TWI542047B - 發光二極體封裝結構之製法 - Google Patents

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Description

發光二極體封裝結構之製法
本揭露係有關一種塗層結構，尤指一種發光二極體封裝結構之製法。
隨著電子產業的蓬勃發展，電子產品在型態上趨於輕薄短小，在功能上則逐漸邁入高性能、高功能、高速度化的研發方向。其中，發光二極體(Light Emitting Diode,LED)因具有壽命長、體積小、高耐震性及耗電量低等優點，故廣泛地應用於照光需求之電子產品中，因此，於工業上、各種電子產品、生活家電之應用日趨普及。
如第1A圖所示，通常，LED元件11接置於基板10上時，LED元件11之上表面及其於相鄰之四個，但不限於四個之側面11c皆為發光側。復參閱第1B及1C圖，係分別揭示習知LED封裝件以導線14或覆晶方式電性連接LED元件11與基板10之剖面圖。然而，如前所述，LED元件11具有五個發光側。因此，不論是何種結構之LED封裝件，當透光之封裝膠體12包覆該LED元件11後，LED元件11的各個發光側上，隨著封裝膠體12各位置與LED元件11之角度不同，導致各位置的色溫隨之變化，進而影響LED封裝件之光色品質。
其後，業界發展出如第1D圖揭示之習知LED封裝件1。該LED封裝件1係於一基板10上形成有一反射杯100，該反射杯100表面具有反射塗層，並設置一LED元件11於該反射杯100中，且該LED元件11利用複數導線14電性連接該基板10，再以封裝膠體12包覆該LED元件11。之後，形成一螢光層13於該封裝膠體12上，且形成一透鏡15於該螢光層13上。
雖然，習知LED封裝件1利用反射杯100及螢光層13使LED封裝件1之出光面朝上，以解決色溫大幅變化的問題，但因該螢光層13形成封裝膠體12上，反而造成螢光層13不易散熱的問題，導致螢光層內的螢光物質變質，影響光色品質，或造成發光效率降低等問題。
因此，如何有效解決色溫隨角度變化，改善LED封裝件光色品質，仍為目前亟欲解決的課題。
一種發光二極體封裝結構之製法，包括：於一承載件上設置至少一發光元件，其中，該發光元件具有相對之第一側和第二側、及複數連接該第一側和第二側之第三側，且該發光元件以該第二側設於該承載件上；以及於該發光元件之第三側上形成反射材，以作為反射膜。
於一具體實施例中，復包括於該第一側上形成反射膜。
於一具體實施例中，該發光元件之第二側具有複數電極墊，且該製法復包括移除該承載件。
於又一具體實施例中，該發光元件之第二側具有複數電極墊，且該發光元件之第一側具有暫存層，如光阻材料，例如，聚醋 酸乙烯或聚乙烯醇等材料，該製法復包括於形成該反射材後移除該第一側上之暫存層；以及切割該反射膜之步驟。
於另一具體實施例中，該發光元件之第二側具有複數電極墊，且該發光元件之第一側上具有暫存層，且該製法復包括於形成反射膜後，移除該第一側上之暫存層及反射膜；於該第一側上形成螢光層；以及切割該反射膜之步驟。
於一具體實施例中，該發光元件之第一側具有複數電極墊，且該製法復包括於該第一側上形成反射膜；以及切割該反射膜之步驟。再者，復可包括於該發光元件之第二側上形成螢光層。
於另一具體實施例中，該發光元件之第一側上具有暫存層，且該製法復包括於該第一側上形成反射膜後，移除該暫存層及其上之反射膜，且其中，該發光元件之第一側或第二側為發光側。
於又一具體實施例中，該承載件係金屬架，該發光元件係晶圓，是以，該發光二極體封裝結構之製法復包括：在形成該反射材之前，先於複數縱向和橫向方向上切割該晶圓，以得到複數晶片；以噴塗方式形成該反射膜；以及切割該反射膜及承載件，以得到複數發光二極體封裝件。
此外，於再一具體實施例中，該晶圓係固接於該承載件上，該晶圓上表面具有暫存層，且切割該晶圓之步驟復包括在該縱向或橫向方向上切穿該承載件，以形成複數貫穿孔，又，該發光二極體封裝結構之製法復包括：令該反射材經由該貫穿孔，形成包覆各該晶片之反射膜；移除各該晶片上之暫存層及反射膜；以及切割該承載件，以得到複數發光二極體封裝件。
於另一具體實施例中，該承載件係金屬架，且該金屬架係具 有複數彼此平行且貫穿之開槽，又，該發光元件係上表面具有暫存層之晶圓，該發光二極體封裝結構之製法復包括：於形成該反射材之前，切割該晶圓，以得到複數晶片，其中，各該晶片係跨接於各該開槽上；形成該反射膜；移除各該晶片上之暫存層及反射膜；以及切割該承載件，以得到複數發光二極體封裝件。
於另一具體實施例中，該承載件係金屬架，且該金屬架係具有複數彼此平行且貫穿之開槽，又，該發光元件係為晶片，且數量為複數個，並跨接於各該開槽上，且各該晶片上表面具有暫存層，該製法復包括：形成該反射膜，以包覆各該晶片；移除各該晶片上之暫存層及反射膜；以及切割該承載件，以得到複數發光二極體封裝件。
由上可知，本發明發光二極體封裝結構之製法，係利用晶片級封裝方式，在承載件上設置發光元件，再形成厚度極薄之反射膜，故能大幅縮減該封裝結構之厚度與寬度，以符合微小化之需求。
再者，該發光元件之側面並非以封裝膠體包覆而是接觸該反射層，使該發光元件之側面之光經反射由第一側或第二側出去，有效解決色溫隨角度變化，以提升光色品質。
1‧‧‧LED封裝件
10‧‧‧基板
100‧‧‧反射杯
11‧‧‧LED元件
11c‧‧‧側面
12‧‧‧封裝膠體
13‧‧‧螢光層
14‧‧‧導線
15‧‧‧透鏡
20‧‧‧承載件
201‧‧‧軟質層
202‧‧‧貫穿孔
202’‧‧‧開槽
21‧‧‧發光元件
21’‧‧‧晶圓
21’’‧‧‧晶片
21a‧‧‧第一側
21b‧‧‧第二側
21c‧‧‧第三側
21d‧‧‧切割道
210‧‧‧電極墊
22‧‧‧反射膜
23‧‧‧螢光層
24‧‧‧暫存層
21c’‧‧‧第三側
25‧‧‧透明層
26‧‧‧承載膜
第1A圖係LED元件之發光側示意圖；第1B及1C圖分別打線和覆晶式LED封裝件之剖面圖；第1D圖係習知具有反射杯之LED封裝件之剖面圖；第2A至2C圖係顯示本發明發光二極體封裝結構之製法的剖視示意圖，其中，發光元件之第二側係發光側； 第2D至2E圖係顯示本發明發光二極體封裝結構之另一製法的剖視示意圖；如第2B’至2D’圖係顯示本發明發光二極體封裝結構之另一製法的剖視示意圖，其中，發光元件之第二側係發光側；第2B’’至2D’’圖係顯示本發明發光二極體封裝結構之另一製法的剖視示意圖，其中，發光元件之第一側係發光側；第3A至3C圖係顯示本發明發光二極體封裝結構之又一製法的剖視示意圖，其中，發光元件之第二側係發光側；第3A’至3C’圖係顯示本發明發光二極體封裝結構之又一製法的剖視示意圖，其中，發光元件之第一側係發光側；第4A至4C圖係顯示本發明發光二極體封裝結構之又一製法的剖視示意圖；第5A至5D圖係顯示本發明發光二極體封裝結構之又一製法的剖視示意圖；第6A至6D圖係顯示本發明發光二極體封裝結構之又一製法的剖視示意圖；第7A至7D圖係顯示本發明發光二極體封裝結構之另一製法的剖視示意圖，其中，第7A’圖係第7A圖之剖視圖，第7A’’圖係第7A’圖之另一實施例，第7B’圖係第7B圖之另一實施例；第8A至8D圖係顯示本發明發光二極體封裝結構之另一製法的剖視示意圖。
以下藉由特定的具體實施例說明實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本揭露之其他優點及功 效。
須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如“上”、“第一”、“第二”、及“一”等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。
如第2A至2C圖所示，係顯示本發明發光二極體封裝結構之製法的剖視示意圖。
如第2A圖所示，於一承載件20上設置發光元件21，其中，該承載件20表面具有軟質層201，其具有黏著性，例如黏膠。該發光元件21係為發光二極體晶片，係具有相對之第一側21a和第二側21b、四個(但不限於四個)連接該第一側21a和第二側21b之第三側21c(圖中正面即為第三側)、位於第二側21b之電極墊210，且該發光元件21以該第二側21b設於該承載件20上。此外，該第二側21b為發光側。
如第2B圖所示，以噴塗方式將反射材，例如白色的聚合物，噴塗於該發光元件21上，以形成包覆該發光元件21之反射膜22。
接著，沿著第2B圖所示虛線的切割線，切割該反射膜22及承載件20，並移除該承載件20，以得到如第2C圖所示之發光二 極體封裝件。
請參閱第2D至2E圖，係顯示本發明發光二極體封裝結構之另一製法的剖視示意圖。
如第2D圖所示，該發光元件21之第三側21c’係為粗糙面，且形成包覆該發光元件21之透明層25。之後，以噴塗方式將反射材，例如白色的聚合物，噴塗於該透明層25上，以形成包覆該透明層25之反射膜22。
於本實施例中，製作該粗糙面之方式繁多，並無特別限制。
如第2E圖所示，沿著第2D圖所示虛線的切割線，切割該反射膜22及承載件20，並移除該承載件20及其軟質層201，以得到發光二極體封裝件。
如第2B’至2C’圖，係顯示本發明發光二極體封裝結構之另一製法的剖視示意圖。
如第2B’圖所示，係接續第2B圖之結構，惟，本實施例中，該發光元件21之第一側21a具有暫存層24，該暫存層24之材質係可例如為可離型材料，以利於後續移除該該第一側21a上之暫存層24及反射膜22。
該製法復包括於形成該反射材後移除該第一側21a上之暫存層24；以及切割該反射膜22之步驟，以得到第2C’圖所示之發光二極體封裝件。
如第2D’圖所示，因該第二側21b為發光側，故復可於該第二側21b形成螢光層23。
另外，第2D’圖之結構亦可如第2D圖所示，使該發光元件21之第三側為粗糙面，且形成包覆該發光元件21之透明層。
請參閱第2B’’至2D’’圖，係顯示本發明發光二極體封裝結構之另一製法的剖視示意圖，其中，發光元件21之第一側21a係發光側。
如第2B’’圖所示，該發光元件21之第一側21a上具有暫存層24。如圖所示，仍可以噴塗方式將反射材，例如白色的聚合物，噴塗於該發光元件21上，以形成包覆該發光元件21之反射膜22。
如第2C’’圖所示，於形成反射膜22後，可剝離移除該第一側21a上之暫存層24及反射膜22，再於該第一側21a上形成螢光層23，其中，即便部分螢光層23超過發光面也無關。
如第2D’’圖所示，切割該反射膜22及承載件20後，移除該承載件20，以得到複數個發光二極體封裝件。
另外，第2D’’圖之結構亦可如第2D圖所示，使該發光元件21之第三側為粗糙面，且形成包覆該發光元件21之透明層。
請參閱第3A至3C圖，係顯示本發明發光二極體封裝結構之又一製法的剖視示意圖，其中，發光元件21之第二側21b係發光側。
如第3A圖所示，該發光元件21之第一側21a具有複數電極墊210，且該製法復包括以噴塗方式於該第一側21a上形成反射膜22，而該電極墊210上可使用遮罩或光阻，避免反射膜22形成其上。
如第3B圖所示，切割該反射膜22，使發光元件21與軟質層201脫離，以得到複數個發光二極體封裝件。
如第3C圖所示，可於該第二側21b上形成螢光層23。
另外，第3C圖之結構亦可如第2D圖所示，使該發光元件21之第三側為粗糙面，且形成包覆該發光元件21之透明層。
請參閱第3A’至3C’圖，係顯示本發明發光二極體封裝結構之又一製法的剖視示意圖，其中，發光元件21之第一側21a係發光側。
如第3A’圖所示，該發光元件21之第一側21a上具有暫存層24。
如第3B’圖所示，該製法復包括於該第一側21a上形成反射膜22後，移除該暫存層24及其上之反射膜22。
如第3C’圖所示，切割該反射膜22，以得到複數個發光二極體封裝件。
另外，第3C’圖之結構亦可如第2D圖所示，使該發光元件21之第三側為粗糙面，且形成包覆該發光元件21之透明層。
請參閱第4A至4C圖，係顯示本發明發光二極體封裝結構之又一製法的剖視示意圖。
如第4A圖所示，該承載件20係導熱之架體，該發光元件係晶圓21’，是以，該發光二極體封裝結構之製法復包括：在形成該反射材之前，先於複數縱向和橫向方向上切割該晶圓21’，以得到複數晶片。在此實施例中，切割該晶圓21’時，切割深度可大於該晶圓21’之厚度，使承載件20亦具有切斷面，俾利於後續之再次切割。
如第4B圖所示，以噴塗方式形成該反射膜22。此外，該反射膜22可填滿或不填滿該切割槽。再者，因該些電極墊210係位於該第一側21a，故噴塗時可利用遮罩避免反射膜22覆蓋該些電 極墊210，或者可利用研磨或蝕刻方式移除該些電極墊210上之反射膜22。
接著，如第4C圖所示，經切割該反射膜22及承載件20後，移除該承載件20，以得到複數發光二極體封裝件。根據前述之製法可知，該第二側21b係為發光側。
請參閱第5A至5C圖，係顯示本發明發光二極體封裝結構之又一製法的剖視示意圖。
如第5A圖所示，該發光元件係晶圓21’，該晶圓21’係固接於該承載件20上，該晶圓21’上表面，即第一側21a具有電極墊210及覆蓋該電極墊210之暫存層24，是以，本實施例中，該第一側21a係為發光側。
如圖所示，以噴塗方式形成該反射膜22，以包覆該經切割之晶圓21’及暫存層24。
如第5B圖所示，移除該暫存層24。
如第5C及5D圖所示，用極薄之鋸片切割該反射膜22及承載件20，以得到複數發光二極體封裝件。此外，由於該第一側21a係為發光側，故無需移除該承載件20，且該承載件20為金屬時亦有利於散熱。
於本實施例中，係切割至該承載件20之部分厚度。於其它實施例中，可先於該承載件20之底部結合承載膜(圖略)，再切割該反射膜22及承載件20，且切割至該承載件20之全部厚度。
請參閱第6A至6D圖，係顯示本發明發光二極體封裝結構之又一製法的剖視示意圖。
如第6A圖所示，該經切割之晶圓21’係以第二側21b固接 於該承載件20上，又，該晶圓21’上表面，即第一側21a具有電極墊210及覆蓋該電極墊210之暫存層24，是以，本實施例中，該第一側21a係為發光側。
如第6B圖所示，因切割該晶圓21’之步驟包括縱向及橫向方向上之切割，而本實施例中，第6A圖與第6B圖係顯示不同方向之剖視圖，故在該縱向或橫向方向上切穿該承載件，以形成如第6B圖所示者係複數貫穿孔202，又，該發光二極體封裝結構之製法復包括：令該反射材經由該貫穿孔202，形成包覆各該晶片之反射膜22。
如第6C圖所示，移除各該晶片上之暫存層24及反射膜22。
如第6D圖所示，切割該承載件20，以得到複數發光二極體封裝件。
請參閱第7A圖，係顯示本發明發光二極體封裝結構之另一製法的平面示意圖。
請參閱第7A至7D圖，係顯示本發明發光二極體封裝結構之另一製法的剖視示意圖。
如第7A及7A’圖所示，該承載件20係金屬架，且該金屬架係具有複數彼此平行且貫穿之開槽202’，又，該發光元件係上表面具有暫存層24之晶圓21’，該晶圓21’不限於圓形，且該發光二極體封裝結構之製法包括：於形成該反射材之前，切割該晶圓21’，以得到複數晶片21’’，其中，各該切割道21d係對應各該平行且貫穿之開槽202’，亦即，部分該開槽202’係為切割槽，該切割槽係位於供跨接各該晶片21’’的旁邊，使各該晶片21’’之電極墊210跨接於各該開槽202’上，如第7A’圖所 示。
或者，如第7A’’圖所示，一開始時，該承載件20並未具有對應在晶圓21’之切割道21d之開槽202’，其開槽202’僅係用以使電極墊210電性分離。是以，本實施態樣的先行步驟係切割該晶圓21’，以得到複數如第7A’圖所示之相互對應之切割道21d和開槽202’。
如第7B圖所示，以噴塗方式或模壓方式形成該反射膜22，亦即可令該反射材經由該開槽202’，形成包覆各該晶片21’’及承載件20之反射膜22。
於其它方式中，如第7B’圖所示，亦可以噴塗方式形成該反射膜22，亦即可令該反射材經由該開槽202’之側面，形成包覆各該晶片21’’及承載件20之反射膜22。
如第7C圖所示，移除各該晶片21’’上之暫存層24及反射膜22，再於該晶片21’’上形成螢光層23。
如第7D圖所示，切割該反射膜22及承載件20，以得到複數發光二極體封裝件。
請參閱第8A至8D圖，係顯示本發明發光二極體封裝結構之另一製法的剖視示意圖。
如第8A圖所示，該承載件20係金屬架，且該金屬架係具有複數彼此平行且貫穿之開槽202’，且該發光元件係結合至承載膜26之晶片21’’。
於本實施例中，該晶片21’’之製程係結合該承載件20與晶圓，再切割，以得到複數具有該承載件20之晶片21’’，且各該切割道21d係對應各該平行且貫穿之開槽202’，如第7A’ 圖所示。
如第8B圖所示，以模壓方式形成該反射膜22，亦即可令該反射材經由該開槽202’，形成包覆各該晶片21’’及承載件20之反射膜22。接著，移除該承載膜26。於其它方式中，亦可以噴塗方式形成該反射膜22，如第7B’圖所示之反射膜態樣。
如第8C圖所示，於該晶片21’’上形成螢光層23。
如第8D圖所示，切割該反射膜22及承載件20，以得到複數發光二極體封裝件。
由上可知，本發明發光二極體封裝結構之製法，係利用晶片級封裝方式，在承載件上設置發光元件，再噴塗形成厚度極薄之反射膜，故能大幅縮減該封裝結構之厚度與寬度，以符合微小化之需求。
再者，該發光元件之側面並非以封裝膠體包覆而是接觸該反射層，使該發光元件之側面之光經反射由第一側或第二側出去，有效解決色溫隨角度變化，以提升光色品質。
上述實施例係用以例示性說明本揭露之原理及其功效，而非用於限制本揭露。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本揭露之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本揭露之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。
20‧‧‧承載件
201‧‧‧軟質層
21‧‧‧發光元件
210‧‧‧電極墊
22‧‧‧反射膜

Claims (18)

  1. 一種發光二極體封裝結構之製法，包括：於一承載件上設置至少一發光元件，其中，該發光元件具有相對之第一側和第二側、及複數連接該第一側和第二側之第三側，且該發光元件以該第二側設於該承載件上；以及於該發光元件之第三側上形成反射材，以作為反射膜。
  2. 如申請專利範圍第1項之發光二極體封裝結構之製法，其中，該反射膜係以噴塗方式形成。
  3. 如申請專利範圍第1項之發光二極體封裝結構之製法，復包括於該第一側上形成反射膜。
  4. 如申請專利範圍第1項之發光二極體封裝結構之製法，其中，該發光元件之第二側具有複數電極墊，且該製法復包括移除該承載件。
  5. 如申請專利範圍第1項之發光二極體封裝結構之製法，其中，該發光元件之第二側具有複數電極墊，且該發光元件之第一側具有暫存層，該製法復包括於形成該反射材後移除該第一側上之暫存層；以及切割該反射膜之步驟。
  6. 如申請專利範圍第1項之發光二極體封裝結構之製法，其中，該發光元件之第二側具有複數電極墊，且該發光元件之第一側上具有暫存層，且該製法復包括於形成反射膜後，移除該第一側上之暫存層及反射膜；於該第一側上形成螢光層；以及切割該反射膜之步驟。
  7. 如申請專利範圍第1項之發光二極體封裝結構之製法，其中，該發光元件之第一側具有複數電極墊，且該製法復包括於該第 一側上形成反射膜；以及切割該反射膜之步驟。
  8. 如申請專利範圍第7項之發光二極體封裝結構之製法，復包括於該發光元件之第二側上形成螢光層。
  9. 如申請專利範圍第7項之發光二極體封裝結構之製法，其中，該發光元件之第一側上具有暫存層，且該製法復包括於該第一側上形成反射膜後，移除該暫存層及其上之反射膜。
  10. 如申請專利範圍第9項之發光二極體封裝結構之製法，其中，該發光元件之第一側或第二側為發光側。
  11. 如申請專利範圍第1項之發光二極體封裝結構之製法，其中，該承載件係金屬架，該發光元件係晶圓，該製法復包括：在形成該反射材之前，先於複數縱向和橫向方向上切割該晶圓，以得到複數晶片；以噴塗方式形成該反射膜；以及切割該反射膜及承載件，以得到複數發光二極體封裝件。
  12. 如申請專利範圍第11項之發光二極體封裝結構之製法，復包括移除該承載件。
  13. 如申請專利範圍第11項之發光二極體封裝結構之製法，其中，該晶圓係固接於該承載件上，該晶圓上表面具有暫存層，且該製法復包括：以噴塗方式形成該反射膜；移除各該晶片上之暫存層及反射膜；以及切割該反射膜及承載件，以得到複數發光二極體封裝件。
  14. 如申請專利範圍第11項之發光二極體封裝結構之製法，其中，該晶圓係固接於該承載件上，該晶圓上表面具有暫存層， 且切割該晶圓之步驟復包括在該縱向或橫向方向上切穿該承載件，以形成複數貫穿孔，又，該製法復包括：令該反射材經由該貫穿孔，形成包覆各該晶片之反射膜；移除各該晶片上之暫存層及反射膜；以及切割該承載件，以得到複數發光二極體封裝件。
  15. 如申請專利範圍第1項之發光二極體封裝結構之製法，其中，該承載件係金屬架，且該金屬架係具有複數彼此平行且貫穿之開槽，又，該發光元件係上表面具有暫存層之晶圓，該製法復包括：於形成該反射材之前，切割該晶圓，以得到複數晶片，其中，各該晶片係跨接於各該開槽上；形成該反射膜，以包覆各該晶片；移除各該晶片上之暫存層及反射膜；以及切割該承載件，以得到複數發光二極體封裝件。
  16. 如申請專利範圍第15項之發光二極體封裝結構之製法，其中，該反射膜係以噴塗方式或模壓方式形成。
  17. 如申請專利範圍第15項之發光二極體封裝結構之製法，其中，部分該開槽係為切割槽，該切割槽係位於供跨接各該晶片的旁邊。
  18. 如申請專利範圍第1項之發光二極體封裝結構之製法，其中，該承載件係金屬架，且該金屬架係具有複數彼此平行且貫穿之開槽，又，該發光元件係為晶片，且數量為複數個，並跨接於各該開槽上，且各該晶片上表面具有暫存層，該製法復包括：形成該反射膜，以包覆各該晶片； 移除各該晶片上之暫存層及反射膜；以及切割該承載件，以得到複數發光二極體封裝件。
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