TWI441350B - 樹脂填封發光體及其製造方法 - Google Patents

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Description

樹脂填封發光體及其製造方法 發明背景 發明領域
本發明係有關於一種具優異散熱性及發光效率之樹脂填封發光體及其製造方法。
 相關技術說明
說明使用透光性樹脂樹脂填封LED晶片，以製造樹脂填封發光體(以下宜稱「LED封裝件」)之習知方法。
樹脂填封LED晶片之方法，已有人提出分別將LED晶片裝設於設有電路基板(以下，宜稱「基板」)的複數區域，並將該等LED晶片成批地樹脂填封之方法(參照例如，特開2006-106479號公報(第10-11頁，第4圖))。之後，藉由切割成批地樹脂填封有複數LED晶片的填封體，個體化成各區域單位，完成相當於1個區域的1個LED封裝件。
然而，依據前述習知技術，有作為LED封裝件之散熱性不完全的問題。特別是，使用由玻璃環氧基板構成之印刷基板作為基板時，該問題係顯著。又，隨著近年來LED封裝件之高輸出化(每1個LED封裝件之光束增加)的傾向，該問題變得顯著。
 發明概要
本發明所欲解決之問題係樹脂填封發光體之散熱性不 完全、及未能提供具優異散熱性之樹脂填封發光體的製造方法。
下述()內之標號係用以容易對比各說明之用語及圖式顯示之構成要件而記載者。又，賦予該等標號並不表示限圖式所示之構成要件以解釋各用語的意義」。
為解決前述問題，本發明之樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)具有：具單數或複數區域(16)之電路基板(15)、於該電路基板(15)之一面分別設於1個或複數區域(16)的凹部(26)、分別裝設於凹部(26)之1個或複數LED晶片(3)、及設置成至少覆蓋凹部(26)之透光性填封樹脂(4)。樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)包含有：設置於凹部(26)底面，且設置1個或複數LED晶片(3)之1個設置用圖案(5)、或分別設置複數LED晶片(3)之複數設置用圖案(5)；設於凹部(26)側面之斜面(9)；設於斜面(9)之光反射部(10)；設於凹部(26)底面，以對1個或複數LED晶片輸入或輸出電子信號之焊盤(8)；電連接設於1個或複數LED晶片(3)之電極與焊盤(8)的導電性材料(13)；設於電路基板(15)之另一面或一面，以電連接樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)與外部機器的外部端子(12)；電連接焊盤(8)與外部端子(12)之配線用圖案(10)；及用以將1個或複數LED晶片(3)中產生之熱發散至樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)外部而設置的1個或複數散熱用圖案(7)。1個或複數散熱用圖案(7)連接於1個設置用圖案(5)或複數設置用圖案(5)。
可藉使由複數區域(16)構成之部分個體化形成前述樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)，亦可使各區域(16)個體化而形成。
又，前述樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)中，電路基板(2、15)亦可為由矽基板、樹脂基基板、金屬基基板、或陶瓷基基板之任1者構成者。
又，前述樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)中，光反射部(10)亦可為由金屬層構成者。
又，前述樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)中，亦可於區域(16)設有由填封樹脂(4)構成之透鏡(20)。
又，前述樹脂填封發光體(1B、14)中，透過填封樹脂(4)放射至外部之光，實質上亦可為白色光。例如，可藉於1個或複數設置用圖案(5)裝設分別放射相異波長之光的複數LED晶片(3)，得到白色光。又，亦可藉於1個或複數設置用圖案(5)裝設放射預定波長之光的1個或複數LED晶片(3)，且於填封樹脂(4)混入預定之螢光體，得到白色光。
本發明之樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)之製造方法係如下構成之樹脂填封發光體之製造方法。該樹脂填封發光體包含：具有1個或複數區域(16)之電路基板(15)；於該電路基板(15)之一面分別設於1個或複數區域(16)之凹部(26)；於該凹部(26)底面之1個或複數設置用圖案(5)；裝設於1個設置用圖案(5)之1個或複數LED晶片(3)或者分別裝設於複數設置用圖案(5)之1個LED晶片(3)；設於凹部(26)底面之焊盤(8)；電連接設於1個或複數LED晶片 (3)之電極與焊盤(8)的導電性材料(13)；設於電路基板(15)之另一面或一面，以與外部機器之間輸入或輸出電子信號的外部端子(12)；電連接焊盤(8)與外部端子(12)且兼為光反射部之配線用圖案(10)；連接於設置用圖案且用以將LED晶片中產生之熱發散至外部的散熱用圖案；及設置成至少覆蓋凹部(26)之透光性填封樹脂(4)。前述製造方法具有以下步驟：準備由上模具(28)與下模具(29)構成之成形模具；使凹部(26)朝下，將前述電路基板(15)固持於上模具(28)；使設於下模具(29)之模穴(32)呈填充有透光性流動性樹脂(34)的狀態；將上模具(28)與下模具(29)配置成互相對向；藉將上模具(28)與下模具(29)閉模，將電路基板(15)之一面的複數LED晶片(3)浸漬於流動性樹脂(34)；於上模具(28)與下模具(29)閉模之狀態下，藉使流動性樹脂(34)硬化成批地形成填封樹脂(4)，而形成填封體(14)；將上模具(28)與下模具(29)開模；取出填封體(14)；及將填封體(14)個體化，使其含有前述複數區域中至少1個區域。
前述製造方法中，個體化步驟中可使用旋轉刀、帶鋸、線鋸(wire saw)、水刀(water jet)、或雷射光束。
又，前述製造方法中，電路基板(2，15)亦可為由矽基板、樹脂基基板、金屬基基板、或陶瓷基基板之任1者構成。
又，前述製造方法中，形成填封體(14)之步驟中，以分別於複數區域(16)形成由填封樹脂(4)構成之透鏡(20)為佳。
此外，前述製造方法中，亦可於1個或複數設置用圖案(5)裝設分別放射相異波長之光的複數LED晶片(3)，使透過 填封樹脂(4)放射至外部之光實質上為白色光。又，亦可於1個或複數設置用圖案(5)裝設放射預定波長之光的1個或複數複數LED晶片(3)，且於填封樹脂(4)混入預定之螢光體的步驟，使透過填封樹脂(4)放射至外部之光實質上為白色光。
另外，前述製造方法亦可具有於進行使模穴(32)呈填充有流動性樹脂(34)的狀態之步驟前，沿著界定模穴(32)之一部分的下模具之模具面張設薄膜(33)的步驟。
依據本發明，設有用以設置LED晶片(3)之設置用圖案(5)、及用以將LED晶片(3)中產生之熱發散至樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)外部而設置的散熱用圖案(7)，且設置用圖案(5)與散熱用圖案(7)連接。藉此，LED晶片(3)中產生之熱會依序經過設置用圖案(5)與散熱用圖案(7)，有效地排出至樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)外部。於是，提升樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)之散熱性。因此，樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)可高信賴化與長壽命化。
又，依據本發明，分別於電路基板(15)之一面的1個或複數區域(16)設至凹部(26)，且於凹部(26)之斜面(9)設置光反射部(10)。藉此，由LED晶片(3)放射之光的一部分會有效率地利用光反射部(10)反射，放射至例如上方。因此，除了前述效果，亦提升樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)之發光效率。
此外，依據本發明之一例，分別於電路基板(15)之一面的複數區域(16)設置凹部(26)，以電路基板(15)全體成批地 樹脂填封分別裝設於該等凹部(26)之1個或複數LED晶片(3)。之後，視需要以1個或複數區域(16)為單位個體化，製造樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)。因此，除了前述效果，亦可效率地製造樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)。
另外，依據本發明之一例，除了前述效果，可使用矽基板、樹脂基基板、金屬基基板、或陶瓷基基板之任1者作為電路基板(2，15)，製造樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)。
又，依據本發明之一例，除了前述效果，可得具有透鏡(20)之樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)。
另外，依據本發明之一例，除了前述效果，藉於1個或複數設置用圖案(5)裝設放射各相異波長之光的複數LED晶片(3)，可加色混合該等光。因此，藉由適當地選擇相異波長之光，可得放射實質上為白色光的樹脂填封發光體(1B，14)。此外，於1個或複數設置用圖案(5)裝設放射預定波長之光的1個或複數LED晶片(3)，且於填封樹脂(4)混入預定之螢光體，亦可得放射實質上為白色光的樹脂填封發光體(1A、1B、14、19、21、23、25)。
由與附加圖式有關並理解之本發明相關的以下詳細說明，可明瞭本發明之前述及其他目的、特徴、發展、及優點。
圖式簡單說明
第1A圖係顯示實施例1之樹脂填封發光體的正面縱截 面圖，第1B圖係顯示作為第1A圖樹脂填封發光體製造步驟之中間體的填封體之正面縱截面圖。
第2A圖係顯示實施例2之樹脂填封發光體的正面縱截面圖，第2B圖係顯示作為第2A圖樹脂填封發光體製造步驟之中間體的填封體之正面縱截面圖。
第3圖係顯示實施例3之樹脂填封發光體的正面縱截面圖。
第4A係顯示實施例4之樹脂填封發光體的正面縱截面圖，第4B圖係顯示本實施例之第1變形例的正面縱截面圖。
第5A圖係顯示實施例4之第2變形例的正面縱截面圖，第5B圖係第5A圖之樹脂填封發光體的右縱截面圖。
第6A圖係顯示實施例5之樹脂填封發光體的正面縱截面圖，第6B圖係第6A圖之樹脂填封發光體的右縱截面圖。
第7A、B圖係顯示實施例6之樹脂填封發光體的製造方法中，與呈流動性樹脂填充於模穴的狀態之下模具對向，直到配置裝設有複數LED晶片之基板的步驟之縱截面圖。
第8A、B圖係顯示於實施例6之樹脂填封發光體的製造方法中，流動性樹脂硬化直到形成填封體之步驟的縱截面圖。
第9A、B圖係顯示於實施例6之樹脂填封發光體的製造方法中，切割填封體直到完成LED封裝件之步驟的縱截面圖。
 較佳實施形態之說明
將包含具複數區域(16)之基板(15)的填封體(14)個體化，製造LED封裝件(1A)。LED封裝件(1A)具有：裝設於設在基板(2)一面之凹部的LED晶片(3)；設於區域(16)全面之填封樹脂(4)；設於凹部內底面且設置LED晶片(3)的設置用圖案(5)；設於凹部之斜面(9)且兼為光反射部之配線用圖案(10)；設於凹部內底面之焊盤(8)；連接LED晶片(3)之電極與焊盤(8)的導線(13)；設於基板(2)之另一面的外部端子(12)；含有連接於焊盤(8)之配線用圖案(10)且連接該焊盤(8)與外部端子(12)之連接部(11)；及設於基板(2)之另一面，用以LED晶片(3)中產生之熱發散至LED封裝件(1A)外部的散熱用圖案(7)。設置用圖案(5)藉由連接部(6)連接於散熱用圖案(7)。
【實施例1】
參照第1A、B圖，說明與本發明樹脂填封發光體相關之實施例1。第1A圖係顯示本實施例之樹脂填封發光體的正面截面圖，第1B圖係顯示作為第1A圖樹脂填封發光體製造步驟之中間體的填封體之正面縱截面圖。另外，為易於理解，均將以下說明中使用之圖誇張或簡略化。又，各圖中顯示之標號相同時，係表示附有該標號之構成要件相同。
首先，說明如第1A圖所示之作為樹脂填封發光體的LED封裝件1A。LED封裝件1A之主要構成要件係基板2、裝設於設在基板2一面(圖中上面)之凹部(參照第7A圖之凹部26)的LED晶片3、及具有透光性之填封樹脂4。於凹部底面形成設置用圖案5，且透過導電性糊劑(未圖示)於設置用圖 案5裝設LED晶片3。設置用圖案5透過貫通基板2而設置之連接部(通孔)6，連接於設在基板2另一面(圖中下面)的散熱用圖案7。
於凹部底面形成焊盤8，且於凹部側面設置斜面9。配線用圖案10連接於焊盤8，且配線用圖案10沿著斜面9斜向上延伸地形成。配線用圖案10中形成於斜面9之部分兼為光反射部。配線用圖案10透過構成該配線用圖案10一部分之連接部11，由基板2之一面延伸至另一面。然後，配線用圖案10連接於設在另一面之外部端子12。外部端子12係用以與由安裝於LED封裝件1A及其LED封裝件1A的之印刷基板等構成的外部機器電連接。設於LED晶片3之電極(未圖示)與焊盤8係藉由導線接合(wire bonding)所形成之導線(金屬細線)13連接。另外，亦可於斜面9形成配線用圖案10之部分以外處，形成與配線用圖案10電無關的光反射部。
其次，說明第1B圖顯示之填封體14。填封體14係製造LED封裝件1A之步驟的中間體。填封體14具有基板15，且基板15具有切成格子狀的複數區域16。第1B圖係簡單地顯示僅設置4(=2×2)個複數區域16之例。實際上，可於基板15設置更多區域。
第1B圖顯示之各區域16的邊界上，分別有假想之割面線17。於各區域16形成凹部(無標號)，且於凹部底面形成設置用圖案5。此處，藉於割面線17將填封體14切割並個體化，完成相當於各區域16之LED封裝件1A。因此，可將填封體14視為製造LED封裝件1A之步驟的中間體。又，第1A 圖之基板2相當於以各區域16為單位切割第1B圖之基板15而成者。
以下，說明使用於LED封裝件1A之數個構成要件的材料。首先，基板2係由矽基板(矽晶圓)、樹脂基基板、金屬基基板、或者、陶瓷基基板之任1者構成。此處，於使用矽基板時，藉由蝕刻形成凹部，且可以眾所周知的方法形成連接部11(例如，藤倉技術報告，第109號，p.60-p.63，株式會社藤倉，2005年10月)。因此，凹部係藉由蝕刻所形成，故凹部之斜面9會成為鏡面。又，於使用樹脂基基板、金屬基基板、或陶瓷基基板時，可藉由機械加工形成凹部。此外，可使用立體成形電路基板(MID：Molded Interconnect Device)作為樹脂基基板。
又，設置用圖案5、連接部6、散熱用圖案7、焊盤8、兼為光反射部之配線用圖案10、連接部11、及外部端子12係藉由銅、鋁等金屬所構成。於由銅構成之圖案類及外部端子12施行鍍金。導線13係由金、鋁等構成。
又，具有透光性之填封樹脂4係藉例如，由矽樹脂、環氧樹脂等構成之熱硬化性樹脂所構成。然後，對應於LED晶片3放射之光與欲使LED封裝件1A放射之光分別的波長，可於填封樹脂4添加適合之螢光體。例如，於LED晶片3放射藍色光，且欲使LED封裝件1A放射之光為白色光時，可於填封樹脂4添加黄色之螢光體。
本實施例之樹脂填封發光體，即LED封裝件1A具有以下特徵。第1，LED晶片3中產生之熱會依序透過導電性糊 劑(未圖示)、設置用圖案5及連接部6，由設於基板2之另一面(圖中下面)的散熱用圖案7散熱。然後，藉將散熱用圖案7熱連接於外部機器之散熱機構(例如，設於印刷基板之銅箔或外部機器的散熱片(heat sink)等)，LED晶片3中產生之熱會有效地放出至LED封裝件1A外部。因此，改善LED封裝件1A之散熱特性，故LED封裝件1A可高信賴化與長壽命化。
第2，由LED晶片3放射之光會因光反射部反射至上方，並透過填封樹脂4放射至上方。藉此，提升LED封裝件1A之發光效率。特別是，於使用矽基板時，因構成光反射部之斜面9為鏡面，該效果會變大。又，於使用樹脂基基板、金屬基基板、或陶瓷基基板時，因於兼為光反射部之配線用圖案10施行鍍金，故該效果變大。此處，本實施例中，填封樹脂4具有作為平板透鏡之機能。
第3，藉將填封體14以各區域16為單位個體化，完成分別相當於各區域16之LED封裝件1A。藉此，提升製造LED封裝件1A時之效率。
另外，本實施例中，可使用數種變形例。並且，此種變形例係適合使用於今後說明之其他實施例。此種變形例，係如下述。
第1變形例係可將裝設於LED晶片3裡面(不放射光之面)之設置用圖案5設定成特定電位。例如，透過導電性糊劑(未圖示)將LED晶片3之裡面設定成GND電位(接地端子之電位)。此時，設置用圖案5不僅可散熱，亦具有作為接地用 圖案之機能。又，接地用圖案亦可兼為斜面9的光反射部。
又，本實施例中，使用導線接合法，藉由導線13電連接LED晶片3之電極(未圖示)與焊盤8。相較於此，第2變形例係亦可使用倒裝晶片接合法，電連接LED晶片3之電極與焊盤8。以倒裝晶片接合法進行之電連接，可使用由金或焊料等構成之凸塊、導電性黏著劑、各向異性導電膜等導電性材料。並且，此時，以於LED晶片3與基板2之間填充具有優異熱傳導性的物質為佳。
又，本實施例中，藉由切割填封體14並個體化，完成分別相當於各區域16的LED封裝件1A。相較於此，第3變形例係亦可不切割填封體14，以包含所有複數區域16之填封體14本身作為1個LED封裝件。此時，填封體14本身係個體，可將填封體14本身作為1個LED封裝件使用。
又，第4變形例係亦可藉切割存在於填封體14外緣之不需要的部分，以所有複數區域16作為1個LED封裝件。此時，填封體14係將由4個(2×2=4)區域構成之1個LED封裝件個體化而成者。第3及第4變形例中，1個LED封裝件具有4個LED晶片3，但亦可增加1個LED封裝件所含之LED晶片3數目。例如，藉由使用大型之基板、直徑200mm或直徑300mm之矽晶圓等，可有效率地製造大模具的樹脂填封發光體(面發光體)。
又，第5變形例係亦可切割填封體14，將由4個區域16之一部分構成的複數區域16作為1個LED封裝件。例如，可以2個(1×2=2或2×1=2)區域16構成1個LED封裝件。因此，容 易製造含有複數個LED晶片3，且具正方形或細長平面形狀的LED封裝件。又，亦可切割更多區域，例如，含有16個(4×4)區域16之填封體，製作含有2個(1×2)區域16的2個LED封裝件、含有4個(2×2)區域16的1個LED封裝件、含有8個(2×4)區域16的1個LED封裝件。
又，第6變形例係亦可以第4或第5變形例之1個LED封裝件所含的複數個LED晶片3作為分別放射紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)光之LED晶片。此外，以構成為相鄰之LED晶片3分別放射相異色之光為佳。藉此，由LED封裝件放射之光與R、G、B3色之光加色混合後會形成實質之白色光。因此，得到放射實質為白色光的LED封裝件(面發光體)。
【實施例2】
參照第2A、B圖，說明有關於本發明之樹脂填封發光體的實施例2。第2A圖係顯示本實施例之樹脂填封發光體的正面縱截面圖，第2B圖係顯示作為第2A圖樹脂填封發光體製造步驟之中間體的填封體之正面縱截面圖。
本實施例中，如第2A圖所示，複數個LED晶片3裝設於設在基板2之一面(圖中上面)的凹部(無標記)。具體的而言，1個LED晶片3係裝設於分別設在凹部的3個設置用圖案5。因此，凹部裝設有3個LED晶片3(圖中僅顯示2個)。此外，3個LED晶片3分別放射R、G、B之光。藉此，由LED封裝件1B放射之光與R、G、B3色之光加色混合成為實質之白色光。因此，依據本實施例，可得具與實施例1相同之特徵，且放射實質之白色光的LED封裝件1B。另外，分別對應於3 個設置用圖案5，各設置3個連接部6與散熱用圖案7。
本實施例之第1變形例係亦可僅將3個放射相同色之光的LED晶片3裝設於凹部。此時，可得具優異發光效率之LED封裝件1B。放射相同色之光的LED晶片3之個數可為2個以上。
又，前述之例中，於凹部設置3個設置用圖案5，3個LED晶片3各裝設1個於各設置用圖案5，且各設置用圖案5透過各連接部6連接於各散熱用圖案7。相較於此，第2變形例亦可以3個LED晶片3作為裝設於1個共通之設置用圖案5。此外，可於1個共通之設置用圖案5設置數量大於3個的連接部6。藉此，可更有效率地由3個LED晶片3放出熱，得到經改善散熱特性之LED封裝件1B。
又，第3變形例係亦可於3個LED晶片3之發熱特性相異時，對應分別之發熱特性，改變設置用圖案5與連接部6與散熱用圖案7之尺寸。例如，具有大發熱量之LED晶片3係增大設置用圖案5與散熱用圖案7之面積，且增大連接部6之截面積即可。藉此，即使3個LED晶片3之發熱特性相異，仍可得到具優異散熱特性之LED封裝件1B。
【實施例3】
參照第3圖，說明有關於本發明之樹脂填封發光體的實施例3。第3圖係顯示本實施例之樹脂填封發光體的正面縱截面圖。
如第3圖所示，依據本實施例，設於凹部側面之斜面係成為曲面18。此外，於該曲面形成兼為光反射部之配線用 圖案10。藉此，利用適當地設定曲面18之曲率，使由LED晶片3放射之光有效率地藉光反射部反射至上方。因此，依據本實施例，具有與實施例1相同之特徴，且得到具優異發光效率之LED封裝件1A。
此處，說明形成設於凹部側面之曲面18的方法。於使用矽基板時，藉以等向性蝕刻形成凹部，可得到此種曲面18。藉由等向性蝕刻所形成之曲面18因係鏡面，故即使於未形成配線用圖案10之部分，由LED晶片3放射之光仍可有效率地反射至上方。又，於使用樹脂基基板、金屬基基板、或陶瓷基基板時，藉由機械加工凹部，可得此種曲面。
【實施例4】
參照第4A、B圖與第5A、B圖，說明有關於本發明之樹脂填封發光體的實施例4與其變形例。第4A圖係顯示本實施例之樹脂填封發光體的正面縱截面圖，第4B圖係顯示本實施例之第1變形例的正面縱截面圖。第5A圖係顯示本實施例之第2變形例的正面縱截面圖，第5B圖係第5A圖之樹脂填封發光體的右縱截面圖。
如第4A圖所示，本實施例之LED封裝件19中設有由填封樹脂4構成之透鏡(凸透鏡)20。藉此，以透鏡20聚集由LED晶片3放射之光後，放射至上方。又，本實施例中，LED封裝件19之上面均被填封樹脂4覆蓋。因此，依據本實施例，可得到具有與實施例1相同特徴，且具透鏡20，上面全面均被填封樹脂4覆蓋的LED封裝件19。
又，第4B圖所示之LED封裝件21係本實施例之第1變形 例。該LED封裝件21中，形成有上面之邊緣部未被填封樹脂4覆蓋之露出部22。依據本變形例，可得具有與實施例1相同特徴，且具透鏡20，上面之邊緣部形成有露出部22的LED封裝件21。因此，依據本變形例，可減少LED封裝件21製造步驟中填封樹脂4之消耗量。又，可抑制LED封裝件21之光往不需要的方向(圖中接近水平方向之方向)放射。於製造本變形例之LED封裝件21時，不需設置連接由填封樹脂4構成之透鏡20等的連結部，形成填封樹脂4即可。
又，第5A、B圖所示之LED封裝件23係本實施例的第2變形例。該LED封裝件23中，設置用圖案5與散熱用圖案7除了連接部6以外，亦被設於LED封裝件23側面之連接部24連接。於形成該連接部24時，可如下述進行。首先，沿著製造LED封裝件23時使用之割面線(參照第1B圖之割面線17)，形成複數個連接部(通孔)。其次，沿著割面線切割。藉此，因複數個連接部(通孔)大致於中心被切割，故於LED封裝件23之側面形成縱長且細長地露出的複數個連接部24。依據第2變形例，因連接部24露出，故可更有效地將LED晶片3中產生之熱由散熱用圖案7、及連接部24放出至LED封裝件23外部。因此，依據本實施例，可得具有與實施例1相同特徴，且具透鏡20，更經改善散熱特性之LED封裝件23。
另外，第2變形例中，如第1變形例(參照第4B圖)顯示之露出部22，亦可於LED封裝件23上面之邊緣部，形成未被填封樹脂4覆蓋之露出部。藉此，因連結連接部24之配線 用圖案10的一部分露出，可得更經改善散熱特性之LED封裝件23。
【實施例5】
參照第6A、B圖，說明有關於本發明之樹脂填封發光體的實施例5。第6A圖係顯示本實施例之樹脂填封發光體的正面縱截面圖，第6B圖係第6A圖之樹脂填封發光體的右縱截面圖。
如第6A、B圖所示，依據本實施例，於LED封裝件25中，將散熱用圖案7與外部端子12設置於基板2之裝設有LED晶片3的面(圖之上面)。又，於上面之邊緣部形成未被填封樹脂4覆蓋之露出部22。於製造本變形例之LED封裝件25時，分別獨立形成由填封樹脂4構成之透鏡20，且不需設置連接透鏡20等之連結部，形成填封樹脂4即可。
依據本實施例，可僅於基板2之上面設置設置用圖案5、散熱用圖案7、焊盤8、兼為光反射部之配線用圖案10、及外部端子12。又，基板2中，不需設置連接下面之圖案與上下兩面之圖案等的連接部。藉此，因基板之構造簡單化，可以低價製作基板2。因此，可降低LED封裝件25之價格。又，可得與第4B圖所示之LED封裝件21之效果相同的效果。
此外，因散熱用圖案7由填封樹脂4露出，可有效地將LED晶片3中產生之熱放出至LED封裝件25外部。又，於將設置用圖案5連接於GND電位時，散熱用圖案7亦有作為連接外部機器(未圖示)之接地端子的外部端子之機能。又，因外部端子12由填封樹脂4露出，故可使用該等外部端子12對 外部機器進行電連接。
【實施例6】
參照第7A、B圖~第9A、B圖，說明與本發明之樹脂填封發光體的製造方法相關之實施例6。第7A、B圖係顯示與呈流動性樹脂填充於模穴的狀態之下模具對向，直到配置裝設有複數LED晶片之基板的步驟之縱截面圖。第8A、B圖係顯示直到形成填封體之步驟的縱截面圖。第9A、B圖係顯示切割填封體直到完成LED封裝件之步驟的縱截面圖。
首先，如第7A圖所示，準備基板15、及含有分別裝設於設在基板15之複數凹部26的LED晶片3之填封前基板27。又，準備上模具28、及與上模具28對向之下模具29。此處，於下模具29設有主模穴30，且於主模穴30中分別與複數凹部26對向之位置設有由獨立之凹部構成的副模穴31。以主模穴30與副模穴31構成全體模穴32。此處，凹部26之平面形狀可為圓形、橢圓形、卵形、矩形、四角形以外之多邊形等。
接著，沿著下模具29之模具面張設脫模薄膜33。藉由吸附脫模薄膜33，使脫模薄膜33密著於下模具29。
之後，藉由吸附或夾合(clamping)等眾所周知的方法，將設有朝下之凹部26的填封前基板27固持(固定)於上模具28之模具面。此處，於上模具28之模具面固持填封前基板27時，將各LED晶片3與各副模穴31之中心對準。另外，亦可於未與下模具29對向之位置，將填封前基板27固持於上 模具28之模具面，之後使上模具28移動，將各LED晶片3與各副模穴31之中心對準。
接著，如第7B圖所示，以由熱硬化性樹脂構成之流動性樹脂34填充全體模穴32。將流動性樹脂34填充至全體模穴32，係使用分注器等將常溫下成液狀之樹脂(液狀樹脂)滴下並供應至全體模穴32。另外，亦可於未與上模具28對向之位置中，將液狀樹脂滴至全體模穴32，之後使下模具29移動，將各LED晶片3與各副模穴31之中心對準。
然後，如第8A圖所示，使上模具28下降，將上模具28與下模具29閉模。藉此，將各LED晶片3浸漬於流動性樹脂34，並維持閉模之狀態，使流動性樹脂34硬化，形成填封樹脂4。此處，副模穴31(參照第7A圖)中硬化後之填封樹脂4構成透鏡20。之後，使上模具28上升，將上模具28與下模具29開模(參照第8A圖之箭頭)。此處，因使用脫模薄膜33，可輕易地由下模具29之模具面使填封體14(參照第8B圖)脫模。另外，於進行閉模與開模時，只要使上模具28與下模具29於垂直方向相對地移動即可。
依據目前為止之步驟，如第8B圖所示，分別於複數凹部26(參照第7A、B圖)，具有經樹脂填封的LED晶片3、及中心相對該LED晶片3對準之透鏡20，完成填封體14。之後，解除吸附，由上模具28取出填封體14。然後，使用適當之搬運機構，將填封體14搬運至下個步驟。
接著，如第9A圖所示，藉由吸附、黏著、夾合等眾所周知的方法，使填封樹脂4朝上地將填封體14固持(固定)於 切割裝置之台35。之後，使用切割裝置之旋轉刀36，於各割面線17依序切割填封樹脂4與基板15。此處，進行切割直到旋轉刀36之外緣到達台35於對應各割面線17的位置所設置之餘隙溝37。藉此，於各割面線17完全切割填封體14(完全切割)，使各LED封裝件19個體化。
依據目前為止的步驟，如第9B圖所示，藉將填封體14完全切割成各區域16單位，可完成各LED封裝件19。另外，於製造實施例1~5中說明之LED封裝件時，可使用本實施形態的樹脂填封發光體之製造方法。
依據本實施例，於基板15一面之複數區域16設置各凹部26，以基板15全體成批地樹脂填封各裝設於該等凹部26之LED晶片3。然後，視需要以1個或複數區域16為單位將填封體個體化，製造LED封裝件。因此，可有效率地製造具期望尺寸、形狀之LED封裝件。
又，將裝設於基板15之複數LED晶片3浸漬於流動性樹脂34，將金屬模具維持於閉模狀態，使流動性樹脂34硬化，形成填封樹脂4。藉此，可將由LED晶片3側所見之流動性樹脂34的流動限制於第7B圖上下方向之微小距離內。因此，施加於導線13之外力減少，可降低不良率。
另外，本實施例中使全體模穴32呈填充有流動性樹脂34之狀態，亦可使用以下方法。例如，於全體模穴32供應粉末狀、顆粒狀、塊狀、圓板狀、圓柱狀、片材狀等樹脂材料，且將該樹脂材料加熱熔融即可。於使用圓板狀、圓柱狀、或片材狀之樹脂材料時，亦可隨著全體模穴32之尺 寸、形狀決定該等樹脂材料之尺寸、形狀、數量。於該等情況下，亦可於未與上模具28對向之位置將樹脂材料供應至全體模穴32，然後使下模具29移動，將各LED晶片3與各副模穴31之中心對準。
又，於形成填封樹脂4時，可先形成平板透鏡部分，再使用別的金屬模具形成凸透鏡部分。此時，可適當地改變分別構成平板透鏡部分與凸透鏡部分之材料。
又，於下模具29中，亦可不設置主模穴30，僅設置副模穴31。此時，如第6A、B圖所示，可製造周圍無連結部之透鏡20、及外緣附近有露出部22之LED封裝件。又，藉由分別獨立形成透鏡20，且未存在有連結透鏡20等之連結部，可減少LED封裝件製造步驟中填封樹脂的消耗量。又，可抑制LED封裝件朝不需要之方向(圖中接近水平方向)放射光。
前述說明中，說明了有以透鏡20作為凸透鏡之LED封裝件的例子。然而，並未限定於此，藉於副模穴31之模具面施加適當之加工，亦可製造例如，有以透鏡20作為菲涅耳透鏡(Fresnel lens)之LED封裝件。此外，無論有無副模穴31，藉於全體模穴32之模具面全體設置多數個對應於菲涅耳透鏡之細微圖案，亦可於填封樹脂4之表面形成多數超小型菲涅耳透鏡。又，亦可製造有作為透鏡20之凹透鏡的LED封裝件。因此，依據本實施例，可製造分別具有集光、光擴散、及平行光放射等機能不同型式之LED封裝件。
又，亦可使用於接觸流動性樹脂34側之面(圖中上面) 形成有細微圖案之脫模薄膜，作為脫模薄膜33。此時，藉將該等細微圖案轉印於填封樹脂4表面，可於填封樹脂4表面形成細微之圖案。此時，脫模薄膜33亦具有轉印用模具之機能。
又，藉由構成下模具29之材料及流動性樹脂34分別之特性，可不使用脫模薄膜33而完成填封體14。即使於使用施加於LED封裝件之外力小的脫模機構，亦可不使用脫模薄膜33而完成填封體14。
又，亦可將填封體14切至厚度方向之一半(半切)以形成溝，之後對填封體14施加外力，將填封體14個體化成各LED封裝件19。此外，亦可使用旋轉刀、帶鋸、線鋸、水刀、或雷射光束之任一者、或混合該等使用。
又，亦可使用倒裝晶片接合法，以導電性材料電連接LED晶片3之電極與焊盤8。另外，以倒裝晶片接合法進行之電連接，可使用由金或焊料等構成之凸塊、導電性接著劑、各向異性導電膜等導電性材料。
本發明並未受前述各實施例所限定。可於不脫離本發明旨趣之範圍內，視需要任意且適當地組合前述構造、加以變更、或選擇性地使用。
雖詳細地說明了本發明，但前述係僅用於舉例，並未僅限定本發明，且可由附加之申請專利範圍解釋發明範圍，而更為明瞭。
1A,1B,19,21,23,25‧‧‧LED封裝件(樹脂填封發光體)
2,15‧‧‧基板(電路基板)
3‧‧‧LED晶片
4‧‧‧填封樹脂
5‧‧‧設置用圖案
6,11,24‧‧‧連接部
7‧‧‧散熱用圖案
8‧‧‧焊盤
9‧‧‧斜面
10‧‧‧配線用圖案(光反射部)
12‧‧‧外部端子
13‧‧‧導線(導電性材料)
14‧‧‧填封體(樹脂填封發光體)
16‧‧‧區域
17‧‧‧割面線
18‧‧‧曲面
20‧‧‧透鏡
22‧‧‧露出部
26‧‧‧凹部
27‧‧‧填封前基板
28‧‧‧上模具
29‧‧‧下模具
30‧‧‧主模穴
31‧‧‧副模穴
32‧‧‧全體模穴(模穴)
33‧‧‧脫模薄膜(薄膜)
34‧‧‧流動性樹脂
35‧‧‧台
36‧‧‧旋轉刀
37‧‧‧餘隙溝
第1A圖係顯示實施例1之樹脂填封發光體的正面縱截 面圖，第1B圖係顯示作為第1A圖樹脂填封發光體製造步驟之中間體的填封體之正面縱截面圖。
第2A圖係顯示實施例2之樹脂填封發光體的正面縱截面圖，第2B圖係顯示作為第2A圖樹脂填封發光體製造步驟之中間體的填封體之正面縱截面圖。
第3圖係顯示實施例3之樹脂填封發光體的正面縱截面圖。
第4A係顯示實施例4之樹脂填封發光體的正面縱截面圖，第4B圖係顯示本實施例之第1變形例的正面縱截面圖。
第5A圖係顯示實施例4之第2變形例的正面縱截面圖，第5B圖係第5A圖之樹脂填封發光體的右縱截面圖。
第6A圖係顯示實施例5之樹脂填封發光體的正面縱截面圖，第6B圖係第6A圖之樹脂填封發光體的右縱截面圖。
第7A、B圖係顯示實施例6之樹脂填封發光體的製造方法中，與呈流動性樹脂填充於模穴的狀態之下模具對向，直到配置裝設有複數LED晶片之基板的步驟之縱截面圖。
第8A、B圖係顯示於實施例6之樹脂填封發光體的製造方法中，流動性樹脂硬化直到形成填封體之步驟的縱截面圖。
第9A、B圖係顯示於實施例6之樹脂填封發光體的製造方法中，切割填封體直到完成LED封裝件之步驟的縱截面圖。
1A‧‧‧LED封裝件(樹脂填封發光體)
2,15‧‧‧基板(電路基板)
3‧‧‧LED晶片
4‧‧‧填封樹脂
5‧‧‧設置用圖案
6,11‧‧‧連接部
7‧‧‧散熱用圖案
8‧‧‧焊盤
9‧‧‧斜面
10‧‧‧配線用圖案(光反射部)
12‧‧‧外部端子
13‧‧‧導線(導電性材料)
14‧‧‧填封體(樹脂填封發光體)
16‧‧‧區域
17‧‧‧割面線

Claims (12)

  1. 一種樹脂填封發光體，係包含有至少有1個區域之電路基板、於該電路基板之其中一面設於各前述區域的凹部、裝設於各前述凹部之LED晶片、及設置成至少覆蓋前述凹部之透光性填封樹脂者，該樹脂填封發光體包含有：設置用圖案，係設置於前述凹部底面，且用以設置前述LED晶片者；斜面，係設於前述凹部側面者；光反射部，係設於前述斜面者；焊盤，係設於前述凹部底面，以對前述LED晶片輸入或輸出電子信號者；導電性材料，係電連接設於前述LED晶片之電極與前述焊盤者；外部端子，係設於前述電路基板之另一面或前述其中一面，以電連接前述樹脂填封發光體與外部機器者；配線用圖案，係電連接前述焊盤與前述外部端子者；及散熱用圖案，係用以將前述LED晶片中產生之熱發散至前述樹脂填封發光體外部而設置者，且前述散熱用圖案連接於前述設置用圖案，且前述散熱用圖案設於前述電路基板之另一面上，前述光反射部包含由蝕刻或機械加工所形成的鏡面。
  2. 如申請專利範圍第1項之樹脂填封發光體，其中前述樹脂填封發光體係以包含填封體中之前述複數區域之中之至少一個區域的方式來將前述填封體個體化所製成，且該填封體包含複數之前述區域。
  3. 如申請專利範圍第1項之樹脂填封發光體，其中前述電路基板係由矽基板、樹脂基基板、金屬基基板、或陶瓷基基板之任1者構成。
  4. 如申請專利範圍第1項之樹脂填封發光體，其中前述光反射部係由金屬層構成。
  5. 如申請專利範圍第1項之樹脂填封發光體，其中前述區域中設有由前述填封樹脂構成之透鏡。
  6. 如申請專利範圍第1項之樹脂填封發光體，其中透過前述填封樹脂放射至外部之光實質上係白色光，且前述白色光係藉於前述設置用圖案裝設分別放射相異波長之光的複數前述LED晶片，或者，藉於前述設置用圖案裝設放射預定波長之光的前述複數LED晶片，且於前述填封樹脂混入預定之螢光體所得。
  7. 一種樹脂填封發光體之製造方法，該樹脂填封發光體包含：於至少有1個區域之電路基板的其中一面設於各前述區域的凹部、設於該凹部底面之設置用圖案、裝設於前述設置用圖案之LED晶片、設於前述凹部底面之焊盤、電連接設於前述LED晶片之電極與前述焊盤的導電性材料、設於前述電路基板之另一面或前述其中一面以與外部機器之間輸入或輸出電子信號的外部端子、電連 接前述焊盤與前述外部端子且兼為光反射部之配線用圖案、連接於前述設置用圖案且用以將前述LED晶片中產生之熱發散至外部而設置的散熱用圖案、及設置成至少覆蓋前述凹部之透光性填封樹脂，且設置於前述凹部的內側面之斜面至少包含由蝕刻或機械加工所形成的鏡面，該樹脂填封發光體之製造方法包含有以下步驟：準備由上模具與具有主模穴與副模穴之下模具所構成之成形模具；使前述凹部朝下而與副模穴呈相對向，將前述電路基板固持於前述上模具，前述電路基板包含有：複數前述區域、複數前述設置用圖案、複數前述LED晶片、複數前述導電性材料、複數前述外部端子、複數前述配線用圖案、及複數前述散熱用圖案；使設於前述下模具之模穴呈填充有透光性之流動樹脂的狀態；將前述上模具與前述下模具配置成互相對向；藉將前述上模具與下模具閉模，將前述電路基板之前述其中一面的前述複數LED晶片浸漬於前述流動性樹脂；於前述上模具與前述下模具閉模之狀態下，藉使前述流動性樹脂硬化而成批地形成前述填封樹脂，形成具有前述複數區域之填封體；將前述上模具與前述下模具開模；取出前述填封體；及 將前述填封體個體化，使其含有前述複數區域中至少1個區域。
  8. 如申請專利範圍第7項之樹脂填封發光體之製造方法，其中前述個體化步驟中使用旋轉刀、帶鋸、線鋸、水刀、或雷射光束。
  9. 如申請專利範圍第7項之樹脂填封發光體之製造方法，其中前述電路基板係由矽基板、樹脂基基板、金屬基基板、或陶瓷基基板之任1者構成。
  10. 如申請專利範圍第7項之樹脂填封發光體之製造方法，其中形成前述填封體之步驟中，分別於前述複數區域形成由前述填封樹脂構成之透鏡。
  11. 如申請專利範圍第7項之樹脂填封發光體之製造方法，其更具有於前述設置用圖案裝設分別放射相異波長之光的前述複數LED晶片之步驟，或者，於前述設置用圖案裝設前述複數LED晶片，且於前述填封樹脂混入預定之螢光體的步驟，使透過前述填封樹脂放射至外部之光實質上係白色光。
  12. 如申請專利範圍第7項之樹脂填封發光體之製造方法，於使前述模穴呈填充有前述流動性樹脂的狀態之步驟前，具有沿著界定前述模穴之一部分的前述下模具之模具面張設薄膜的步驟。
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