专利名称：发光元件的封装制程的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种发光元件的封装制程，特别是指一种用于制造具有发光二极体晶片的发光元件制程，该方法能提升产能并降低制造成本，且能使得所制造的发光元件的发光效率提升。
背景技术：
现有具有发光二极体晶片的发光元件的制作，先制作出发光二极体晶片之后，再将该发光二极体晶片借接合材料粘固在具有凹部的基座内，并借填充材料将该凹部填满，即完成发光元件的制作。然而，该发光二极体晶片必须借其上的电极与外接电路电连接，方能够发光，因此，在前述发光元件的制作过程，必须在该电极处预留可以电连接的接点，该项预留步骤除使得制程形成瓶颈，也造成外接电路时必须的二次加工作业。
再者，现有该发光元件在构造上因借该接合材料将发光二极体晶片粘固，因而，热传导会受限于层体间的接触界面及各层体不同的热传导系数等因素，直接影响到发光元件的发光表现与工作寿命，且，发光元件发出的光仅能直接穿过该填充材料至外界，少部分经过凹部的侧面反射再穿过该填充体材料至外界，因而，发光效率并不如预期。
发明内容
本发明的目的，即在提供一种发光元件的封装制程，该制程用于制造具有发光二极体晶片的发光元件，可于发光元件制作过程将发光二极体晶片的电极预先定义且制作，而可减化后期产品组装的作业，借以提升产能并降低制造成本。再者，借完全创新的连续性制程使得所制作出的发光元件，其发光效率能够有效的得到提升。
为达到上述目的，本发明发光元件的封装制程，包括电极设置步骤，定义出正电极及负电极；发光体设置步骤，取具有正电极及负电极的发光二极体晶片作为发光体；及触接步骤，将所定义的正电极及负电极与发光二极体晶片上的正电极及负电极相连通并结合一体；以及结合步骤，将所定义的正电极及负电极与发光二极体晶片紧固结合一体。
依据上述电极设置步骤所定义的正电极及负电极，可直接选定正电极及负电极材料直接定义出电极，或可选定己具有正电极及负电极的电极载片，或是于一载片上以网印或类似挠性线路板(FPC)的微影蚀刻、冲压、 一体成型、粘贴、热压、喷墨印刷或镭射活化等方式，于该载片上定义出具有正电极及负电极，使该载片形成具正电极及负电极的电极载片。
本发明发光元件的封装制程再一特征，在于进一步设有反射步骤，于结合步骤后再披覆具有高反射系数的金属薄板层。
本发明发光元件的封装制程再一特征，在于进一步设有散热步骤，于反射步骤后更披覆具有高散热功能的金属薄板层。
本发明的有益效果发光元件的封装制程用于制造具有发光二极体晶片的发光元件，可于发光元件制作过程将发光二极体晶片的电极预先定义且制作并与外界的电极连通，而可减化后期产品组装的作业，借以提升产能并降低制造成本。再者，借完全创新的连续性制程使得所制作出的发光元件，其发光效率能够有效的得到提升。
为更进一步阐述本发明为实现预定目的所采用取的技术手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，应当可由此得到深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式
详细描述，将使发明的技
术方案及其他有益效果显而易见。附图中，
图1为本发明发光元件的封装制程的方块流程图；图2A-F为本发明发光元件的封装制程第一实施例；图3A-F为本发明发光元件的封装制程第二实施例；图4A-D为本发明发光元件的封装制程第三实施例；图5为本发明发光元件的封装制程第四实施例；图6A为本发明发光元件的封装制程第五实施例；及图6B为本发明发光元件的封装制程第六实施例。
具体实施例方式
图1所示为本发明发光元件的封装制程的方块流程图，本发明发光元件的封装制程1包括电极设置步骤2、发光体设置步骤3、触接步骤4、结合步骤5、反射步骤6，以及散热步骤7;其中该电极设置步骤2可直接选定正电极及负电极的材料直接定义出电极，或是选定己具有正电极及负电极的电极载片，或是于一载片(可采用用软性或硬性材质)上以网印20(或类似FPC的微影蚀刻、冲压、 一体成型、粘贴、热压、喷墨印刷或镭射活化等方式)于该载片上定义出正电极及负电极，使该载片形成具有正电极及负电极的电极载片。该发光体设置步骤3，取具有正电极及负电极的发光二极体晶片作为发光体，可采用表面粘着型(Surface Mount Device; SMD)或垂直型(Vertical Type)。该触接步骤4可采用球格阵列封装技术(Ball Grid Array Package; BGA)、或表面粘着技术(Surface Mount Technology; SMT)、或一般电源线，将所定义的正电极及负电极与发光二极体晶片上的正电极及负电极相连通。该结合步骤5可采用连续性压合并加温方式或胶合剂，将所定义的正电极及负电极与发光二极体晶片紧固结合一体。该反射步骤6及散热步骤7，于该结合步骤5后依序再披覆具有高反射系数金属薄板及高热传系数金属薄板，其中该高反射系数的金属薄板可采用金(Au)、银(Ag)、镍(Ni)、铬(Cr)或其组合材料，而该高热传系数金属薄板可采用铜、金、银、镍、锡、钛、白金、钯、钨、钼、石墨或此等，该两金属薄板经组合并经辊轧、冲压或压印等方式压合，另外该反射步骤6与散热步骤7可于所定义的正电极及负电极上涂布负型光阻(PhotoResist; PR)，再经紫外线曝光与显影(Ultraviolet Radiation; UV)，并经蒸镀该高反射系数的金属(Thin Film Deposition)与电镀该高热传系数金属以形成反射层与散热层，借如上诸步骤可制作出电极相互连通，具有发光二极体晶片的发光元件。
参阅图2A-F为本发明发光元件的封装制程第一实施例，本实施例中于一载片21上以蚀刻方式定义出正电极22及负电极23，使该载片21形成具正电极及负电极的电极载片(即为电极设置步骤2，参阅图2A及图2B;如前所述实际操作上也可直接选定正电极及负电极的材料直接定义出电极，或是选定已具有正电极及负电极的电极载片，而无须经过蚀刻程序)，另外，选定表面粘着型(SMD)发光二极体晶片31，其上具有正电极32及负电极33 (即为发光体设置步骤3)，再以球格阵列封装技术(BGA)于定义有正电极22及负电极23的载片21上植上锡球(或可于发光二极体晶片31的正电极32及负电极33上植上锡球)，并与该具有正电极32及负电极33的发光二极体晶片31相对接触，两者的正电极及负电极相连通(即为触接步骤4;参阅图2C)，再以连续性方式压合并加温使载片21与发光二极体晶片31紧固结合一体(结合步骤5;参阅图2C)，然后，于己结合发光二极体晶片31的载片21上，以适当方式涂布负型光阻(PR)(参阅图2D)，再经紫外线曝光与显影(UV)定义露出于发光二极体晶片31顶端(参阅图2E)，并经蒸镀及电镀以形成反射层与散热层(即为反射步骤6及散热步骤7;参阅图2F)，而可制作出电极相互连通，具有发光二极体晶片的发光元件。如图2F所示，由本发明发光元件的封装制程所制作出的发光元件8包括具有正电极及负电极的电极载片80、发光体81、触接层82、结合层83及反射层84，以及散热层85，该发光元件8因电极载片80所采用材质的可透光性及反射层84与散热层85的增设，而可有效的提升其发光效率。
参阅图3A-F为本发明发光元件的封装制程第二实施例，本实施例中于一载片21以蚀刻等适合方式定义出正电极22及负电极23，使该载片21形成具有正电极及负电极的电极载片(即为电极设置步骤2，参阅图3A及图3B;如前所述实际操作上也可直接选定正电极及负电极的材料直接定义出电极，或是选定已具有正电极及负电极的电极载片，而无须经过蚀刻程序)，另外，选定表面粘着型(SMD)发光二极体晶片31，其上具有正电极32及负电极33 (即为发光体设置步骤3)，再以球格阵列封装技术(BGA)于定义有正电极22及负电极23的载片21上植上锡球(或可于发光二极体晶片31的正电极32及负电极33上植上锡球)，并与该具有正电极32及负电极33的发光二极体晶片31相对接触，两者的正电极及负电极相连通(即为触接步骤4;参阅图3C)，再以连续性方式压合并加温使载片21与发光二极体晶片31紧固结合一体(即为结合步骤5)，再于己结合发光二极体晶片31的载片21上，先行定义胶合处， 并局部涂布胶合剂50，如固定胶水(参阅图3C;也可全面涂胶进行，如图 3D所示)，经胶合剂涂布的发光二极体晶片31与电极载片21，进一步借软性 滚轮90的辊轧压合(参阅图3E，实际操作上也可以冲压压合)，将具高反射 系数的金属薄板84 (即反光层)及高散热系数金属薄板85 (即散热层)与发 光二极体晶片31与电极载片21密合形成具集光效果的光杯(即为反射步骤6 及散热步骤7;参阅图3F)，如此，也可制作出电极相互连通，具有发光二极 体晶片的发光元件。
图4A-D为本发明发光元件的封装制程第三实施例，本实施例电极设置步 骤2与发光体设置步骤3皆与前述第一、二实施例相同，而触接步骤4与结合 步骤5则以打线上胶方式，即，将发光二极体晶片31反置于己定义正电极22 及负电极23的载片21上，且该载片21先行涂布胶合剂50，如固定胶水(参 阅图4A)，并以电源线40将载片21的正电极22及负电极23与发光二极体晶 片31的正电极32及负电极33相连通(参阅图4B)，再于载片21的面上涂布 胶合剂50 (参阅图4C)，经胶合剂结合一体的发光二极体晶片31与载片21， 进一步借软性滚轮的辊轧压合(如图3E的第二实施例所示，实际操作上也可 以冲压压合)，将该高反射系数的金属薄板84 (即反光层)及高散热系数金属 薄板85与发光二极体晶片31及载片21密合形成具集光效果的光杯(参阅图 4D)，如此，也可制作出电极相互连通，具有发光二极体晶片的发光元件。
再参阅图5、图6A及图6B，为本发明的发光元件的封装制程第四、五、 六实施例，此三个实施例主要的差异主要在于发光体设置步骤3选定垂直型
(Vertical Type)发光二极体晶片31'，其它步骤分别与第一实施例及第二实施 例相同。先参阅图5，其中经蚀刻具有正电极及负电极的载片21，与发光二极 体晶片31'两者的正电极及负电极相连通后(即为触接步骤4)，再以连续性方 式压合并加温使载片21'与发光二极体晶片31'紧固结合一体(结合步骤5)， 然后，于已结合发光二极体晶片31'的载片21'上，以适当方式涂布负型光阻
(PR)，再经紫外线曝光与显影(UV)定义露出于发光二极体晶片31'顶端， 并经蒸镀及电镀以形成反射层与散射层(即为反射步骤6及散热步骤7)，如 此，同样可制作出电极相互连通，具有发光二极体晶片的发光元件。
再如图6A所示，其中经蚀刻具有正电极22，及负电极23，的载片21'(如前所述实际操作上也可直接选定正电极及负电极的材料直接定义出电极，或是选定己具有正电极及负电极的电极载片，而无须经过蚀刻程序)与发光二极体
晶片31'的正电极32，及负电极33'设置后，以球格阵列封装技术(BGA)于该载片21，上植上锡球(或可于发光二极体晶片31，的正电极32'及负电极33，上植上锡球)，并与该具有正电极32'及负电极33'的发光二极体晶片31'相对接触，两者的正电极及负电极相连通，再于己结合发光二极体晶片31的载片21'上，先行定义胶合处，并局部涂布胶合剂50'，如固定胶水(也可全面涂胶进行，如图6B所示)，如此，经胶合剂结合一体的发光二极休晶片31'与载片21'，进一步借软性滚轮的辊轧压合或冲压压合(参阅图3E)，将该高反射系数的金属薄板84'(即反光层)及高散热系数金属薄板85'与发光二极体晶片31'及载片21'密合形成具集光效果的光杯，如此，也可制作出电极相互连通，具有发光二极体晶片的发光元件。
综上所述，本发明发光元件的封装制程确能达到发明目的，符合专利要件，以上所述的仅仅是本发明的较佳实施例，凡是依据本发明所做的各种修饰与变化都应属于本发明的权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种发光元件的封装制程，其特征在于，包括电极设置步骤，定义出正电极及负电极；发光体设置步骤，取具有正电极及负电极的发光二极体晶片作为发光体；及触接步骤，将所定义正电极及负电极与发光二极体晶片上的正电极及负电极相连通；以及结合步骤，将所定义正电极及负电极与发光二极体晶片紧固结合一体。
2、 如权利要求1所述的发光元件的封装制程，其特征在于，电极设置步 骤中所定义出的正电极及负电极，直接选定正电极及负电极材料直接定义出电 极，或选定已具有正电极及负电极的电极载片，或是于一载片上以网印或类似 侥性线路板的微影蚀刻、冲压、 一体成型、粘贴、热压、喷墨印刷或镭射活化 的方式，于该载片上定义出正电极及负电极，使该载片形成具有正电极及负电 极的电极载片。
3、 如权利要求2所述的发光元件的封装制程，其特征在于，该电极设置 步骤中若采用于载片上定义正电极及负电极，该载片可为软性或硬性的材质。
4、 如权利要求1所述的发光元件的封装制程，其特征在于，进一步设有 反射步骤，于触接步骤后再披覆具有高反射系数的金属薄板层，并经辊轧压合 或冲压压合。
5、 如权利要求4所述的发光元件的封装制程，其特征在于，进一步设有 散热步骤，于反射步骤的高反射系数的金属薄板层上更披覆具有高散热功能的 金属薄板层，并经辊轧压合或冲压压合。
6、 如权利要求3所述的发光元件的封装制程，其特征在于，该电极设置 步骤以网印、类似FPC的微影蚀刻、冲压、 一体成型、粘贴、热压、喷墨印 刷或镭射活化的方式，于该载片上定义正电极及负电极。
7、 如权利要求1所述的发光元件的封装制程，其特征在于，该发光体设 置步骤所取用的发光二极体晶片可采用表面粘着型或垂直型。
8、 如权利要求1所述的发光元件的封装制程，其特征在于，该触接步骤采用球格阵列封装技术、表面粘着技术或一般电源线，使所定义正电极及负电 极及发光二极体晶片上的正电极及负电极相连通。
9、 如权利要求1所述的发光元件的封装制程，其特征在于，该结合步骤采用连续性压合并加温方式或胶合剂，将所定义正电极及负电极与发光二极体晶片紧密结合一体。
10、 如权利要求9所述的发光元件的封装制程，其特征在于，该结合步骤 若采用胶合剂可以局部或全部的涂布将该发光二极体晶片与所定义正电极及 负电极与反射、散热金属薄板结合一体。
11、 如权利要求10所述的发光元件的封装制程，其特征在于，经胶合剂 涂布的发光二极体晶片与所定义正电极及负电极，进一步借软性滚轮的辊轧压 合或冲压压合，将该高反射系数金属薄板及高散热系数金属薄板与该发光二极 体晶片及定义电极密合并形成具集光效果的光杯。
12、 如权利要求5所述的发光元件的封装制程，其特征在于，该反射步骤 与散热步骤于定义电极上涂布负型光阻再经紫外线曝光与显影，并经蒸镀或电 镀增厚以形成高反射系数的反射层及高散热系数的散热层。
13、 如权利要求12所述的发光元件的封装制程，其特征在于，该反射步 骤与散热步骤的高反射系数的反射层可采用金(Au)、银(Ag)、镍(Ni)、铬(Cr) 或其组合材料。
14、 如权利要求12所述的发光元件的封装制程，其特征在于，该散热层 的构成材料是选自于铜、金、银、镍、锡、钛、白金、钯、钨、钼、石墨或此等的组合。
15、 一种依本发明发光元件的封装制程所制作的发光元件，其特征在于，该发光元件，包括电极载片，其上具有正电极及负电极；发光体，为具有正电极及负电极的发光二极体晶片；触接层，设置于该电极载片与发光二极体晶片之间，用于将两者的正电极 及负电极电连接一起；以及结合层，用于将该电极载片与发光二极体晶片紧密结合一体。
16、 如权利要求15所述的发光元件，其特征在于，进一步设有反射层， 为高反射系数的金属薄板层，覆盖于该结合层上。
17、 如权利要求16所述的发光元件，其特征在于，进一步设有散热层， 为高散热系数的金属薄板层，覆盖于该反射层上。
18、 如权利要求17所述的发光元件，其特征在于，高反射系数的金属薄 板层可采用金(Au)、银(Ag)、镍(Ni)、铬(Cr)或其组合材料。
19、 如权利要求17所述的发光元件，其特征在于，该散热层的构成材料 是选自于铜、金、银、镍、锡、钛、白金、钯、钨、钼、石墨或此等的组合。
20、 如权利要求15所述的发光元件，其特征在于，该电极载片为软性或 硬性的材质。
21、 如权利要求15所述的发光元件，其特征在于，该结合层采用连续性 压合并加温方式或胶合剂将电极载片及发光二极体晶片紧密结合一体。
全文摘要
本发明涉及一种发光元件的封装制程，包括电极设置步骤，定义出正电极及负电极；发光体设置步骤，取具有正电极及负电极的发光二极体晶片作为发光体；及触接步骤，将所定义正电极及负电极与发光二极体晶片上的正电极及负电极相连通并结合一体；以及结合步骤，将所定义正电极及负电极与发光二极体晶片紧固结合一体。本发明发光元件的封装制程借上述步骤可于发光元件制作过程将发光二极体晶片的电极预先与外界的电极连通，而可减化后段产品组装的作业，借以提升产能并降低制造成本。
文档编号H01L21/02GK101552311SQ20081008951
公开日2009年10月7日 申请日期2008年4月3日 优先权日2008年4月3日
发明者林恒毅, 许苍林 申请人:良峰塑胶机械股份有限公司