TWI260804B - Light emitting diode package with at least a groove - Google Patents

Description

1260804 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種發光二極體封裝結構，特別是關於 一種具有改善封裝膠體定位的溝槽設計的封裝結構。' 【先前技術】 發光二極體(LED，Light Emitting Diode)在各種電子 產品與工業上的應用日益普及，由於所需之能源成本係 遠低於傳統之白熱燈或螢光燈，且單一的發光二極體之 尺寸非常的輕巧，乃傳統光源所不及，因此在電子產品 體積日益輕薄短小的趨勢之下，發光二極體的需求也與 曰俱增。 〶麥閲圖一 A，圖一 A係為習知發光二極體封裝結補 1〇侧剖面示意圖。習知發光二極體封裝結構1〇主要包含 一發光二極體η、一基板結構13、電極15a、l5b、導線

17a、17b、一封裝膠體19。發光二極體11係為二極體封 裝結構10主要的發光元件。基板結構13具有-容置槽 13& ’用以將發光二極體U設置於容置槽13a内。發光二 極體11藉由導線17a、17b分別地電性連接於電極i5a、 =。封裝膠體19係為可透光，用以覆蓋發光二極體^、 槽以、一部份基板結構13之表面、-部份導線17a、 赤=中夺’封裝膠體19的主要目的在於避免外部之顆粒 :=的1。另外，將二極體封裝結構川設置於電子裝 時，可藉由電路配置連結其電極以、说 發光二極體U產生發光效果。 動 ”閱圖B ’ u—3係為習知另—發光二極體封裝 結構f側剖面之示意圖。二極體封裝結構20包含-發光 一極-2卜-基板結構23、電極25m 一導電圖層 27、-封裝膠體29。發光二極體21係為二極體封裝結構 2〇主要的《光元件。基板結構Μ上具有一容置槽说。導 電圖層27可藉由金屬沉積、曝光、顯影等方式，設置於基 板結構23之表面上。發光二極體21設置於容置槽—内， 並猎由導電圖層27分別地電性連接於電極25&、挪。封 裝膠體29係為可透光’用以覆蓋發光二極體21 、容置槽 & 扎基板結構23之表面、-部份導電圖層27。其 :，封裝膠體29的運用目的與發光二極體21之驅動，於 前述已提及’在此便不軒以贊述之。 ，圖A所不為俗稱的打線形式，圖二所示為俗稱的覆 晶形式。以圖二為例，為了使發光二極體封裝結構％可以 產生不_色的光源，會藉㈣歸體Μ内摻雜不同 顏色的螢光材倾贱二極體21所產生的統搭配，進而 產生特定顏色的光源。舉例來說，藍光二極體所產 光麟裝膠體⑽雜黃色勞光材質，便會呈現出白色光源: 藉由點膠過程將封裝膠體29覆蓋於發光二極體21 時’由於封裝膠體29容易產生溢流，並不將封展膠 29正確定位於發光二極體21上，因此便會使得發光二極 體21發光時，於封裝膠體29的觸產生黃圈，進而影塑 發光-極體封襄結構2〇的發光品質。其中，上述“正 位意指，除了將封裝膠體29覆蓋發光二極體21之外， 並要均勻地分佈於發光二極體21周圍。 此外’對於螢光材質而言，並不易均勻的分佈於封裝

裝 1260804 膠體29巾’因此對於分佈較針的區域而言，發光二極 21的光源’會有較多的轉換光源反射回至發光二極體a， 造成光源的祕。又，由於螢光材f於封裝膠體29之分配 不均’並無法有效的產生發光二極體封裝結構Μ所期望的 均勻光源。 爰是，如何提供一種二極體發光結構2〇，可使得 膠體29可以“正確定位”於發光二極體21上，以減少^ 圈之產生’進而提升發光二極體封餘構2()的發光品質汽 且也可使㈣光材質可以均勻地分佈於封農膠體29中，減 少其光源之損失誠生均勻的絲，乃是發光二極體封 產業亟欲所追求的目標。 【發明内容】 本發明之-目的在於提供—種發光二極體封裝結構之 溝槽設計，不但有祕醜點科，所產生的溢流問題， 更有助於改善封裝膠體之定位。 本發明之另-目的在於可控制封裝膠體之形成曲率。 本發明之另一目的在於使得發光二極體可以產生均勻 的光源，並減少其光源之損耗。 本發明之另一目的在於改善了發光二極體具有多層 膠體時之製程良率。 本發明提供了一種發光二極體封裝結構，包括一發光 二極體、-基板結構以及至少—封裝膠體。基板結構之一 表面具有-容與至少—溝槽。容置·以容置發光二 極體，溝槽係與發光二極體間隔—航距離，且圍繞地設 1260804 =發光二極體。封裝膠體覆蓋發光二極體以及部份基板 、、、。構之表面’且封裝膠體係受限於溝槽之表面張力作用， 而定位於溝槽所圍繞之—預定範圍内。 關於本㈣之伽與精神，以及更詳細的實施方式可 L错由以下的實施方加及所關式得到進—步的瞭解。 【實施方式】 _閱圖_A，圖二a係為本發明第—實施例之發光 極體封裝結構30側剖面示意圖。發光二極體封裝結構 3〇包含-發光二極體3卜一基板結構33 ,亟35a、35b、 一線37a、37b、至少一封裝膝體39。發光二極體3!係為 j極體封裝結構30主要的發光元件，其本身存在形式可為 「晶片。基板結構33之表面上具有一容置槽咖與至少一 ，槽33b。容置槽33a係用以容置發光二極體3卜在此實 ^例中’溝槽33b之側剖面係為一 V形。發光二極體31 藉由導線37a、37b分別地電性連接於電極35a、说。封 裝膠體39係為可透光，用以覆蓋發光二極㈣、部份基 板結構33之表面以及一部份導線37a、37b。其中部份基 板結構33之表面，亦包含容置槽33a。且封裝勝體39 = 可包含螢光材質’用以與發光二極體31所產生的光源搭 配’進而產生特定顏色的光源。又，封裝膠體39的主要 目的在於避免外部之顆粒或水氣的侵襲。另外，將二極體 封裝結構30設置於電子裝置中時，可藉由電路配置連結其 電極35a、35b，進而驅動發光二極體31產生發光效果。 溝槽33b係設置於容置槽33a外部，與發光二極體31 間隔一預定距離(D)，且圍繞地設置於發光二極體31。其 中，預定距離(D)於後續内容中，會有進一步的說明。當將 封裝膠體39藉由點膠過程覆蓋於發光二極體^、部份基 板結構33之表面以及一部份導線37a、37b時，由於封裝 膠體39係叉限於溝槽33b之不連續斷面之表面張力作用， 而疋位於溝槽33b所圍繞之-預定細内。對於預定範 圍，將於後續進一步的說明。 進-步請參關二B所示，圖二㈣為圖二A之發 光-極體封裝結構奶上視圖。溝槽顶之上視圖係為一圓 形。溝槽33b絲板結構33之表聽形成二連續性環線 333b與334b ’其中連續性環線環線333b較連續性環線環 線334b接近發光二極㈣。封裝膠體％係受限於溝槽娜 之不連續斷面之表面張力作用，而定位於溝槽观所圍繞 之連續性環線環線333b範圍内。 睛參閱圖二(：’圖二(：係為具有不同型式溝槽於圖二 A所示之局部區域36e内。其中溝槽33b之側剖面除了如 圖二A所示係為—v形之外’亦可為圖二c所示之方形 34a、半圓形34b。

進一步的請參閱圖二D 口 — ^ 二Jts所示之封 裝膠體39設置於不關式溝槽内之示意圖。溝槽B之上 視圖除了如圖—A所讀為圓形之外，亦可為如圖二〇所 =之四方形36a、多角形36b、非連續性圓形如、非連續 ^四方形36d、非連續性多角形36e。四方形^、多角形 二具有連續性環線333b與334b ;連續性_ % ^:方形施、非連續性多角形36e具有非連線續性環 、、友333c、334c。封裝膠體39魏於溝槽现之不連續斷 1260804 =表面張力作用’而定位於溝槽33b戶斤圍繞之連續性環 j 33b或非連線續_線班範圍内。值得一提的是， 、/ί谬體Γ挪需要完全顧蓋於__線纖或非 ㈣線333e翻内’顯要部份連雜環線333b 連線續性環線333c，足以因溝槽33b之不連續斷面之 之範圍内 2，力__裝賴39受限於連續性環線通或非 定，3C範圍内即可。此外，對於上述提及之預 ^係為連績性環線333b或非連雜環線班所圍繞 ^此值得-提的是，本發明並非著重於溝槽现側剖 至狀’而是在於基板結構33上形成

槽33b之不連續斷面之表面張力作用，U =槽现所圍繞之區域内。其中，上述提及之溝槽现，、 ^ 白可赭由乾蝕刻方式予以製造。 因此，本發明之溝槽33b設計， =，之表面張力作用，而定位於溝= 乂之£_。不但有祕觀點 更有助於封裝膠體39之定位。 生的恤机問碭， 間之於上述溝槽B與發光二極體” 要叮用以>糾+L在此將步的綱。耽距離⑻主 裝膠體之表面撕）。也就是說，t ^ = 較小；而識高μ 成=; 1260804 將有助於改善光源之損纽及產生均勻的光源。 清參閱圖二c ，圖三c係為本發明第四實施例之發 光一極體封裝結構40侧剖面示意圖。在本實施例中，多數 元件之功i與g二B所述之實施例相同或類似，其中圖三 B與圖三c不同之處在於··基板結構43包括一基板431 與一矽載板432。矽載板432係設置於一容置槽43&中， 用以裝设發光二極體41。且石夕載板432可藉由微機電製程 進行製造。第-溝槽43b設置於石夕載板432之表面，且與 發光二極體41間隔一第一預定距離（D1)。導電圖層47 所覆蓋區域中，並未如圖三3所示之包含第一溝槽43b。 矽載板432帛以裝設發光二極體41，且將發光二極體41 與導電圖層47電性連接。本實施例亦包含第—封裝膠體 49a以及第二封裝膠體49b。第一封裝膠體49a |蓋發光二 極體4卜並止於第一溝槽43b。第二封裝賴.覆蓋第 一封裝膠體49a以及-部份基板43結構，並止於第二溝槽 43c 〇 其中當第-溝槽43b形成於基板結構43之石夕載板似 上時，係利用一乾蝕刻的方法，以形成第一溝槽伽。另 外，當第二溝槽43c形成於基板結構43之基板上431時， 亦係利用一乾蝕刻的方法，以形成第二溝槽43c。 除了上述其它實施例所提及優點外，本實施例更包含 下例之優點。-般而言’她於圖三3，將發光二極體41 直接放置於容置槽43a (請參照圖三B)内時，可能會因 為容置槽43a (請參照圖三^表面之平整度不佳，而使 得第-封紐體49a (請參照圖三B)產生偏移，因此將 13 1260804 第二溝槽73d。其中，第一溝槽73b與發光二極體7丨係 隔-第-預定距離(D1)，第二溝槽73e與發光二極體η ^ 間隔-第二預定距離㈣，第三溝槽73d與發光二極體^ 係間隔一第三預定距離(D3)。其中第一溝槽73b、第二 槽73c以及第三溝槽73(1係皆圍繞地設置於發光二極體 71，藉由第一溝槽73b、第二溝槽73c、第三溝槽73d ^ 以使得本實施例在製作過程巾之點膠程序更形糊。孰可

本技術所屬領域者當可清㈣白，本實施例由於採用^ 層封裝膠體（圖三D中之標號79a、7%、79c)，因此較☆ 述實施例具有更複雜的轉程序觸槽^ 利地將複數層雌賴定蚊·之位置，同時避' 溢流問題，如此-來，不但可加速製程上的生產速度〔且 有利於產品良率。 歸納本發明各種實_，可得知本發明亦提供了一種 發光二極體封裝結構之製造方法。請參閱圖四，圖四係為

本發明之發先二極體縣結構之製造方絲糊。其中上 述製造方法至少包括下列步驟： ，=提供-基板結構，基板結構之—表面具有一 谷置槽。 步驟823:形成一至少-溝槽於基板結構之表面。 步驟825:設置一發光二極體於容置槽中，至少一溝槽 係與發光二極體間隔1定距離（D)，且圍繞地設置 於發光二極體。 步驟827:進行一點膠步驟， 以將至少一封裝膠體覆蓋

1260804 發光二極體以及部份基板結構之表面。 藉由上述實财式，封裝賴係纽於溝槽之表面張力 作用，而定位於溝槽所圍繞之一預定範圍内。除此之 外’在本發明部份實施例中，步驟821以前更包括 下列步驟： 步驟801:提供-基板，基板可為一金屬基板，例如一 銘基板。 步驟803··形成容置槽的結構於此金屬基板上，此時， 形成容置槽的方法可為利用刀具與衝床加工之。 步驟805:設置一矽載板於金屬基板表面，且位於容置 槽中。魏板與金屬基板制組成上述的基板結構。其中， 發光二極體係設置於矽載板上，以易於組裝於基板結構。 且，此矽載板提供一較佳之平整度，有利於封裝膠體之定 位。 綜合以上所述，本發明所提供之溝槽，不但有助於避 免點膠時所產生的溢流問題，更有助於第一封裝膠體之定 位，進而減少了黃圈之產生與改善光源之損失以及產生均 勻的光源。又，由於藉由溝槽將摻有螢光粉之封裝膠體正 確地設置於較小的區域内，螢光材質可較均勻的分散於封 裝膠體中，因此，使得發光二極體的光源透經由封裝膠體， 可以產生較均勻的光源，並減少其光源之損耗。以及，透 過一石夕載板之設置’有助於有效的定位封裝膠體於基板之 矽載板結構上。 此外，複數個溝槽可順利地將複數層封裝膠體定位之 16 1260804 所需之位置，_避免膠體溢流問題，如此—來，不但可 加速製程上的生產速度，且有利於提高產品的良率。 本發明雖以較佳實例闈明如上，然其並非用以限定本 f月精神與發明實雜止於上述實關。_悉此項技術 者，當可㈣了解並其它元料方絲產生相同的功 效。是以，在稀離本發批精神與顧崎作之修改， 均應包含在下述之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 、藉由以下詳細之描述結合所關示，將可_的了解 上述内容及此項發明之諸多優點，其中·· 圖一A係為習知發光二極體封裝結構側剖面示意圖； 立圖- B係為習知另一發光二極體封裝結構側剖面之示 側為本發明第一實施例之發光二極體封裝結構 域内 圖二：8係為圖二八之發光二極體封裝結構上視圖； 圖二〇：係為具有不同型式溝槽於圖二八所示之局部區 圖一D係將圖二B所示之封裝膠體設置於不同 槽内之示意圖； A係為本發明第二實施例之發光二極體封裝姓 意圖； 圖三 側剖面示 圖三B係為本發明第三實施例之發光二極體封裝結構 17 1260804 側剖面示意圖； 圖三c係為本發明第四實施例之發光二極體封裝結構 侧剖面示意圖； 圖三D係為本發明第四實施例之發光二極封裝結構之 側剖面示意圖；以及 圖四係為本發明之發光二極體封裝結構之製造方法流 程圖。 【主要元件符號說明】

發光二極體封裝結構：10、20、30、40、70 發光二極體：11、21、31、41、71 基板結構：13、23、33、43、73 容置槽：13a、23a、33a、43a、73a 溝槽：33b 第一溝槽：43b、73b

第二溝槽：43c、73c 第三溝槽：73d 局部區域：36e 封裝膠體之表面：391 預定距離：D、Dl、D2、D3 連續性環線·· 333b、334b 非連續性環線：333c、334c 四方形：36a 18

Claims (1)

1260804 十、申請專利範圍·· 1·種發光二極體封裝結構，包括·· 一發光二極體； -基板結構’絲板結構之—表面 — 二溝槽，該容置以容置該發光二^置槽與至少 龚槽係與該發光二極體間隔—預定-’違至少-地設置於該發光二極體；以及 雕») ’且醜 至夕封裝膠體，覆蓋該發光二極體以 構之該表面，且該封裝雜係受限㈣$份該基板結 力作用，喊位_至少-溝槽糊；^槽之表面張 内。 固％之一預定範圍 2.如申請專利範圍第丨項所述之發光二極體封裝 该溝槽之側剖面係為一 v形、方形、半圓形:° 3·如申請專利範圍第i項所述之發光二極裂 該溝槽之上視係為-圓形、四方形、多我、、:構/中 形、非連續性四方形、非連續性多角形。1連、々關 4. 如申請專纖㈣丨賴狀發光二極體塊結構，其中 該溝槽係設置於該容置槽外部。 5. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝結構，其中 該溝槽係設置於該容置槽中。 ° ’、 6·如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝結構，其中 $亥基板結構包括一基板以及一石夕載板，該石夕載板係設置於 該容置槽中，用以裝設該發光二極體。 7·如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝結構，其中 20 1260804 该至少一溝槽係包括一第一溝槽，該第一溝槽係與該發光 一極體間隔一第一預定距離（D1)，且該至少一封裝膠體係 包括一第一封裝膠體。 8·如^請專利範圍第7項所述之發光二極體封裝結構更包含 一第二封裳谬體，覆蓋於該第一封裝膠體，該基板結構之 該表面更具有一第二溝槽，該第二溝槽係與該發光二極體 間隔一第二預定距離（D2)，且圍繞地設置於該發光二極

9·如=請專利範圍帛8項所述之發光二極體封裝結構更包含 一第二封裝膠體，覆蓋於該第二封裝膠體，該基板結構之 /表面更具有一弟二溝槽，該第三溝槽係與該發光二極體 間Ik一第二預定距離（D3)，且圍繞地設置於該發光二極 體。 10·如申印專利範圍第9項所述之發光二極體封裝結構，其 中該第-封轉體之折射率獻於該第二封轉體之折射 率，且

之折射率 ’该第二封裝膠體之折射率係大於該第三封裝 膠體 11. -種發光二極體·賴之製造方法，包括下列步驟： 提心、基板結構’該基板結構之—表面具有—容置槽； 形成一至少一溝槽於該基板結構之該表面； 設置一發光二極該容置射，該 刪隔-預定距離⑼，且圍繞2置魏 發光二極體；以及 體覆蓋該發光二極 進行一點膠步驟，以將至少一封裝膠 21

1260804 體以及部份該基板結構之該表面’且該封裝膠體係、為 限於該溝槽之表面張力作用，而定位於該至少—、、籌样 所圍繞之一預定範圍内。 曰 12·如申請專利範圍第U項所述之發光二極體封裝結構之勢 造方法，於該提供一基板結構，該基板結構之—表面具有 一容置槽之步驟前，更包括下列步驟： ^ 提供一基板； 形成該容置槽於該基板上； 設置’载板於該容置槽中，以形成該基板結構， 其中，該發光二極體係設置於該矽載板上。 13·造如方12撕狀發光二鋪_結構之製 上時，係利用少一溝槽形成於該基板結構之該基板 ’、 乾蝕刻的方法，以形成該至少一溝槽。 14 ·造^ 概，繼構之製 板上時，係利;；=2槽形成_基板結構之該石夕载 lc. ^ 乾钱刻的方法，以形成該至少一溝槽。 造方^ 第12酬叙發光二極體難結構之製 該預定距離==步麟，骑由調整㈣㈣ 卫制該至少一封裝膠體之形成曲率。 22