TWI462342B - 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及其製造方法。
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。
在實際應用中，需要對發光二極體晶片進行封裝以保護發光二極體晶片。然而在一般的發光二極體晶片的封裝制程中，螢光層通常係用塗抹的方式形成在發光二極體晶片上。然而採用塗抹的方式容易導致螢光層厚度過厚或不均勻，從而導致發光二極體封裝結構出光不均勻，出光效率低。
鑒於此，本發明旨在提供一種螢光層厚度均勻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，包括基板，設置於該基板上的發光二極體晶片，該基板上設有彼此絕緣的第一電極與第二電極，該發光二極體晶片與該第一電極及第二電極分別形成電連接，該發光二極體封裝結構還包括設置在該發光二極體晶片上的透光裝置， 該透光裝置包括兩透明板與夾設於兩透明板之間的螢光層，且該兩透明板相互平行，該發光二極體封裝結構還包括設置於該基板上且密封該發光二極體晶片的透明覆蓋層，該透光裝置直接貼附於該發光二極體晶片的上表面，該透明覆蓋層密封該透光裝置。
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，該基板包括一底板以及設置於該底板上且彼此電性絕緣的多對第一電極與第二電極；在基板上設置複數個發光二極體晶片，且每一發光二極體晶片分別與其對應的第一電極與第二電極電連接；提供一透光裝置，該透光裝置包括兩透明板與夾設於兩透明板之間的螢光層，且該兩透明板相互平行；將透光裝置覆蓋於該複數個發光二極體晶片的上表面；對透光裝置進行微影技術以及蝕刻技術處理，從而使透光裝置直接間隔形成在每一發光二極體晶片的上表面；在基板上設置一透明覆蓋層，該透明覆蓋層密封該複數個發光二極體晶片與間隔設置的透光裝置，最後藉由切割技術得到單個的發光二極體封裝結構。
本發明藉由形成一透光裝置，該透光裝置具有兩透明板與夾設於兩透明板之間的螢光層，且該兩透明板相互平行，再將透光裝置設置於發光二極體晶片上，藉此，可使螢光層的厚度更為均勻，從而使發光二極體封裝結構出光更為均勻。
1、1a‧‧‧發光二極體封裝結構
10‧‧‧基板
11‧‧‧第一電極
12‧‧‧第二電極
13‧‧‧底板
20‧‧‧發光二極體晶片
30、30a‧‧‧透明覆蓋層
40、40a‧‧‧透光裝置
41、41a‧‧‧透明板
42、42a‧‧‧螢光層
131‧‧‧上表面
132‧‧‧下表面
圖1為本發明第一實施例的發光二極體封裝結構的剖面示意圖。
圖2為本發明第一實施例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3為本發明第一實施例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4為本發明第一實施例的發光二極體封裝結構的製造方法步驟三所得到的封裝結構的剖面示意圖。
圖5為本發明第一實施例的發光二極體封裝結構的製造方法步驟四所提供的透光裝置的剖面示意圖。
圖6為本發明第一實施例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。
圖7為本發明第一實施例的發光二極體封裝結構的製造方法步驟六所得到的封裝結構的剖面示意圖。
圖8為本發明第二實施例的發光二極體封裝結構的剖面示意圖。
圖9為本發明第二實施例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10為本發明第二實施例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11為本發明第二實施例的發光二極體封裝結構的製造方法步驟三所提供的透光裝置的剖面示意圖。
圖12為本發明第二實施例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13為本發明第二實施例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。
圖14為本發明第二實施例的發光二極體封裝結構的製造方法步驟六所得到的封裝結構的剖面示意圖。
如圖1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：基板10，發光二極體晶片20，透明覆蓋層30，以及透光裝置40。
基板10包括一底板13以及設置於底板13的相對兩側上的第一電極11與第二電極12。
底板13由絕緣且高熱傳導性的材料製成，如陶瓷或係矽等。於本實施例中，底板13呈矩形的平板，其具有相對的上表面131與下表面132。
第一電極11與第二電極12相對設置且電性絕緣，二者分別自底板13的上表面131穿過底板13延伸至下表面132。第一電極11與第二電極12所用的材料為導電性能較好的金屬材料，如金、銀、銅、鉑、鋁、鎳、錫或鎂中的一種或幾種的合金。
發光二極體晶片20設置於基板10上且分別與第一電極11與第二電極12形成電性連接。本實施例中，發光二極體晶片20係藉由覆晶的方式分別與第一電極11與第二電極12形成電連接的。具體地，發光二極體晶片20設置於第一電極11與第二電極12上方且與第一電極11與第二電極12直接接觸。在其他實施例中，發光二極體晶片20也可直接設置於底板13的上表面131，再藉由打線方式分別與第一電極11與第二電極12電性連接。
透明覆蓋層30設置於基板10的上方且密封發光二極體晶片20。本 實施例中，透明覆蓋層30大致呈平板狀，其長度方向的相對兩側與基板10長度方向的相對兩側大致平齊。
透光裝置40設置於透明覆蓋層30的上方，且透光裝置40的相對兩側與透明覆蓋層30的相對兩側平齊。透光裝置40包括兩平行設置的透明板41與夾設於兩透明板41之間的螢光層42，透明板41的長度與螢光層42的長度相同。透明板41的厚度較螢光層42的厚度厚。本實施例中，螢光層42的厚度小於100um，透明板41為透明的陶瓷板體，可以理解地，透明板41也可為其他透明的硬質板體。
發光二極體封裝結構1中透光裝置40設置在發光二極體晶片20上，且透光裝置40具有兩透明板41與夾設於兩透明板41之間的螢光層42，兩透明板41相互平行，藉此，可使螢光層42的厚度更為均勻，從而使發光二極體封裝結構1出光更為均勻，出光效率高。
以下，將結合其他附圖對本發明第一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。
請參閱圖2，首先提供一長條形的基板10。基板10包括一底板13以及沿底板13的長度方向上並排設置的多對第一電極11與第二電極12。底板13由絕緣且高熱傳導性的材料製成，如陶瓷或係矽等。本實施例中，底板13呈矩形的平板，其具有相對的上表面131與下表面132。每一對第一電極11與第二電極12相對設置且相互之間電性絕緣，二者分別自底板13的上表面131穿過底板13延伸至下表面132。第一電極11與第二電極12所用的材料為導電性能較好的金屬材料，如金、銀、銅、鉑、鋁、鎳、錫或鎂中的一種或幾種的合金。
請參閱圖3，在基板10上設置複數個發光二極體晶片20，且每個發光二極體晶片20均設置在底板13上並與對應的第一電極11與第二電極12形成電連接。本實施例中，每個發光二極體晶片20藉由覆晶的方式與分別與第一電極11與第二電極12形成電連接。
請參閱圖4，在多對第一電極11與第二電極12的上方設置一透明覆蓋層30，透明覆蓋層30密封該複數個發光二極體晶片20。本實施例中，透明覆蓋層30大致呈平板狀，其長度方向的相對兩側與基板10長度方向的相對兩側大致平齊。
請參閱圖5，提供一透光裝置40。透光裝置40包括兩平行設置的透明板41與夾設於兩透明板41之間的螢光層42，透明板41的長度與螢光層42的長度相同且均與透明覆蓋層30的長度相等。透明板41的厚度較螢光層42的厚度厚，本實施例中，螢光層42的厚度小於100um，透明板41為透明的陶瓷板體，可以理解地，透明板41也可為其他透明的硬質板體。
請參閱圖6，將透光裝置40覆蓋於透明覆蓋層30的上方，並使透光裝置40於長度方向的相對兩側與透明覆蓋層30於長度方向的相對兩側平齊。
請參閱圖7，藉由微影技術以及蝕刻技術對相鄰的兩對第一電極11與第二電極12之間的透光裝置40與透明覆蓋層30進行處理，再藉由切割技術形成如圖1所示的發光二極體封裝結構1。
本發明藉由在發光二極體晶片20上形成一透光裝置40，透光裝置40具有兩透明板41與夾設於兩透明板41之間的螢光層42，兩透明板41相互平行，藉此，可使螢光層42的厚度更為均勻。
如圖8所示，其所示為本發明第二實施例提供的發光二極體封裝結構1a。發光二極體封裝結構1a與本發明第一實施例提供的發光二極體封裝結構1大致相同，其區別僅在於：透光裝置40a直接設置於發光二極體晶片20的上表面，且透光裝置40a的長度較發光二極體晶片20的長度小，透明覆蓋層30a設置於第一電極11與第二電極12的上方且密封發光二極體晶片20與透光裝置40a。
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1a的製造方法進行詳細說明。
請參閱圖9，首先提供一長條形的基板10。基板10包括一底板13以及沿底板13的長度方向上並排設置的多對第一電極11與第二電極12。底板13由絕緣且高熱傳導性的材料製成，如陶瓷或係矽等。本實施例中，底板13呈矩形的平板，其具有相對的上表面131與下表面132。每一對第一電極11與第二電極12相對設置且相互之間電性絕緣，二者分別自底板13的上表面131穿過底板13延伸至下表面132。第一電極11與第二電極12所用的材料為導電性能較好的金屬材料，如金、銀、銅、鉑、鋁、鎳、錫或鎂中的一種或幾種的合金。
請參閱圖10，在基板10上設置複數個發光二極體晶片20，且每個發光二極體晶片20均設置在基板10上並與對應的第一電極11與第二電極12形成電連接。本實施例中，每個發光二極體晶片20係藉由覆晶方式分別與第一電極11與第二電極12形成電連接。
請參閱圖11，提供一透光裝置40a。透光裝置40a包括兩平行設置的透明板41a與夾設於兩透明板41a之間的螢光層42a，透明板41a的長度與螢光層42a的長度相同。透明板41a的厚度較螢光層42a 的厚度厚。本實施例中，螢光層42a的厚度小於100um，透明板41a為透明的陶瓷板體，可以理解地，透明板41a也可為其他透明的硬質板體。
請參閱圖12，將透光裝置40a覆蓋於複數個發光二極體晶片20的上方，並使透光裝置40a於長度方向的相對兩側與基板10於長度方向的相對兩側平齊。
請參閱圖13，對透光裝置40a進行微影技術以及蝕刻技術處理，從而使透光裝置40a直接間隔形成在每個發光二極體晶片20的上表面。
請參閱圖14，在基板10上形成透明覆蓋層30a，透明覆蓋層30a密封該複數個發光二極體晶片20與透光裝置40a。本實施例中，透明覆蓋層30a大致呈平板狀，其長度方向的相對兩側與基板10長度方向的相對兩側平齊。此時，再藉由切割技術可得到如圖8所示的發光二極體封裝結構1a。
本發明藉由在發光二極體晶片20上形成一透光裝置40a，透光裝置40a具有兩透明板41a與夾設於兩透明板41a之間的螢光層42a，兩透明板41a相互平行，藉此，可使螢光層42a的厚度更為均勻，從而使發光二極體封裝結構1a出光更為均勻，出光效率高。
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‧‧‧第一電極
12‧‧‧第二電極
13‧‧‧底板
20‧‧‧發光二極體晶片
30‧‧‧透明覆蓋層
40‧‧‧透光裝置
41‧‧‧透明板
42‧‧‧螢光層
131‧‧‧上表面
132‧‧‧下表面

Claims (6)

  1. 一種發光二極體封裝結構，包括基板，設置於該基板上的發光二極體晶片，該基板上設有彼此絕緣的第一電極與第二電極，該發光二極體晶片與該第一電極與第二電極分別形成電連接，該發光二極體封裝結構還包括設置在該發光二極體晶片上的透光裝置，該透光裝置包括兩平行的透明板與夾設於兩透明板之間的螢光層，該發光二極體封裝結構還包括設置於該基板上且密封該發光二極體晶片的透明覆蓋層，該透光裝置直接貼附於該發光二極體晶片的上表面，該透明覆蓋層密封該透光裝置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，該基板還包括一絕緣且具有高熱傳導性的底板，該第一電極與第二電極設置在該底板上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，該發光二極體晶片藉由覆晶的方式分別與該第一電極與第二電極形成電連接。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，該螢光層的厚度小於100um。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，該透明板為透明的陶瓷板體。
  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，該基板包括一底板以及設置於該底板上且彼此電性絕緣的多對第一電極與第二電極；在基板上設置複數個發光二極體晶片，且每一發光二極體晶片分別與其對應的第一電極與第二電極電連接；提供一透光裝置，該透光裝置包括兩透明板與夾設於兩透明板之間的螢光層，且該兩透明板相互平行； 將透光裝置貼附於該複數個發光二極體晶片的上表面；藉由微影技術以及蝕刻技術對透光裝置進行處理，從而使透光裝置直接間隔形成在每一發光二極體晶片的上表面；在基板上設置一透明覆蓋層，該透明覆蓋層密封該複數個發光二極體晶片與間隔設置的透光裝置，最後藉由切割技術得到單個的發光二極體封裝結構。
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