TWI400823B - 發光二極體封裝結構及其製造方法 - Google Patents

Description

發光二極體封裝結構及其製造方法

本發明涉及一種半導體封裝結構，尤其涉及一種發光二極體封裝結構及其製造方法。

一般發光二極體封裝結構係利用模鑄(molding)的技術，直接於基板上形成封裝體。在其封裝體形成過程中，需要製作模具以固定封裝體的形狀，然後將熔融的液態塑膠注入模具中，待塑膠冷卻固化後再移除模具以形成預期的結構。由於在封裝體形成過程中，封裝體成型模具需與熔融的液態塑膠直接接觸，因此，該成型模具需要採用耐高溫材料製成，從而增加了發光二極體封裝結構的製造成本。此外，製作模具以及成型封裝體的制程時間冗長，且模具移除時常會造成封裝體結構碎裂，而導致制程良率不佳的問題。

有鑒於此，有必要提供一種製造成本較低的發光二極體封裝結構及製造方法。

一種發光二極體封裝結構，其包括基座、發光二極體晶片、封裝體及擋牆。所述基座包括一第一表面及與所述第一表面相對的第二表面。所述發光二極體晶片設置於所述第一表面 上。所述擋牆設置於所述基座的第一表面上且環繞發光二極體晶片，該擋牆與基座一同形成一容置空間，所述封裝體形成於所述容置空間中，所述擋牆由熱固性樹脂製成。

一種發光二極體封裝結構的製造方法，包括以下步驟：提供一基座，該基座包括一第一表面及與所述第一表面相對的第二表面；在所述基座的第一表面上貼設發光二極體晶片，並形成擋牆環繞所述發光二極體晶片，該擋牆採用熱固性樹脂製成，其與所述基座一同形成一容置空間；及在所述容置空間中形成一封裝體以包覆所述發光二極體晶片。

本發明實施方式提供的發光二極體封裝結構及其製造方法中，藉由採用熱固性樹脂來形成擋牆以固定第一封裝體的形狀，從而無需採用耐高溫模具來固定封裝體的形狀，大大降低發光二極體封裝結構的製造成本及節省制程時間。

10，20，30‧‧‧發光二極體封裝結構

11‧‧‧基座

12‧‧‧發光二極體晶片

13‧‧‧第一封裝體

14‧‧‧擋牆

21‧‧‧反射杯

22‧‧‧第二封裝體

31‧‧‧螢光粉層

111‧‧‧絕緣基板

112‧‧‧第一電極

113‧‧‧第二電極

114‧‧‧第一表面

115‧‧‧第二表面

141‧‧‧容置空間

圖1係本發明第一實施方式提供的一種發光二極體封裝結構剖視圖。

圖2係圖1中的發光二極體封裝結構的製造方法示意圖。

圖3係本發明第二實施方式提供的一種發光二極體封裝結構剖視圖。

圖4係圖3中的發光二極體封裝結構的製造方法示意圖。

圖5係本發明第三實施方式提供的一種發光二極體封裝結構剖視圖。

圖6係圖5中的發光二極體封裝結構的製造方法示意圖。

以下將結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。

請參閱圖1，本發明第一實施方式提供的一種發光二極體封裝結構10包括基座11、發光二極體晶片12、第一封裝體13及擋牆14。

所述基座11包括絕緣基板111、第一電極112及第二電極113。所述基座11具有一第一表面114及與所述第一表面114相對的第二表面115。所述第一電極112及第二電極113均從基座11的第一表面114延伸到第二表面115，從而便於發光二極體封裝結構10採用表面貼裝的方式安裝到一電路板(圖未示)上。所述絕緣基板111的材料可選自塑膠、矽或陶瓷等。優選地，所述絕緣基板111採用高導熱且電絕緣材料製成，該高導熱且電絕緣材料可選自環氧樹脂、矽氧烷樹脂、氮化鋁、氧化鋁、矽以及氧化矽中的一種或幾種的混合。所述第一電極112和第二電極113可採用金屬或金屬合金製成，如氧化銦錫(ITO)、銅(Cu)、鎳(Ni)、銀(Ag)、鋁(Al)、錫(Sn)、金(Au)等中的一種或幾種的合金(alloy)。

所述發光二極體晶片12貼設於所述基座11的第一表面114上，且與所述第一電極112及第二電極113電連接。具體地，所述發光二極體晶片12共晶、打線或覆晶的方式與所述第一電極112及第二電極113電連接。本實施方式中，所述發光二極體晶片12採用打線的方式與所述第一電極112及第二電極113 電連接。

所述擋牆14環繞發光二極體晶片12設置於基座11上，並與基座11一同形成一個容置空間141(請參閱圖2)。該擋牆14的材料為熱固性樹脂，如熱固性環氧樹脂、熱固性矽樹脂等中的一種或幾種的混合。為提高擋牆14的固化速度，可在上述擋牆14的材料中適當添加一些固著劑。所述擋牆14還可摻雜一些反射材料粒子，如二氧化鈦粒子等，使得擋牆14具有反射功能。

所述第一封裝體13填充於所述容置空間141中，用於保護發光二極體晶片12免受灰塵、水氣等影響。本實施方式中，所述第一封裝體13內摻雜有螢光粉，所述螢光粉可選自石榴石結構的化合物、氮化物、氮氧化物、硫化物及矽酸鹽中的一種或幾種的組合。

請參閱圖2，所述發光二極體封裝結構10的製造方法包括以下步驟：

步驟一，提供基座11。所述基座11包括絕緣基板111、第一電極112及第二電極113。所述基座11具有一第一表面114及與所述第一表面114相對的第二表面115。

步驟二，在所述基座11上貼設發光二極體晶片12，並將發光二極體晶片12與所述基座11上的第一電極112和第二電極113電連接。具體地，所述發光二極體晶片12共晶、打線或覆晶的方式與所述第一電極112及第二電極113電連接。

步驟三，在所述基座11上環繞所述發光二極體晶片12形成擋牆14，該擋牆14與所述基座11一同形成容置空間141。所述擋牆14可採用塗鍍、點膠、印刷、鑄造及熱壓合等方式形成在所述基座11上。當形成擋牆14的熱固性樹脂在液態時的黏度大於300帕.秒(Pa.s)時，由於黏度高且流動性較低，所述熱固性樹脂可直接採用點膠的方式塗布在基座11上，然後，藉由加熱固化形成擋牆14。上述步驟二和步驟三的順序可以調換，即先在所述基座11上環繞所述發光二極體晶片12欲貼設區域形成擋牆14，然後再將發光二極體晶片12貼設到基座11上。

步驟四，在所述容置空間141中形成第一封裝體13。所述第一封裝體13可藉由射出(injection molding)成型或轉注成型(transfer molding)的方法形成在所述容置空間141中。所述第一封裝體13內可摻雜有螢光粉，所述螢光粉可選自石榴石結構的化合物、氮化物、氮氧化物、硫化物及矽酸鹽中的一種或幾種的組合。

本實施方式中，所述發光二極體封裝結構的製造方法中採用晶圓級封裝的方式同時形成多個所述發光二極體封裝結構10。然而，亦可以將多個發光二極體晶片12設置於發光二極體封裝結構10內，以形成多晶粒的發光二極體封裝結構10。

本實施方式中，所述發光二極體封裝結構10的製造方法還包括步驟五，即切割分離所述發光二極體封裝結構10。

請參閱圖3，本發明第二實施方式提供的一種發光二極體封裝結構20與第一實施方式中的發光二極體封裝結構10相似，二者區別在於，所述發光二極體封裝結構20進一步包括一環繞所述擋牆14設置的反射杯21，以及填充在反射杯21內包覆所述擋牆14及第一封裝體13的第二封裝體22。該反射杯21用於將發光二極體晶片12照射到其上的光反射出發光二極體封裝結構20。本實施方式中，所述反射杯21的高度大於擋牆14的高度。並且所述反射杯21的材質可以與擋牆14的材質相同。

請參閱圖4，所述發光二極體封裝結構20的製造方法與第一實施方式中提供的發光二極體封裝結構10的製造方法相似，二者區別在於，所述發光二極體封裝結構20的製造方法進一步包括：步驟六，在所述基座11上環繞所述擋牆14形成反射杯21，其中反射杯21的材質可以與擋牆14的材質相同，並且反射杯21形成的方法可以與前述擋牆14形成的方式相同；及步驟七，在所述反射杯21內形成第二封裝體22以包覆所述擋牆14及第一封裝體13。

請參閱圖5，本發明第三實施方式提供的一種發光二極體封裝結構30與第二實施方式中的發光二極體封裝結構20相似，二者區別在於，所述發光二極體封裝結構30中的第一封裝體13中沒有摻雜有螢光粉，而係在第一封裝體13的遠離基座11的頂面形成有一螢光粉層31。所述第二封裝體22包覆所述擋牆14及螢光粉層31。

請參閱圖6，所述發光二極體封裝結構30的製造方法與第二實施方式中提供的發光二極體封裝結構20的製造方法相似，二者區別在於，所述發光二極體封裝結構30的製造過程中，在形成第二封裝體22之前，還包括步驟八：在第一封裝體13形成遠離基座11的頂面形成螢光粉層31。

本發明實施方式提供的發光二極體封裝結構及其製造方法中，藉由採用熱固性樹脂來形成擋牆以固定第一封裝體的形狀，從而無需採用耐高溫模具來固定封裝體的形狀，大大降低發光二極體封裝結構的製造成本及節省制程時間。

另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其他變化，當然，該等依據本發明精神所做之變化，都應包含在本發明所要求保護之範圍之內。

10‧‧‧發光二極體封裝結構

11‧‧‧基座

12‧‧‧發光二極體晶片

13‧‧‧第一封裝體

14‧‧‧擋牆

111‧‧‧絕緣基板

112‧‧‧第一電極

113‧‧‧第二電極

114‧‧‧第一表面

115‧‧‧第二表面

Claims (10)

1. 一種發光二極體封裝結構，其包括基座、發光二極體晶片、封裝體，所述基座包括一第一表面及與所述第一表面相對的第二表面，所述發光二極體晶片設置於所述第一表面上，其改進在於，還包括一設置於所述基座的第一表面上且環繞發光二極體晶片的擋牆，該擋牆摻雜有反射材料粒子以使其具有反射功能，該擋牆與基座一同形成一容置空間，所述封裝體形成於所述容置空間中，所述擋牆由熱固性樹脂製成。
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：所述熱固性樹脂選自熱固性環氧樹脂、熱固性矽樹脂中的一種或兩種的混合。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的發光二極體封裝結構，其中：所述封裝體內摻雜有螢光粉。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的發光二極體封裝結構，其中：所述發光二極體封裝結構進一步包括一環繞所述擋牆設置的反射杯。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的發光二極體封裝結構，其中：所述封裝體的遠離基座的頂面形成有一螢光粉層。
6. 一種發光二極體封裝結構的製造方法，包括以下步驟：提供一基座，該基座包括一第一表面及與所述第一表面相對的第二表面；在所述基座的第一表面上貼設發光二極體晶片，並形成擋牆 環繞所述發光二極體晶片，該擋牆採用熱固性樹脂製成且摻雜有反射材料粒子，其與所述基座一同形成一容置空間；及在所述容置空間中形成一封裝體以包覆所述發光二極體晶片。
7. 如申請專利範圍第6項所述的發光二極體封裝結構的製造方法，其中：所述擋牆採用塗鍍、點膠、印刷、鑄造或熱壓合方式形成在所述基座上。
8. 如申請專利範圍第6項所述的發光二極體封裝結構的製造方法，其中：所述發光二極體封裝結構的製造方法還包括步驟：在所述基座上環繞所述擋牆形成一反射杯。
9. 如申請專利範圍第8項所述的發光二極體封裝結構的製造方法，其中：所述反射杯採用熱固性樹脂製成，且使用塗鍍、點膠、印刷、鑄造或熱壓合方式形成。
10. 如申請專利範圍第6項所述的發光二極體封裝結構的製造方法，其中：所述發光二極體封裝結構的製造方法還包括步驟：在所述發光二極體晶片上形成一螢光粉層。