TWI403006B - 發光二極體元件封裝結構及其製造方法 - Google Patents

發光二極體元件封裝結構及其製造方法 Download PDF

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Description

發光二極體元件封裝結構及其製造方法
本發明關於一種元件封裝結構及其製造方法，特別關於一發光二極體元件封裝結構及其製造方法。
發光二極體(Light Emitting Diode，簡稱LED)因其具有高亮度、體積小、重量輕、不易破損、低耗電量和壽命長等點，所以被廣泛地應用各式顯示產品中，其發光原理如下：加一電壓於二極體上，驅使二極體裡的電子與電洞結合，此結合所產生的能量是以光的形式釋放出來。
一般來說，請參照第1a圖，發光二極體的封裝結構係由一導線架10及一射出成型的塑料主體12所成構成，接著在將晶粒14形成於作為承載座的導線架10上，再利用一導線16來達成電性連結，最後灌注一透光之封裝膠18包覆該晶粒14及該導線16，完成發光二極體的封裝結構，請參照第1b圖。為使該塑料主體12能與該封裝膠18具有較佳的附著能力，一該塑料主體12係使用親水性的高分子材料作為原料。然而，由於該塑料主體12的親水性，往往會使後續形成的封裝膠18因分子間的作用力的關係，導致表面溢膠20的情形發生，請參照第1c圖。再者，由於該塑料主體12係完全由親水性的塑料 所構成，因此當使用一段時間(曝露於大氣一段時間)後，該塑料主體12容易因為吸收水氣的關係，導致脫層的現象發生。
有鑑於此，發光二極體製程技術亟待一種新穎的封裝結構及製程，以解決上述提及的問題。
綜上所述，本發明提出一種發光二極體元件之封裝結構及其製造方法，可以降低溢膠及脫層的現象，並進一步增加發光二極體元件產品的信賴性及穩定性。
根據本發明一較佳實施例，該發光二極體元件之封裝結構包含一導線架，其中該導線架具有一承載部；一第一射出材料體形成於該導線架上，環繞該承載部，其中該第一射出材料體之一側剖面係為一錐體，具有一尖端、一內側表面及一外側表面；一第二射出材料體包覆該第一射出材料體，並完全覆蓋該第一射出材料體之外側表面；一晶片配置於該承載部；以及，一封裝膠包覆該晶片，並覆蓋該第一射出材料體之內側表面。
此外，根據本發明另一較佳實施例，本發明亦提供上述發光二極體元件封裝結構之製造方法，包含：提供一導線架，其中該導線架具有一承載部；形成一第一射出材料體於該導線架上，露出該承載部，其中該第一射出材料體之一側剖面係為一錐體，具有一尖端、一內側表面及一外側表面；形成一第二射出材料體包覆該第一射出材料體，並完全覆蓋該第一射出材料 體之外側表面；配置一晶片於該承載部；以及，形成一封裝膠包覆該晶片，並覆蓋該第一射出材料體之內側表面。
以下藉由數個實施例及比較實施例，以更進一步說明本發明之方法、特徵及優點，但並非用來限制本發明之範圍，本發明之範圍應以所附之申請專利範圍為準。
以下，請配合圖式，來詳細說明本發明之實施例所述之發光二極體元件封裝結構的製造方法。
首先，請參照第2a圖，提供一導線架100，該導線架具有一承載部101，用來承載後續形成的一發光二極體晶粒。該導線架100可為習知所使用的任何材質及形狀，為簡化說明，於圖中僅以單純的框架表示。接著，仍請參照第2a圖，將一塑料以射出成型方式形成一第一射出材料體102於該導線架100之上，該第一射出材料體102大體係圍繞該承載部101。值得注意的是，該第一射出材料體102位於導線架上方的部份，係大體為一中空環狀物，與該導線架大體構成一凹洞，而該承載部101位於該凹洞內。請參照第2a圖，該第一射出材料體102任一側的剖面係皆為一錐形體，具有一尖端107、一內側表面105及一外側表面103。該內側表面105及外側表面103可為一連續的斜面，亦可為一不連續的表面，如第3圖所示。根據本發明之特徵之一，該第一射出材料體較佳係為親水性之高分子材 料，如此一來，後續所形成於凹洞內之膠材可與該第一射出材料體具有較佳的附著性，該第一射出材料體可例如為親水性之聚鄰苯二甲胺(polyphthalamide)、親水性之聚乙烯醇(poly vinyl alcohol)、親水性之聚乙烯基吡咯烷酮(poly(vinyl pyrrolidone))、或親水性之聚醯胺(poly(amides))。
接著，請參照第2b圖，將另一塑料以射出成型方式形成一第二射出材料體104於該導線架100之上，並使該第二射出材料體104完全覆蓋該第一射出材料體102之外側表面103。值得注意的是，該第二射出材料體104係由外包覆該第一射出材料體102，且該第二射出材料體104之上表面109係與該第一射出材料體102之尖端107相連，以至使該第一射出材料體102之外側表面103完全被該第二射出材料體104覆蓋。根據本發明之特徵之一，該第二射出材料體104較佳係為疏水性之高分子材料(不易吸水)，如此一來，可以減少射出塑料體的吸水率，因此不易產生脫層的現象。此外，由於該第二射出材料體104係完全包覆該第一射出材料體102之外側表面103，因此後續所形成的封裝膠，只會被限縮在該第一射出材料體的內側表面103。由於第一射出材料體102外側的親水性表面105已被該疏水性之第二射出材料體104所隔離，所以封裝膠不會因為材質間的化學作用力而溢出，防止表面溢膠的現象。該第二射出材料體104可例如為聚酯、聚碳酸酯(polycarbonate)、 聚芳香族乙烯、或聚二氧六環酮(polydioxanone)，或是摻混玻璃纖維的高分子材料。
最後，請參照第2c圖，待一發光二極體晶粒106形成於該承載部101並利用一導線108完成電性連結後，利一封裝膠110來覆蓋該發光二極體晶粒106。值得注意的是，該封裝膠110係同時覆蓋該第一第一射出材料體102之內側表面105。至此，完成本所所述之發光二極體元件封裝結構的一較佳實施例。該發光二極體晶粒106及封裝膠110，在本發明並無限定，可為習知所使用之任何適用品。
本發明所提供之發光二極體元件封裝結構及其製造方法，可以降低溢膠及脫層的現象，有效減少50%以上射出塑料體的吸水率，並維持射出塑料體與膠體的結合性，可進一步增加發光二極體元件產品的信賴性及穩定性。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧導線架
12‧‧‧塑料主體
14‧‧‧晶粒
16‧‧‧導線
18‧‧‧封裝膠
20‧‧‧表面溢膠
100‧‧‧導線架
101‧‧‧承載部
102‧‧‧第一射出材料體
103‧‧‧外側表面
104‧‧‧第二射出材料體
105‧‧‧內側表面
106‧‧‧發光二極體晶粒
107‧‧‧尖端
108‧‧‧導線
109‧‧‧第二射出材料體之上表面
110‧‧‧封裝膠
第1a及1b圖係為一傳統發光二極體元件封裝結構的剖面結構圖。
第1c圖係顯示如第1a及1b圖所示之傳統發光二極體元 件封裝結構其溢膠的現象。
第2a至第2c係顯示本發明一實施例所述之發光二極體元件封裝結構的製作流程剖面圖。
第3圖係本發明另一實施例所述之發光二極體元件封裝結構的剖面示意圖。
100‧‧‧導線架
102‧‧‧第一射出材料體
103‧‧‧外側表面
104‧‧‧第二射出材料體
105‧‧‧內側表面
106‧‧‧發光二極體晶粒
107‧‧‧尖端
108‧‧‧導線
109‧‧‧第二射出材料體之上表面
110‧‧‧封裝膠

Claims (12)

  1. 一種發光二極體元件之封裝結構，包含：一導線架，其中該導線架具有一承載部；一第一射出材料體形成於該導線架上，環繞該承載部，其中該第一射出材料體之一側剖面係為一錐體，具有一尖端、一內側表面及一外側表面，其中該第一射出材料體係為親水性的高分子材料；一第二射出材料體包覆該第一射出材料體，並完全覆蓋該第一射出材料體之外側表面，其中該第二射出材料體係為疏水性的高分子材料；一晶片配置於該承載部；以及一封裝膠包覆該晶片，並覆蓋該第一射出材料體之內側表面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體元件之封裝結構，其中該內側表面或該外側表面係為一連續的表面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體元件之封裝結構，其中該內側表面或該外側表面係為一不連續的表面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體元件之封裝結構，其中該第一射出材料體係包含親水性之聚鄰苯二甲胺(polyphthalamide)、親水性之聚乙烯醇(poly vinyl alcohol)、親水性之聚乙烯基吡咯烷酮(poly(vinyl pyrrolidone))、或親水性之聚醯胺(poly(amides))。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體元件之封裝結構，其中該第二射出材料體係包含聚酯、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚芳香族乙烯、或聚二氧六環酮(polydioxanone)。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體元件之封裝結構，其中該第二射出材料體係包含摻混玻璃纖維的高分子材料。
  7. 一種發光二極體元件封裝結構之製造方法，包含：提供一導線架，其中該導線架具有一承載部；形成一第一射出材料體於該導線架上，露出該承載部，其中該第一射出材料體之一側剖面係為一錐體，具有一尖端、一內側表面及一外側表面，其中該第一射出材料體係為親水性的高分子材料；形成一第二射出材料體包覆該第一射出材料體，並完全覆蓋該第一射出材料體之外側表面，其中該第二射出材料體係為疏水性的高分子材料；配置一晶片於該承載部；以及形成一封裝膠包覆該晶片，並覆蓋該第一射出材料體之內側表面。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體元件封裝結構之製造方法，其中該內側表面或該外側表面係為一連續的表面。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體元件封裝結構之製造方法，其中該內側表面或該外側表面係為一不連續的表面。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體元件封裝結構之製造方法，其中該第一射出材料體係包含親水性之聚鄰苯二甲胺(polyphthalamide)、親水性之聚乙烯醇(poly vinyl alcohol)、親水性之聚乙烯基吡咯烷酮(poly(vinyl pyrrolidone))、或親水性之聚醯胺(poly(amides))。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體元件封裝結構之製造方法，其中該第二射出材料體係包含聚酯、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚芳香族乙烯、或聚二氧六環酮(polydioxanone)。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體元件封裝結構之製造方法，其中該第二射出材料體係包含摻混玻璃纖維的高分子材料。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010033963A1 (de) * 2010-08-11 2012-02-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
KR20120054484A (ko) * 2010-11-19 2012-05-30 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지 및 이의 제조방법
TWI488345B (zh) * 2010-12-03 2015-06-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 發光二極管導線架
CN102881800A (zh) * 2011-07-15 2013-01-16 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管封装结构及其制造方法
DE102011113428A1 (de) 2011-09-14 2013-03-14 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement
US8945429B2 (en) 2012-04-11 2015-02-03 Energy Materials Corporation Electrically conducting thin films and methods of making same
EP2881648B1 (en) * 2012-08-02 2018-01-03 Nichia Corporation Wavelength conversion device
TWI497771B (zh) * 2013-04-10 2015-08-21 Ind Tech Res Inst 發光二極體元件與發光二極體元件的製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5723868A (en) * 1995-05-15 1998-03-03 Welch Allyn, Inc. Illuminating assembly for use with bar code readers
JP2005216962A (ja) * 2004-01-27 2005-08-11 Kyocera Corp 発光素子収納用パッケージおよび発光装置
US20060293427A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-28 Martens Marvin M Thermally conductive polyamide-based components used in light emitting diode reflector applications
TWM310450U (en) * 2006-11-03 2007-04-21 Lighthouse Technology Co Ltd SMD diode support structure and packaging structure with improved brightness

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10116940A (ja) * 1996-10-09 1998-05-06 Toshiba Corp 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法
JP3617587B2 (ja) * 1997-07-17 2005-02-09 日亜化学工業株式会社 発光ダイオード及びその形成方法
DE10020465A1 (de) 2000-04-26 2001-11-08 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit Lumineszenzkonversionselement
WO2003001612A1 (en) 2001-06-20 2003-01-03 Nichia Corporation Semiconductor device and its fabriction method
JP4774201B2 (ja) * 2003-10-08 2011-09-14 日亜化学工業株式会社 パッケージ成形体及び半導体装置
KR100587020B1 (ko) * 2004-09-01 2006-06-08 삼성전기주식회사 고출력 발광 다이오드용 패키지
JP4725176B2 (ja) * 2005-04-25 2011-07-13 パナソニック電工株式会社 光学部品及び光学部品を用いた照明器具
GB2430547A (en) * 2005-09-20 2007-03-28 Seiko Epson Corp A method of producing a substrate having areas of different hydrophilicity and/or oleophilicity on the same surface
US8735920B2 (en) * 2006-07-31 2014-05-27 Cree, Inc. Light emitting diode package with optical element
US20080067502A1 (en) * 2006-09-14 2008-03-20 Nirupama Chakrapani Electronic packages with fine particle wetting and non-wetting zones
JP2008124159A (ja) * 2006-11-10 2008-05-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置、その製造方法、およびそれを搭載したカメラモジュール

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5723868A (en) * 1995-05-15 1998-03-03 Welch Allyn, Inc. Illuminating assembly for use with bar code readers
JP2005216962A (ja) * 2004-01-27 2005-08-11 Kyocera Corp 発光素子収納用パッケージおよび発光装置
US20060293427A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-28 Martens Marvin M Thermally conductive polyamide-based components used in light emitting diode reflector applications
TWM310450U (en) * 2006-11-03 2007-04-21 Lighthouse Technology Co Ltd SMD diode support structure and packaging structure with improved brightness

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