TWI484669B - 發光元件之封裝方法 - Google Patents

Description

發光元件之封裝方法

本發明係有關於半導體元件之封裝方法，尤指一種發光二極體之發光元件之封裝方法。

發光二極體(Light Emitting Diode,LED)為一半導體元件，其主要是透過半導體化合物將電能轉換為光能，以達到發光的效果。因此，相較於傳統將熱能轉換為光能之白熾燈管、燈泡而言，發光二極體具有壽命長、耗電量低與轉換效率高等優點。

發光二極體初期主要作為指示燈、交通號誌與招牌看板等，而當白光發光二極體出現後，才開始被應用於照明領域。目前一般最常見之白光發光二極體主要為利用藍光發光二極體發出的部分光線激發黃色螢光粉使產生黃光，前述黃光與藍光發光二極體發出的其它部分光線混光後以產生白光光線。

配合參閱第一圖，為習知之發光元件之封裝方法流程圖。步驟S100，將磊晶完成並經切割後之複數發光晶粒設置於具有延展性的一透光膜上，各該發光晶粒可供產生藍光。

步驟S102，利用擴晶治具以均勻地擴張該透光膜，藉以拉開相鄰之二發光晶粒間的距離，使便於後續流程進行。

步驟S104，將一個或多個發光晶粒固定於一基板上。

步驟S106，設置至少一焊線於各該發光晶粒及該基板之間，使該發光晶粒與該基板形成電性連接。

步驟S108，設置一螢光膠材於各該發光晶粒上，該螢光膠材包含一透光膠及設置於該透光膠內之螢光粉，該螢光粉經激發後可供產生黃光。該發光晶粒導通時發出的部分藍光係激發螢光粉使產生黃光，前述黃光與該發光晶粒發出的其它部分藍光混光後就可以產生白光。

在此，要說明的是，假若發光晶粒為覆晶(flip chip)形式之發光晶粒時，可以省略步驟S106，並於步驟S104中使該發光晶粒與該基板形成電性連接。

然而，利用前述方法形成之發光元件係於固晶完成之後再於該發光晶粒上覆蓋該螢光膠材，如此一來，可能使得位於基板上的多個發光晶粒具有不同色溫值，進而導致色溫的不集中性。

鑒於先前技術所述，本發明之一目的，在於提供一種發光元件之封裝方法，該發光元件之封裝方法係於擴晶之後、固晶之前於發光晶粒上設置螢光膠材，藉以有效地控制該發光元件的色溫。

為達上述目的，本發明提供一種發光元件之封裝方法，發光元件之封裝方法包含下列步驟：a)將複數發光晶粒設置於一透光膜上；b)均勻地擴張該透光膜，以拉開該等發光晶粒間的距離；c)覆蓋一螢光膠材於該等發光晶粒上；d)將其中之至少一發光晶粒固定於一基板上。

<先前技術>

S100~S106‧‧‧發光元件之封裝流程

<本發明>

30‧‧‧發光晶粒

32‧‧‧透光膜

34‧‧‧固定環

36‧‧‧螢光膠材

38‧‧‧基板

39‧‧‧焊線

50‧‧‧鋼板

52‧‧‧貫穿孔

54‧‧‧刮板

S200~S204‧‧‧發光元件之封裝流程

S600~S604‧‧‧螢光膠材設置流程

第一圖為習知之發光元件之封裝方法流程圖。

第二圖為本發明之發光元件之封裝方法流程圖。

第三圖至第十三圖為本發明之發光元件之封裝方法之製作流程示意圖。

第十四圖為本發明之螢光膠層之設置方法流程圖。

茲有關本發明之技術內容及詳細說明，現配合圖式說明如下：配合參閱第二圖，為本發明之發光元件之封裝方法之流程圖。發光元件可例如(但不限定於)發光二極體。

步驟S200(配合參閱第三圖)，將磊晶完成並經切割後之複數發光晶粒30設置於一透光膜32上，該等發光晶粒30係呈緊密排列，亦即相鄰二發光晶粒30間的距離極微小。該透光膜32是使用具有極佳延展性的材料製作而成，以較佳實施例而言，該透光膜32為藍膜(blue tape)。

步驟S202(配合參閱第四圖)，將該等發光晶粒30及該透光膜32放置於擴晶治具(未圖示)上，利用擴晶治具使透光膜32向外均勻擴張，藉以拉開附著於該透光膜32上之該等發光晶粒30間的距離。於擴晶完成後，利用一固定環34固定經擴張後的透光膜32，如第五圖所示。

步驟S204，設置一螢光膠材36於該等發光晶粒30上，該螢光膠材36係供與發光晶粒30發出的部分光線發生波長轉換並產生一波長 轉換光線。

於設置該螢光膠材36於該等發光晶粒30上時，係包含如第十四圖所示之複數步驟。

步驟S600(配合參閱第六圖)，提供一鋼板50，該鋼板50上形成有複數貫穿孔52。該鋼板50係設置於該透光膜32上，並使該等發光晶粒30容置於該等貫穿孔52中。該等貫穿孔52的尺寸可以等於該等發光晶粒30的尺寸，如第七A圖所示；或者，該等貫穿孔52的尺寸也可以大於該等發光晶粒30的尺寸，如第七B所示。

接著，使用網版印刷使該螢光膠材36附著於該等發光晶粒30上。其中，該螢光膠材36可以藉由噴塗或刷塗方式使附著於該等發光晶粒30上，其中噴塗是將一填充有螢光膠材36的噴瓶設置於鋼板50上，藉由按壓噴瓶以使該螢光膠材36噴出，該螢光膠材36係通過該等穿孔52而附著於該等發光晶粒30上。另外，使用刷塗方式設置螢光膠材於該等發光晶粒的實施態樣係如下所述：配合參閱第十四圖的步驟S602以及第八圖，設置一螢光膠材36於該鋼板50上。該螢光膠材36係至少包含一透光樹脂及均勻地位於該透光樹脂內之螢光物質。

步驟S604(配合參閱第九圖)，利用一刮板54刮抹該螢光膠材36，使該螢光膠材36可以通過該等貫穿孔52而附著於該等發光晶粒30上，如第十A圖及第十B圖所示。其中，第十A圖為對應第七A圖所示之實施範例，亦即該鋼板50之該等貫穿孔52的尺寸等於該等發光晶粒30的尺寸；第十B圖為對應第七B圖所示之實施範例，亦即該鋼板50之該等貫穿孔52的尺寸大於該等發光晶粒30的尺寸。

步驟S606，移除該鋼板30及該刮板54，使留下附著該螢光膠材36之該等發光晶粒10，如第十一A圖及第十一B圖所示。其中第十一A圖為對應第十A圖之實施範例，且該螢光膠材36僅覆蓋於該發光晶粒30的上表面；第十一B圖為對應第十圖B之實施範例，且該螢光膠材36係包覆該發光晶粒30。

將螢光膠材36設置於該發光晶片30上之後，係進行步驟S206(如第二圖所示)並配合參閱第十二圖，將設有螢光膠材36之一個或多個發光晶粒30固定於一基板38上，且前述之一個或多個發光晶粒30可與該基板38形成電性連接。

在此要說明的是：當該發光晶粒30為覆晶式結構之發光晶粒時，該發光晶粒30可於步驟S206中就與該基板38形成電性連接；因此，藉由前述步驟S200至S206就可完成覆晶式結構之發光元件的封裝。

假若該發光晶粒30非為覆晶式結構時(亦即發光晶粒30為垂直式結構封裝或水平式結構封裝)，則於步驟S600中，該鋼板30必須遮蔽各該發光晶粒30之電極300位置，使該透光膠材36覆蓋於該發光晶粒30上，並使該等電極300裸露於該螢光膠材36之外，如第十三圖所示；再者，於步驟S206之後，必須更包含一步驟S208，設置至少一焊線39於各該發光晶粒30之該等電極及該基板38之間，以使各該發光晶粒30與該基板38形成電性連接；因此，藉由前述步驟S200至S208就可完成非覆晶式結構之發光元件的封裝。

綜合以上所述，本發明之發光元件之封裝方法係於發光晶粒30完成擴晶之後、固晶之前設置螢光膠材36，如此一來，可以於固晶 之前就進行色溫的檢測，藉以有效地控制發光元件的色溫；之後，再將完成色溫檢測之多個具有相同色溫之發光晶粒30固晶於基板38上，使提高發光元件的色溫集中性。

然以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。

S200~S208‧‧‧發光元件之封裝流程

Claims (8)

1. 一種發光元件之封裝方法，包含：a)將複數發光晶粒設置於一透光膜上，其中該透光膜是使用具有延展性的材料製作而成；b)均勻地擴張該透光膜，以拉開該等發光晶粒間的距離；c)將一鋼板設置於該透光膜上，該鋼板上形成有複數貫穿孔，使該等發光晶粒容設於該等貫穿孔中；d)利用網版印刷使該螢光膠材附著於該等發光晶粒上；e)移除該鋼板；以及f)將其中之至少一設有螢光膠材的發光晶粒固定於一基板上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件之封裝方法，其中該等貫穿孔的尺寸等於該等發光元件的尺寸。
3. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件之封裝方法，其中該等貫穿孔的尺寸大於該等發光元件的尺寸。
4. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件之封裝方法，於步驟d之後，更包含一步驟：e)電性連接該基板及該發光晶粒。
5. 如申請專利範圍第4項所述之發光元件之封裝方法，其中該發光晶粒直接地電連接於該基板。
6. 如申請專利範圍第4項所述之發光元件之封裝方法，其中該發光晶粒通過至少一焊線而電連接於該基板。
7. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件之封裝方法，於步驟b之後 ，更包含：b1)利用一固定環固定經擴張後之透光膜。
8. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件之封裝方法，其中該螢光膠材包覆該發光晶粒。