专利名称：发光二极管次粘着基板封装方法及其封装构造的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管的封装方法及其结构，特别是涉及一种发 光二极管次粘着基板封装方法及其封装构造。
背景技术：
现有发光二极管(LED)的封装方法大都是直接将LED晶粒固定于预先形 成反射槽面的次粘着基板上，然而，实际量产时，常因反射槽面的尺寸过 小而使得晶粒固定的难度大幅提高，进而导致封装成本增加，此外，现有 次粘着基板对发光二极管的散热成效并不佳，因此，容易导致发光二极管 的发光效率降低或过热损毁。
由此可见，上述现有的发光二极管的封装方法在方法与使用上，显然仍 存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相 关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被 发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此 显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的发光二极管次 粘着基板封装方法及其封装构造，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前 业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的发光二极管的封装方法存在的缺陷，本发明人基于 从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运 用，积极加以研究创新，以期创设一种新的发光二极管次粘着基板封装方 法及其封装构造，能够改进一般现有的发光二极管的封装方法，使其更具 有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设 出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的发光二极管的封装方法存在的缺 陷，而提供一种新型的发光二极管次粘着基板封装方法及其封装构造，所 要解决的技术问题是使其降低发光二极管次粘着基板的封装难度及增加次 粘着基板对发光二极管的散热效能，且该些发光二极管亦可借由该些反射 槽孔的光学作用而形成一线光源，非常适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种发光二极管次粘着基板封装方法，包含以下步骤提供一第 一基板，该第 一基板具有一上表面、 一相对于该上表面的下表面及多个
定义于该上表面的粘晶区；在该第一基板的该下表面形成多个散热凹槽，上 述各散热凹槽对应上述各粘晶区，且上述各散热凹槽具有一底面，上述各 底面与上述各粘晶区之间具有一承载座；形成一导热体于上述各散热凹槽 中；设置多个发光二极管于该第一基板的该些粘晶区；提供一第二基板，该 第二基板具有一朝向该第一基板的该上表面的第一表面、 一相对于该第一 表面的第二表面及多个连通该第 一表面与该第二表面的反射槽孔，上述各 反射槽孔对应上述各发光二极管及上述各粘晶区；以及结合该第二基板与 该第 一基板，以使上述各发光二极管位于上述各反射槽孔中。
本发明的目的及解决其技术问题还可釆用以下技术措施进一步实现。 前述的发光二极管次粘着基板封装方法，其另包含形成一钛层于该第 一基板的该上表面。
前述的发光二极管次粘着基板封装方法，其另包含形成一金层于该钛 层上。
前述的发光二极管次粘着基板封装方法，其中所述的各发光二极管设 置于该第一基板的上述各承载座上。
前述的发光二极管次粘着基板封装方法，其中所述的各承载座形成有 至少一贯穿孔，上述各贯穿孔连通该第一基板的上述各粘晶区及上述各散 热凹槽的上述各底面。
前述的发光二极管次粘着基板封装方法，其中所述的各导热体另形成 于上述各承载座的上述各贯穿孔中。
前述的发光二极管次粘着基板封装方法，其中所述的各导热体接触上 述各发光二极管。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本 发明提出的一种发光二极管次粘着基板封装构造，其包含 一第一基板，其 具有一上表面、 一相对于该上表面的下表面及多个定义于该上表面的粘晶 区，该下表面形成有多个散热凹槽，上述各散热凹槽对应上述各粘晶区，且 上述各散热凹槽具有一底面，上述各底面与上述各粘晶区之间具有一承载 座；多个导热体，其分别形成于上述各散热凹槽中；多个发光二极管，其 分别设置于该第一基板的上述各承载座上；以及一第二基板，结合于该第 一基板的该上表面，其具有一朝向该第一基板的该上表面的第一表面、一 相对于该第一表面的第二表面及多个连通该第一表面与该第二表面的反射 槽孔，上述各反射槽孔对应上述各发光二极管及上述各粘晶区，且上述各 发光二极管位于上述各反射槽孔中。
本发明的目的及解决其技术问题还可釆用以下技术措施进一步实现。 前述的发光二极管次粘着基板封装构造，其另具有一钛层，该钛层形成于该上表面。
前述的发光二极管次粘着基板封装构造，其另具有一金层，该金层形成 于该钛层上。
前述的发光二极管次粘着基板封装构造，其中所述的各承载座形成有 至少一贯穿孔，上述各贯穿孔连通该第一基板的上述各粘晶区及上述各散 热凹槽的上述各底面。
前述的发光二极管次粘着基板封装构造，其中所述的各导热体另形成 于上述各承载座的上述各贯穿孔中。
前述的发光二极管次粘着基板封装构造，其中所述的各导热体接触上 述各发光二极管。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达 到上述目的，本发明提供了一种发光二极管次粘着基板封装方法及其封装 构造，,其封装方法包含提供一第一基板，该第一基板具有一上^面、 一相
该下表面形成多个散热凹槽，各该散热凹槽对应各该粘晶区，且各该散热
凹槽具有 一底面，各该底面与各该粘晶区之间具有 一承载座；形成一导热体 于各该散热凹槽中；设置多个发光二极管于该第 一基板的该些粘晶区；提供 一第二基板，该第二基板具有 一朝向该第 一基板的该上表面的第 一表面、一 相对于该第一表面的第二表面及多个连通该第一表面与该第二表面的反射 槽孔，各该反射槽孔对应各该发光二极管及各该粘晶区；以及结合该第二 基板与该第一基板，以使各该发光二极管位于各该反射槽孔中。
借由上述技术方案，本发明发光二极管次粘着基板封装方法及其封装 构造至少具有下列优点及有益效果
本发明可降低发光二极管次粘着基板的封装难度及增加次粘着基板对 发光二极管的散热效能，且该些发光二极管亦可借由该些反射槽孔的光学 作用而形成一线光源，该线光源可用以取代现有液晶显示器常用的冷阴极 焚光灯管(CCFL)。
综上所述,本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构、封 装方法或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用 及实用的效果，且较现有的发光二极管的封装方法具有增进的突出功效，从 而更加适于实用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附 图，详细说明如下。
图1A至图IE:依据本发明的一较佳实施例， 一种发光二极管次粘着基
板封装方法流程示意图。
图2A:沿图1A中A-A线，提供一第一基板的制程剖面图。
图2B:沿图1B中B-B线，形成多个散热凹槽的制程剖面图。
图2C:沿图1C中C-C线，形成一导热体于各该散热凹槽的制程剖面图。
图2D:沿图1D中D-D线，设置多个发光二极管于该第一基板的制程剖面图。
图2E:提供一第二基板的制程剖面图。
图2F:沿图1E中E-E线，结合该第二基板与该第一基板的制程剖面图。 图3A至图3C:依据本发明的一具体实施例，利用贯穿孔及导热体提高
发光二极管散热速率的制作方法流程图。
图4A:沿图3A中F-F线，承载座形成贯穿孔的制程剖面图。
图4B:沿图3B中G-G线，导热体形成于贯穿孔的制程剖面图。
图4C:沿图3C中H-H线，发光二极管与导热体接触的制程剖面图。
图5:依据本发明的一较佳实施例，该第一基板的上表面形成有一钛层
及一金层的结构示意图。
图6A至图6C:依据本发明的另一具体实施例，发光二极管直接设置于
导热体上的制作方法流程图。
图7:依据本发明的一较佳实施例，一种发光二极管次粘着基板封装构造图。
10第一基板10a:上表面
10b:下表面11:粘晶区
12散热凹槽12a:底面
13承载座131:贯穿孔
20发光二极管30:第二基板
30a:第一表面30b:第二表面
31反射槽孔31a:光反射槽面
50钛层60:金层
70导热体80:金属焊料层
90接合层T:厚度
具体实施例方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功 效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的发光二极管次粘着基 板封装方法及其封装构造其具体实施方式
、结构、封装方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1A至图1E及图2A至图2F，其是本发明的一较佳实施例，一 种发光二极管次粘着基板封装方法，其步骤详述如下首先，请参阅图1A 及图2A,提供一第一基板IO，该第一基板10为硅基板，该第一基板10具 有一上表面10a、 一相对于该上表面10a的下表面10b及多个定义于该上表 面10a的粘晶区11;接着，请参阅图1B及图2B，在该第一基板10的该下表 面10b蚀刻形成多个散热凹槽12，各该散热凹槽12对应各该粘晶区ll，且 各该散热凹槽12具有一底面12a,各该底面12a与各该粘晶区11之间具有 一承载座13，在本实施例中，各该承载座13具有一厚度T，该厚度T介于10 微米至50微米之间；之后，请参阅图1C及图2C，电镀形成一导热体70于各 该散热凹槽12中，在本实施例中，该导热体70的材质可为铜或4艮;接着，请 参阅图1D及图2D，设置多个发光二极管20于该第一基板10的该些粘晶区 11，且各该发光二极管20设置于各该承载座13上，在本实施例中，各该承载 座13可用以支撑各该发光二极管20，且各该发光二极管20所产生的热可 经由各该承载座13传导至各该导热体70,再借由各该导热体70传导至外 部，以达到散热，又，较佳地，该些发光二极管20可排列成一直线；之后，请参 阅图2E，提供一第二基板30,在本实施例中，该第二基板30为硅基板，且该 第二基板30具有一朝向该第一基板10的该上表面10a的第一表面30a、 一 相对于该第一表面30a的第二表面30b及多个连通该第一表面30a与该第 二表面30b的反射槽孔31,在本实施例中，各该反射槽孔31呈梯形锥状，且 各该反射槽孔31对应各该发光二极管20及各该粘晶区11,又，各该反射 槽孔31具有一光反射槽面31a;最后，请参阅图1E及图2F，结合该第二基板 30与该第一基板10，以使各该发光二极管20位于各该反射槽孔31中，其中 各该光反射槽面31a朝向各该发光二极管20,用以反射各该发光二极管20 所发出的光，又，在本实施例中，该第二基板30可以胶粘方式或金属共晶 方式结合于该第一基板10的该上表面10a。
在本实施例中，为了进一步提高各该发光二极管20的散热速率，首先，请 参阅图3A及图4A，该第一基板10的各该承载座13可形成有至少一贯穿孔 131，各该贯穿孔131连通该第一基板10的各该粘晶区11及各该散热凹槽 12的各该底面12a，接着，请参阅图3B及图4B，各该导热体70可另形成 于各该承载座13的各该贯穿孔131中，之后，请参阅图3C及图4C，当各 该发光二极管2(H殳置于各该承载座13上时，各该导热体70可直接接触各 该发光二极管20，而各该发光二极管20所产生的热可直接借由各该导热体 70传导至外部，以达到快速散热。又，请参阅图5，在另一实施例中，可 另包含先形成一钛层50于该第一基板10的该上表面10a及形成一金层60 于该钛层50上，由于该钛层50及该金层60皆具有高热传导系数，因此，亦有助于增加次粘着基板对各该发光二极管20的散热效能。或者，请参阅图
6A至图6C，在又一实施例中，首先，请参阅图6A,其可在设置该些发光二 极管20于该第一基板10的该些粘晶区12之前，先对该第一基板10的该 上表面10a进行一研磨步骤，请参阅图6B，其目的是以研磨方式去除各该 承载座13并显露各该导热体70于该上表面10a，之后，请参阅图6C,将 各该发光二极管20固定于各该导热体70上，在本实施例中，其可形成一 金属焊料层80于各该发光二极管20与各该导热体70之间，各该发光二极 管20可借由各该金属焊料层80固定于各该导热体70上，且各该发光二极 管20所产生的热可借由各该金属焊料层80及各该导热体70快速传导至外 部，进而达到快速散热。
请再参阅图1E及图2F,其利用本发明的封装方法所得的封装构造包含 有一第一基板10、多个导热体70、多个发光二极管20以及一第二基板 30，该第一基板10为硅基板，且该第一基板10具有一上表面10a、 一相对 于该上表面10a的下表面10b及多个定义于该上表面10a的粘晶区11，该下 表面10b形成有多个散热凹槽12,各该散热凹槽12对应各该粘晶区11，且 各该散热凹槽12具有一底面12a，各该底面12a与各该粘晶区11之间具有 一承载座13,在本实施例中，各该承载座13具有一厚度T，该厚度T介于 10 ;微米至50微米之间，该些导热体70以电镀方式分别形成于各该散热凹 槽12中，在本实施例中，该些导热体70的材质可为铜或4艮，该些发光二 极管20分别设置于该第一基板10的各该粘晶区11，且各该发光二极管20 设置于各该承载座13上，在本实施例中，各该承载座13可用以支撑各该 发光二极管20，且各该发光二极管20所产生的热可经由各该承载座13传 导至各该导热体70，再借由各该导热体70传导至外部，以达到散热，又，较 佳地，该些发光二极管20可排列成一直线，该第二基板30结合于该第一基 板10的该上表面10a,该第二基板30具有一朝向该第一基板10的该上表面 10a的第一表面30a、 一相对于该第一表面30a的第二表面30b及多个连通 该第一表面30a与该第二表面30b的反射槽孔31,各该反射槽孔31呈梯形 锥状，且各该反射槽孔31对应各该发光二极管20及各该粘晶区11，又，各该 反射槽孔31具有一光反射槽面31a，在本实施例中，各该发光二极管20位 于各该反射槽孔31中，且各该光反射槽面31a朝向各该发光二极管20,用 以反射各该发光二极管20所发出的光。
另外，为了进一步提高各该发光二极管20的散热速率，请再参阅图 4C，在本实施例中，该第一基板10的各该承载座13可形成有至少一贯穿孔 131，各该贯穿孔131连通该第一基板10的各该粘晶区11及各该散热凹槽 12的各该底面12a,此外，各该导热体70可另形成于各该承载座13的各 该贯穿孔131中，且各该导热体70可直接接触各该发光二极管20，以使各该发光二极管20所产生的热直接借由各该导热体70传导至外部，进而达 到快速散热。又，请再参阅图5,在另一实施例中，该封装构造另具有一钛 层50及一金层60,该钛层50形成于该第一基板10的该上表面10a，而该 金层60形成于该钛层50上，由于该钛层50及该金层60皆具有高热传导 系数，因此，有助于增加次粘着基板对各该发光二极管20的散热效能。
又，请参阅图7，在本实施例中，该封装构造另具有一接合层90，该 接合层90形成于该第一基板10的该上表面10a与该第二基板30的该第一 表面30a之间，该第二基板30可借由该接合层90结合于该第一基板10的 该上表面10a，其中，当该第二基板30选择以胶粘方式结合于该第一基板 10的该上表面10a时，该接合层90为一粘胶层，反之，当该第二基板30 选择以金属共晶方式结合于该第一基板10的该上表面10a时，该接合层90 为一金属共晶结合层。
本发明的封装方法可降低发光二极管次粘着基板的封装难度及降低封 装成本，且借由该钛层50、该金层6Q及该些导热体70可大幅提升次粘着
基板对该些发光二极管20的散热效能，此外，该些发光二极管20亦可借 由该些反射槽孔31的光学作用而形成一线光源，该线光源可用以取代现有 液晶显示器常用的冷阴极焚光灯管(CCFL)。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发 明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利 用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实 施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以 上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方 案的范围内。
权利要求
1、一种发光二极管次粘着基板封装方法，其特征在于其包含以下步骤提供一第一基板，该第一基板具有一上表面、一相对于该上表面的下表面及多个定义于该上表面的粘晶区；在该第一基板的该下表面形成多个散热凹槽，上述各散热凹槽对应上述各粘晶区，且上述各散热凹槽具有一底面，上述各底面与上述各粘晶区之间具有一承载座；形成一导热体于上述各散热凹槽中；设置多个发光二极管于该第一基板的该些粘晶区；提供一第二基板，该第二基板具有一朝向该第一基板的该上表面的第一表面、一相对于该第一表面的第二表面及多个连通该第一表面与该第二表面的反射槽孔，上述各反射槽孔对应上述各发光二极管及上述各粘晶区；以及结合该第二基板与该第一基板，以使上述各发光二极管位于上述各反射槽孔中。
2、 根据权利要求1所述的发光二极管次粘着基板封装方法，其特征在 于其另包含形成一钛层于该第一基板的该上表面。
3、 根据权利要求2所述的发光二极管次粘着基板封装方法，其特征在 于其另包含形成一金层于该钛层上。
4、 根据权利要求1所述的发光二极管次粘着基板封装方法，其特征在 于其中上述各发光二极管设置于该第一基板的上述各承载座上。
5、 根据权利要求4所述的发光二极管次粘着基板封装方法，其特征 在于其中上述各承载座形成有至少 一贯穿孔，上述各贯穿孔连通该第 一基 板的上述各粘晶区及上述各散热凹槽的上述各底面。
6、 根据权利要求5所述的发光二极管次粘着基板封装方法，其特征在
7、 根据权利要求6所述的发光二极管次粘着基板封装方法，其特征在 于其中上述各导热体接触上述各发光二极管。
8、 一种发光二极管次粘着基板封装构造，其特征在于其包含 一第一基板，其具有一上表面、 一相对于该上表面的下表面及多个定义于该上表面的粘晶区，该下表面形成有多个散热凹槽，上述各散热凹 槽对应上述各粘晶区，且上述各散热凹槽具有一底面，上述各底面与上述 各粘晶区之间具有一承载座；多个导热体，其分别形成于上述各散热凹槽中；多个发光二极管，其分别设置于该第一基板的上述各承载座上；以及一第二基板，结合于该第一基板的该上表面，其具有一朝向该第一 基板的该上表面的第一表面、 一相对于该第一表面的第二表面及多个连通 该第 一表面与该第二表面的反射槽孔，上述各反射槽孔对应上述各发光二 极管及上述各粘晶区，且上述各发光二极管位于上述各反射槽孔中。
9、根据权利要求8所述的发光二极管次粘着基板封装构造，其特征 在于其另具有一钛层，该钛层形成于该上表面。
10、 根据权利要求9所述的发光二极管次粘着基板封装构造，其特征在 于其另具有一金层，该金层形成于该钛层上。
11、 根据权利要求8所述的发光二极管次粘着基板封装构造其特征在 于，其中上述各承载座形成有至少一贯穿孔，上述各贯穿孔连通该第一基 板的上述各粘晶区及上述各散热凹槽的上述各底面。
12、 根据权利要求11所述的发光二极管次粘着基板封装构造，其特征
13、根据权利要求12所述的发光二极管次粘着基板封装构造，其特征 在于其中上述各导热体接触上述各发光二极管。
全文摘要
本发明是有关于一种发光二极管次粘着基板封装方法及其封装构造，该发光二极管次粘着基板封装方法，其包含提供第一基板，第一基板具有上表面、相对于上表面的下表面及多个定义于上表面的粘晶区；在第一基板的下表面形成多个散热凹槽，各散热凹槽对应各粘晶区，且各散热凹槽具有一底面，各底面与各粘晶区之间具有承载座；形成一导热体于各散热凹槽中；设置多个发光二极管于第一基板的粘晶区；提供第二基板，第二基板具有朝向第一基板的上表面的第一表面、相对于第一表面的第二表面及多个连通第一表面与第二表面的反射槽孔，各反射槽孔对应各发光二极管及各粘晶区；以及结合第二基板与第一基板，以使各发光二极管位于各反射槽孔中。
文档编号H01L21/50GK101452864SQ200710196518
公开日2009年6月10日 申请日期2007年11月28日 优先权日2007年11月28日
发明者潘彦廷, 陆建安 申请人:飞信半导体股份有限公司