光型及其應用方式。業界的主要LED封裝產品，依照封裝的外型可分為砲彈或支架型LED (Lamp LED)、表面黏著型LED (SMD LED)、食人魚LED (Paranha LED)、塑膠晶粒乘載封裝LED (PLCC LED)、點陣封裝LED (Digital/Dot Matrix Display LED）、印刷電路板LED (PCB LED)、高功率LED (High Power LED)以及板上連接式LED (COB LED)等類型為主流，封裝形式形形色色，相對應用這些封裝產品也是百花齊放。
因為LED的特徵為輕薄短小，所以上述的封裝形式都是將LED 固著於一導熱的支架上，LED利用金線與支架連接，為保護連接的金線，需要於LED周圍覆蓋封裝膠來保護LED避免有觸碰至LED本體的風險，因為此架構形式，導致LED具有很強的指向性，其發光角度最多只接近140度至150度，所以依據此特性所開發的LED光源模組在照明應用設計上，面臨到發光角度不理想、單向光源等與傳統光源發光特性不同，導致不適用於傳統光源燈具使用。因此，LED照明產品除了取代鹵素燈之珠寶燈、裝飾櫥窗擺飾應用的MR16燈具上廣為被接受以及推廣外，LED發光角度不理想與價格問題，限制了LED照明產品的市場推廣。如能將LED的光學技術突破，開發出全周光型的封裝形式，可大幅加速LED在取代傳統光源進入傳統燈具應用的力道。
目前習知的封裝技術，將單顆或數顆發光二極體用膠材固定在導熱基板上，利用金線把發光二極體的正負極與導熱基板連接，最後用含有螢光粉的膠材封住基板上的發光二極體，用來保護發光二極體以及在導電時混光形成白光。此封裝設計因為使用膠材保護住發光二極體，使封裝後的發光二極體方便於運輸以及可根據客戶需求變化不同的使用設計，但是膠材是不易散熱的材料，而發光二極體在運作過程中會產生熱，熱對半導體材料會導致效率變低以及縮短壽命等問題，膠材又導致熱的蓄積，所以必須透過支架將熱引導出來，而封裝膠材又會限制發光的角度，所以造就了封裝過後的發光二極體的特徵：指向性、面光源，此光型設計在照明使用上會導致不同於傳統的光源，在一些傳統的燈具使用上，照明效果無法產生與傳統光源一樣的舒適感。
美國專利公告號US6,576,488揭露發光二極體透過電泳披覆技術將螢光層沉積形成於導電基板或非導電基板上，或者是，將螢光塗佈片直接貼附於晶片上，以達到增進發光二極體之發光效能目的。但此專利揭露的電泳披覆技術，其製造成本相當昂貴，因此無法降低發光二極體的成本，使得以此一做法製造而成的發光二極體在市場上並不具備價格優勢。另外，以螢光塗佈片貼附於晶片上的做法，其螢光塗佈片必須另外製造，導致備料過程繁複，且貼附螢光塗佈片的步驟必須相當精確，其良率不易控制，相對造成製造成本的上升。
台灣專利公開號TW201222889揭露分離式螢光粉的封裝方式，其主要跟傳統的封裝差異為多層封裝膠體進行包覆發光二極體，因為螢光粉在高溫時會有效率衰減導致效率變差以及色溫偏移等現象，而發光二極體本身是主要的熱源，所以此專利應用多層封裝方式，將螢光粉置放於最外層來提升白光效率的穩定性，但此方式並不會解決傳統封裝發光二極體指向性等問題。
中國專利公開號CN103322525為一LED燈絲封裝方式，把藍光發光二極體置放在透明的基板上，利用透明基板的兩端銜接金屬導體，把發光二極體的正負電極串連至金屬導體後，利用混和螢光粉的封裝膠封住整個透明基板，利用此方式來達到全周光的發光效果，但是封裝膠還是附著在整個發光二極體上，會導致溫度難以溢散，可靠度不佳。
有鑑於前述問題與缺點，發明人乃根據多年實務經驗及研究實驗，並主要依據照明需求原理，重新定義全新的封裝架構，突破傳統封裝的限制以及缺點，開發出符合照明應用的發光二極體封裝結構。
本發明提供一種發光二極體封裝結構，其具有較佳的整體發光效能、較佳的反射光線的均勻性及全周光的發光角度的至少其中之一。
本發明的發光二極體封裝結構，包括封裝外殼、螢光層、基板以及發光二極體晶片。封裝外殼具有容置空間。螢光層塗佈於封裝外殼一側。基板設置於容置空間中。發光二極體晶片設置於基板的第一表面上，其中發光二極體晶片表面上未直接覆蓋一膠體，且發光二極體晶片與封裝外殼彼此分離一距離。
在本發明的一實施例中，上述的封裝外殼包括一開口，基板透過開口設置於容置空間中，一密封元件設置於開口，用以密封基板及發光二極體晶片於容置空間中。
在本發明的一實施例中，上述的發光二極體封裝結構更包括一介質，設置於發光二極體晶片及螢光層之間，其中介質的折射率小於或等於1.2。
在本發明的一實施例中，上述的介質為空氣。
在本發明的一實施例中，上述的連接器電性連接基板與發光二極體晶片，其中連接器設置於基板上並延伸於開口外。
在本發明的一實施例中，上述的發光二極體封裝結構更包括一導線模組形成於基板上，其中導線模組的二導線電性連接發光二極體晶片及連接器的二電極。
在本發明的一實施例中，上述的密封元件的材料包括塑膠、陶瓷以及環氧樹脂(epoxy)中之任一種。
在本發明的一實施例中，上述的基板為一透明基板。
在本發明的一實施例中，上述的透明基板的材料包括藍寶石（Sapphire）、BK7、氟化鎂(MgF2)、氮化鋁(AlN)、石英(Quartz)、SF11、LaSFN9、NSF8、硒化鋅(ZnSe)、B270、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、氟化鈣(CaF2)、二氧化矽(SiO2)以及氧化鋁(Al2O3)中的任一種。
在本發明的一實施例中，上述的基板具有一第二表面，此第二表面相對於第一表面，且第二表面上設置多個微結構。
在本發明的一實施例中，上述的這些微結構為方形微結構、圓形微結構、三角形微結構、六角形微結構、圓柱狀微結構、圓錐狀微結構以及多邊形微結構的任一種。
在本發明的一實施例中，上述的發光二極體晶片倒置於基板上。
在本發明的一實施例中，上述的發光二極體晶片的數量為多個，這些發光二極體晶片相互串聯地、並聯地或串並聯地電性連接。
在本發明的一實施例中，上述的封裝外殼包括一第一開口及一第二開口，基板透過第一開口及第二開口的其一設置於容置空間中。
在本發明的一實施例中，上述的發光二極體封裝結構更包括一第一連接器和一第二連接器，電性連接基板與發光二極體晶片，其中第一連接器和第二連接器設置於基板上並分別延伸於第一開口及第二開口外。
在本發明的一實施例中，上述的發光二極體封裝結構更包括一導線模組，形成於基板上，其中導線模組的一導線電性連接發光二極體晶片及第一連接器的一電極，導線模組的另一導線電性連接發光二極體晶片及第二連接器的一電極。
在本發明的一實施例中，上述的發光二極體封裝結構更包括一第一結合元件和一第二結合元件，分別設置於第一開口和第二開口中，用以密封基板及發光二極體晶片於容置空間中。
在本發明的一實施例中，上述的封裝外殼的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、二氧化矽(SiO2)、BK7以及玻璃(Glass)中之任一種。
基於上述，由於本發明的實施例的發光二極體晶片表面上未直接覆蓋一膠體，且發光二極體晶片與封裝外殼彼此分離一距離，因而提高發光二極體封裝結構的整體發光效能以及反射光線的均勻性。此外，藉由封裝外殼及塗佈於其一側之螢光層的設置，使得發光二極體封裝結構能提供全周光的發光角度。由於發光二極體封裝結構能提供完整的全周光的發光角度，因此，發光二極體封裝結構能夠取代傳統燈具，並達到無感應置換。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1繪示為本發明的一實施例的一種發光二極體封裝結構的剖視示意圖。圖2繪示為圖1的發光二極體封裝結構的側視示意圖。請參考圖1及圖2，在本實施例中，發光二極體封裝結構1包括一封裝外殼10、一螢光層20、一基板30以及一發光二極體晶片40。封裝外殼10具有一容置空間101。螢光層20塗佈於封裝外殼10一側。基板30設置於容置空間101中。發光二極體晶片40設置於基板30的一第一表面301上且與螢光層20彼此分離一距離D。
詳細來說，在本實施例中，封裝外殼10的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、二氧化矽(SiO2)、BK7以及玻璃(Glass)中之任一種。封裝外殼10包括一開口102，基板30透過開口102設置於容置空間101中。
在本實施例中，基板具有第一表面301和第二表面302，第二表面302相對於第一表面301。基板30可為一透明基板，其第一表面301用來承載發光二極體晶片40。透明基板的材料包括藍寶石（Sapphire）、BK7、氟化鎂(MgF2)、氮化鋁(AlN)、石英(Quartz)、SF11、LaSFN9、NSF8、硒化鋅(ZnSe)、B270、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、氟化鈣(CaF2)、二氧化矽(SiO2)以及氧化鋁(Al2O3)中的任一種。
發光二極體晶片40的數量可為多個，這些發光二極體晶片40相互串聯地、並聯地或串並聯地電性連接。在本實施例中，這些發光二極體晶片40相互串聯地電性連接，但本發明不限於此。發光二極體晶片40的發光主波長介於大於或等於400奈米至小於或等於700奈米的範圍。螢光層20塗佈於封裝外殼10的內表面上，且螢光層20之發光波長介於大於或等於400奈米至小於或等於700奈米的範圍。
本實施例的發光二極體封裝結構1更包括一連接器50、一導線模組60、一密封元件70以及一介質80。連接器50電性連接基板30與發光二極體晶片40，其中連接器50設置於基板30上並延伸於封裝外殼10的開口102外。在一實施例中，開口102設置於封裝外殼10的一端上。導線模組60形成於基板30上，其中導線模組60的二導線601、602電性連接發光二極體晶片40及連接器50的二電極。密封元件70設置於開口102中，用以密封基板30及發光二極體晶片40於容置空間101中，以保護基板30及發光二極體晶片40不受外界水氣的侵害。密封元件70的密封防護能完全隔絕水氣。密封元件70的材料包括塑膠、陶瓷以及環氧樹脂(epoxy)中之任一種。介質80設置於發光二極體晶片40及螢光層20之間，其中介質80的折射率小於或等於1.2。在一實施例中，介質80為空氣。
此外，請參考圖2，在本實施例中，當通過電流使發光二極體晶片40運作後，發光二極體晶片40用以發出光線L，當光線L經過塗佈在封裝外殼10一側的螢光層20時，由於發光二極體晶片40表面上未直接覆蓋一膠體，且發光二極體晶片40與封裝外殼10彼此分離一距離D，因而提高發光二極體封裝結構1的整體發光效能以及反射光線的均勻性。此外，由於螢光層20遠離發熱來源的發光二極體晶片40，螢光層20不直接接觸發光二極體晶片40，因而提高發光二極體封裝結構1的可靠度，也使得可適用於多個發光二極體晶片40的發光二極體封裝結構1的製造成本，能大幅降低。再者，藉由封裝外殼10及塗佈於其一側之螢光層20的設置，使發光二極體晶片40所發出的光線L與螢光層20反應轉換成白光，並使得發光二極體封裝結構1能提供360。的全周光發光角度的白光發光二極體晶片40。由於發光二極體封裝結構1能提供完整的全周光的發光角度，因此，發光二極體封裝結構1能夠取代傳統燈具，並達到無感應置換。此外，塗佈於封裝外殼10一側之螢光層20，可以使白光的混光更為均勻，改善了習知發光二極體封裝結構於接近出光角度臨界處出現的色偏等現象。
圖3繪示為本發明的一實施例的一種發光二極體封裝結構的製造流程圖。本實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參照前述實施例，本實施例不再重複贅述。請參考圖1至圖3，在本實施例中，發光二極體封裝結構1的製造流程說明如下，於步驟(1)中，首先，提供基板30。於步驟(2)中，接著，將發光二極體晶片40設置於基板30的第一表面301上。於步驟(3)中，將螢光層20塗佈於封裝外殼10一側。於步驟(4)中，將基板30設置於封裝外殼10的容置空間101中，其中發光二極體晶片40表面上未直接覆蓋一膠體，且發光二極體晶片40與封裝外殼10彼此分離一距離D，因而提高發光二極體封裝結構1的整體發光效能以及反射光線的均勻性。。在另一實施例中，步驟(1)及步驟(3)可以互換，意即先進行步驟(3)、接著步驟(2)、接著步驟(1)以及接著步驟(4)。
詳細來說，在一實施例中，於步驟(2)中，可以利用固晶機台把多個發光二極體晶片40附著於基板30上。此外，在一實施例中，在步驟(1)之後以及步驟(4)之前更可進行步驟(a1)，於步驟(a1)中，於基板30上製作導線模組60的導線601。導線601的製作方式可以用印刷、電鍍、真空電鍍或化學電鍍方式進行，或者也可以用半導體的黃光微影製程、真空蒸鍍、蝕刻或去膜製程完成微細線路製程，以做精密的固晶製程。於步驟(a1)之後，接著進行步驟(a2)，於步驟(a2)中，提供連接器50，並將連接器50設置於基板30上以與外部電源連接。
此外，在步驟(2)之後更可進行步驟(b)，於步驟(b)中，利用打線(wire bonding)製程以導線603把多個發光二極體晶片40連接。在一實施例中，導線603可為金線材或是鋁線材，且導線603可將多個發光二極體晶片40作不同的串並的連接，其連接方式可依據不同的使用條件做調整。於一實施例中，更可以在步驟(b)以及步驟(a2)之後進行步驟(c)，於步驟(c)中，利用打線製程以導線602連接連接器，以導線604連接導線601。在步驟(4)之後更可進行步驟(5)，於步驟(5)中，提供密封元件70以密封基板30及發光二極體晶片40於容置空間101中，以保護基板30及發光二極體晶片40不受外界水氣的侵害。密封元件70的密封防護能完全隔絕水氣。封裝外殼10及密封元件70的設置，也保護發光二極體晶片40以避免有觸碰發光二極體晶片40的風險，因此本實施例的發光二極體封裝結構1不需要設置習知的封裝膠來覆蓋發光二極體晶片40，從而本實施例解決了習知因封裝膠而造成發光二極體封裝結構散熱不易、光源指向性及面光源等問題。
圖4繪示為本發明的另一實施例的一種發光二極體封裝結構的剖視示意圖。圖5繪示為圖4的發光二極體封裝結構的側視示意圖。本實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參照前述實施例，本實施例不再重複贅述。請同時參考圖4與圖5，本實施例的發光二極體封裝結構2與前述實施例的發光二極體封裝結構1主要的差異是在於發光二極體晶片40倒置於基板30上。詳細而言，在基板40上進行迴路導線的製作過程，此導線迴路會定義發光二極體晶片40的串並方式，且倒置的發光二極體晶片40利用線路進行連接發光。利用倒晶置放的封裝製程，將發光二極體晶片40倒置於基板30上方，利用此製程可以解決習知技術中利用固晶膠體來固定發光二極體與基板後，固晶膠會有蓄熱的問題。本實施例，藉由發光二極體晶片40倒置於基板30上的設計讓發光二極體晶片40的散熱能力更快，發光效率更好以及更佳的壽命表現。
圖6繪示為本發明的另一實施例的一種發光二極體封裝結構的剖視示意圖。本實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參照前述實施例，本實施例不再重複贅述。請參考圖6，本實施例的發光二極體封裝結構3與前述實施例的發光二極體封裝結構1主要的差異是在於封裝外殼10包括一第一開口103及一第二開口104，基板30透過第一開口103及第二開口104的其一設置於容置空間101中。在一實施例中，第一開口103與第二開口104可分別設置於封裝外殼10的相對二端上，但本發明不限於此。第一連接器51和第二連接器52電性連接基板30與發光二極體晶片40，其中第一連接器51和第二連接器52設置於基板30上並分別延伸於第一開口103及第二開口104外。導線模組60，形成於基板30上，其中導線模組60的一導線602電性連接發光二極體晶片40及第一連接器51的一電極，導線模組60的另一導線605電性連接發光二極體晶片40及第二連接器52的一電極。在本實施例中，第一連接器51和第二連接器52例如為直流電源，第一連接器51和第二連接器52的電極例如分別為直流電源的正負極或負正極。藉由本實施例之上述兩端連接方式而使發光二極體晶片40與直流電源的正負兩極相連發光，使得發光二極體封裝結構3可以有更多的變化與便利性。一第一結合元件71和一第二結合元件72，分別設置於第一開口103和第二開口104中，用以密封基板30及發光二極體晶片40於容置空間101中，以保護基板30及發光二極體晶片40不受外界水氣的侵害。第一結合元件71和第二結合元件72的密封防護能完全隔絕水氣。封裝外殼10、第一結合元件71和第二結合元件72的設置，也保護發光二極體晶片40以避免有觸碰發光二極體晶片40的風險，因此本實施例的發光二極體封裝結構3不需要設置習知的封裝膠來覆蓋發光二極體晶片40，從而本實施例解決了習知因封裝膠而造成發光二極體封裝結構散熱不易、光源指向性及面光源等問題。
圖7繪示為本發明的另一實施例的一種發光二極體封裝結構的側視示意圖。圖8繪示為本發明的另一實施例的一種發光二極體封裝結構的側視示意圖。圖9繪示為本發明的另一實施例的一種發光二極體封裝結構的側視示意圖。本實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參照前述實施例，本實施例不再重複贅述。請參考圖7、圖8及圖9，基板30的第二表面上設置多個微結構90。這些微結構90可為方形微結構(如圖7)、圓形微結構(如圖8)、三角形微結構(如圖8)、六角形微結構、圓柱狀微結構、圓錐狀微結構以及多邊形微結構的任一種。這些微結構90的分布可為週期性排列。當光線L經過不同材料時，因為兩種材料的折射值不同，會有出光角度的問題，當大於此出光角度時，光線L會被侷限在材料內部，要把光導引出材料內部，需要在出光面至做不同的平面，以利光線L的逃出。藉由這些微結構90的設置，改變光線L在穿過基板30時所面臨的臨界角問題，可以增加出光效率以及混光效率。
圖10繪示為本發明的另一實施例的發光二極體晶片的排布示意圖。在本實施例中，發光二極體晶片相互串並聯地電性連接，但本發明不限於此。在其他實施例中，發光二極體晶片可以相互串聯地或並聯地電性連接。詳細而言，在本實施例中，發光二極體晶片41及42相互串聯並形成一發光二極體晶片組45，發光二極體晶片43及44相互串聯並形成一發光二極體晶片組46，發光二極體晶片組45及46相互並聯。藉由發光二極體晶片的串聯、並聯或串並聯，使發光二極體封裝結構可以有更多在設計需求上的變化與便利性。
綜上所述，上述實施例的發光二極體晶片40表面上未直接覆蓋一膠體，且發光二極體晶片40與封裝外殼10彼此分離一距離D，因而提高發光二極體封裝結構1的整體發光效能以及反射光線的均勻性。。此外，由於螢光層20遠離發熱來源的發光二極體晶片40，螢光層20不直接接觸發光二極體晶片40，因而提高發光二極體封裝結構1的可靠度，也使得可適用於多個發光二極體晶片40的發光二極體封裝結構1的製造成本，能大幅降低。再者，藉由封裝外殼10及塗佈於其一側之螢光層20的設置，使得發光二極體封裝結構1能提供全周光的發光角度。由於發光二極體封裝結構1能提供完整的全周光的發光角度，因此，發光二極體封裝結構1能夠取代傳統燈具，並達到無感應置換。此外，塗佈於封裝外殼10一側之螢光層20，可以使白光的混光更為均勻，改善了習知發光二極體封裝結構於接近出光角度臨界處出現的色偏等現象。
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，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
1、2、3‧‧‧發光二極體封裝結構
10‧‧‧封裝外殼
101‧‧‧容置空間
102‧‧‧開口
103‧‧‧第一開口
104‧‧‧第二開口
20‧‧‧螢光層
30‧‧‧基板
301‧‧‧第一表面
302‧‧‧第二表面
40、41、42、43、44‧‧‧發光二極體晶片
45、46‧‧‧發光二極體晶片組
D‧‧‧距離
50‧‧‧連接器
51‧‧‧第一連接器
52‧‧‧第二連接器
60‧‧‧導線模組
601、602、603、604、605‧‧‧導線
70‧‧‧密封元件
71‧‧‧第一結合元件
72‧‧‧第二結合元件
80‧‧‧介質
90‧‧‧微結構
圖1繪示為本發明的一實施例的一種發光二極體封裝結構的剖視示意圖。
圖2繪示為圖1的發光二極體封裝結構的側視示意圖。
圖3繪示為本發明的一實施例的一種發光二極體封裝結構的製造流程圖。
圖4繪示為本發明的另一實施例的一種發光二極體封裝結構的剖視示意圖。
圖5繪示為圖4的發光二極體封裝結構的側視示意圖。
圖6繪示為本發明的另一實施例的一種發光二極體封裝結構的剖視示意圖。
圖7繪示為本發明的另一實施例的一種發光二極體封裝結構的側視示意圖。
圖8繪示為本發明的另一實施例的一種發光二極體封裝結構的側視示意圖。
圖9繪示為本發明的另一實施例的一種發光二極體封裝結構的側視示意圖。
圖10繪示為本發明的另一實施例的發光二極體晶片的排布示意圖。
1‧‧‧發光二極體封裝結構
10‧‧‧封裝外殼
101‧‧‧容置空間
102‧‧‧開口
20‧‧‧螢光層
30‧‧‧基板
40‧‧‧發光二極體晶片
50‧‧‧連接器
60‧‧‧導線模組
601、602、603、604‧‧‧導線
70‧‧‧密封元件
80‧‧‧介質

Claims (17)

  1. 一種發光二極體封裝結構，包括： 一封裝外殼，具有一容置空間； 一螢光層，塗佈於該封裝外殼一側； 一基板，設置於該容置空間中；以及 一發光二極體晶片，設置於該基板的一第一表面上，其中該發光二極體晶片表面上未直接覆蓋一膠體，且該發光二極體晶片與該封裝外殼彼此分離一距離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中該封裝外殼包括一開口，該基板透過該開口設置於該容置空間中，一密封元件，設置於該開口，用以密封該基板及該發光二極體晶片於該容置空間中。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體封裝結構，更包括一介質，設置於該發光二極體晶片及該螢光層之間，其中該介質的折射率小於或等於1.2。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體封裝結構，其中該介質為空氣。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體封裝結構，更包括一連接器，電性連接該基板與該發光二極體晶片，其中該連接器設置於該基板上並延伸於該開口外。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的發光二極體封裝結構，更包括一導線模組，形成於該基板上，其中該導線模組的二導線電性連接該發光二極體晶片及該連接器的二電極。
  7. 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體封裝結構，其中該密封元件的材料包括塑膠、陶瓷以及環氧樹脂(epoxy)中之任一種。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中該基板為一透明基板。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的發光二極體封裝結構，其中該透明基板的材料包括藍寶石（Sapphire）、BK7、氟化鎂(MgF2)、氮化鋁(AlN)、石英(Quartz)、SF11、LaSFN9、NSF8、硒化鋅(ZnSe)、B270、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、氟化鈣(CaF2)、二氧化矽(SiO2)以及氧化鋁(Al2O3)中的任一種。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的發光二極體封裝結構，其中該基板具有一第二表面，該第二表面相對於該第一表面，且該第二表面上設置多個微結構。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的發光二極體封裝結構，其中該些微結構為方形微結構、圓形微結構、三角形微結構、六角形微結構、圓柱狀微結構、圓錐狀微結構以及多邊形微結構的任一種。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中該發光二極體晶片倒置於該基板上。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中該發光二極體晶片的數量為多個，該些發光二極體晶片相互串聯地、並聯地或串並聯地電性連接。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中該封裝外殼包括一第一開口及一第二開口，該基板透過該第一開口及該第二開口的其一設置於該容置空間中。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的發光二極體封裝結構，更包括一第一連接器和一第二連接器，電性連接該基板與該發光二極體晶片，其中該第一連接器和該第二連接器設置於該基板上並分別延伸於該第一開口及該第二開口外。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的發光二極體封裝結構，更包括一第一結合元件和一第二結合元件，分別設置於該第一開口和該第二開口中，用以密封該基板及該發光二極體晶片於該容置空間中。
  17. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中該封裝外殼的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、二氧化矽(SiO2)、BK7以及玻璃(Glass)中之任一種。
TW103119297A 2014-06-03 2014-06-03 發光二極體封裝結構 TW201547059A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103119297A TW201547059A (zh) 2014-06-03 2014-06-03 發光二極體封裝結構
CN201510282588.9A CN105322077B (zh) 2014-06-03 2015-05-28 发光二极管封装结构
US14/729,035 US20150349216A1 (en) 2014-06-03 2015-06-02 Light emitting diode package structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103119297A TW201547059A (zh) 2014-06-03 2014-06-03 發光二極體封裝結構

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201547059A true TW201547059A (zh) 2015-12-16

Family

ID=54702782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103119297A TW201547059A (zh) 2014-06-03 2014-06-03 發光二極體封裝結構

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150349216A1 (zh)
CN (1) CN105322077B (zh)
TW (1) TW201547059A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI581464B (zh) * 2015-12-29 2017-05-01 Low light attenuation high rate photoconductor module

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD786458S1 (en) * 2014-08-07 2017-05-09 Epistar Corporation Light emitting diode filament
TWI661550B (zh) * 2017-10-18 2019-06-01 李宜臻 可撓性發光二極體（ｌｅｄ）燈絲及其組合
CN110246932A (zh) * 2018-03-09 2019-09-17 深圳市聚能达业光电科技有限公司 一种led封装线光源的陶瓷镜面铝cob支架及制作方法
CN109382289B (zh) * 2018-10-17 2021-09-17 苏州扬子江新型材料股份有限公司 高耐候性变色龙彩涂板及其制备方法
CN109754719B (zh) * 2019-02-18 2024-02-06 深圳市梓桥科技有限公司 水下显示屏的密封结构及其组装密封工艺
CN112736071A (zh) * 2019-10-29 2021-04-30 深圳第三代半导体研究院 一种高功率芯片嵌入式封装散热结构及其制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7479662B2 (en) * 2002-08-30 2009-01-20 Lumination Llc Coated LED with improved efficiency
CN100352069C (zh) * 2002-11-25 2007-11-28 松下电器产业株式会社 Led照明光源
FR2875606B1 (fr) * 2004-09-22 2006-11-10 Commissariat Energie Atomique Detecteur de rayonnement electromagnetique et de particules a nombre de connexions reduit
TWI357886B (en) * 2007-08-13 2012-02-11 Epistar Corp Stamp having nanometer scale structure and applica
US8905600B2 (en) * 2010-11-03 2014-12-09 Tsmc Solid State Lighting Ltd. Light-emitting diode lamp and method of making
US9897276B2 (en) * 2011-08-26 2018-02-20 Cree, Inc. Reduced phosphor lighting devices
EP2648237B1 (en) * 2012-04-02 2019-05-15 Viavi Solutions Inc. Broadband dielectric reflectors for LED
US9099626B2 (en) * 2012-04-02 2015-08-04 Jds Uniphase Corporation Broadband dielectric reflectors for LED

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI581464B (zh) * 2015-12-29 2017-05-01 Low light attenuation high rate photoconductor module

Also Published As

Publication number Publication date
US20150349216A1 (en) 2015-12-03
CN105322077A (zh) 2016-02-10
CN105322077B (zh) 2019-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI599745B (zh) 可撓式發光二極體組件及發光二極體燈泡
TW201547059A (zh) 發光二極體封裝結構
KR101297405B1 (ko) 유전체 다층막 반사 미러를 채택한 발광 소자
US11852302B2 (en) Lighting apparatus
US20110089815A1 (en) Light-emitting device
TWI606616B (zh) 發光裝置封裝件
US9966509B2 (en) Light emitting apparatus and lighting apparatus
JP2012248687A (ja) 発光モジュール及び照明装置
TWI509839B (zh) 發光二極體封裝結構及封裝方法
TWI613391B (zh) 發光二極體組件及應用此發光二極體組件的發光二極體燈泡
TW201339494A (zh) 發光模組以及照明裝置
US8536593B2 (en) LED device having two LED dies separated by a dam
CN105822909A (zh) 紫外灯丝灯
JP2015082550A (ja) 発光モジュール、照明装置および照明器具
JP2007220737A (ja) 発光装置
TWI416993B (zh) 交流電發光二極體模組及其應用之光源裝置與其製造方法
TWI620895B (zh) 可撓式發光二極體組件及發光二極體燈泡
US20160076712A1 (en) Light emitting apparatus, lighting light source, and lighting apparatus
TWM495623U (zh) 發光二極體封裝結構
US20120273809A1 (en) Light emitting diode device
TWM495626U (zh) 具透光平板之發光裝置
CN216793714U (zh) 新型led平面封装光源
TWM341224U (en) White color light-emitting diode device
TWI599746B (zh) 可撓式發光二極體組件及發光二極體燈泡
TW201424044A (zh) 發光二極體封裝結構及其製造方法