专利名称：发光二极管封装模块的制作方法
技术领域：
本案是有关于一种封装模块，且特别是有关于一种发光二极管封装模块。
背景技术：
随着照明技术的进步，发展出一种发光二极管芯片。发光二极管芯片是利用电子与空穴的结合而释放出光子，以发出光线。发光二极管芯片具有温度低、耗能低及体积小等优点，使得发光二极管芯片已经广泛应用于各式电子产品中。发光二极管芯片为一种半导体结构，覆盖透明封胶后以形成一发光二极管封装模块，来避免发光二极管芯片受潮或受到微粒子的污染。在一些应用中，发光二极管芯片可以透过透明封胶将发光二极管芯片的光线以较大的角度范围射出，以提高广角效果。 举例来说，传统的发光二极管封装模块的透明封胶采用尖锐凸角的设计以使光线能够朝侧边方向折射，进而产生广角效果。然而，在取放发光二极管封装结构的过程中，容易破坏尖锐凸角，造成产品不良率居高不下。此外，尖锐凸角需要增加胶量，进而增加材料成本。因此，研究人员正致力于研发各种新式设计，以使发光二极管不仅能够产生广角效果，又能降低产品不良率及材料成本。
发明内容
本案有关于一种发光二极管封装模块，其利用透明封胶凸起层的设计，使得发光二极管封装模块不仅在广角出光效果下可以获得不错的出光效率，又可降低产品不良率及材料成本。根据本案的一实施例，提出一种发光二极管封装模块。发光二极管封装模块包括一基材、一发光二极管芯片及一透明封胶凸起层。基材具有一凹槽。发光二极管芯片设置于基材内。透明封胶凸起层设置于凹槽上方。透明封胶凸起层具有一底表面及一外表面。透明封胶凸起层的高度为O. 4 I. I毫米(mm)。底表面的半径为I. 5毫米。外表面具有一剖面轮廓线，剖面轮廓线为一贝兹曲线(Bezier curve)。透明封胶凸起层的折射率为I. 3 2。为了对本案的上述及其它方面更了解，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下
图I绘示发光二极管封装模块的剖面图。图2绘示发光二极管封装模块的立体图。图3绘示图I的透明封胶凸起层的剖面的示意图。图4绘示采用半径为24密尔发光二极管芯片的发光二极管模块在透明封胶凸起层的高度、透明封胶凸起层的体积与出光效率的关系示意图。图5绘示采用半径为45密尔发光二极管芯片的发光二极管模块在透明封胶凸起层的高度、透明封胶凸起层的体积与出光效率的关系示意图。图6绘示另一实施例的发光二极管封装模块的示意图。主要组件符号说明100、200 :发光二极管封装模块110:基材IlOa:凹槽120:发光二极管芯片130、230 :透明封胶凸起层131 :底表面132 :外表面133 :顶端134:中心点135 :类梯形结构140 :透明封胶平坦层150 :±真充层Cl :剖面轮廓线Cll :第一直线部C12:弯曲部C13 :第二直线部Dl :高度D2、D3:半径D4:宽度D5、D6:长度D7 :上底D8 :下底R1、R2:圆角
具体实施例方式请参照图I，其绘示发光二极管封装模块 100的剖面图。发光二极管封装模块100包括一基材110、一发光二极管芯片120及一透明封胶凸起层130。基材110具有一凹槽IlOa0发光二极管芯片120设置于凹槽IlOa内。透明封胶凸起层130设置于凹槽IlOa上方。发光二极管芯片120用以发出光线，其材质例如是铝砷化镓(AlGaAs)、铝磷化镓(AlGaP)、磷化铟镓铝(AlGalnP)、磷砷化镓(GaAsP)、磷化镓(GaP)、氮化镓(GaN)、铟氮化镓(InGaN)或铝氮化镓(AlGaN)。发光二极管芯片120可以是圆形或矩形。在圆形的实施例中，发光二极管芯片120的半径D3为24 45密尔(Mil)。在矩形的实施例中，发光二极管芯片120的宽度D4为48 90密尔(Mil)。基材110用以承载各种电子组件。基材110的材质例如是硅材料或陶瓷材料，其可以由晶圆制程或印刷电路板制程来形成。在一实施例中，发光二极管封装模块100更可包括一透明封胶平坦层140及一填充层150。透明封胶平坦层140设置于透明封胶凸起层130及发光二极管芯片120之间。透明封胶平坦层140可完整地密封发光二极管芯片120，以避免水气、微粒子破坏发光二极管芯片120。填充层150填充于凹槽IlOa内并覆盖发光二极管芯片120。突光粉分布于填充层150中，以使发光二极管芯片120的光线能够被转换成各种特定颜色。透明封胶凸起层130具有一底表面131及一外表面132。外表面132具有一剖面轮廓线Cl。在一实施例中，剖面轮廓线Cl为一贝兹曲线(Bezier curve);在另一实施例中，剖面轮廓线Cl可以是由直线部与弯曲部所组成；在另一实施例中，透明封胶凸起层130的剖面实质上为一类梯形结构。透过上述封胶凸起层130的各种设计可以帮助发光二极管芯片120的光线朝向侧边射出，进而增加光线射出的角度范围，而达到广角出光效果(例如大于140度)。请参照图2，其绘示光二极管封装模块100的立体图，封胶凸起层130不是透过任何尖锐的凸角来帮助光线的折射，所以无须担心尖锐的凸角在进行发光二极管封装模块100取放时容易遭到破坏的情况。 透明封胶凸起层130用以保护发光二极管芯片120不会受潮或者受到微粒子的污染。透明封胶凸起层130的为透明状，以使发光二极管芯片120的光线能够穿透透明封胶凸起层130。透明封胶凸起层130更可以使光线折射后能够以较大的角度范围射出。透明封胶凸起层130的材质可以是环氧树脂、聚氨酯、有机硅、丙烯酸树脂或聚酯。就透明封胶凸起层130的折射率而言，透明封胶凸起层130的折射率为I. 3 2。在折射率为I. 3 2的情况下，光线穿出透明封胶凸起层130时，透明封胶凸起层130与空气之间的接口上将形成折射，使得光线能够以较大的角度范围射出。研究人员更进一步发现在透明封胶凸起层130的折射率为I. 5的情况下，不仅可拥有广角出光效果，更可以获得较佳的出光效率。在一实施例中，剖面轮廓线Cl包括一第一直线部Cl I、一弯曲部C13及一第二直线部C12。第一直线部Cll位于透明封胶凸起层130的一顶端133，并自顶端133的一中心点134向外实质上水平延伸。也就是说，第一直线部Cll实质上平行于底表面131。第一直线部Cll的长度D5例如是大于O. 2毫米。可借由改变第一直线部Cll的长度D5以调整发光二极管芯片120的光线朝向正上方射出的比例。弯曲部C13连接于第一直线部C11。弯曲部C13平滑地朝向底表面131弯曲。弯曲部C13的各处可以具有固定的曲率半径；或者，弯曲部C13的几个部位可以分别具有不同的曲率半径；或者弯曲部C13可以按照一特定数值曲线来形成，例如是贝兹曲线。弯曲部C13可以将发光二极管芯片120所射出的光线朝各种不同方向折射。弯曲部C13的曲率半径会影响到光线的折射方向。除了曲率半径以外，第一直线部Cll的长度D5也会改变弯曲部C13与发光二极管芯片120的位置关系，进而影响到光线的折射方向。第二直线部C12连接于弯曲部C13及底表面131，而与底表面131形成一锐角。第二直线部C12的长度D6例如是大于O. 2毫米。可借由改变第二直线部C12的长度D6以调整发光二极管芯片120的光线朝向某一特定侧面方向射出的比例。上述剖面轮廓线Cl的设计不仅适用于图I的左侧部份，也适用于图I的右侧部份。在一实施例中，透明封胶凸起层130的顶面的任一处的剖面均可采用同样的设计，而成旋转对称结构。请参照图3，其绘示图I的透明封胶凸起层130的剖面的示意图。仅就透明封胶凸起层130的剖面而言，透明封胶凸起层130的剖面实质上为一类梯形结构135。类梯形结构135具有二圆角R1、R2。此二圆角Rl、R2可以使发光二极管芯片120的光线的折射角度采渐进式的变化。此外，类梯形结构135的一上底D7小于类梯形结构135的一下底D8。此外，透明封胶平坦层140与透明封胶凸起层130可以选用相同的材质，使得光线抵达透明封胶凸起层130与空气的界面时，才发生折射。或者，透明封胶平坦层140与透明封胶凸起层130可以选用不同的材质。光线抵达透明封胶平坦层140与透明封胶凸起层130时，发生第一次折射；光线抵达透明封胶凸起层130与空气的界面时，发生第二次折射。两次折射将使得光线射出的方向与范围产生改变。请参照图4，其绘示在广角出光效果下，采用半径为24密尔发光二极管芯片120的发光二极管模块100在透明封胶凸起层130的高度D1、透明封胶凸起层130的体积与出光效率的关系示意图。经过实验发现，底表面131的半径D2在I. 5毫米时，透明封胶凸起层 130的高度Dl在为O. 4 I. I毫米(mm)的范围内可以使发光二极管模块100获得不错出光效率及较少的用胶量。当高度Dl大于I. I毫米时，封胶凸起层130曲率过大，此反而将会造成聚光现象。当高度Dl小于O. 4毫米时,封胶凸起层曲率过小,光线向侧边折射的角度反而不够大。如图4所示，透明封胶凸起层130的高度D I在O. 4 I. I毫米的范围内，随着透明封胶凸起层130的高度Dl增加，透明封胶凸起层130的体积不断地增加，而增加用胶量。此外，透明封胶凸起层130的高度Dl在O. 6 O. 8毫米之间时，出光效率表现的最好。因此，当透明封胶凸起层130的高度Dl在O. 6 O. 8毫米时，不仅可以获得最好的出光效率，也可将透明封胶凸起层130的体积降到最低。请参照图6，其绘示在广角出光效果下，采用半径为45密尔发光二极管芯片120的发光二极管模块100在透明封胶凸起层130的高度D1、透明封胶凸起层130的体积与出光效率的关系示意图。如图5所示，随着透明封胶凸起层130的高度Dl增加，透明封胶凸起层130的体积不断地增加，而增加用胶量。在另一方面，透明封胶凸起层130的高度Dl在
O.4 I. I毫米之间时，出光效率呈现缓步增加的现象。在此实施例中，当透明封胶凸起层130的高度Dl在O. 6 O. 7毫米之间时，有相对较佳的出光效率及较小的用胶量。综合考虑图4及图5之后，可以了解当透明封胶凸起层130的高度Dl在O. 6
O.7毫米时，可以在图4及图5获得较佳的出光效率，也可大幅降低透明封胶凸起层130的体积。请参照图6，其绘示另一实施例的发光二极管封装模块200的示意图。在另一实施例中，发光二极管封装模块200可以不设置图I的透明封胶平坦层140。在此实施例中，透明封胶凸起层230也可采用上述各种设计，以在广角出光效果下获得不错的出光效率并可降低透明封胶凸起层230体积。综上所述，虽然本案已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本案。本案所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本案的精神和范围内，当可作各种更动与润饰。因此，本案的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种发光二极管封装模块，包括 一基材，具有一凹槽； 一发光二极管芯片，设置于该凹槽内；以及 一透明封胶凸起层，设置于该凹槽上方，该透明封胶凸起层具有一底表面及一外表面，该透明封胶凸起层的高度为O. 4 I. I毫米(mm)，该底表面的半径为I. 5毫米，该外表面具有一剖面轮廓线，该剖面轮廓线为一贝兹曲线(Bezier curve),其中该透明封胶凸起层的折射率为I. 3 2。
2.如权利要求I所述的发光二极管封装模块，其特征在于，该发光二极管芯片的半径为24密尔，该透明封胶凸起层的高度为O. 6 O. 8毫米。
3.如权利要求I所述的发光二极管封装模块，其特征在于，该发光二极管芯片的半径为45密尔，该透明封胶凸起层的高度为O. 6 O. 7毫米。
4.如权利要求I所述的发光二极管封装模块，其特征在于，该剖面轮廓线包括 一第一直线部，位于该透明封胶凸起层的一顶端，并自该顶端的一中心点向外实质上水平延伸； 一弯曲部，连接于该第一直线部；以及 一第二直线部，连接该弯曲部及该底表面。
5.如权利要求4所述的发光二极管封装模块，其特征在于，该第一直线部的长度大于O. 2晕米。
6.如权利要求4所述的发光二极管封装模块，其特征在于，该第二直线部的长度大于O. 2晕米。
7.如权利要求I所述的发光二极管封装模块，其特征在于，更包括 一透明封胶平坦层，设置于该透明封胶凸起层及该发光二极管芯片之间。
8.如权利要求I所述的发光二极管封装模块，其特征在于，更包括 一填充层，填充于该凹槽内，并覆盖该发光二极管芯片。
9.如权利要求I所述的发光二极管封装模块，其特征在于，该透明封胶凸起层的折射率为I. 5。
全文摘要
一种发光二极管封装模块。发光二极管封装模块包括一基材、一发光二极管芯片及一透明封胶凸起层。基材具有一凹槽。发光二极管芯片设置于凹槽内。透明封胶凸起层设置于凹槽上方。透明封胶凸起层具有一底表面及一外表面。透明封胶凸起层的高度为0.4～1.1毫米(mm)。底表面的半径为1.5毫米。外表面具有一剖面轮廓线，剖面轮廓线为一贝兹曲线。透明封胶凸起层的折射率为1.3～2。
文档编号H01L33/48GK102832325SQ201210335198
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日
发明者陈盈仲 申请人:日月光半导体制造股份有限公司