TWI459599B - 發光二極體的製造方法 - Google Patents

Description

發光二極體的製造方法

本發明涉及一種半導體的製造方法，特別設計一種發光二極體的製造方法。

發光二極體作為一種新興的光源，目前已廣泛應用於多種照明場合之中，並大有取代傳統光源的趨勢。

習知的發光二極體的製造方法通常包括提供一基板，在該基板上形成兩電極，然後在電極上形成一與其電性連接的發光晶片，再在該基板上形成一覆蓋該電極及發光晶片的封裝體，從而形成一發光二極體。但是採用這種方法製成的發光二極體，由於其兩電極設於該封裝體的底部且僅其底面外露，這種發光二極體安裝時，一般只能使電極外露的底面貼設在電路板上，安裝方式單一，安裝適應性較差。

有鑒於此，有必要提供一種可多方位安裝的發光二極體的製造方法。

一種發光二極體的製造方法，包括如下步驟：

提供第一電極、第二電極，在所述第一電極及第二電極的一側表面分別形成第一擋牆及第二擋牆；

提供基板，將所述第一電極、第二電極結合於所述基板上共同形成基座，所述第一電極、第二電極藉由所述基板相互間隔，所述第一擋牆及第二擋牆間隔設置；

在所述基座頂端表面上形成開設有收容杯的封裝體，並使所述第一擋牆及第二擋牆外露於所述封裝體的外側面；

提供發光晶片，將所述發光晶片電性連接至第一電極及第二電極；

在所述封裝體的收容杯內填充螢光粉形成覆蓋發光晶片於收容杯底部的封裝層，從而形成發光二極體。

採用本發明提供的發光二極體製造方法製成的發光二極體，可以實現多方位的側向安裝，還可以適應電路板上不同的安裝電路，具有較強的安裝適應性。

圖1示出了本發明提供的發光二極體的製作流程示意圖，其包括：

提供第一電極11、第二電極13，在所述第一電極11及第二電極13的一側表面分別形成第一擋牆15及第二擋牆17；

提供基板30，所述第一電極11及第二電極13結合於所述基板30上共同形成基座40，所述第一電極11、第二電極13藉由所述基板30相互間隔，所述第一擋牆15及第二擋牆17間隔設置；

在所述基座40頂端表面上形成開設有收容杯51的封裝體50，並使所述第一擋牆15及第二擋牆17外露於所述封裝體50的外側面；

提供發光晶片60，將所述發光晶片60電性連接至第一電極11及第二電極13；

在所述封裝體50的收容杯51內填充螢光粉形成覆蓋發光晶片60於收容杯51底部的封裝層53，從而形成發光二極體1。

下面結合其他圖示對該流程作詳細說明。

在第一實施例中，所述發光二極體1的製造包括如下步驟：

第一步，請參見圖2及圖3，提供一第一電極11、第二電極13及一第一金屬板21、第二金屬板23，並將該第一金屬板21及第二金屬板23分別貼設於該第一電極11及第二電極13一側表面；該第一電極11及第二電極13為厚度相等的矩形板體。該第一金屬板21與第二金屬板23與該第一電極11及第二電極13的結構類似，也為厚度相等的矩形板體，不同的是，該第一金屬板21、第二金屬板23的厚度大於第一電極11、第二電極13的厚度。第一金屬板21與第二金屬板23貼設於第一電極11及第二電極13後其各邊緣分別與第一電極11及第二電極13的各邊緣平行共面。

第二步，請參見圖4，採用蝕刻的方式蝕刻第一金屬板21及第二金屬板23，以去除部分第一金屬板21及部分第二金屬板23，從而在第一電極11及第二電極13的一側表面相對兩側分別形成二間隔的第一擋牆15及二間隔的第二擋牆17。

該每一第一擋牆15及每一第二擋牆17均為一縱長的金屬條。二間隔的第一擋牆15分別貼設於第一電極11一側表面的相對兩側中部，且每一第一擋牆15的一外側面與第一電極11相應的一側面平行共面，二第一擋牆15與外側面相對的內側面間隔設置，每一第一擋牆15的二端面位於第一電極11二端面的內側且與第一電極11的所述一側表面共同形成一“Ｌ”形的第一組合部25。

二間隔的第二擋牆17分別貼設於第二電極13一側表面的相對兩側中部，且每一第二擋牆17的一外側面與第二電極13相應的一側面平行共面，二第二擋牆17與外側面相對的內側面間隔設置，每一第二擋牆17的二端面位於第二電極13二端面的內側，且與第二電極13的所述一側表面共同形成一“L”形的第二組合部27。

第三步，請參見圖5，提供一基板30，將該基板30設置在第一電極11、第二電極13之間並使其與第一電極11、第二電極13固定連接，該基板30與該第一電極11、第二電極13共同形成一基座40。

該基板30為一縱長的絕緣板體，其沿該基座40縱向的截面呈“凸”字型，該基板30包括一縱長的主體部301及自主體部301中部一體向上延伸的縱長的一凸伸部303。該凸伸部303沿基座40縱向延伸的寬度較主體部301沿基座40縱向延伸的寬度小，且該凸伸部303的相對的兩端面分別與該主體部301相對的兩端面平行共面，如此，使基板30沿基座40橫向延伸的兩側邊分別形成一Ｌ形的臺階部。

該第一電極11、第二電極13與該基板30組合時，該基板30夾設於第一電極11、第二電極13以及二第一擋牆15、二第二擋牆17之間，並使第一組合部25與第二組合部27分別與基板30相對兩側的臺階部卡合，如此便將第一電極11、第二電極13及基板30組合在一起。此時，第一電極11、第二電極13的相對兩側面分別與基板30的相對兩端面平行共面，第一電極11遠離第一擋牆15的一側表面以及第二電極13遠離第二擋牆17的一側表面均與基板30的凸伸部303遠離主體部301的一端表面平行共面，而主體部301遠離凸伸部303的一端表面位於二第一擋牆15、二第二擋牆17相互靠近的兩端面的內側。不難理解，本步驟中，該基板30也可以僅夾設於該第一電極11及第二電極13之間，而不與該第一擋牆15及第二擋牆17連接。

第四步，請參見圖6，在該基座40的頂端表面上形成一覆蓋該基座40的封裝體50，該封裝體50的各向邊緣分別與該基座40的各向邊緣平行共面，並使所述第一擋牆15及第二擋牆17外露於所述封裝體的外側面。

該封裝體50大致為一長方體，其覆蓋於該基板30的凸伸部303遠離主體部301的一端表面、第一電極11及第二電極13的遠離第一擋牆15、第二擋牆17的一側表面上，並使該封裝體50的各向邊緣分別與該基座40的各向邊緣平行共面。

該封裝體50的材質為環氧樹脂，矽樹脂或聚鄰苯二甲醯胺（Polyphthalamide, PPA）中的任何一種具有反射作用的材料。

該封裝體50的中部進一步開設有一上下貫穿的收容杯51，該收容杯51用以容置後續的發光晶片60，該收容杯51的頂端及底端的橫截面均為一圓面，該收容杯51的內逕自頂端向底端逐漸減小，該收容杯51的頂端的橫截面為發光晶片60的出光面。

第五步，請參見圖7，提供一發光晶片60，將該發光晶片60電性連接至第一電極11及第二電極13；具體的，將該發光晶片60固定於該第一電極11遠離第一擋牆15的一側表面的中部，且位於所述收容杯51的底部。該發光晶片60的兩個電極分別藉由二金屬引線61、62與該第一電極11及第二電極13電性連接。可以理解的，該發光晶片60也可以設置於第二電極13上或直接設置於基板30的凸伸部303的頂端，該發光晶片60還可以藉由倒裝式或共晶的方式與第一電極11及第二電極13電性連接。

第六步，請參見圖8，在該封裝體50的收容杯51內填充螢光粉形成一封裝層53，該封裝層53覆蓋該發光晶片60於該收容杯51的底部。具體的，將螢光粉填充於該收容杯51內，並使螢光粉包覆該發光晶片60，該收容杯51及其周圍的封裝體50共同形成一杯狀結構，該杯狀結構用於將發光晶片60發出的側向光線集中於該收容杯51的頂端的圓面出射，從而提高了該發光二極體1的正向出光強度。

在第二實施例中，第一、第二電極11、13與第一、第二金屬板21、23也可藉由壓模方式形成組合在一起，具體情況如下所述：

步驟一，請參見圖9，提供一厚度相等的第一電極層31及第二電極層33，該第一電極層31及第二電極層33均為矩形的板體，其由金屬導電材料製成。

步驟二，請參見圖10，提供一模具70，該模具70具有一設有二第一通孔711及二第二通孔713的承載部73及複數裝設於該承載部73上的隔擋部75。所述二第一通孔711及二第二通孔713分別位於二相鄰的隔擋部75之間並沿模具70橫向延伸的方向間隔設置，該第一通孔711、第二通孔713均沿該模具70的厚度方向貫穿整個模具70，且均為長方體的穿孔，不同的是，該第一通孔711沿模具70縱向延伸的長度大於第二通孔713沿模具70縱向延伸的長度。二相鄰的隔擋部75相互靠近的兩側邊均為一豎直的平面，其用以抵頂第一電極層31、第二電極層33的相互遠離的二端面，且該隔擋部75沿模具70厚度方向垂直向上延伸的高度應大於或者等於該第一電極層31及第二電極層33的厚度。本實施例中，該隔擋部75為沿模具70的橫向方向延伸的縱截面為矩形的凸塊。不難理解，該隔擋部75也可以為沿模具70橫向方向延伸的縱截面為三角形的凸塊等其他形狀。

步驟三，請一併參見圖11及圖12，將第一電極層31及第二電極層33分別間夾設於二相鄰的隔擋部75之間，並分別對應第一通孔711及第二通孔713，且該第一電極層31及第二電極層33的一側面相對兩端分別抵頂承載部73裝設有隔擋部75的一側表面，然後自第一電極層31及第二電極層33遠離承載部73的一側表面按壓第一電極層31及第二電極層33，使第一電極層31及第二電極層33分別朝向承載部73的第一通孔711及第二通孔713向外凸伸，第一電極層31及第二電極層33受壓而形成一位於承載部73上方的第一電極11及第二電極13，以及分別位於二第一通孔711及二第二通孔713內的二第一凸起結構115及二第二凸起結構117。

步驟四，請參見圖13，豎直向上移除該第一電極11、第二電極13以及分別形成於第一電極11、第二電極13一側表面的二第一凸起結構115及二第二凸起結構117，使之與該模具70分離，並利用切刀或其他切具將該二第一凸起結構115的外側面與第一電極11相應的側面切齊，從而形成位於第一電極11一側表面的二間隔的第一擋牆15；同時也將二第二凸起結構117的外側面與第二電極13相應的側面且齊，從而形成位於第二電極13一側表面的二間隔的第二擋牆17。

在第三實施例中，該第一電極11、第二電極13與第一、第二金屬板21、23還可藉由電鍍的方式組合在一起，具體情況如下所述：

請參見圖14，首先提供一等厚度的第一電極11及一第二電極13，且該第一電極11及第二電極13分別為長方形板體，然後在第一電極11及第二電極13的相對一側表面的相對兩側分別電鍍形成二間隔的第一擋牆15及二間隔的第二擋牆17。

綜上，採用本方法製成的發光二極體1在貼裝時，由於該第一電極11及第二電極13的一側表面相對兩側設置有第一擋牆15及第二擋牆17，使得該第一電極11、第二電極13的一側面及與之相應的第一擋牆15、第二擋牆17外側面同時與電路板貼設，增大了其與電路板的接觸面積，使得二者的接觸更加牢固，同時也增大了其散熱面積，再由於該發光二極體1未與電路板接觸的部分第一電極11、第二電極13、第一擋牆15及第二擋牆17直接外露於空氣中，從而增強了其散熱效果。同時該第一擋牆15及第二擋牆17外露於該發光二極體1的底部，因此可以進行多方位安裝，還可以適應不同的電路板安裝，具有較強的安裝適應性。

1．．．發光二極體

11．．．第一電極

13．．．第二電極

15．．．第一擋牆

17．．．第二擋牆

21．．．第一金屬板

23．．．第二金屬板

25．．．第一組合部

27．．．第二組合部

30．．．基板

31．．．第一電極層

33．．．第二電極層

40．．．基座

50．．．封裝體

51．．．收容杯

53．．．封裝層

60．．．發光晶片

61、62．．．金屬引線

70．．．模具

73．．．承載部

75．．．隔擋部

115．．．第一凸起結構

117．．．第二凸起結構

301．．．主體部

303．．．凸伸部

711．．．第一通孔

713．．．第二通孔

圖1為本發明中的發光二極體製造方法的步驟流程示意圖。

圖2至圖8為本發明第一實施例中的發光二極體製造方法的各步驟示意圖。

圖9至圖13為本法發明第二實施例中的形成發光二極體第一電極、第二電極及第一擋牆、第二擋牆的各步驟示意圖。

圖14為本發明第三實施例中的形成發光二極體第一電極、第二電極及第一擋牆、第二擋牆的步驟示意圖。

Claims (10)

1. 一種發光二極體的製造方法，包括如下步驟：
   提供第一電極、第二電極，在所述第一電極及第二電極的一側表面分別形成第一擋牆及第二擋牆；
   提供基板，將所述第一電極、第二電極結合於所述基板上共同形成基座，所述第一電極、第二電極藉由所述基板相互間隔，所述第一擋牆及第二擋牆間隔設置；
   在所述基座頂端表面上形成開設有收容杯的封裝體，並使所述第一擋牆及第二擋牆外露於所述封裝體的外側面；
   提供發光晶片，將所述發光晶片電性連接至第一電極及第二電極；
   在所述封裝體的收容杯內填充螢光粉形成覆蓋發光晶片於收容杯底部的封裝層，從而形成發光二極體。
2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中：所述第一擋牆及第二擋牆採用蝕刻的方式形成。
3. 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體的製造方法，其中：採用蝕刻的方式形成第一擋牆及第二擋牆包括提供第一金屬板及第二金屬板分別貼設於所述第一電極及第二電極的一側表面上，再採用蝕刻的方式蝕刻所述第一金屬板及第二金屬板以去除部分第一金屬板及部分第二金屬板，從而在所述第一電極及第二電極的一側表面上分別形成第一擋牆及第二擋牆。
4. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中：所述第一擋牆及第二擋牆採用壓模的方式形成。
5. 如申請專利範圍第4項所述的發光二極體的製造方法，其中：採用壓模的方式形成第一擋牆及第二擋牆包括提供第一電極層、第二電極層及模具，所述模具包括承載部及裝設於所述承載部上的隔擋部，所述承載部設有第一通孔及第二通孔，所述第一通孔及第二通孔被所述隔擋部間隔設置，將第一電極層及第二電極層分別夾設於所述隔擋部之間，並分別對應承載部的第一通孔及第二通孔，按壓所述第一電極層及第二電極層，使第一電極層及第二電極層分別朝向承載部的第一通孔及第二通孔凸伸，所述第一電極層及第二電極層受壓而形成位於承載部上方的所述第一電極及第二電極、以及分別位於第一通孔及第二通孔內的第一凸起結構及第二凸起結構，所述第一凸起結構、第二凸起結構分別形成所述第一擋牆、第二擋牆。
6. 如申請專利範圍第5項所述的發光二極體的製造方法，其中：所述第一凸起結構、第二凸起結構分別形成所述第一擋牆、第二擋牆包括將所述第一凸起結構、第二凸起結構的外側面與第一電極、第二電極相應的側面分別切齊。
7. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中：所述第一擋牆及第二擋牆採用直接電鍍的方式形成。
8. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中：所述基板僅夾設於所述第一電極及第二電極之間，或由所述第一電極、第二電極以及第一擋牆、第二擋牆共同夾設。
9. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中：所述第一擋牆及第二擋牆的相對兩端面分別位於所述第一電極及第二電極的一側表面的內側。
10. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中：所述第一擋牆及第二擋牆的一外側面分別與所述第一電極及第二電極相應的一側面平行共面。