TWI455367B - 發光二極體的封裝方法 - Google Patents

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Shih Yuan Hsu
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發光二極體的封裝方法
本發明涉及一種半導體結構的封裝方法，尤其涉及一種發光二極體的封裝方法。
與傳統光源相比，發光二極體具有無汞、體積小、光學特性佳等優點。隨著發光二極體發光效率的不斷提升，越來越多的發光二極體被用作光源。
發光二極體晶粒採用共晶結構固定時，其散熱效率增加且壽命更長。常見的發光二極體封裝過程中，先提供一具有電極結構及反射杯的封裝基板，然後在封裝基板上的反射杯內設置發光二極體晶粒，接著通過共晶技術使發光二極體晶粒與封裝基板相結合固定，然後在發光二極體晶粒上方形成螢光粉層及覆蓋層，以覆蓋發光二極體晶粒。然而，採用共晶技術時需要在高溫環境下進行，上述封裝過程中，基板等封裝結構在後續的高溫環境下容易變質或黃化，進而影響發光二極體的封裝品質和制程良率。
本發明旨在提供一種能夠提高封裝品質和制程良率的發光二極體封裝方法。
一種發光二極體封裝方法，包括以下步驟： 提供一導電架，該導電架包括相互間隔的第一電極和第二電極；提供一發光二極體晶粒，採用共晶技術將該發光二極體晶粒固定在該導電架上，並使該發光二極體晶粒分別與所述第一電極和第二電極形成電性連接；提供一覆蓋層，使該覆蓋層包覆所述發光二極體晶粒及部分導電架，該覆蓋層包覆靠近該發光二極體晶粒一側的第一電極和第二電極的端部並延伸至第一電極的下表面和第二電極的下表面；形成一基座，該基座環繞該覆蓋層並局部覆蓋導電架；及將一封裝層覆蓋形成於該覆蓋層上。
與先前技術相比，該種方法先將發光二極體晶粒在高溫環境下藉由共晶結合固定在導電架上，然後再形成其他封裝結構，從而避免高溫環境損壞其他封裝結構，進而提升發光二極體封裝體的品質，提高制程良率。
下面參照附圖，結合具體實施例對本發明作進一步的描述。
100‧‧‧發光二極體
10‧‧‧導電架
11‧‧‧第一電極
12‧‧‧第二電極
20‧‧‧發光二極體晶粒
30‧‧‧覆蓋層
40‧‧‧基座
50‧‧‧封裝層
41‧‧‧承載部
42‧‧‧反射部
411‧‧‧收容槽
412‧‧‧貼合部
422‧‧‧收容空間
60‧‧‧凸塊
圖1至圖5為本發明實施例的發光二極體的封裝方法的各步驟示意圖。
以下將結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。
本發明實施例提供的發光二極體的封裝方法，大致包括如下流程：提供一導電架，該導電架包括相互間隔的第一電極和第二電極； 提供一發光二極體晶粒，利用共晶技術將該發光二極體晶粒固定在該導電架上並分別與所述第一電極和第二電極形成電性連接；提供一覆蓋層，使該覆蓋層包覆所述發光二極體晶粒及部分導電架；形成一基座，該基座環繞該覆蓋層並包覆部分導電層；及將一封裝層覆蓋形成於該覆蓋層上。
下面結合圖1至圖5對該流程作詳細說明。
首先請參見圖1，提供一導電架10，該導電架10包括相互間隔的第一電極11和第二電極12。所述第一電極11及第二電極12均呈平板狀且可由導電性能較佳的材料製成。本實施例中，該導電架10由金屬材料製成，其他實施例中，材質可為任何合適的導電材料。該第一電極11和第二電極12用於與後續待封裝的發光二極體晶粒20的正、負極相連，以從外界獲取電能並將電能提供給該發光二極體晶粒20。
參見圖2，提供一發光二極體晶粒20，利用共晶技術將該發光二極體晶粒20固定在該導電架10上並分別與所述第一電極11和第二電極12形成電性連接。具體的，在高於310℃的環境下，使該導電架10與該發光二極體晶粒20藉由凸塊(bump)60發生共晶結合，形成一共晶結構，從而形成電性連接。
參見圖3，提供一覆蓋層30，使該覆蓋層30包覆所述發光二極體晶粒20及部分導電架10。具體的，該覆蓋層30包覆所述發光二極體晶粒20，同時包覆靠近該發光二極體晶粒20一側的第一電極11和第二電極12的端部。該覆蓋層30還可根據發光二極體晶粒20與 發光需要包含有螢光粉，該螢光粉包含石榴石基螢光粉、矽酸鹽基螢光粉、原矽酸鹽基螢光粉、硫化物基螢光粉、硫代鎵酸鹽基螢光粉、氮氧化物基螢光粉和氮化物基螢光粉中的一種或多種。
參見圖4，形成一基座40，該基座40環繞該覆蓋層30並包覆部分導電架10。優選地，本實施例中該基座40的材質為塑膠。該基座40包括一承載部41和一反射部42，該承載部41和反射部42分別位於導電架10的上下兩側。該第一電極11及第二電極12穿設過基座40、並位於承載部41和一反射部42之間，且該第一電極11及第二電極12的遠離發光二極體晶粒20的端部伸出至基座40之外。本實施例中，採用嵌入模壓技術形成該基座40。
具體的，所述承載部41包括一收容槽411及位於收容槽411兩側並向上延伸的兩貼合部412。該收容槽411貼合該覆蓋層30的下表面以收容承載所述覆蓋層30。所述兩貼合部412相互對稱，該兩貼合部412的上表面分別與第一電極11的部分下表面、第二電極12的部分下表面相貼合，以承載所示第一電極11及第二電極12。
所述反射部42圍成一收容空間422用以收容所述覆蓋層30，該反射部42的下表面分別與所述第一電極11的部分上表面、第二電極12的部分上表面相貼合。
參見圖5，將一封裝層50覆蓋形成於該覆蓋層30上。本實施例中，將一封裝層50填充於收容空間422內並覆蓋該覆蓋層30。具體的，該封裝層50覆蓋所述覆蓋層30並與所述反射部42的上表面相持平。該封裝層50由透明材料製成，其可以由矽樹脂或其他樹脂，或者其他混合材料製作而成。
與先前技術相比，該種方法先將發光二極體晶粒20在高溫環境下藉由共晶結合固定在導電架10上，然後再形成其他封裝結構，從而避免高溫環境損壞其他封裝結構，進而提升發光二極體封裝體的品質，提高制程良率。
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
11‧‧‧第一電極
12‧‧‧第二電極
20‧‧‧發光二極體晶粒
30‧‧‧覆蓋層
40‧‧‧基座
50‧‧‧封裝層
41‧‧‧承載部
42‧‧‧反射部
411‧‧‧收容槽
412‧‧‧貼合部
422‧‧‧收容空間
60‧‧‧凸塊

Claims (9)

  1. 一種發光二極體封裝方法，其包括步驟：提供一導電架，該導電架包括相互間隔的第一電極和第二電極；提供一發光二極體晶粒，採用共晶技術將該發光二極體晶粒固定在該導電架上，並使該發光二極體晶粒分別與所述第一電極和第二電極形成電性連接；提供一覆蓋層，使該覆蓋層包覆所述發光二極體晶粒及部分導電架，該覆蓋層包覆靠近該發光二極體晶粒一側的第一電極和第二電極的端部並延伸至第一電極的下表面和第二電極的下表面；形成一基座，該基座環繞該覆蓋層並局部覆蓋導電架；及將一封裝層覆蓋形成於該覆蓋層上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述發光二極體封裝方法，其中，採用共晶技術固定發光二極體晶粒的溫度高於310℃。
  3. 如申請專利範圍第1項所述發光二極體封裝方法，其中，所述基座包括一反射部和一承載部，該反射部和承載部分別位於所述導電架的上、下兩側，該反射部環繞該覆蓋層，該導電架的第一、第二電極穿設於反射部和承載部之間。
  4. 如申請專利範圍第3項所述發光二極體封裝方法，其中，該第一電極及第二電極的遠離發光二極體晶粒的端部伸出至基座之外。
  5. 如申請專利範圍第3項所述發光二極體封裝方法，其中，所述承載部包括一收容槽，該收容槽貼合該覆蓋層的下表面並收容該覆蓋層。
  6. 如申請專利範圍第5項所述發光二極體封裝方法，其中，所述承載部還包括位於收容槽兩側並向上延伸的兩貼合部，所述兩貼合部相互對稱，該 兩貼合部的上表面分別與第一電極的部分下表面、第二電極的部分下表面相貼合。
  7. 如申請專利範圍第3項所述發光二極體封裝方法，其中，所述反射部包括一收容空間，該收容空間將所述覆蓋層收容在內。
  8. 如申請專利範圍第7項所述發光二極體封裝方法，其中，該反射部的下表面分別與所述第一電極的部分上表面、第二電極部分的上表面相貼合。
  9. 如申請專利範圍第1項所述發光二極體封裝方法，其中，該基座採用嵌入模壓技術形成。
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