专利名称：一种发光二极管的制造方法
技术领域：
本发明涉及的是一种发光二极管的制造方法，尤指可辅助芯片快速散热与提 高光反射效能的制造方法，为利用植晶区的金属层辅助芯片达到横向扩散的散热、 且通过其高反射表面以提高光利用率，并可增益发光二极管出光的实用效能。
背景技术：
按，由于现今高科技的蓬勃发展，许多科技产品都具有相当卓越的功能，不 论是工作上或日常生活中，科技产品提供使用者在使用产品时的快速与便捷，也 引领人们享有科技产品带来的舒适生活，在各式各样的科技产品里，普遍装设有
芯片封装组件，以增益产品的功能，传统芯片采直接封装(Chip On Board; 简称COB)，是集成电路封装的一种方式，其将棵芯片直接黏贴、封装在印刷电 路基板上，并结合有三项基本制程芯片固植、导线连接、封胶保护等，可有效 将IC制造过程中的封装与测试步骤，直接转移到电路板组装阶段，这种封装技术 其实是小型化的表面黏着技术，至于电气传导部分则是利用导线将芯片的接点焊 线到电路板或基板的接点上，形成电路连通，外部再应用封胶技术予以覆盖。
而传统芯片的直接封装(COB)结构，若以发光芯片封装为例，请参阅图7 所示，为现有发光芯片封装的侧视剖面图，其将芯片A定位于金属基板B (铝基 板或铜基板)的防焊保护层的固晶位置Bl上，并由芯片A上连接导线Al 、 A2 至绝缘层B4上的焊垫B2、 B3，再在金属基板B表面封装胶剂C，而完成发光芯 片A封装，而芯片A周遭并无辅助散热的构造，致使散热能力降低，并让芯片A 不断蓄热而影响产品的可靠性。
而如图8所示，为另一现有发光芯片封装的侧视剖面图，其将芯片A穿过绝 缘层B4的洞孔B5直接定位于金属基板B上，并由芯片A上连设导线Al、 A2 至焊垫B2、 B3,在芯片A外封装胶剂C，即完成另一发光芯片A封装，虽可将 芯片A所产生的热传递至金属基板B上，但表面反射能力差。
(1 )芯片A固植在防焊保护层的固晶位置Bl上，在发光时，其所产生的热
不易排散，仅有部份热能以纵向方式经金属基板B向外扩散，使得芯片A因散热 差而导致温度升高，影响其效能与使用寿命。
(2)芯片A固植在下挖至金属基板B的圓孔，其发光时因辅助其反射光线
的设计差，导致芯片A的亮光大多被金属吸收或散射后陷在凹凸不平的表面，并
无法提高亮度，且出光效果差。
因此，针对导热良好、快速散热、发光亮度提高的整体构造设计与制造方法 等考虑，即为从事此产业的相关厂商所亟欲研究改善的方向所在。
本发明人有鉴于上述缺陷，通过搜集相关资料，经由多方评估与考虑，并以 从事在此行业累积的多年经验，经由不断试作与^"改，始设计出此种可增益发光 亮度的发光二极管的制造方法的发明专利。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种发光二极管的制造方法，用以克服上述缺陷。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供一种发光二极管的制造 方法，尤指使所述放光二极管具有良好散热功能并可提高发光反射率的制造方法，
其制造方法的流程为
( 一)在一具高度热传导效能的基板的表面上附设一热传导良好的绝缘层；
(二) 再在所述的绝缘层上固设电路金属层；
(三) 所述基板上方的电路金属层进行蚀刻加工作业，形成露出基板表面的 焊线区，而在固植发光二极管芯片位置的电路金属层的保留区域，不予蚀刻去除 即设为植晶区；
(四) 将所述植晶区的表面进行高光反射表面处理作业；
(五) 在所述的植晶区内固植发光二极管芯片；
(六) 在芯片上利用导线分别电连接至焊线区；
(七) 完成发光二极管的芯片布线。
与现有技术比较本发明的有益效果在于，其将在热传导效能的基板表面附设 电路层，再在电路金属层上以蚀刻加工作业形成至少一个以上的焊线区，且焊线 区周边的电路金属层上进行高反射表面作业形成植晶区，即可在植晶区内固植发 光二极管芯片，并利用导线将芯片分别作电连接至焊线区的焊点上，再将整体基
板表面，含植晶区、焊线区进行涂布胶剂的加工作业，以完成发光二极管的芯片 封装，并达到散热良好、提高光反射率的出光效果的目的，并能增益发光二极管 的实用效能。
图1为本发明的制造方法流程图2为本发明的立体分解图3为本发明的立体外观图4为本发明图3的A-A'剖面图5为本发明的俯视图6为本发明较佳实施例的侧视剖面图7为现有发光芯片封装的侧视剖面图8为另一现有发光芯片封装的侧视剖面图。
附图标记说明1-基板；2-纟色缘层；3-电路金属层；31-铜箔；33 -植晶 区；32-焊线区；4-芯片；41-导线；5 -防焊保护膜层；A-芯片；A1-导线； A2、导线；B-金属基板；Bl -防焊保护层的固晶位置；B4、绝缘层；B2-焊垫； B5 —洞孑L; B3 —焊垫；C、胶剂。
具体实施例方式
为达成上述目的与功效，本发明所采用的技术手段及其构造，兹绘图就本发 明的较佳实施例详加说明其特征与功能如下，利完全了解。
请参阅图1-图3所示，为本发明的制造方法流程图、立体分解图、立体外 观图，由图中所示可以清楚看出，本发明发光二极管的制造方法，至少包括有基 板l、高热传导绝缘层2、电路金属层3、芯片4、防焊保护膜层5等所组成，其 制造方法的流程可为
(100) 将具有高度热传导效能的基板1,在其表面附设有热传导良好的绝缘层2。
(101) 再在绝缘层2上固设已预设电路布局电路金属层3，且电路金属层3 材质多为铜箔31。
(102 )基板1上方的电路金属层3进行蚀刻加工作业，形成露出基板1表面
的焊线区32，而位于焊线区32周边固植发光二极管芯片位置的区域，即设为植
晶区33。
(103) 则可在植晶区33的表面，进行高光反射表面处理的加工作业。
(104) 且在电路金属层3的表面植晶区33上，固植发光二极管芯片4。
(105) 在芯片4上利用导线41分别电连接至焊线区32内。
(106) 完成发光二极管的芯片4布线后，即可进行后续的封装的加工作业。 上述本发明的制造方法，其发光二极管所使用的基板1，为具高度热传导效
能的材料，即可为金属材质或具高热传导效能的非金属材质；而在基板l、绝缘 层2上的电路金属层3，利用蚀刻所形成至少一个以上的焊线区32，并在电路金 属层3表面形成植晶区33,则可在植晶区33利用抛光加工、电镀加工或贼镀加 工等方式进行高光反射表面处理加工作业，且其电镀加工的作业，是可为在金属 材质表面电镀银白色是的电镀层，而银白色是的材质则可为镀银、镀铬或镀铝等 电镀作业。
因应芯片电极分布方式的不同，植晶区33也可覆以一平滑高光泽的白色是、 高热传导的漆料、防焊漆或胶料的膜层；且将焊线区的外的基板1表面涂布有热 传导良好的防焊保护膜层5,则可视发光二极管芯片4电极分布方式，其植晶区 33可保留原来的电路金属层3表面，或进一步涂布有热传导良好的防焊保护膜层
请参阅图3-图4所示，为本发明立体外观图、图3的A-A，剖面图，在电 路金属层3表面形成可供固植芯片4的植晶区33,所述的植晶区33的面积是至 少五倍在芯片4的面积，且植晶区33的高光反射表面处理，是可反射芯片4的亮 光，再在基板1的表面进行设置防焊保护膜层5的加工作业，是可在电路金属层 3表面涂布有白色是、具高热传导的漆料、防焊漆或胶料所形成的防焊保护膜层5, 且防焊保护膜层5具高热传导的漆料、防焊漆或胶料，为具有氧化铝(A1203 )、 氧化锌(ZnO)、氮化硼(BN)和二氧化钛(Ti02 )等化合物的材质，而形成 白色是模式的防焊保护膜层5,并具有良好的反射光线的出光效果。
请参阅图3-图5所示，为本发明的立体外观图、图3的A-A，剖面图、俯 视图，由图中所示可以清楚看出，本发明的发光二极管芯片4，是固植在电路金 属层3的铜箔31上，则可在芯片4使用时因发光而产生热能，将芯片4产生的热 能通过电路金属层3的铜箔31，往横向的朝四周扩散热能，以辅助芯片4达到快
速的散热功效，并可有效防止芯片4因热能集聚而影响其使用效能；且电路金属 层3上所形成的焊线区32、植晶区33,再在焊线区32、植晶区33的外侧外围， 为涂布有防焊保护膜层5，则通过防焊保护膜层5的漆料、防焊漆或胶料所添加 的白色是高热传导元素，除了可以辅助植晶区33的芯片4散热，并可在芯片4 发光时，以植晶区33的高光反射表面处理、配合防焊保护膜层5而形成良好的亮 光反射效能，将芯片4的发光反射出外部，而能提高芯片4的发光利用率、提升 出光功效，以提升发光二极管的实用功效、延长其使用寿命，且还符合经济效益。
再请参阅图3、图5、图6所示为本发明的立体外观图、俯视图、较佳实施例 的侧视剖面图，由图中所示可以清楚看出，本发明的基板l、绝缘层2上的电路 金属层3，为可利用蚀刻的加工方式，制成单一个焊线区32，并保留焊线区32 外的固植芯片位置的电路金属层3,形成至少五倍在芯片4面积的植晶区33，且 植晶区33进行高光反射表面处理，则在植晶区33固植芯片4后，利用芯片4的 焊点以导线41电连接在焊线区32,再在整体基板1的表面涂布有防焊保护膜层5， 则通过防焊保护膜层5的漆料、防焊漆或胶料所含的白色是高热传导化合物，除 了可以辅助植晶区33的芯片4散热，并可在芯片4发光时，以植晶区33的高光 反射表面处理、配合防焊保护膜层5而形成良好的光反射效能，将芯片4的光反 射出外部，而能提高芯片4的发光利用率、使出光还具功效。
是以，上述本发明的发光二极管的制造方法，是在基板1上电路金属层3的 铜箔31，形成植晶区33以可供植设芯片4，且植晶区33利用高光反射表面处理， 并可进一步在基板1表面涂布防焊保护膜层5,而能辅助芯片4快速散热、提高 发光亮度的目的，非因此即局限本发明的专利范围，仅需使芯片4在铜箔31具有 横向扩散排热的效能、芯片4发光时可通过植晶区32的高光反射表面处理与防焊 保护膜层5的白色是，所共同产生的良好反射光线的出光特性，可使芯片4发光 时具良好散热作用，且增益其发光利用率的反射效能，以有效提升芯片4的使用 功效，故举凡运用本发明说明书与图式内容所为的简易修饰与等效结构变化，均 应同理包含在本发明的专利范围内，合予陈明。
上述本发明的发光二极管的制造方法在实际使用时，为具有下列各项优点，
如
( 一 )芯片4发光时，可通过电路金属层3的铜箔31以横向扩散式的排散热 能，并利用基板l、防焊保护膜层5等具高热传导作用材质，辅助芯片4散热，
而使芯片4具有良好的|t热效能。
(二) 电路金属层3的植晶区33是通过高光反射表面处理，再搭配基板1 表面涂布的白色是防焊保护膜层5，而具有良好的光反射效能，可在芯片4发光 时，由植晶区33与防焊保护膜层5辅助反射光线，以提高芯片4的发光利用率， 增益其出光效能。
(三) 芯片4具有良好的散热效用，并可产生增益发光的反射效能，而可提 升发光二极管的实用功效、也可增长其使用寿命，还符合经济效益。
故，本发明为主要针对发光二极管的芯片的散热、高光反射的制造方法，而 可利用基板上电路层的铜箔面辅助芯片扩散排热、以高光反射表面处理与可进一 步涂布白色是防焊保护膜层可反射亮光为主要保护重点，乃仅使芯片在发光时所 产生的热能，经由铜箔面与防焊保护膜层辅助散热，且利用防焊保护膜层所添加 的白色是材质，达到提高光反射率、增益发光、出光效能的优势。
综上所述，本发明上述的发光二极管的制造方法在实施、运用时，为确实能 达到其功效与目的，故本发明诚为一实用性优异的发明，为符合发明专利的申请 要件，依法提出申请。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限 制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其 进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
权利要求
1、一种发光二极管的制造方法，尤指使所述放光二极管具有良好散热功能并可提高发光反射率的制造方法，其特征在于其制造方法的流程为(一)在一具高度热传导效能的基板的表面上附设一具热传导性能的绝缘层；(二)再在所述的绝缘层上固设电路金属层；(三)所述基板上方的电路金属层进行蚀刻加工作业，形成露出基板表面的焊线区，而在固植发光二极管芯片位置的电路金属层的保留区域，不予蚀刻去除即设为植晶区；(四)将所述植晶区的表面进行高光反射表面处理作业；(五)在所述的植晶区内固植发光二极管芯片；(六)在芯片上利用导线分别电连接至焊线区；(七)完成发光二极管的芯片布线。
2、 根据权利要求1所述发光二极管的制造方法，其特征在于所述的植晶区 内所露出的电路金属层表面，是利用抛光加工、电镀加工或溅镀加工的方式其中 之一进行高光反射表面处理的加工作业，且在植晶区的芯片外围、焊线区的外围 及其外露的表面，还进行涂布防焊保护膜层的加工作业。
3、 根据权利要求2所述发光二极管的制造方法，其特征在于所述的电镀加 工作业为电镀银白色系的电镀层，而银白色系的材质为镀银、镀铬或镀铝。
4、 根据权利要求1所述发光二极管的制造方法，其特征在于所述的基板是 为高度热能传导材料，而高度热能传导材料为金属材质或具高热传导效能的非金 属材质。
5、 根据权利要求1所述发光二极管的制造方法，其特征在于所述的电路金 属层表面为涂布有白色系的防焊保护膜层，其为具高热传导的漆料或胶料。
6、 根据权利要求5所述发光二极管的制造方法，其中所述的具高热传导的漆 料或胶料，为具有氧化铝、氧化锌、氮化硼和二氧化钛化合物的材质。
7、 根据权利要求1所述发光二极管的制造方法，其特征在于所述的芯片位 置下方的电路金属层的植晶区，其面积至少为芯片面积的五倍。
8、 根据权利要求1所述发光二极管的制造方法，其特征在于所述的电路金 属层为可利用蚀刻加工作业，形成至少两个露出基板表面的焊线区。
全文摘要
本发明为有关一种发光二极管的制造方法，尤指可辅助芯片散热并提高光利用率的制造方法，其制造方法的流程是将具高度热传导效能的基板，表面为附设有经蚀刻加工作业的电路金属层，再在电路金属层上覆盖一防焊保护膜层，惟露出所需的焊线区，其间放置芯片的位置进行高反射表面作业，为植晶区，即可在植晶区内固植发光二极管芯片，并利用导线将芯片分别作电连接至焊线区的焊点上，再将整体基板表面，含植晶区、焊线区，进行涂布胶剂的加工作业，以完成发光二极管的芯片布线，而在发光二极管进行后续的封装加工作业，并达到散热良好、提高光反射率的出光效果的目的，并能增益发光二极管的实用效能。
文档编号H01L33/00GK101364627SQ20071014352
公开日2009年2月11日 申请日期2007年8月7日 优先权日2007年8月7日
发明者丁志勇 申请人:李克新;孙增保