TWI475727B - 發光二極體封裝製造方法及其封裝結構 - Google Patents

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Description

發光二極體封裝製造方法及其封裝結構
本發明涉及一種發光二極體封裝製造方法及其封裝結構，尤其涉及一種以模具以及真空裝置的加壓吸覆方式形成敷形塗層(Conformal coating)螢光層的發光二極體封裝製造方法及其封裝結構。
LED產業係近幾年最受矚目的產業之一，發展至今，LED產品已具有節能、省電、高效率、反應時間快、壽命週期時間長、且不含汞、具有環保效益等優點。然而，由於LED結構的封裝製程會直接影響到其使用性能與壽命，例如在光學控制方面，可以藉由封裝製程提高出光效率以及優化光束分佈。目前在LED晶片上以點膠方式設置摻混有螢光粉的封膠，雖然該膠體與該螢光粉具有提高LED發光效率作用，但由於該點膠方式較難控制該封膠的形狀及厚度，將會導致LED出光的色彩不一致，出現偏藍光或者偏黃光。有關該封膠的形狀及厚度難以控制的問題，雖然可以藉由模造的方式解決，但這會增加製程以及成本。此外，該螢光粉封膠直接塗佈於LED晶片上，由於存在有光散射的問題會使出光效率較低。所以如何從半導體的封裝製程中形成敷形塗層使出光的顏色更加均勻，需要持續進行研究改善。
有鑒於此，有必要提供一種具有敷形塗層的發光二極體封裝製造方法及其封裝結構。
一種發光二極體封裝製造方法，其包括以下的步驟，提供一載板，該載板具有孔洞設置，在該載板上承載一基板，該基板上設置一電路結構以及複數發光二極體晶粒，貼覆一螢光層，以一模具以及一真空裝置使該螢光層在該發光二極體晶粒上形成敷形塗層，蝕刻該螢光層，以微影製程蝕刻該螢光層，使該電路結構與該發光二極體晶粒揭露出電連接的位置，提供一導電線，連接該電路結構與該發光二極體晶粒的電連接位置，及形成一封裝層並切割該基板，該封裝層覆蓋該螢光層以及該導電線，經切割該基板後形成複數封裝結構。
上述的發光二極體封裝製造方法中，由於貼覆的該螢光層係為厚度均勻的薄膜層，該載板承載該基板以及該發光二極體晶粒後，就可藉由該模具以及該真空裝置使該螢光層覆蓋在該發光二極體晶粒上，便捷地使該螢光層在該發光二極體晶粒上形成敷形塗層，從而該發光二極體封裝結構的出光顏色更加均勻。
10‧‧‧封裝結構
12‧‧‧基板
13‧‧‧導電線
14‧‧‧電路結構
16‧‧‧發光二極體晶粒
18‧‧‧螢光層
19‧‧‧封裝層
142‧‧‧第一電極
144‧‧‧第二電極
162‧‧‧第一電極襯墊
164‧‧‧第二電極襯墊
182‧‧‧孔洞
A‧‧‧載板
B‧‧‧模具
C‧‧‧真空裝置
圖1係本發明發光二極體封裝製造方法的步驟流程圖。
圖2係對應圖1提供一載板步驟的剖視圖。
圖3係對應圖1貼覆一螢光層步驟的剖視圖。
圖4係對應圖1蝕刻該螢光層步驟的剖視圖。
圖5係對應圖1提供一導電線步驟的剖視圖。
圖6係對應圖1形成一封裝層並切割該基板步驟的剖視圖。
圖7係本發明發光二極體封裝結構的剖視圖。
下面將結合附圖對本發明作一具體介紹。
請參閱圖1，所示為本發明發光二極體封裝製造方法的步驟流程圖，其包括以下的步驟；S11提供一載板，該載板具有孔洞設置，在該載板上承載一基板，該基板上設置一電路結構以及複數發光二極體晶粒，S12貼覆一螢光層，以一模具以及一真空裝置使該螢光層在該發光二極體晶粒上形成敷形塗層，S13蝕刻該螢光層，以微影製程蝕刻該螢光層，使該電路結構與該發光二極體晶粒揭露出電連接的位置，S14提供一導電線，連接該電路結構與該發光二極體晶粒的電連接位置，及S15形成一封裝層並切割該基板，該封裝層覆蓋該螢光層以及該導電線，經切割該基板後形成複數封裝結構。
該步驟S11提供一載板A，該載板A具有孔洞設置，在該載板A上承載一基板12，該基板12上設置一電路結構14以及複數發光二極體 晶粒16，該載板A因為具有孔洞的設置，因此該載板A兩側空間的空氣係可以透過孔洞相互流通。該基板12上的該電路結構14包括複數第一電極142以及複數第二電極144，該第一電極142以及該第二電極144在該基板12上以一對一的相對設置(如圖2所示)。該發光二極體晶粒16設置在該第一電極142上，該發光二極體晶粒16上具有一第一電極襯墊162以及一第二電極襯墊164，該第一、二電極襯墊162、164具有不同的極性。該第一、二電極襯墊162、164分別為N型電極襯墊以及P型電極襯墊。
該步驟S12貼覆一螢光層18，以一模具B以及一真空裝置C使該螢光層18在該發光二極體晶粒16上形成敷形塗層(Conformal coating)，該模具B設置在該載板A上並與外界空氣相通，該真空裝置C自該模具B的底部該載板A的下方一側吸取空氣。該模具B內設置該螢光層18，該螢光層18係為厚度均勻的薄膜層，位於該模具B的上、下模之間，並覆蓋於該載板A的上方。該真空裝置C在該載板A下方一側吸取空氣，能藉由該載板A孔洞吸出該螢光層18與該載板A之間的空氣，從而該螢光層18將緊密的貼覆於該基板12以及該發光二極體晶粒16上。該螢光層18以厚度均勻的薄膜層緊密貼覆於該發光二極體晶粒16，就直接在該發光二極體晶粒16周圍形成敷形塗層(如圖3所示)，使該敷形塗層的製作極為便捷同時穩定。該貼覆一螢光層18步驟中進一步包括加壓以及硬化該螢光層18步驟，其中加壓步驟係在該模具B上以加壓裝置(圖中未標示)對該螢光層18施加高壓，該螢光層18將更快速且又緊密地貼覆於該發光二極體晶粒16。硬化步驟係在該螢光層18貼覆於該發光二極體晶粒16後，於該模具B拆除前或拆除後，以加溫烘烤方式使該螢光層18硬化。
該步驟S13蝕刻該螢光層18，以微影製程蝕刻該螢光層18，使該電路結構14與該發光二極體晶粒16揭露出電連接的位置，該螢光層18在貼覆於該基板12以及該發光二極體晶粒16並硬化後，同時覆蓋該基板12上的該電路結構14。微影製程蝕刻係提供一圖案化光敏電阻層(Photo-resistance layer)以及一紫外光光源(圖中未標示)進行蝕刻。該圖案化光敏電阻層設置於該基板12上方，並在相對於該電路結構14與該發光二極體晶粒16的電連接位置上形成有開孔。該紫外光光源位於該圖案化光敏電阻層的上方，該紫外光光源透過該圖案化光敏電阻層的開孔對該螢光層18照射，就可除去該圖案化光敏電阻層開孔處的該螢光層18，而在該螢光層18上形成相對於該圖案化光敏電阻層開孔的孔洞182，該孔洞182揭露出該電路結構14與該發光二極體晶粒16的電連接位置。該電路結構14的電連接位置係在該第一、二電極142、144上，該發光二極體晶粒16的電連接位置係在該第一、二電極襯墊162、164上(如圖4所示)。
該步驟S14提供一導電線13，連接該電路結構14與該發光二極體晶粒16的電連接位置，該導電線13在該螢光層18揭露出的該電路結構14與該發光二極體晶粒16電連接位置進行電性連接。請參閱圖5所示，由該發光二極體晶粒16不同極性的該第一、二電極襯墊162、164，分別連接該電路結構14的該第一、二電極142、144。該第一電極襯墊162電性連接該發光二極體晶粒16設置的該第一電極142。該第二電極襯墊164電性連接與該第一電極142相對設置的該第二電極144。該導電線13使相對設置的該第一、二電極142、144分別電性連接該第一、二電極襯墊162、164，達成該發光二極體晶粒16與該電路結構14的電性連接。
該步驟S15形成一封裝層19並切割該基板12，該封裝層19覆蓋該螢光層18以及該導電線13，經切割該基板12後形成複數封裝結構10。該基板12的切割係包括形成的該封裝層19以及該螢光層18，並在該導電線13非相對電性連接的該第一、二電極142、144之間進行(如圖6中虛線所示)，用以直接分割出複數封裝結構10。該封裝結構10內的該發光二極體晶粒16周圍，形成敷形塗層的該螢光層18，能使該封裝結構10出光顏色更加的均勻。
上述發光二極體封裝製造方法製造的封裝結構10，包括一基板12、一發光二極體晶粒16、一螢光層18以及一封裝層19。該基板12上設置一第一電極142以及一第二電極144，該發光二極體晶粒設16置在該第一電極142上，並與該第一、二電極142、144達成電性連接，該螢光層18以敷形塗層覆蓋該發光二極體晶粒16以及該第一、二電極142、144，該封裝層19覆蓋該螢光層18(如圖7所示)。該發光二極體晶粒16上具有一第一電極襯墊162以及一第二電極襯墊164，該第一、二電極襯墊162、164具有不同的極性。該第一電極襯墊162以及該第二電極襯墊164分別藉由一導電線13電性連接該第一電極142以及該第二電極144。該導電線13係透過該螢光層18在該第一、二電極襯墊162、164以及該第一、二電極142、144處具有的孔洞182進行電性連接。敷形塗層的該螢光層18在該發光二極體晶粒16的周圍設置，使該封裝結構10出光顏色更加的均勻。
綜上，本發明發光二極體封裝製造方法，該螢光層18以厚度均勻的薄膜層利用模具以及真空裝置直接貼覆在該發光二極體晶粒16上，並藉由光微影蝕刻技術揭露出電連接位置，使該導電線13可 以方便進行電性連接，具有製程簡單、成本低、可以有效提升封裝結構出光顏色均勻的效能。
應該指出，上述實施例僅為本發明的較佳實施方式，本領域技術人員還可在本發明精神內做其他變化。這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。

Claims (12)

  1. 一種發光二極體封裝製造方法，其包括以下的步驟：提供一載板，該載板具有孔洞設置，在該載板上承載一基板，該基板上設置一電路結構以及複數發光二極體晶粒，貼覆一螢光層，以一模具以及一真空裝置使該螢光層在該發光二極體晶粒上形成敷形塗層，蝕刻該螢光層，以微影製程蝕刻該螢光層，使該電路結構與該發光二極體晶粒揭露出電連接的位置，提供一導電線，連接該電路結構與該發光二極體晶粒的電連接位置，及形成一封裝層並切割該基板，該封裝層覆蓋該螢光層以及該導電線，經切割該基板後形成複數封裝結構。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝製造方法，其中，該提供一載板步驟中，該基板上的該電路結構包括複數第一電極以及複數第二電極，該第一電極以及該第二電極在該基板上以一對一的相對設置，該第一電極上設置該發光二極體晶粒。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝製造方法，其中，該提供一載板步驟中，該發光二極體晶粒上具有一第一電極襯墊以及一第二電極襯墊，該第一、二電極襯墊具有不同的極性。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體封裝製造方法，其中，該第一、二電極襯墊分別為N型電極襯墊以及P型電極襯墊。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝製造方法，其中，該貼覆一螢光層步驟中，該模具設置在該載板上並與外界空氣相通，該真空裝置自該模具的底部該載板的下方一側吸取空氣。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的發光二極體封裝製造方法，其中，該模具內設置該螢光層，該螢光層係為厚度均勻的薄膜層，位於該模具的上、下模之間，並覆蓋於該載板的上方。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的發光二極體封裝製造方法，其中，該真空裝置在該載板下方一側吸取空氣，藉由該載板孔洞吸出該螢光層與該載板之間的空氣，該螢光層緊密的貼覆於該基板以及該發光二極體晶粒。
  8. 如申請專利範圍第5項所述的發光二極體封裝製造方法，其中，該貼覆一螢光層步驟中，進一步包括加壓以及硬化該螢光層步驟，該加壓步驟係在該模具上以加壓裝置對該螢光層施加高壓，該硬化步驟係在該螢光層貼覆於該發光二極體晶粒後，於該模具拆除前或拆除後，以加溫烘烤方式使該螢光層硬化。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝製造方法，其中，該蝕刻該螢光層步驟中，該微影製程蝕刻係提供一圖案化光敏電阻層以及一紫外光光源，該圖案化光敏電阻層設置於該基板上方，並在相對於該電路結構與該發光二極體晶粒的電連接位置上形成有開孔，該紫外光光源透過該圖案化光敏電阻層的開孔對該螢光層照射。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝製造方法，其中，該蝕刻該螢光層步驟中，該電路結構的電連接位置係在該第一、二電極上，該發光二極體晶粒的電連接位置係在該第一、二電極襯墊上。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝製造方法，其中，該提供一導電線步驟中，該導電線使相對設置的該第一、二電極分別電性連接該第一、二電極襯墊，達成該發光二極體晶粒與該電路結構的電性連接。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝製造方法，其中，該形成一封裝層並切割該基板步驟中，該基板的切割係包括該封裝層以及該螢光層，並在該導電線非相對電性連接的該第一、二電極之間進行。
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