經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4633 94 A7 一 B7 五、發明說明（/ ) 、匕本發月係關於-種晶片式發光二極體及其製造方法， 尤心種體積小、成本低、製程效率佳'良率高的晶片式 發光二極體及其製法。 如一般所知，發光二極體（LED)具有壽命長、耗電量 低及低發熱等優點，其廣泛運用於各種指示用途，而針對 不同的使用對象，各種不同形式的發光二極體相繼的開發 問世，例如用於手機顯示器侧光源的發光二極體在形式上 即與傳統發光二極體有所不同。如第十圖所示，揭示有一 傳統晶片式發光二極體封裝完成而未經分割前之外觀圖， 主要係於一印刷電路板（8 〇 )表面形成有多數道平行的 銅線路（9 0 )’每一銅線路（9 〇 )的相鄰内側邊分別 延伸形成有多數晶片焊墊（9 1 )與銅接點（g 2 )(請 配合參閱第十一圖所示），其中，晶片焊墊上以 銀膠固設有晶片（9 3 )，該晶片（9 3 )係利用打線機 以金線打至相對另端的銅接點（92)。 又前述印刷電路板（8〇)底面形成有複數的銅接點 1各個銅接點係分別對應於前述的晶片焊墊（9 1 )與銅' 接點（9 2)，其間並透過穿孔電鍍方式以構成電連接； 而印刷電路板（8 0)底面的銅線路係供日後焊接之用。 前述印刷電路板（8 0)聆完成黏晶打線等步驟後， 即進行封膠，如第十圖所示，其係於印刷電路板（8 〇) 表面形成多道長條狀封膠層（9 4)，適可將所有銅接點 (92)、晶片焊墊（91)及其上的晶片（93)完全 封合。隨後以垂直於封膠層（9 4)的橫切方式進行分割 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 X 297公釐） -峰先閱績背面之注意事項再填寫本頁) " 訂-------；！線(
• P 463394 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（>) ，由於相鄰的晶片焊墊（9 1 )與銅接點（9 2)係透過 銅線路（9 0 )相互連接，故相鄰的發光二極體間具有串 聯的效果，故可視實際需要分割成具有適量發光晶片的發 光二極體模組。 以前述晶片式發光二極體雖可適用於手機顯示器之側 光源，但在製程上卻有過於繁複之嫌，且亦有良率低而成 品體積大等缺點： 首先’在製程方面，以往係先在印刷電路板（8 〇) 上製作線路’即形成前述的銅線路（9 〇 )、晶片焊塾（ 9 1 )及銅接點（92)等，其中銅接點（92)表面依 序鍍上氧化鎳及金層’其打線時係利用超音波加工方式將 金線分別打在晶片（9 3 )及前述銅接點（9 2 )上，由 於銅接點（9 2)表面有氧化錄及金層，故必須有較高炼j 點才能使金線穩固的打在銅接點（9 2 )上，但因打線速 度快’在無其他加熱措施的輔助下，並無法提高打線的穩 固性。而在封膠並分割成為成品後，在工作狀態下，因晶 片（9 3 )發亮時會產生熱量，將可能使構成封膠層（9 4 )的環氧樹脂因膨脹而對晶片（9 3 )與銅接點（9 2 )間的金線形成拉扯，而在原先設計中，對於此種熱脹冷 縮現象已有預估，故於打線時將賦予金線至少1 〇g的抗拉 強度’但如前揭所述，打線步驟中因缺乏加熱措施的輔助 ’故難以較高的熔點加強金線的接合強度，在此狀況下， 將大幅提高金線因封膠層（9 4)熱脹冷縮而遭扯斷的機 會’致使良品率低落，並因而使成本提高。 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - - i/^----- IΛ--訂- - ----11線* P, 4 6339 4 A7 ~~---2L____ 五、發明說明（J ) ~ ~~ 又在體積方面，請參閱第十二圖所示，由於前述發光 二極體係以印刷電路板（8 0)作為基材，其封裝完成並 予分割後，印刷電路板（80)亦作為發光二極體的—部 分’由於印刷電路板（80)具有相當的厚度，故將加大 發光二極體的體積’此勢必不利於產品的小型化。 由上述可知’既有晶片式發光二極體不論製程上或其 本身之結構仍有諸多缺點’猶待進一步檢討，並課求有效 的解決方案。 因此，本發明主要目的在提供一種體積小、成本低、y 製程效率佳、良率高的晶片式發光二極體。 為達成前述目的所採取的主要技術手段係之前述晶片 式發光二極體係透過下列步驟製成： 利用一金屬基板作為基材，並於基材表面鍍銀，以提 高其電連接性； ^ 針對刖述金屬基板進行影像轉移、線路钮刻等步驟， 而在金屬基板上形成有多數平行的線架，各線架於相對側 邊上分別延伸形成晶片焊墊與接線部； 於前述線架的晶片焊墊上安裝晶片，並進行打線一，使 晶片與相對的接線部連接； 於前述金屬基板上進行封膠； 分割前述金屬基板以構成晶片式發光二極體； 利用前述方法製作的發光二極體，其用以裝晶打線的 晶片焊墊及接線部在封裝完成後，仍露出於底部而構成電 性接點，供作為焊接之用，故可大幅縮小元件體積。 <晴先閲績背面之注意事項再填寫本頁) ^--------訂---- 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 6 33 94 A7 B7 五、發明說明（/) 前述金屬基板可被具有磁性的機台吸附固定，可使金 屬基板表面完全平坦化，以利於作業。 前述金屬基板係設於可加熱的機台上，利用金屬基板V 本身的高導熱性，使其在打線時，可提高金線與接線部表勺 面銀層的接合效果，進而增強其抗拉能力，以提高良品率 〇 前述線架上的晶片焊墊表面形成有盲孔，盲孔内係以v/ 銀膠將晶片固定其間。 為使貴審查委員進一步瞭解前述目的及本發明之技 術特徵，茲附以圖式詳細說明如后： (一） 圖式部分： 第一圖：係本發明金屬基板蝕刻前之外觀圖。 第二圖：係本發明金屬基板形成線路後的外觀圖。 第三圖：係本發明金屬基板之局部平面圖β 第四圖：係本發明金屬基板之剖視圖。 第五圖：係本發明金屬基板裝晶打線後的外觀圊。 第六.圖：係本發明金屬基板封膠後的外觀圖^ 第七圖：係本發明金屬基板封膠後的剖視圖。 -. 第八圖：係本發明金屬基板分割後的剖視圖^ 第九圖：係發光二極體模組之等效電路圖a 第十圖：係習用製程之印刷電路板外觀圖。 第十一圖：係習用製程之印刷電路板局部外觀圖。 第十二圖：係習用製程之印刷電路板剖視圖。 (二） 圖號部分： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格mo X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .V----l·—!訂---------線〇_ 經濟部智慧財產局員工消費合作松印製 4 6 3 3 9 4
五、發明說明（ (1〇)金屬基板 (1 2)晶片烊塾 (1 3 )接線部 C14)晶片 (16)封膠層 (9 0 )鋼線路 (9 2 )鋼接點 (11)線架 (1 2 0 )盲孔 (1 3 0)細孔 (15)金線 (8 0)印刷電路板 (9 1 )晶片焊墊 (9 3 )晶片 (9 4 )封膠層 有關本發明製作發光二極體之方法，係包括以 下步驟 fw先閱讀背面之ii意事項再壤寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 基板製作」：選擇一薄片狀的金屬基板（1〇)作 為基材（如第一圖所示），為提高金屬基板（1〇)表面 之接著效果，在其鍍上理想導體的金屬層，於本實施例中 ’係於該金屬基板（1 0)表面及底面分別鍍上適當厚度 銀層，以提高其電連接性； 「形成線路」：係於前述金屬基板（1〇)進行影像 轉移、線路蝕刻等步驟，而在該金屬基板（i 〇)上形成 有多數平行的線架（；[)(如第二 '三圖所示），相鄰 線架（1 1 )間係呈透空狀，又各線架（i丄）於相對側 邊上分別延伸形成有複數的晶片焊墊（1 2)與接線部（ 13) ’於本實施例中，各線架（11)側邊上形成的複 數晶片焊墊（1 2 )及接線部（1 3)係作等距排列，且 每一晶片焊墊（1 2)對應一接線部（1 3 ); 又别述各晶片焊塾（1 2 )上分別形成有一盲孔（1 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I--hi·"訂 if-- 5. 463394 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（6 ) 20)(請配合參閱第四圖所千、 _所不），供容置晶片；該接後 部（1 3 )上亦形成有一微小的細 ^ J、-田扎（1 3 0 )，供加強 打線接著能力之用。 $ 「裝晶打線」：係於前述線_卩 咏木（1 1)的各個晶片焊 墊（12)上安裝晶片（14) η贫 ^ 」（如第五圖所不），且锻 而言，係於晶月焊墊（1 2 )上的盲 / J自札Q丄20)内以銀/ 膠固定該晶片（14);俟完成裝晶後，隨即進行打線， 透過金線（1 5)使晶片（1 4)與相對的接線部（丄3 )連接； 由於金属基板（1 0 )係由金屬薄片構成，其本身具 有理想的導熱與磁吸特性，因此作業時，可對承載金屬基 板（1 0 )之機台進行加熱，在加熱狀態下進行打線，可 提供金線（1 5 )之熔融度及與晶片（i 4 )、接線部（ 1 3 )的接著強度。另，如於機台上設置電磁鐵，可對其 上的金屬基板C 1 0 )產生磁吸作用，而令金屬其板（1 0 )平坦的固定於機台上以利於作業。 「封膠」：係於前述金屬基板（10)上進行封膠， 於本實施例中，係利·用模具於相鄰線架（1 1 )間形成長 條狀的封膠層（16)(請配合參閱第六、七圖所示）， 以便將相鄰線架（1 1 )上的晶片焊墊（1 2 )、接線部 (13_)及其間的晶片（14)、金線（15)等； 「分割」：係對前述金屬基板（1 〇 )進行分割，以 構成獨立的單顆發光二極體或數顆串聯的模絚式發光二極 體；其分割方式係分別以平行於線架（1 1 )方向及垂直 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） .i — — f — |广、装 ----_·. (奪先閱讀背面之沒意事項再填窝本頁) 訂---- 6. 46339 4 A7 —---— B7 ____ 五、發明說明（7 ) 於線架（1 1 )的方向進行分割，由於每一發光二極體的 曰曰片焊墊（1 2)係透過線架（1 1 )與相鄰另一發光二 極體的接線部（1 3 )連接，故就橫向的各個發光二極體 而言即已具備_聯形式，其可視實際需要分割取得所需顆 數的發光二極體模組；如第八圖所示，其揭示有具有兩顆 發光二極體的模組化構造，其等效電路係如第九圖所示。 由於本發明係利用金屬基板（1 〇 )作為基材，其經線路 形成步驟而分別構成晶片焊墊（丄2)及接線部（13) ，經裝晶打線、封膠及分割等步驟後，該晶片焊墊（丄2 )及接線部（1 3 )底部即自然構成一電連接點，供焊接 至電路板上之用。 經說明可看出本發明之具體製作流程，以該等設計至 少具備以下特性與優點： 一·大幅提升良品率：本發明係利用薄片狀的金屬基 板作為基材’並在其上直接形成同時兼具接點功能的晶片 焊墊及接線部，供裝晶打線之用；由於金屬基板在作業中 可利用導熱特性在機台進行加熱，以增進金線熔融度與接 著能力’在此狀況下’可充分滿足l〇g抗拉強度的要求’ 不虞金線因封膠層熱脹冷縮的扯斷，故具有極高的良率， 進而可大幅降低成本。 二.體積大幅縮小：由於本發明直接在金屬基板上形 成晶片焊塾及接線部，並使其兼具接點功能，故無須如印 刷電路板分別於表底面分別形成銅線路接點，造成元件具 有相當厚度，故與其相較，利用本發明製作的發光二極體 9 本紙張尺ϋ用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐)'' (%先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----—訂---------線「 βτ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 4 633 9 4 五、發明說明（矿 已大幅縮小其體積，可利於電子產品的小型化^ 二.製程單純：本發明相較於傳統晶片式發光二極體 利用印刷電路板作為基材的製造方法，在製程上已顯著簡 化，而兼可提升效率與良率。 四.散熱效果佳：利用本發明製作之發光二極體其晶 片焊墊及接線部同時作為接點之用，當晶片通電而產生熱 能時，可直接經由晶片焊墊及接線部揮散，故具有理想的 散熱效果。 五·成本低：傳統製程係於印刷電路板的銅線路表面 依序鍍上氧化鎳及金層，其中金為貴金屬，其製造成本自 然偏高。反觀本發明係於金屬基板表面鍍銀，其成本遠低 於金層，故成本而言亦已顯著降低。 綜上所述’本發明蜂已具備前述特性與優點，故兼具 實用性、新穎性及進步性，並符合發明專利要件，爰依法 提起申請。 ' ----------------1 丨.，，I 訂.！ - ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）