TWI451557B - 發光二極體封裝結構及封裝方法 - Google Patents
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Description
本發明涉及一種發光二極體的封裝結構及封裝方法。
發光二極體(Light Emitting Diode，LED)是一種可將電流轉換成特定波長範圍的光的半導體元件。發光二極體以其亮度高、工作電壓低、功耗小、易與積體電路匹配、驅動簡單、壽命長等優點，從而可作為光源而廣泛應用於各種領域。
在將發光二極體用作直下式背光模組的背光源時，為減少發光二極體的數量以降低成本，通常需要發光二極體具有較寬的光場分佈情況，即出光角度較大。一般地，在發光二極體的出光面設置光學透鏡以增加其出光角度。然而，上述製作過程將導致發光二極體的製作成本增加及使發光二極體體積過大。
有鑒於此，有必要提供一種製作簡單且光場分佈較寬的發光二極體封裝結構及其封裝方法。
一種發光二極體封裝結構，包括支撐體、設置於支撐體上的第一基板以及第二基板，第一發光二極體及第二發光二極體，以及封裝材料層。第一基板表面設置有第一電極，第二基板表面設置有第二電極。第一發光二極體設置於第一電極的表面，第二發光二
極體設置於第二電極的表面。第一發光二極體及第二發光二極體的正負電極分別與第一電極及第二電極電性連接。封裝材料層設置於第一電極及第二電極的表面且完全覆蓋所述第一發光二極體及第二發光二極體。所述支撐體具有底面、第一側面以及第二側面。第一基板設置於第一側面之上，第二基板設置於第二側面之上。第一側面與底面形成第一夾角，第二側面與底面形成第二夾角。第一夾角與第二夾角的夾角範圍在0度到90度之間。
一種發光二極體封裝方法，包括以下步驟：提供一模具，其包括相互分離的第一部分及第二部分；將基板設置於模具的第一部分及第二部分之上；在基板的與模具相反的表面製作一層金屬層；切割基板以及金屬層，使基板分成第一基板及第二基板，金屬層分成設置於第一基板上的第一電極以及設置於第二基板上的第二電極，第一基板形成在第一部分之上，第二基板形成在第二部分之上；將第一發光二極體及第二發光二極體分別設置於第一電極及第二電極之上，第一發光二極體及第二發光二極體的正負電極分別與第一電極及第二電極電性連接；將模具從第一基板以及第二基板上去除；提供一支撐體，該支撐體包括底面、第一側面以及第二側面，第一側面與底面形成第一夾角，第二側面與底面形成第二夾角，第一夾角與第二夾角的夾角範圍在0度到90度之間；
將去除模具後的第一基板固定在第一側面上，將去除模具後的第二基板固定在第二側面上；以及在第一電極及第二電極的表面形成以封裝材料層，該封裝材料層完全覆蓋第一發光二極體以及第二發光二極體。
在本發明提供的發光二極體封裝結構中，由於支撐體的第一側面與第二側面與底面形成0度到90度之間的夾角，當設置有發光二極體的第一基板與第二基板分別貼附在第一側面以及第二側面上時，第一發光二極體與第二發光二極體的出光方向將會相互偏離從而形成一個較大的出光角度，使發光二極體的光場分佈較寬。並且，上述的發光二極體封裝結構無需設置透鏡即可實現光場分佈較寬的效果，因此可降低發光二極體封裝結構的成本，減小其體積。
100‧‧‧發光二極體封裝結構
10‧‧‧支撐體
11‧‧‧底面
12‧‧‧第一側面
13‧‧‧第二側面
20‧‧‧基板
21‧‧‧第一基板
211‧‧‧第一電極
22‧‧‧第二基板
221‧‧‧第二電極
31‧‧‧第一發光二極體
32‧‧‧第二發光二極體
40‧‧‧封裝材料層
50‧‧‧模具
51‧‧‧第一部分
52‧‧‧第二部分
53‧‧‧間隔槽
60‧‧‧金屬層
圖1係本發明實施例提供的發光二極體封裝結構的示意圖。
圖2-圖7係圖1中的發光二極體封裝結構的製造過程示意圖。
請參見圖1，本發明實施例提供的發光二極體封裝結構100包括支撐體10、設置於支撐體10上的第一基板21以及第二基板22，第一發光二極體31及第二發光二極體32，以及封裝材料層40。
支撐體10具有底面11、第一側面12以及第二側面13。第一側面12與底面11形成有第一夾角θ 1，第二側面13與底面11形成有第二夾角θ 2。其中，第一夾角θ 1與第二夾角θ 2的夾角範圍在0度到90度之間。在本實施例中，所述支撐體10由矽、碳化矽或氧化鋅
等材料製成。支撐體10的截面為一等腰三角形結構，即第一夾角θ 1與第二夾角θ 2的角度相等。根據需要，第一夾角θ 1與第二夾角θ 2亦可分別為不同的角度。優選地，所述第一夾角θ 1與第二夾角θ 2的夾角範圍在30度至60度之間。
第一基板21設置於支撐體10的第一側面12上，第二基板22設置於支撐體10的第二側面13上。第一基板21的與支撐體10相反的表面設置有第一電極211，該第一電極211從第一基板21的上表面延伸至第一基板21的、鄰近支撐體底面11的側面。第二基板22的與支撐體10相反的表面設置有第二電極221，該第二電極221從第二基板22的上表面延伸至第二基板22的、鄰近支撐體底面11的側面。在本實施例中，第一基板21與第二基板22採用與支撐體10相同的材料製成，即第一基板21與第二基板22的製作材料為矽、碳化矽或氧化鋅。第一基板21與第二基板22藉由黏膠分別固定在第一側面12與第二側面13之上。
第一發光二極體31設置於第一電極211的表面，第二發光二極體32設置於第二電極221的表面。第一發光二極體31的正負電極分別與第一電極211與第二電極221電性連接。同樣地，第二發光二極體32的正負電極分別與第一電極211與第二電極221電性連接。在本實施例中，第一發光二極體31與第二發光二極體32具有相同的出光特性。具體地，第一發光二極體31的峰值波長與第二發光二極體32的峰值波長相同。
封裝材料層40設置於第一電極211及第二電極221的表面且完全覆蓋所述第一發光二極體31及第二發光二極體32。所述封裝材料層40用於防止第一發光二極體31與第二發光二極體32受外界水汽或
灰塵的影響。封裝材料層40由矽膠、環氧樹脂、聚碳酸酯或玻璃製成。封裝材料層40中可進一步摻雜有螢光粉以改變發光二極體封裝結構100的出光顏色。所述螢光粉由硫化物、矽酸鹽、氮化物、氮氧化物或釔鋁石榴石製成。
在上述的發光二極體封裝結構100中，由於支撐體10的第一側面12、第二側面13分別與底面11形成0度到90度之間的夾角，當分別設置有第一發光二極體31與第二發光二極體32的第一基板21與第二基板22分別貼附在支撐體10的第一側面12以及第二側面13上時，第一發光二極體31與第二發光二極體32的出光方向將會相互偏離從而形成一個較大的出光角度，使發光二極體封裝結構100的光場分佈較寬。
上述的發光二極體封裝結構100可藉由以下步驟製成。
請參見圖2，提供一模具50。該模具50包括相互分離的第一部分51與第二部分52。第一部分51與第二部分52之間形成有間隔槽53。將一基板20設置於模具50的第一部分51與第二部分52之上。
請參見圖3，在基板20的與模具50相反的表面製作一層金屬層60。該金屬層60的製作材料可為鋁、銀、銅、鎳、鈀或者金等。在本實施例中，該金屬層60藉由真空蒸鍍或濺鍍的方式形成在基板20的表面。所述金屬層60可進一步從基板20的上表面延伸至基板20相對的兩個側面。
請參見圖4，切割基板20以及金屬層60，使基板20分割成第一基板21與第二基板22，使金屬層60分割成第一電極211與第二電極221。第一基板21形成在模具50的第一部分51之上，第二基板22
形成在模具50的第二部分52之上。所述第一電極211與第二電極221分別形成在第一基板21與第二基板22之上。在本實施例中，所述切割基板20以及金屬層60的過程沿形成在第一部分51與第二部分52之間的間隔槽53進行。切割過程可藉由機械切割或鐳射切割完成。
請參見圖5，將第一發光二極體31設置於第一電極211之上，將第二發光二極體32設置於第二電極221之上。第一發光二極體31的正負電極分別與第一電極211與第二電極221電性連接。同樣地，第二發光二極體32的的正負電極分別與第一電極211與第二電極221電性連接。在本實施例中，第一發光二極體31與第二發光二極體32藉由導線與第一電極211與第二電極221電性連接。
請參見圖6，將模具50從第一基板21以及第二基板22上去除，並提供一支撐體10。該支撐體10包括底面11、第一側面12以及第二側面13。第一側面12與底面11形成有第一夾角θ 1，第二側面13與底面11形成有第二夾角θ 2。第一夾角θ 1與第二夾角θ 2的夾角範圍在0度到90度之間。
請參見圖7，將去除模具50後的第一基板21固定在第一側面12上，將去除模具50後的第二基板22固定在第二側面13上。在本實施例中，第一基板21與第二基板22藉由黏膠分別固定在第一側面12與第二側面13之上。
在第一電極211及第二電極221的表面形成一封裝材料層40。該封裝材料層40完全覆蓋第一發光二極體31以及第二發光二極體32，從而形成如圖1所示的發光二極體封裝結構100。該封裝材料層40由矽膠、環氧樹脂、聚碳酸酯或玻璃製成，用於防止第一發光二
極體31與第二發光二極體32受外界水汽或灰塵的影響。優選地，該封裝材料層40中可進一步摻雜有螢光粉以改變發光二極體封裝結構100的出光顏色。所述螢光粉由硫化物、矽酸鹽、氮化物、氮氧化物或釔鋁石榴石製成。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100‧‧‧發光二極體封裝結構
10‧‧‧支撐體
11‧‧‧底面
12‧‧‧第一側面
13‧‧‧第二側面
21‧‧‧第一基板
211‧‧‧第一電極
22‧‧‧第二基板
221‧‧‧第二電極
31‧‧‧第一發光二極體
32‧‧‧第二發光二極體
40‧‧‧封裝材料層
Claims (5)
- 一種發光二極體封裝方法，包括以下步驟：提供一模具，其包括相互分離的第一部分及第二部分；將基板設置於模具的第一部分及第二部分之上；在基板的與模具相反的表面製作一層金屬層；切割基板以及金屬層，使基板分成第一基板及第二基板，金屬層分成設置於第一基板上的第一電極以及設置於第二基板上的第二電極，第一基板形成在第一部分之上，第二基板形成在第二部分之上；將第一發光二極體及第二發光二極體分別設置於第一電極及第二電極之上，第一發光二極體及第二發光二極體的正負電極分別與第一電極及第二電極電性連接；將模具從第一基板以及第二基板上去除；提供一支撐體，該支撐體包括底面、第一側面以及第二側面，第一側面與底面形成第一夾角，第二側面與底面形成第二夾角，第一夾角與第二夾角的夾角範圍在0度到90度之間；將去除模具後的第一基板固定在第一側面上，將去除模具後的第二基板固定在第二側面上；以及在第一電極及第二電極的表面形成一封裝材料層，該封裝材料層完全覆蓋第一發光二極體以及第二發光二極體。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝方法，其中，所述模具的第一部分與第二部分之間形成有間隔槽，所述切割基板以及金屬層的過程沿著間隔槽進行。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝方法，其中，在製作金屬層 的過程中，所述金屬層分別延伸至基板的相對兩個側面。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝方法，其中，所述支撐體、第一基板及第二基板由相同材料製成，且第一基板及第二基板藉由黏膠黏合至支撐結構上。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝方法，其中，所述封裝材料層摻雜有螢光粉，該螢光粉由硫化物、矽酸鹽、氮化物、氮氧化物或釔鋁石榴石製成。
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