TWI557955B - Ｌｅｄ承載座及其製造方法 - Google Patents

Description

LED承載座及其製造方法

本發明是有關一種承載座，且特別是有關於一種LED承載座及其製造方法。

習知LED承載座是通常具有基板、介電層和金屬層。介電層設置在基板上，金屬層設置在介電層上。金屬層的側壁裸露，使得金屬層的側壁容易受到氧化影響，且基板製程過程中，會採用到蝕刻藥水，蝕刻藥水容易殘留在基板內而導致LED封裝結構的光衰問題。

於是，本發明人有感上述缺失之可改善，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。

本發明之目的在於提供一種LED承載座及其製造方法，用以有效解決習知『金屬側壁裸露』所易產生之缺失。

本發明實施例提供一種LED承載座，用以承載至少一LED晶片，該LED承載座包括：一基板；一金屬層，設於該基板上且具有分離的一固晶區塊與一環形線路區塊，該固晶區塊與該環形區塊相距一距離，以形成一環形溝槽；一絕緣層，至少設置在該環形溝槽內；以及一反射層，設置在該固晶區塊的上方且部分覆蓋該環形溝槽，該至少一LED晶片設置在該反射層上且位於該固晶區塊內，該至少一LED晶片電性連接該環形線路區塊。

本發明實施例另提供一種LED承載座，用以承載至少一LED晶片，該LED承載座包括：一基板；一金屬層，具有一第一圖案且設於該基板上；以及一絕緣層，具有一第二圖案且設於該基板上，該第一圖案與該第二圖案互補，使得該絕緣層的設置區域與該金屬層的設置區域為彼此互補。

本發明實施例又提供一種LED承載座的製造方法，包括步驟：提供一基板；於該基板上形成具有一第一圖案的一金屬層；以及於該基板上形成具有一第二圖案的一絕緣層，該第一圖案與該第二圖案互補。

綜上所述，本發明實施例所提供的LED承載座及其製造方法，透過絕緣區設置絕緣層，使得金屬層的側壁不裸露，即透過絕緣層完整包覆金屬層固晶區塊和環形線路區塊的側壁，使金屬層固晶區塊側壁不再發生裸露之情事，進而避免金屬層固晶區塊側壁氧化及蝕刻藥水殘留所造成光衰問題。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

100‧‧‧LED承載座

1‧‧‧基板

11‧‧‧貫孔

2‧‧‧絕緣區

3‧‧‧金屬層

31‧‧‧固晶區塊

311‧‧‧主要部位

312‧‧‧頂面

313‧‧‧側面

314‧‧‧溫度感測部

315‧‧‧延伸部

316‧‧‧正極固晶區

317‧‧‧負極固晶區

32‧‧‧環形線路區塊

32P‧‧‧正極線路

32N‧‧‧負極線路

32a‧‧‧內部弧狀線路

32b‧‧‧外部弧狀線路

321‧‧‧槽孔

321a‧‧‧第一槽孔

321b‧‧‧第二槽孔

321c‧‧‧第三槽孔

321d‧‧‧第四槽孔

3211‧‧‧V形尖點

3211a‧‧‧第一V形尖點

3211b‧‧‧第二V形尖點

3211c‧‧‧第三V形尖點

3211d‧‧‧第四V形尖點

322‧‧‧頂面

323‧‧‧側面

324‧‧‧焊墊

325‧‧‧缺口

33‧‧‧串接部

34‧‧‧固晶區域

4‧‧‧絕緣層

41‧‧‧頂面

5‧‧‧反射層

51‧‧‧平面

52‧‧‧曲面

53‧‧‧開孔

6‧‧‧防焊層

61‧‧‧開孔

62‧‧‧開孔

63‧‧‧開孔

7‧‧‧吃錫焊墊

8‧‧‧導電柱

200‧‧‧LED晶片

300‧‧‧反射框

400‧‧‧封裝體

圖1A為本發明發光二極體封裝結構的第一實施例的立體示意圖。

圖1B為圖1A省略封裝體時的上視圖。

圖2A為圖1的分解示意圖。

圖2B為圖2A之LED承載座省略防焊層時的上視圖。

圖3為圖2A之LED承載座的分解示意圖。

圖4A為圖1沿4A-4A剖線的剖視示意圖。

圖4B為圖4A中的4B區域之放大示意圖。

圖5A為本發明第一實施例之步驟S110的剖視示意圖。

圖5B為本發明第一實施例之步驟S130的剖視示意圖。

圖5C為本發明第一實施例之步驟S150的剖視示意圖。

圖6為本發明第一實施例之變化態樣的剖視示意圖。

圖7為本發明第一實施例之另一變化態樣的剖視示意圖。

圖8為本發明發光二極體封裝結構的第二實施例的立體示意圖。

圖9為圖8的分解示意圖。

圖10為圖9之LED承載座的分解示意圖。

圖11A為圖8沿11A-11A剖線的剖視示意圖。

圖11B為圖11A中的11B區域之放大示意圖。

圖12A為本發明發光二極體封裝結構的第三實施例的立體示意圖。

圖12B為圖12A中的LED承載座之立體示意圖。

圖13A為本發明第三實施例另一實施態樣的立體示意圖。

圖13B為圖13A中的LED承載座之立體示意圖。

圖14為本發明發光二極體封裝結構的第四實施例的立體示意圖。

圖15為圖14的分解示意圖。

圖16為圖15的承載座分解示意圖。

圖17A為圖14沿17A-17A剖線的剖視示意圖。

圖17B為圖17A中的17B區域之放大示意圖。

圖18為本發明發光二極體封裝結構的第五實施例的立體示意圖。

[第一實施例]

請參閱圖1A至圖7，其為本發明發光二極體封裝結構的第一實施例，需先說明的是，本實施例對應圖式所提及之相關數量，僅用以具體地說明本實施例之實施方式，以便於了解其內容，而非用以侷限本發明的權利範圍。

請參閱圖2A所示，本實施例提供一種發光二極體封裝結構，包括：一LED承載座100、裝設於LED承載座100的數個LED晶片200、一反射框300、及一封裝體400。其中，封裝體400內可添加螢光粉，但不受限於此。以下將先就LED承載座100作一 舉例說明，而後再介紹LED承載座100與其他構件之間的連接關係。

請參閱圖2A和圖3所示，本實施態樣的LED承載座100包括一基板1、一金屬層3、一絕緣層4、一防焊層6、及一反射層5。其中，金屬層3、絕緣層4、防焊層6、及反射層5大致依序設於基板1上。再者，基板1可為金屬基板和絕緣基板，當採用金屬基板時，更包含一介電層(圖略)設置於金屬基板和金屬層3之間，介電層覆蓋於金屬基板的板面上，且介電層邊緣大致與金屬基板邊緣切齊。金屬基板可為鋁基板或銅基板，不以此為限。絕緣基板可為陶瓷基板或樹脂板。

所述金屬層3(如銅箔)設於基板1上且具有一第一圖案，該第一圖案包含分離的一固晶區塊31與一環形線路區塊32。其中，固晶區塊31具有一位在基板1中央區域呈大圓形狀的主要部位311、一呈小圓形狀的溫度感測部314、及連接上述主要部位311與溫度感測部314的一延伸部315，上述環形線路區塊32大致圍繞固晶區塊31的主要部位311而呈大致環狀。並且環形線路區塊32分別被定義為一正極線路32P與一負極線路32N。再者，上述主要部位311位於兩環形線路區塊32內側，而溫度感測部314則自一環形線路區塊32相鄰的端緣之間穿出。所述兩環形線路區塊32則於對應基板1兩個對向角落處各形成有一焊墊324。

進一步地說，每個環形線路區塊32形成有兩個弧形槽孔321，且所述兩個環形線路區塊32的四個弧形槽孔321(即第一槽孔321a、第二槽孔321b、第三槽孔321c、第四槽孔321d)大致圍繞固晶區塊31的主要部位311而排列成大致環狀。其中，每個弧形槽孔321可形成有V形尖點3211之設計，亦即，第一槽孔321a、第二槽孔321b、第三槽孔321c、及第四槽孔321d分別形成有第一V形尖點3211a、第二V形尖點3211b、第三V形尖點3211c、及第四V形尖點3211d，並且每個弧形槽孔321的V形尖點3211 之開口方向皆背對固晶區塊31的主要部位311。而每個弧形槽孔321的V形開口角度大致呈直角，並且所述兩環形線路區塊32的弧形槽孔321分別座落在四個象限，兩兩以通過主要部位311之圓心點的方式而呈對稱性設置，藉以提供LED晶片200置放位置的指標。值得注意的是，弧形槽孔321並不以上述條件為限，例如：每個環形線路區塊32的弧形槽孔321數量可以是一個，並通過主要部位311之圓心點的方式對稱設置。

所述絕緣層4具有一第二圖案，也就是說所述絕緣層4設於基板1未被金屬層3所覆蓋之部位上，絕緣層4的設置區域和金屬層3的線路圖案為恰好為互補設置，且絕緣層4與金屬層3的頂面共平面，絕緣層4邊緣大致與基板1邊緣切齊。其中，絕緣層4的材質較佳為防焊油墨、矽膠、陶瓷油墨、及熱硬化型樹脂的其中之一，但不受限於此。

如圖2A所示，所述防焊層6主要設在絕緣層4上且防焊層6的覆蓋面積大致略小於絕緣層4的頂面面積，亦即絕緣層4的外圍內縮一距離後才有防焊層6覆蓋其上，且防焊層6形成有一大致圍繞在該些槽孔321外側的圓形開孔61，亦即，上述環形線路區塊32的槽孔321能與開孔61相連通。該圓形開孔61提供一圓形區域，供LED晶片200設置於其中。每個槽孔321的V形尖點3211之開口方向面向防焊層6，以提供LED晶片200定位之用。

再者，防焊層6在上述開孔61的外側部位亦形成有一圓形開孔62及兩個三角形的開孔63。其中，上述開孔62大致對應於溫度感測部314的末端部位，以使溫度感測部314能經由開孔62而裸露於外，藉以提供溫度感測之功能。而所述兩個開孔63則分別大致對應於上述兩焊墊324的末端部位，以使焊墊324能經由開孔63而裸露於外，藉以提供外部電源連接之用。

所述反射層5位於固晶區塊31的主要部位311頂面之上並且延伸覆蓋絕緣層4的部分頂面(可參酌圖2B與圖4A所示)，並且 反射層5外表面的反射率對應於400nm~470nm波長的光大致為80%以上。其中，反射層5的材質可為防焊油墨、矽膠或陶瓷油墨。絕緣層的材料可為防焊油墨、矽膠、陶瓷油墨或熱硬化型樹脂。也就是說反射層5與絕緣層4之材質可為相同或相異，如反射層5和絕緣層4的材質皆為陶瓷油墨，其反射率可高達97%，或者反射層5所使用的材質為陶瓷油墨，而絕緣層4使用的材質為矽膠(silicone)，其反射率也可高達97%，不以此為限。藉此，透過反射層5的選用可有效地增加設在反射層上之LED晶片200之光反射率，進而提升發光二極體封裝結構的出光效率。

以上為本實施例之LED承載座100的概略說明；接著，請參閱圖4A和圖4B所示，下述將進一步地說明基板1、金屬層3、位於金屬層3固晶區塊31與環形線路區塊32之間的絕緣層4部位、及反射層5之彼此細部連接關係。其中，所述LED承載座100之構造大致對稱於其中心點，為便於說明，下述僅以圖4A來針對圖1A所示之發光二極體封裝結構的其中一側構造作介紹，並且下述依據圖4A和圖4B所稱的固晶區塊31是指其主要部位311。

所述金屬層3的固晶區塊31與環形線路區塊32各具有一遠離基板1的頂面312、322以及一位於其頂面312、322與基板1之間的側面313、323，而位於相鄰之固晶區塊31側面313與環形線路區塊32側面323之間的部位定義為一絕緣區2(如圖5A)。所述絕緣層4充填在固晶區塊31側面313及環形線路區塊32側面323之間的絕緣區2內，且絕緣層4具有一遠離基板1的頂面41。其中，上述絕緣層4頂面41、固晶區塊31頂面312、及環形線路區塊32頂面322大致呈共平面設置且其中心線平均粗糙度(Ra)不大於1μm，十點平均粗糙度(Rz)不大於5μm。藉此，使固晶區塊31無側壁裸露之情事，可避免固晶區塊31氧化及蝕刻藥水殘留所造成光衰問題。值得注意的是，絕緣區的寬度大約為75-300μm，絕緣區的高度至少18μm。

所述反射層5覆蓋固晶區塊31的頂面312並延伸覆蓋絕緣層4的部分頂面41(即反射層5的覆蓋面積大於固晶區塊31的頂面312面積)，以使固晶區塊31位在反射層5朝基板1正投影的空間之內。而反射層5的外表面具有一平面51以及一圍繞在上述平面51的曲面52，平面51位在固晶區塊31頂面312之上且大致平行於固晶區塊31頂面312，曲面52則位在絕緣層4之上。也就是說，成形反射層5時因回墨所產生之垂流，其發生在上述曲面52之處而不會影響到平面51。

以上所介紹的基板1、金屬層3、絕緣層4、及反射層5之彼此細部連接關係，其製造方法也有其獨特之處，下述將以剖視圖來對該製造方法作一說明，而下述元件中相同於上述說明之特徵(如：各個頂面312、322、41與絕緣區21之定義、材料的選用)不再複述，而該製造方法之步驟包括如下：步驟S110：如圖5A所示，在基板1上設有具有第一圖案的金屬層3，所述第一圖案包含有分離的固晶區塊31與環形線路區塊32，並使固晶區塊31頂面312與環形線路區塊32頂面322呈共平面設置。

步驟S130：如圖5B所示，在基板1上成形絕緣層4，使絕緣層4設置在絕緣區2(亦即，固晶區塊31側面313、環形線路區塊32側面323、及基板1定義出的絕緣區2)，並令絕緣層4的頂面41突伸出固晶區塊31頂面312與環形線路區塊32頂面322，進而覆蓋於相鄰的部分固晶區塊31頂面312與環形線路區塊32頂面322，並包覆固晶區塊31和環形線路區塊32的側面312、313。須說明的是，當絕緣層4的材質選用防焊油墨時，絕緣層4是以曝光顯影方式形成；當絕緣層4的材質為矽膠或陶瓷油墨時，絕緣層4是以網印方式形成。

步驟S150：如圖5C所示，實施平面化，即在絕緣層4頂面41、固晶區塊31頂面312、及環形線路區塊32頂面322進行研磨， 以使絕緣層4頂面41、固晶區塊31頂面312、及環形線路區塊32頂面322大致呈共平面，並使固晶區塊31頂面312、環形線路區塊32頂面322、與絕緣層4頂面41的中心線平均粗糙度(Ra)不大於1μm，十點平均粗糙度(Rz)不大於5μm。藉此，透過上述磨刷粗化固晶區塊31頂面312，進而有效地增加其與反射層5之間的結合力。

步驟S170：如圖4B所示，以曝光顯影或網印方式在固晶區塊31頂面312成形反射層5並延伸覆蓋絕緣層4的部分頂面41，以使固晶區塊31位在反射層5朝基板1正投影的空間之內。藉此，令固晶區塊31頂面312上的反射層5頂面部位為平面51且大致平行於固晶區塊31頂面312，而在絕緣層4之上的反射層5頂面部位為曲面52且圍繞在上述平面51周緣。

實施以上所述之步驟S110至步驟S170後，即能完成如圖4B所示之承載座100構造，但於實際應用時，各步驟不排除以合理之變化態樣替代。舉例來說，如圖6所示，其以變化之步驟S130’以及步驟S170’取代步驟S130與步驟S170；又例如圖7所示，其省略步驟S150並以變化之步驟S130”與步驟S170”取代步驟S130與步驟S170。

以下將說明有關圖6和圖7所呈現之兩種變化態樣與圖4B所呈現之承載座100構造的步驟差異，而有關圖6和圖7所呈現之構造說明大致如同下述步驟說明，在此不再複述。

請參閱圖6所示，其為第一種變化態樣。步驟S130’：在成形絕緣層4的步驟中，將絕緣層4頂面41突伸出固晶區塊31頂面312與環形線路區塊32頂面322，並將絕緣層4覆蓋固晶區塊31側面313與固晶區塊31頂面312(絕緣層4與環形線路區塊32側面323之間形成一間隙)，使固晶區塊31大致埋置於絕緣層4內也就是說，絕緣層4朝基板1的正投影大於固晶區塊31往基板的正投影。其中，覆蓋在固晶區塊31頂面312上的絕緣層4部位， 其厚度控制在小於固晶區塊31厚度的50%。步驟S170’：在成形反射層5的步驟中，將反射層5覆蓋絕緣層4的大部分頂面41，並使固晶區塊31位在反射層5朝基板1正投影的空間之內，換句話說，反射層5往該基板1的正投影大於該固晶區塊31往基板1的正投影(亦即，僅位在絕緣區21上的絕緣層4周緣部位未被反射層5所覆蓋)。

請參閱圖7所示，其為第二種變化態樣。步驟S130”：在成形絕緣層4的步驟中，將絕緣層4頂面41低於固晶區塊31頂面312與環形線路區塊32頂面322，並使絕緣層4分別與固晶區塊31側面313、環形線路區塊32側面323之間形成有一間隙。步驟S170”：在成形反射層5的步驟中，將反射層5覆蓋在固晶區塊31頂面313並延伸覆蓋絕緣層4的部分頂面41且充填滿上述間隙，以使固晶區塊31大致埋置於反射層5內。

須強調的是，上述各步驟是以剖面圖角度來進行描述，在符合上述各步驟的前提下，不排除以各種設計布局實施本發明之可能。換言之，若以俯視觀之，本實施例的LED承載座100可以有不同的設計布局型態。再者，本實施例所述之各個步驟，在合理的情況下是能將步驟之順序加以調整，換言之，本實施例並不以上述的步驟順序為限。

接著，下述將以圖1A至圖2A所示之LED承載座100為例(請適時參酌圖4A及圖4B)，說明其與LED晶片200、反射框300、及封裝體400之間的連接關係。

在LED承載座100上進行LED晶片200的置晶與打線，並依序在LED承載座100上形成反射框300與封裝體400。其中，該些LED晶片200設置在反射層5平面51上，每一個LED晶片200具有正、負極焊墊(圖未示)，所述LED晶片200可通過多個導線(圖未示)，以串聯的方式電性連接在金屬層3的環形線路區塊32(即正極線路32P與負極線路32N)之間。進一步來說，由於反射層5 平面51高於金屬層3的環形線路區塊32，所以設置在反射層5平面51上的LED晶片200所產生的光源不會被金屬層3的環形線路區塊32所遮蔽而造成亮度的損失，進而使得本實施例的發光二極體封裝結構可以達到高亮度的表現。

再者，反射框300設置在LED承載座100上且圍繞LED晶片200，並且封裝體400位於反射框300內且覆蓋LED晶片200。反射框300的設置可以是通過點膠或是模製成型的方式形成在LED承載座100上，以供封裝體400設置其內。進一步來說，反射框300可形成在未被防焊層6所覆蓋而裸露在外的金屬層3環形線路區塊32上，換言之，反射框300的外徑恰巧覆蓋在防焊層6的開孔61邊緣，且除了V形尖點3211外，反射框300全面包覆弧狀槽孔321(如圖1B)，弧狀槽孔321的設置，使反射框300與基板1的結合變好。並且封裝體400被限位在反射框300所圍繞的封裝範圍內，以使得封裝體400的封裝範圍及填膠量得到有效的控制。

其中，反射框300與封裝體400皆可由silicone或epoxy所製成，例如：反射框300可為一種用來將LED晶片200所產生的光源進行反射的不透光框體，而封裝體400可為一種單純的透明膠體或內混有螢光粉的螢光膠體，但本實施例不以此為限。

更進一步來說，當反射框300設置在LED承載座100上以圍繞LED晶片200時，反射框300剛好可設置在防焊層6與金屬層3環形線路區塊32的交界上(如圖1B所示)，由於環形線路區塊32的槽孔321裸露在外，所以反射框300與金屬層3環形線路區塊32之間的接觸面積會因著槽孔321的設計而增加，進而有助於增加反射框300與金屬層3環形線路區塊32之間的結合力。因此，本實施例可大幅降低反射框300因著外力而剝離金屬層3環形線路區塊32的可能性。再者，反射框300並未完全覆蓋金屬層3環形線路區塊32，而未被反射框300所覆蓋的金屬層3環形線路區塊32即可形成用來讓LED晶片200進行打線的焊線區。

更詳細地說，因弧狀槽孔321形成在環形線路區塊32上，使得環形線路區塊32可被區分為一內部弧狀線路32a和一外部弧狀線路32b(如圖1B)，外部弧狀線路32b會被反射框300覆蓋，內部弧狀線路32a會裸露於外，供LED晶片200打線使用。

此外，發光二極體封裝結構也可以不使用反射框300(圖略)，而是直接利用模製成型方式將封裝體400覆蓋於LED晶片200上，藉此以直接封裝LED晶片200。

[第二實施例]

請參閱圖8至圖11B所示，其為本發明發光二極體封裝結構的第二實施例，本實施例與上述之第一實施例類似，但本實施的反射層5直接作為防焊層用，且本實施例的LED承載座100設計原理雖類似第一實施例，但構造上仍有些許差異，而本實施例不同於第一實施例的差異特徵大致說明如下： 如圖9和圖10，所述金屬層3具有一第一圖案，第一圖案包含有數組固晶區塊31、一大致呈環形的環形線路區塊32、及數個用以串接各個固晶區塊31的串接部33。其中，每組固晶區塊31包含一正極固晶區316和一負極固晶區317，正極固晶區316和負極固晶區317間隔設置。覆晶式的LED晶片200以覆晶方式設置在正極固晶區316和負極固晶區317。上述環形線路區塊32分別包含正極線路32P與負極線路32N，正極線路32P與負極線路32N間隔設置，而該些固晶區塊31與串接部33位於上述環形線路區塊32所包圍的區域內，且相鄰的兩串接部33之間設有一組固晶區塊31，以使該些串接部33與該些固晶區塊31交錯排列成接續狀的線路，而每一線路兩末端的串接部33分別連接於兩環形線路區塊32。須說明的是，本實施例的環形線路區塊32未形成有槽孔321。

每組固晶區塊31用以供一個覆晶式的LED晶片200裝設於 其上，並且上述固晶區塊31的排列方式大致沿著環形線路區塊32排列，而大致形成三個同心圓。也就是說，裝設在該些組固晶區塊31之上的LED晶片200，其排列方式同樣大致沿著環形線路區塊32排列，而大致形成三個同心圓，藉以得到一出光均勻性佳的LED封裝結構。

金屬層3具有一第一圖案，絕緣層4具有一第二圖案，第一圖案與第二圖案呈互補關係。也就是說，所述絕緣層4設於基板1未被金屬層3所覆蓋之部位上。絕緣層4邊緣大致與基板1邊緣切齊。且金屬層3的頂面與絕緣層4的頂面共平面。再者，所述反射層5覆蓋在金屬層3與絕緣層4上且形成有數個開孔53，使數組固晶區塊31能經由數個開孔53而顯露於外。並且，反射層5邊緣大致與基板1邊緣、絕緣層4邊緣切齊。

此外，在另一未繪示的實施例中，反射層5可僅設置在環形線路區塊32內，並不需要切齊基板1邊緣，之後在設置與上述實施例相同的防焊層6於其上即可。藉由減少反射層5的覆蓋區域，可降低反射材的使用量，進而降低成本。

更詳細地說，請參閱圖11A及圖11B所示，固晶區塊31可包含正極固晶區316和負極固晶區317，覆晶式的LED晶片200設置於正極固晶區316和負極固晶區317上，並橫跨正極固晶區316和負極固晶區317之間的絕緣區。固晶區塊31側面313(包含正極固晶區316和負極固晶區317之間的部位)與環形線路區塊32側面323之間的部位定義為絕緣區2，絕緣層4充填在絕緣區2，且覆蓋固晶區塊31側面313、與環形線路區塊32側面323上，並且絕緣層4頂面41、固晶區塊31頂面312、及環形線路區塊32頂面322大致呈共平面設置。換句話說，金屬層3具有一第一圖案，絕緣層具有一第二圖案，第一圖案和第二圖案為互補關係，且金屬層3與絕緣層4共平面，使得絕緣層4覆蓋固晶區域31的側邊、環形線路區塊32的側邊及串接部33的側邊。

請接著參閱圖8和圖9(請適時參酌圖11A、圖11B)，所述LED承載座100上進行LED晶片200的置晶，並依序在LED承載座100上形成反射框300與封裝體400，形成一發光二極體封裝結構。其中，每個LED晶片200通過反射層5的開孔53，以固定於固晶區塊31，進而使該些串接部33與該些固晶區塊31交錯排列成數條接續狀的線路分別形成串聯式的電性導通。值得注意的是，也可以先形成反射框300後再設置LED晶片200，也就是說，在LED承載座100上依序設置反射框300、LED晶片200及封裝體400。

再者，反射框300設置在反射層5上且圍繞LED晶片200，並且封裝體400位於反射框300內且覆蓋LED晶片200。反射框300的設置可以是通過點膠或是模製成型的方式形成在LED承載座100上，以供封裝體400設置其內。

同樣地，本實施例的基板1可為金屬基板和絕緣基板，當採用金屬基板時，更包含一介電層(圖略)設置於金屬基板和金屬層3之間，介電層覆蓋於金屬基板的板面上，且介電層邊緣大致與金屬基板邊緣切齊。金屬基板可為鋁基板或銅基板，不以此為限。絕緣基板可為一陶瓷基板或樹脂板。

[第三實施例]

請參閱圖12A和圖12B，其為本發明發光二極體封裝結構的第三實施例之其一態樣。發光二極體封裝結構包含LED承載座100、LED晶片200、反射框300和封裝體400。LED承載座包含一基板1、金屬層3和絕緣層4。金屬層3和絕緣層4設置在基板1上，且金屬層3具有第一圖案，絕緣層4具有第二圖案，第一圖案和第二圖案為互補關係。與第二實施例相比，主要差異在於：本實施例的LED承載座100未設有反射層5。LED承載座100所使用的基板1可為絕緣基板，如陶瓷基板或樹脂板。此實施例中， LED承載座100也並未具有防焊層，因此裸露於發光二極體封裝結構反射框外的上表面為絕緣層4。

如圖13A和圖13B所示，其為本發明發光二極體封裝結構的第三實施例之另一態樣。發光二極體封裝結構包含LED承載座100、LED晶片200、反射框300和封裝體400。LED承載座100包含一基板1、金屬層3、絕緣層4和防焊層6。金屬層3和絕緣層4設置在基板1上，且金屬層3具有第一圖案，絕緣層4具有第二圖案，第一圖案與第二圖案為互補關係。防焊層6設置在金屬層3與絕緣層4上方。與第二實施例相比，主要差異在於：本實施例的LED承載座100未設有反射層5。LED承載座100所使用的基板1為金屬基板，因此更包含一介電層設置於金屬基板和金屬層3之間。防焊層6周緣與絕緣層4的周緣相互切齊，並且形成有大致位於中央的圓形開孔61及位於開孔61外側的兩大致呈三角形的開孔63。上述開孔61的內緣大致切齊環形線路區塊32的內緣，固晶區塊31與串接部33則位在開孔61內，而環形線路區塊32則大致被防焊層6所覆蓋，並且所述兩個開孔63分別大致對應於上述兩環形線路區塊32末端的焊墊324，以使焊墊324能經由開孔63而裸露於外，藉以提供外部電源連接之用。

[第四實施例]

請參閱圖14至圖16及圖17A至圖17B，其為本發明的第四實施例，本實施例的LED承載座100設計原理類似於第二實施例，而有關本實施例所提供的發光二極體封裝結構之具體構造，大致說明如下。

如圖14和圖15所示，本實施例的發光二極體封裝結構，包括：一LED承載座100及裝設於LED承載座100的數個LED晶片200與一透鏡狀的封裝體400。LED晶片200可為覆晶式晶片，因此LED晶片200可直接設置在LED承載座100，不需要經由打 線方式。封裝體400可為Epoxy resin或Silicone resin，封裝體更可包含一螢光材料摻混其中，以改變發光二極體封裝結構的發光顏色。當封裝體不含螢光材料時，螢光材料也可以選擇性塗佈於LED晶片200上，以改變LED晶片發光的顏色。以下將先就LED承載座100作一舉例說明，而後再介紹LED承載座100與其他構件之間的連接關係。

請參閱圖16，所述LED承載座100包含一基板1、一金屬層3、一絕緣層4、一反射層5、三個背部吃錫焊墊7、及兩導電柱8。其中，本實施例的基板1為絕緣基板，如陶瓷板材，當然也可為樹脂基板。

所述金屬層3(如銅箔)與吃錫焊墊7分別設於基板1相反的兩表面(如圖16中的基板1頂面與底面)上，且金屬層3具有第一圖案，第一圖案具有相互分離的數個區塊，為了讓數個LED晶片200成串聯形式，該些區塊交錯間隔排列且定義出四個固晶區域34(如圖16)，位於上述串聯形式之兩末端的區塊則分別作為正極與負極之用。

更詳細地說，基板1對應於上述正極與負極之部位亦各自形成有一貫孔11，並且所述基板1的貫孔11，是用以供導電柱8充填於內，並能使所述兩導電柱8分別連接於位在基板1相反兩端的兩吃錫焊墊7(如圖16中位於左側與右側的吃錫焊墊7)。而位於中央的吃錫焊墊7則用來作為散熱之用，以使所述三個吃錫焊墊7形成電熱分離之設計。

所述絕緣層4設於基板1未被金屬層3所覆蓋之部位上，且而絕緣層4的設置區域和金屬層3的線路圖案為恰好為互補設置，而絕緣層4邊緣大致與基板1邊緣切齊。換句話說，金屬層3具有一第一圖案，絕緣層4具有一第二圖案，第一圖案與第二圖案為互補關係，且金屬層3和絕緣層4為共平面設置。

再者，所述反射層5覆蓋在金屬層3與絕緣層4上且形成有 四個開孔53，使上述四個固晶區域34能分別經由四個開孔53而顯露於外。並且，反射層5邊緣大致與絕緣層4邊緣切齊。藉由設置反射層5於LED晶片200周圍，可增加發光二極體封裝結構的出光效率。

更詳細地說，請參閱圖17A至圖17B所示，位於相鄰之金屬層3區塊之側面之間的部位定義為絕緣區2，絕緣層4充填在絕緣區2且覆蓋在上述金屬層3區塊之側面上，並且絕緣層4頂面41、金屬層3頂面大致呈共平面設置。因為採用了覆晶式晶片，且覆晶式晶片會橫跨絕緣區2而設置在金屬層3上，由於覆晶式晶片的電極的距離很近，因此金屬層3的正負電極也是距離相近的，容易導致發光二極體封裝結構信賴性不足。本發明設置一絕緣層4於絕緣區2，以確保金屬層3的正負電極是相互分開且相距一距離，藉此提高發光二極體封裝結構的信賴性。

由圖14、圖15、圖17A及圖17B來看，反射層5避開LED晶片200的固晶區域34以覆蓋在金屬層3與絕緣層4上，也就是說LED晶片200下方是沒有反射層5的，反射層5設置在金屬層3和絕緣層上，且環繞在LED晶片200的周圍。

如圖15和圖16，所述LED承載座100上進行LED晶片200的置晶，並在LED承載座100上形成封裝體400，以形成發光二極體封裝結構。其中，封裝體400的邊緣大致與反射層5邊緣切齊，且封裝體400的中央部位形成半球狀之透鏡構造。其中，每個LED晶片200通過反射層5的開孔53，以固定於金屬層3的固晶區域34上並橫跨絕緣區2，進而使該些LED晶片200形成串聯式的電性導通。

值得注意的是，由圖16來看，所述金屬層3位在外側的其中一區塊形成有一尾巴，該尾巴繞著定義為負極的區塊並延伸到另一位在外側的區塊之內，使得所述LED晶片200的電性是互相串接的，也就是說，此四個LED晶片200為串聯設計。再者，被該 尾巴所圍繞的區塊凹設有兩直線狀的缺口325，而金屬層3位在外側的兩區塊於圖16中的左側部位各形成有一鏤空的直角狀缺口325，上述的直線狀與直角狀和缺口325都是作為定位LED晶片200之用。

[第五實施例]

請參閱圖18，其為本發明發光二極體封裝結構的第五實施例，發光二極體封裝結構包含一LED承載座100、LED晶片200及封裝體400。本實施例的LED承載座100設計原理類似於第四實施例，LED承載座100包含一基板1、金屬層3及絕緣層4。金屬層3和絕緣層4設置在基板1上，金屬層3具有第一圖案，絕緣層4具有第二圖案，第一圖案和第二圖案為互補關係。其差異主要在於所述LED承載座100無須形成反射層5，每個LED晶片200直接固定於金屬層3的固晶區域34上，而透鏡狀之封裝體400直接成形在LED承載座100上且邊緣相互切齊。

[本發明實施例的可能效果]

綜上所述，本發明第一實施例所提供的發光二極體封裝結構，其透過LED承載座的絕緣層與反射層分成兩道步驟設置，使得成形反射層時因回墨所產生之垂流，其發生在絕緣層上方的曲面處而不會影響到預定之固晶區域，使得固晶區域具有足夠之面積，令LED晶片至LED晶片之距離能以最佳化設計來有效達到高亮度表現。

而在成形絕緣層(或反射層)之後，透過絕緣層(或反射層)完整包覆金屬層固晶區塊側壁，使金屬層固晶區塊側壁不再發生裸露之情事，進而避免金屬層固晶區塊側壁氧化及蝕刻藥水殘留所造成光衰問題。再者，能透過磨刷粗化金屬層頂面，進而有效地增加其與反射層之間的結合力。

另，本發明第二至第五實施例所提供的發光二極體封裝結構，其透過將LED承載座之金屬層與絕緣層的圖案互補且共平面設置，以有效避免在安裝LED晶片之製程中，因電極距離較近而有離子遷移疑慮。

以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1‧‧‧基板

3‧‧‧金屬層

31‧‧‧固晶區塊

312‧‧‧頂面

313‧‧‧側面

32‧‧‧環形線路區塊

322‧‧‧頂面

323‧‧‧側面

4‧‧‧絕緣層

41‧‧‧頂面

5‧‧‧反射層

51‧‧‧平面

52‧‧‧曲面

Claims (20)

1. 一種LED承載座，用以承載至少一LED晶片，該LED承載座包括：一基板；一金屬層，設於該基板上且具有分離的一固晶區塊與一環形線路區塊，該固晶區塊位於該基板中央，該環形線路區塊包含一正極線路和一負極線路，該正極線路與該負極線路環繞該固晶區塊且分離設置並相距一距離，以形成一環形溝槽；一絕緣層，至少設置在該環形溝槽內；以及一反射層，設置在該金屬層和該絕緣層上，該反射層位在該固晶區塊的上方且部分覆蓋該環形溝槽，該至少一LED晶片設置在該反射層上且位於該固晶區塊內，該至少一LED晶片電性連接該環形線路區塊的該正極線路與該負極線路。
2. 如請求項1所述之LED承載座，其中該絕緣層的頂面、該固晶區塊的頂面和該環形線路區塊的頂面大致呈共平面設置。
3. 如請求項2所述之LED承載座，其中該固晶區塊頂面與該絕緣層的頂面的中心線平均粗糙度(Ra)不大於1μm。
4. 如請求項1所述之LED承載座，其中，該絕緣層包覆該固晶區塊，且該絕緣層往該基板的正投影大於該固晶區塊往該基板的正投影，該反射層往該基板的正投影大於該固晶區塊往基板的正投影。
5. 如請求項1所述之LED承載座，其中相較於該基板，該絕緣層的頂面低於該固晶區塊的頂面與該環形線路區塊的頂面，且該絕緣層與該固晶區塊的側面之間形成有一間隙，該反射層覆蓋在該固晶區塊頂面且充填滿該間隙。
6. 如請求項1所述之LED承載座，其中該金屬層更包含一溫度感測部，係用以感測該至少一LED晶片的溫度； 一延伸部，設置於該正極線路與該負極線路之間，且連接該固晶區塊和該溫度感測部。
7. 如請求項1所述之LED承載座，其中該正極線路或該負極線路具有至少一槽孔，該至少一槽孔大致圍繞該固晶區塊設置，而排列成環狀。
8. 如請求項7所述之LED承載座，其中該至少一槽孔具有一V形尖點，該V形尖點的開口方向背對該固晶區塊。
9. 如請求項1所述之LED承載座，其中該正極線路具有一第一槽孔和一第二槽孔，該負極線路具有一第三槽孔和一第四槽孔，該第一槽孔具有一第一V形尖點，該第二槽孔具有一第二V形尖點，該第三槽孔具有一第三V形尖點，該第四槽孔具有一第四尖點，該第一V形尖點、該第二V形尖點、該第三V形尖點與該第四V形尖點分別座落在四個象限。
10. 如請求項1所述之LED承載座，其中該反射層的材料為防焊油墨、矽膠或陶瓷油墨，該反射層的反射率對應於400nm~470nm波長的光大致為80%以上。
11. 如請求項1所述之LED承載座，其中該絕緣層材料為防焊油墨、矽膠、陶瓷油墨或熱硬化型樹脂。
12. 如請求項1所述之LED承載座，其中該反射層的外表面定義為一平面以及一圍繞在該平面的曲面，該平面至少位在該固晶區塊的頂面之上且大致平行於該固晶區塊的頂面，該曲面至少位在該絕緣層之上。
13. 一種LED承載座，用以承載至少一LED晶片，該LED承載座包括：一基板；一金屬層，具有一第一圖案且設於該基板上，該第一圖案具有數組固晶區塊； 一絕緣層，具有一第二圖案且設於該基板上，該第一圖案與該第二圖案互補，使得該絕緣層的設置區域與該金屬層的設置區域為彼此互補；以及一反射層，具有數個開孔，該些開孔分別對應於該數組固晶區塊，該反射層設置在該金屬層和該絕緣層上。
14. 如請求項13所述之LED承載座，其中任一組該固晶區塊具有一正極固晶區和一負極固晶區，該正極固晶區塊與該負極固晶區塊間隔設置，每一組該固晶區塊用以設置該至少一LED晶片；該第一圖案包括：一環形線路區塊，具有一正極線路和一負極線路，該正極線路與該負極線路間隔設置，且圍繞該數組固晶區塊；以及數個串接部，串接該數組固晶區塊，並將鄰近該環形線路區塊的該數組固晶區塊經由該數個串接部以連接至該環形線路區塊。
15. 如請求項14所述之LED承載座，其中該數組固晶區塊大致沿著該環形線路區塊排列而成三個同心圓。
16. 如請求項14所述之LED承載座，其更包含複數個LED晶片，該複數個LED晶片以覆晶方式對應設置在該數組固晶區塊，每一該LED晶片連接該正極固晶區和負極固晶區。
17. 一種LED承載座的製造方法，包括步驟：提供一基板；於該基板上形成具有一第一圖案的一金屬層；於該基板上形成具有一第二圖案的一絕緣層，該第一圖案與該第二圖案互補；以及於該金屬層和該絕緣層上形成一反射層。
18. 如請求項17所述之LED承載座的製造方法，其更包含下列步驟： 以曝光顯影或網印方式設置一絕緣材於一絕緣區，該絕緣材的高度高於該金屬層的高度；及平坦化該絕緣材，使得該絕緣材的高度實質上等於該金屬層的高度，以形成該第二圖案的該絕緣層。
19. 如請求項17所述之LED承載座的製造方法，其更包含下列步驟：以曝光顯影或網印方式形成該反射層於該第一圖案或該第二圖案上。
20. 如請求項19所述之LED承載座的製造方法，其更包含下列步驟：粗化該第一圖案或該第二圖案，以設置該反射層，該固晶區塊頂面與該絕緣層頂面的中心線平均粗糙度(Ra)不大於1μm。