TWI390777B

TWI390777B - 發光二極體組件之製造方法

Info

Publication number: TWI390777B
Application number: TW98124873A
Authority: TW
Inventors: Shih Tai Chuang; His Ku Tu
Original assignee: Edison Opto Corp
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2013-03-21
Also published as: TW201104925A

Description

發光二極體組件之製造方法

本發明係關於一種發光二極體(Light Emitting Diode;LED)組件之製造方法，特別是指一種先製作出一LED晶片封裝體，再將LED晶片封裝體結合於配置載體之LED組件之製造方法。

在日常生活中，為了能夠在黑暗或陰暗的環境中辨識物體與方位，通常會需要使用發光組件來提供照明。在這些發光組件中，由於發光二極體具備使用壽命長、低功率消耗等優點，故在全球一片節能減碳的風潮中，逐漸獨領風騷，成為主流的照明組件。

然而，除了在大範圍的照明用途之外，由於發光二極體具備使用壽命長、低功率消耗等優點，所以亦常被組裝成一發光二極體(Light Emitting Diode;LED)組件而運用於為電子裝置提供背光或其他相關用途。在眾多LED組件中，為了因應更多種照明需要，並使LED組件更便於電性連接於電路板上之電路接點，通常會在一載體開設一凹槽以配置LED晶片，並使一P型電極板與一N型電極板自配置槽分別延伸至載體之一第一側邊與一第二側邊。

在此前提下，以下將進一步結合圖式針對習知之LED組件與其製程加以說明。請參閱第一A圖至第一C圖，其係顯示習知之LED組件之一系列製造過程。如第一A圖所示，在製作一LED組件(標示於第一C圖)100時，必須先製作出一載體1，且載體1包含一載板11、一P型電極板12與一N型電極板13。

載板11具有一出光面111與一背側面112，且出光面111係開設一凹槽113。同時，載板11還具有一第一側邊114與一第二側邊115。P型電極板12係自凹槽113之底部朝向第一側邊114延伸至載板11外，並且部份包覆背側面112。N型電極板13係自凹槽113之底部朝向第二側邊115延伸至載板11外，並且部份包覆背側面112。

如第一B圖所示，接著，必須將一LED晶片2設置於凹槽113之底部，並藉由一打線製程將二引線(lead wire，未標號)自LED晶片2分別連接至P型電極板12與N型電極板13，藉以使LED晶片2分別電性連接於P型電極板12與N型電極板13。

如第一C圖所示，在將LED晶片2分別電性連接於P型電極板12與N型電極板13後，必須藉由一封裝製程，將一透光封裝膠體3填入凹槽113以封裝LED晶片2，待透光封裝膠體3固化後，便製作出上述之LED組件100。

舉凡在所屬技術領域中具有通常知識者皆能輕易理解，在以上所揭露的習知技術中，由於必需先藉由打線製程將二引線(lead wire)分別自LED晶片2分別連接至P型電極板12與N型電極板13後，才得以利用封裝製程將透光封裝膠體3填入凹槽113以製作出上述之LED組件100；因此，對於LED晶片2而言所投射之光束(未繪製)而言，只能利用透光封裝膠體3進行一次光學性質(如聚光度或散光度等)之調整，使光學性質的設計受到極大限制。

此外，由於在灌入透光封裝膠體4時，必須在一模具內施加填充壓力，使引線容易受到填充壓力的擠壓而增加其電性連接不良率。更嚴重的是，由於在灌入透光封裝膠體4後，一旦檢驗出電學性質不合乎標準，就必須將整個LED組件100丟棄；因此，會額外增加不必要的製作成本。

有鑒於在利用習知技術所製作之LED組件中，普遍存在只能利用透光封裝膠體進行一次光學性質而使光學性質的設計受到極大限制；以及在灌入透光封裝膠體後，一旦檢驗出電學性質不合乎標準，就必須將整個LED組件丟棄所衍生出之製作成本增加等問題。緣此，本發明之主要目的在於提供一種LED組件之製造方法，其係藉由一封裝製程先封裝製作出一LED晶片封裝體，然後再將已完成封裝製程之LED晶片封裝體電性連接於一配置載體。

本發明為解決習知技術之問題，所採用之技術手段係提供發光二極體組件之製造方法，該製造方法係製備一晶片載體，使晶片載體包含一載板、一P型電極與一N型電極，並將一發光二極體(Light Emitting Diode;LED)晶片設置在載板，使LED晶片分別電性連接於P型電極與N型電極；接著，利用一透光封裝膠體封裝LED晶片，使P型電極與N型電極外露，藉以形成一LED晶片封裝體；然後，製備一配置載體，使配置載體包含一配置載板、一P型電極板與一N型電極板，並使配置載板具有一配置槽；最後，將LED晶片封裝體設置於配置槽，使P型電極與N型電極分別電性連接於P型電極板與N型電極板，並將一光學元件覆蓋於配置槽，藉以製作出上述之LED組件。

在本發明較佳實施例中，在製作出LED晶片封裝體後，可先對LED晶片封裝體進行一初次檢驗，然後再將通過初次檢驗之對LED晶片封裝體設置於配置槽。此外，在將LED晶片封裝體設置於配置槽，並使P型電極與N型電極分別電性連接於P型電極板與N型電極板後，可對LED晶片封裝體與配置載體進行一中段檢驗，並在中段檢驗之結果為不合格時，將LED晶片封裝體自配置槽卸除，並使P型電極與N型電極重新分別電性連接於P型電極板與N型電極板；抑或，以另一上述之LED晶片封裝體加以取代。

更有甚者，由於在依據本發明較佳實施例所製作出LED組件中，可利用透光封裝膠體以及光學元件對於LED晶片所投射出之光束進行至少二次光學性質的調整；因此，在完成LED組件之製作後，可再進行一最終檢驗，藉以確認LED晶片所投射出之光束經過上述至少二次光學性質的調整後，是否合乎預定之標準。

相較於習知技術所提供之LED組件之製造方法，由於在本發明較佳實施例所揭露之LED組件之製造方法中，係先進行封裝製程而製作出LED晶片封裝體，然後再將LED晶片封裝體配置於配置載體之配置槽，並利用一光學元件覆蓋於配置槽；因此，可利用透光封裝膠體以及光學元件對於LED晶片所投射出之光束進行至少二次光學性質的調整，藉以減少光學性質設計的限制。

此外，由於在製作出LED晶片封裝體後，可先對LED晶片封裝體進行一初次檢驗，藉以確保用以進行後續製程之LED晶片封裝體皆為合格品。更重要的是，可在中段檢驗之結果為不合格時，將LED晶片封裝體自配置槽卸除，並使P型電極與N型電極重新分別電性連接於P型電極板與N型電極板；抑或，以另一上述之LED晶片封裝體加以取代。最後，在完成LED組件之製作後，更可再進行一最終檢驗。顯而易見地，藉由上述的三階段檢驗(即初次檢驗、中段檢驗與最終檢驗)，可有效提升LED組件之製作良率，進而節省製作成本。

本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。

本發明所提供之發光二極體(Light Emitting Diode;LED)組件之製造方法可廣泛運用於製作各種LED組件，而且相關之組合實施方式更是不勝枚舉，故在此不再一一贅述，僅列舉其中一個較佳實施例加以具體說明。

請參閱第二A圖至第二E圖，其係顯示本發明較佳實施例所建議之LED組件之一系列製造過程。在本實施例所揭露之重點在於先製作出一LED晶片封裝體200(標示於第二C圖)，然候再製作LED組件300(標示於第二E圖)。如第二A圖所示，其係顯示在本發明較佳實施例中，製作晶片載體之製程。在製作LED晶片封裝體200時，必須先製作出一晶片載體4，晶片載體4包含一載板41、一P型電極42與一N型電極43。載板41具有一上表面411與一下表面412，P型電極42與N型電極43係分別自上表面411貫穿載板41而延伸外露於下表面412。

其次，如第二B圖所示，其係顯示在本發明較佳實施例中，將一LED晶片配置於晶片載體並完成一打線製程之示意圖。在製作出晶片載體4後，可將一LED晶片5配置於晶片載體4之載板41之上表面411，然後藉由一打線製程將二引線(lead wire，未標號)自LED晶片5分別連接至P型電極42與N型電極43，藉以使LED晶片5分別電性連接於P型電極42與N型電極43。

接著，如第二C圖所示，其係顯示在本發明較佳實施例中，利用一透光封裝膠體封裝LED晶片之製程。在使LED晶片5分別電性連接於P型電極42與N型電極43後，可將利用一透光封裝膠體6於上表面411封裝LED晶片5，使P型電極42與N型電極43仍保持外露於下表面412，待透光封裝膠體6固化後，即可製作出上述之LED晶片封裝體200。其中，透光封裝膠體6可由一模塑化合物(molding compound)所組成，較佳者，模塑化合物可為環氧樹脂(epoxy resin)或矽膠(silicone gel)。

在完成LED晶片封裝體200之製作後，可先對LED晶片封裝體200進行一初次檢驗(可包含電性檢驗與光學性質檢驗等)，汰除未通過初次檢驗之LED晶片封裝體200，並且留下通過初次檢驗之LED晶片封裝體200，藉此確保所留下之LED晶片封裝體200皆為合格品。

然後，如第二D圖所示，其係顯示在本發明較佳實施例中，製備一配置載體，並將通過初次檢驗之LED晶片封裝體配置於配置載體之配置槽等製程。除了製作LED晶片封裝體200之外，還必須製備一配置載體7，且配置載體7包含一配置載板71、一P型電極板72與一N型電極板73。

配置載板71具有一出光面711與一背側面712，且出光面711係開設一配置槽713。同時，配置載板71還具有一第一側邊714與一第二側邊715。P型電極板72係自配置槽713之底部朝向第一側邊714延伸至配置載板71外，並且部份包覆背側面712。N型電極板73係自配置槽713之底部朝向第二側邊715延伸至配置載板71外，並且部份包覆背側面712。在本實施例中，配置載板71建議可藉由一高溫射出成型製程加以製作，配置槽713建議可藉由一沖壓成型製程而形成。

在製備完配置載體7後，可將LED晶片封裝體200設置於配置槽713，並利用融熔或半融熔之焊料(未繪製)使P型電極42與N型電極43(標示於第二C圖)分別電性連接於P型電極板72與N型電極板73。

此時，可對LED晶片封裝體200與配置載體7進行一中段檢驗(亦可包含電性檢驗與光學性質檢驗等)，並在中段檢驗之結果為不合格時，將LED晶片封裝體200自配置載體7之配置槽713卸除，並使LED晶片封裝體200之P型電極42與N型電極43重新分別電性連接於P型電極板72與N型電極板73；抑或，以另一上述之LED晶片封裝體200加以取代。

最後，如第二E圖所示，其係顯示在本發明較佳實施例中，將一光學元件覆蓋於配置槽，藉以製作出上述之LED組件之製程。在通過上述之中段檢驗後，可再將一光學元件8覆蓋於配置槽713，藉以製作出上述之LED組件300。其中，光學元件8可為一聚光透鏡、一發散透鏡、另一含有螢光粉之透光膠體或具備其他光學性質調整或修正功能之光學元件。

顯而易見地，在本發明較佳實施例中，可利用透光封裝膠體6以及光學元件8對於LED晶片5所投射出之光束進行至少二次光學性質的調整。緣此，在製作出上述之LED組件300後，可針對LED組件300進行一最終檢驗，惟最終檢驗可只著重於光學性質的檢驗即可。

在閱讀以上所揭露之技術後，相信舉凡在所屬技術領域中具有通常知識者皆能輕易理解，在本發明較佳實施例所揭露之LED組件之製造方法中，由於LED組件300可利用透光封裝膠體6以及光學元件8對於LED晶片5所投射出之光束進行至少二次光學性質的調整；因此，相較於習知技術，可以有效減少光學性質設計的限制，進而增加其設計的多元性。此外，藉由上述的三階段檢驗(即初次檢驗、中段檢驗與最終檢驗)，更可有效提升LED組件300之製作良率，進而節省製作成本。

藉由上述之本發明實施例可知，本發明確具產業上之利用價值。惟以上之實施例說明，僅為本發明之較佳實施例說明，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者當可依據本發明之上述實施例說明而作其它種種之改良及變化。然而這些依據本發明實施例所作的種種改良及變化，當仍屬於本發明之發明精神及界定之專利範圍內。

100．．．LED組件

1．．．載體

11．．．載板

111．．．出光面

112．．．背側面

113．．．凹槽

114．．．第一側邊

115．．．第二側邊

12．．．P型電極板

13．．．N型電極板

2．．．LED晶片

3．．．透光封裝膠體

200．．．LED晶片封裝體

300．．．LED組件

4．．．晶片載體

41．．．載板

411．．．上表面

412．．．下表面

42．．．P型電極

43．．．N型電極

5．．．LED晶片

6．．．透光封裝膠體

7．．．配置載體

71．．．配置載板

711．．．出光面

712．．．背側面

713．．．配置槽

714．．．第一側邊

715．．．第二側邊

72．．．P型電極板

73．．．N型電極板

8．．．光學元件

第一A圖至第一C圖係顯示習知之LED組件之一系列製造過程；

第二A圖係顯示在本發明較佳實施例中，製作晶片載體之製程；

第二B圖係顯示在本發明較佳實施例中，將一LED晶片配置於晶片載體並完成一打線製程之示意圖；

第二C圖係顯示在本發明較佳實施例中，利用一透光封裝膠體封裝LED晶片之製程；

第二D圖係顯示在本發明較佳實施例中，製備一配置載體，並將通過初次檢驗之LED晶片封裝體配置於配置載體之配置槽等製程；以及

第二E圖係顯示在本發明較佳實施例中，將一光學元件覆蓋於配置槽，藉以製作出上述之LED組件之製程。