TWI452742B - 發光二極體封裝結構及其製造方法 - Google Patents

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Description

發光二極體封裝結構及其製造方法
本發明涉及一種發光二極體封裝結構，還涉及一種發光二極體封裝結構的製造方法。
相比於傳統的發光源，發光二極體(Light Emitting Diode，LED)具有重量輕、體積小、污染低、壽命長等優點，其作為一種新型的發光源，已經被越來越多地應用到各領域當中，如路燈、交通燈、信號燈、射燈及裝飾燈等。
通常情況下，需要對發光二極體晶片進行封裝，以使發光二極體晶片具有較高的發光效率及較長的使用壽命。發光二極體封裝結構通常使用基板作為封裝襯底，兩個電極間隔設置於該基板上，且該發光二極體晶片與該電極打線連接，藉此使得該發光二極體封裝結構的組裝較為複雜，另，兩個電極往往藉由電鍍後再蝕刻的方式形成於基板上，亦導致整個發光二極體封裝結構的制程較為複雜。
有鑒於此，本發明旨在提供一種組裝方便的發光二極體封裝結構及其製造方法。
一種發光二極體封裝結構，包括一電極部，該電極部包括彼此分 離的第一電極與第二電極，該第一電極與第二電極之間形成有一收容槽，該收容槽包括相對的兩端，該發光二極體封裝結構還包括一基板及設置於該基板上的發光二極體晶片，該基板包括彼此分離用於與該發光二極體晶片電連接的第一連接電極與第二連接電極，該基板能夠自該收容槽的一端插入進而收容至該收容槽中，從而使該第一連接電極與該第一電極電連接，該第二連接電極與該第二電極電連接。
一種發光二極體封裝結構的製造方法，包括以下步驟：提供一基板，該基板包括底板，自該底板中部向上延伸的支撐部，以及自該支撐部頂端延伸至該底板的第一連接電極與第二連接電極，該第一連接電極與第二連接電極彼此分離設置，該底板與支撐部由絕緣且高熱傳導性的材料製成；在該基板的支撐部上設置發光二極體晶片，該發光二極體晶片與該第一連接電極與第二連接電極分別形成電連接；提供一封裝體，該封裝體包括電極部與形成於該電極部上的反射層，該電極部包括第一電極與第二電極，該第一電極與第二電極之間具有一收容槽，該反射層形成於該電極部的上端且具有一與收容槽連通的凹杯；將該基板收容於該封裝體的收容槽中，從而使該第一連接電極與該第一電極形成電連接，該第二連接電極與該第二電極形成電連接，該發光二極體晶片位於凹杯的底部；以及在該凹杯內形成封裝層用以密封該發光二極體晶片。
本發明藉由提供一基板與一電極部，基板具有相互絕緣的第一連接電極與第二連接電極，電極部具有相互分離且絕緣的第一電極與第二電極，且第一電極與第二電極之間具有一收容槽，藉由將 基板收容至電極部的收容槽內，從而使基板的第一連接電極與第二連接電極分別與電極部的第一電極與第二電極形成接觸電連接，藉此，可使制程簡單，組裝方便。
1‧‧‧發光二極體封裝結構
10‧‧‧基板
11‧‧‧底板
12‧‧‧支撐部
13‧‧‧第一連接電極
14‧‧‧第二連接電極
20‧‧‧發光二極體晶片
30‧‧‧螢光粉層
40‧‧‧電極部
41‧‧‧第一電極
42‧‧‧第二電極
43‧‧‧收容槽
50‧‧‧反射層
51‧‧‧凹杯
60‧‧‧封裝層
70‧‧‧封裝體
圖1為本發明的發光二極體封裝結構的俯視示意圖。
圖2為圖1沿水準中線的剖面示意圖。
圖3為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟一所提供的基板的剖面示意圖。
圖4為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟一所提供的基板的俯視示意圖。
圖5為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟二所得到的封裝結構的剖面示意圖。
圖6為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟二所得到的封裝結構在發光二極體晶片上設置螢光粉層後的剖面示意圖。
圖7為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟三所提供的封裝體的剖面示意圖。
圖8為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟三所提供的封裝體的俯視示意圖。
圖9為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟四的組裝示意圖。
圖10為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟四所得到的封裝結構的剖面示意圖。
圖11為本發明的發光二極體封裝結構的製造方法步驟五所得到的封裝結構的剖面示意圖。
如圖1與圖2所示，本發明第一實施例提供的發光二極體封裝結構1，其包括：一基板10；設置於基板10上方且與基板10電性連接的發光二極體晶片20；一與基板10電性連接的電極部40；設置於電極部40上方且圍繞發光二極體晶片20設置的反射層50；以及封裝層60。
基板10包括底板11，自底板11中部向上延伸的支撐部12，以及自支撐部12頂端延伸至底板11的第一連接電極13與第二連接電極14。第一連接電極13與第二連接電極14彼此分離設置，亦就是相互絕緣。本實施例中，底板11為矩形的平板，支撐部12大致呈橢圓形柱體並自底板11的上表面中部向上垂直延伸，第一連接電極13與第二連接電極14均自支撐部12的上表面沿其側邊延伸至底板11的上表面，且第一連接電極13與第二連接電極14的厚度較薄。
發光二極體晶片20設置於基板10的支撐部12上且分別與第一連接電極13與第二連接電極14形成電連接。本實施例中，該發光二極體晶片20是藉由覆晶的方式與第一連接電極13與第二連接電極14形成電連接的，藉此，制程簡單且無需經過打導線的步驟，且發光二極體晶片20直接固定於第一連接電極13與第二連接電極14上，使發光二極體晶片20在工作過程中產生的大量的熱量可快速傳導至第一連接電極13與第二連接電極14，再傳導至基板10上，有利於其熱量地散發，提高發光二極體晶片20的壽命。具體地，該發光二極體晶片20是藉由其底部的錫球分別與第一連接電極13與 第二連接電極14固定並形成電連接的，並且，該發光二極體晶片20上可選擇性地設置一螢光粉層30，以獲得想要的出光顏色。
電極部40包括彼此分離的第一電極41與第二電極42，第一電極41與第二電極42分別與其對應的第一連接電極13與第二連接電極14電連接。第一電極41與第二電極42之間具有一收容槽43，收容槽43將基板10收容於其中，且第一電極41的頂端與第一連接電極13的頂端平齊，第二電極42的頂端與第二連接電極14的頂端平齊。
反射層50形成於電極部40上，反射層50具有環繞發光二極體晶片20的一倒置截頂錐狀凹杯51。
封裝層60覆蓋整個凹杯51，封裝層60可採用點膠工藝完成。封裝層60的上端與反射層50的上端平齊。於本實施例中，可在準備封裝膠時再次混合螢光粉，以獲得想要的出光顏色。
以下，將結合其他附圖對本發明第二實施例提供的發光二極體封裝結構1的製造方法進行詳細說明。
請參考圖3與圖4，為本發明發光二極體封裝結構的製造方法步驟一，即提供一個基板10。基板10包括底板11，自底板11中部向上延伸的支撐部12，以及自支撐部12頂端延伸至底板11的第一連接電極13與第二連接電極14。第一連接電極13與第二連接電極14彼此分離設置，亦就是相互絕緣。底板11與支撐部12由絕緣且高熱傳導性的材料製成，如陶瓷或是矽等。本實施例中，底板11為矩形的平板，支撐部12大致呈橢圓形柱體並自底板11的上表面中部向上垂直延伸。第一連接電極13與第二連接電極14均自支撐部12的上表面沿其測邊延伸至底板11的上表面，且第一連接電極13與 第二連接電極14的厚度較薄。
請參閱圖5，接著在基板10的支撐部12上設置發光二極體晶片20，發光二極體晶片20與第一連接電極13與第二連接電極14分別形成電連接。本實施例中，發光二極體晶片20是藉由覆晶的方式分別與第一連接電極13與第二連接電極14形成電連接的，具體地，發光二極體晶片20是藉由其底部的錫球分別與第一連接電極13與第二連接電極14固定並形成電連接。
請參閱圖6，發光二極體晶片20上可選擇性地設置一螢光粉層30，以獲得想要的出光顏色。
請參閱圖7與圖8，提供一封裝體70，該封裝體70包括電極部40與形成於電極部40上的反射層50。電極部40包括彼此分離的第一電極41與第二電極42，且第一電極41與第二電極42之間具有一收容槽43，收容槽43具有相對的上下兩端。收容槽43用於收容基板10於其內。反射層50具有與收容槽43連通的一倒置截頂錐狀的凹杯51。當然，凹杯51亦可呈其他的形狀。
請參閱圖9與圖10，將基板10從封裝體70的下方插入到收容槽43中，從而使第一連接電極13與第一電極41電連接，第二連接電極14與第二電極42電連接。此時，第一連接電極13與第二連接電極14的頂端與其對應的第一電極41與第二電極42的頂端位於同一平面上，藉此可減小整個封裝結構的厚度，並且減少光被遮蔽的機率。此時，發光二極體晶片20位於反射層50的凹杯51的底部。
請參閱圖11，在反射層50的凹杯51內形成封裝層60，封裝層60覆蓋整個凹杯51，並且密封發光二極體晶片20。封裝層60是採用點 膠工藝完成，封裝層60的上端與反射層50的上端平齊。於本實施例中，可在準備封裝膠時再次混合螢光粉，以獲得想要的出光顏色。
可以理解地，本發明第二實施例提供的發光二極體封裝結構1的製造方法還可以先將基板10插入至封裝體70的電極部40的收容槽43中，從而使第一連接電極13與第二連接電極14分別與第一電極41與第二電極42電性連接；再在基板10的支撐部12上裝設發光二極體晶片20；最後在封裝體70的反射層50的凹杯51內形成封裝層60。另外，由於電極部40的第一電極41與第二電極42是彼此分離的，是故亦可將基板10固定，第一電極41與第二電極42靠近基板10，進而將基板10夾設於第一電極41與第二電極42之間，從而使基板10上的第一連接電極13與第二連接電極14分別與電極部40的第一電極41與第二電極42形成電連接。
本發明藉由提供一基板10與一電極部40，基板10具有相互絕緣的第一連接電極13與第二連接電極14，電極部40具有相互分離且絕緣的第一電極41與第二電極42，且第一電極41與第二電極42之間具有一收容槽43，藉由將基板10收容至電極部40的收容槽43內，從而使基板10的第一連接電極13與第二連接電極14分別與電極部40的第一電極41與第二電極42形成接觸電連接，藉此，可使制程簡單，組裝方便。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
1‧‧‧發光二極體封裝結構
10‧‧‧基板
11‧‧‧底板
12‧‧‧支撐部
13‧‧‧第一連接電極
14‧‧‧第二連接電極
20‧‧‧發光二極體晶片
30‧‧‧螢光粉層
40‧‧‧電極部
41‧‧‧第一電極
42‧‧‧第二電極
43‧‧‧收容槽
50‧‧‧反射層
51‧‧‧凹杯
60‧‧‧封裝層

Claims (8)

  1. 一種發光二極體封裝結構，包括一電極部，該電極部包括彼此分離的第一電極與第二電極，該第一電極與第二電極之間形成有一收容槽，該收容槽包括相對的兩端，該發光二極體封裝結構還包括一基板及設置於該基板上的發光二極體晶片，該基板包括彼此分離用於與該發光二極體晶片電連接的第一連接電極與第二連接電極，該基板能夠自該收容槽的一端插入進而收容至該收容槽中，從而使該第一連接電極與該第一電極電連接，該第二連接電極與該第二電極電連接，該第一電極的頂端與該第一連接電極的頂端平齊，該第二電極的頂端與該第二連接電極的頂端平齊，該第一電極的底部與該第二電極的底部均與該基板的底部平齊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，該基板包括一底板以及自該底板中部向上延伸的支撐部，該第一連接電極與第二連接電極分別自該支撐部頂端的兩側延伸至底板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，該發光二極體封裝結構還包括設置於該第一電極與第二電極上且圍設發光二極體晶片的反射層。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體封裝結構，該發光二極體封裝結構還包括設置在該反射層中以密封發光二極體晶片的封裝層。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，該發光二極體晶片利用覆晶的方式與該第一連接電極與第二連接電極分別形成電連接。
  6. 一種發光二極體封裝結構的製造方法，包括以下步驟：提供一基板，該基板包括底板，自該底板中部向上延伸的支撐部，以及自該支撐部頂端延伸至該底板的第一連接電極與第二連接電極，該第一 連接電極與第二連接電極彼此分離設置，該底板與支撐部由絕緣且高熱傳導性的材料製成；在該基板的支撐部上設置發光二極體晶片，該發光二極體晶片與該第一連接電極與第二連接電極分別形成電連接；提供一封裝體，該封裝體包括電極部與形成於該電極部上的反射層，該電極部包括第一電極與第二電極，該第一電極與第二電極之間具有一收容槽，該反射層形成於該電極部的上端且具有一與收容槽連通的凹杯，該第一電極的頂端與該第一連接電極的頂端平齊，該第二電極的頂端與該第二連接電極的頂端平齊，該第一電極的底部與該第二電極的底部均與該底板的底部平齊；將該基板收容於該封裝體的收容槽中，從而使該第一連接電極與該第一電極形成電連接，該第二連接電極與該第二電極形成電連接，該發光二極體晶片位於凹杯的底部；以及在該凹杯內形成封裝層用以密封該發光二極體晶片。
  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，該發光二極體晶片利用覆晶方式與該第一連接電極與第二連接電極分別形成電連接。
  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，該發光二極體晶片上設置一螢光粉層。
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