专利名称：连结式表面粘着型发光二极管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发光二极管技术，特别是连结式表面粘着型发光二极管。
本实用新型，连结式表面粘着型发光二极管，主要是突破传统型SMD结构，本创作人经多年LED的经验，体认传统电路板(PCB)型SMD结构所导致的缺点，如散热性差，密封性不良，发光角度大导致光亮度低，生产制程繁琐，设备投资较大，及生产中的不稳定因素如溢胶、偏移、等等此均是传统型SMD的缺点。
射出法(Injection)制程支架(Lead Frame)弯脚型表面粘着型发光二极管(SMD LED)缺点体积较大微小化困难，且大都为单体方式封装后须经弯曲电极才能达成SMD表面粘着电极的结构，其机械加工弯曲电极，易造成产品密封性改变，使得合格率降低，且制程较多、成本高、生产稳定性低、散热性差、成品可靠度较差。且现行射出方式生产效率与效益上较差。
馍铸法(Molding)制程电路板型及支架型表面粘着型发光二极管(SMD LED)缺点以电路板(FR-4或BT)作基板，封装可靠度较差，低散热，一般以模铸封装法(Molding)制程进行封装，所使用的制造设备成本偏高，且制程繁琐，没有光反射凹槽结构使得LED光强度较低，若以Molding模铸法(属接着式接合)制造其封胶树脂与基板接合性较差。
为达到上述目的，本实用新型的解决办法是一种连结式表面粘着型发光二极管，以金属为基板，基板其中一面具有凹槽及形成金属电极和金属基板电极并具穿透孔的结构；以塑料填满于金属电极和金属基板电极间及穿透孔和凹槽区，一体形成具有连结式碗杯的表面粘着型发光二极管封装结构体；再将发光二极管晶粒粘着连结式碗杯内金属电极，并经焊线、封胶後切割成表面粘着型发光二极管。
依不同的切割方法可形成单体结构成品或多连结单体结构的发光二极管模组成品。
其两个基板电极采用加长型，可形成一表面粘着型侧面发光二极管。本实用新型的优点有一、以金属基板凹槽结构，经射出成型的方法，所形成的SMD LED表面粘着底座呈平面型式，原金属基板凹槽处经射出成型填满，形成两侧电极之间的绝缘体，而原两侧凸处，作为SMD LED表面粘着电极，此将可免去传统表面粘着SMD LED弯脚支架型须弯曲电极才能构成SMD LED表面粘着电极的缺点。
二、射出成型凹槽斜壁结构与金属基板结构以半包覆式接合提高两结构间接合强度。
三、经固晶、焊线，封胶、切割即完成作业流程，缩短的制造流程及时间，并减少了设备投资以达降低成本。
四、利用切割方法进行分割作业，有别于传统射出支架型产品，其使用机械冲模方式容易破坏基板与射出胶密封性结构，本实用新型使用的切割方法则不会影响LED发光二极管密封性，因而提高封装密合性确保产品的信赖度。
五、本实用新型的结构，采用连结式结构，有别于传统型射出型单体结构，有利于提高生产作业产能。
六、其中具有碗杯结构，利用碗杯结构将光反射向前而有较佳的光学应用，因此提高SMD产品光强度。
七、新型结构中金属电极不须使用机械加工弯曲即可达成SMD表面粘着电极，使其更平面化/轻薄化更具应用价值。
八、采用连结式结构可依不同切割方法，同时生产单体元件、双体元件或多连体元件的表面粘着SMD型LED显示模组。
九、本实用新型的结构，其两侧金属电极若采用加长型，即可成一表面粘着型侧面发光二极管，于侧面焊接使用。
图2、传统模铸封装法(Molding)电路板型SMD表面粘着发光二极管立体解剖示意图。
图3、传统模铸封装法(Molding)支架型SMD表面粘著发光二极管立体解剖示意图。
图4、本实用新型连结式表面粘着型发光二极管，金属基板经机械加工或化学蚀刻(Etching)后的立体解剖图。
图5、本实用新型连结式表面粘着型发光二极管，利用射出成型方法将塑料结合于金属基板上的立体解剖图。
图6、本实用新型连结式表面粘着型发光二极管经固晶和导线焊著制程形成的立体解剖图。
图7、本实用新型连结式表面粘着型发光二极管经覆晶式(Flipchip)制程形成的立体解剖图。
图8、本实用新型连结式表面粘着型发光二极管经封胶制程形成的立体解剖图。
图9、本实用新型连结式表面粘着型发光二极管经切割制程形成的单体产品立体解剖图。
图10、本实用新型连结式表面粘着型发光二极管经切割制程形成的单体产品立体示意图。
图11、本实用新型连结式表面粘着型发光二极管单体结构成品背面电极图。
图12、本实用新型连结式表面粘着型发光二极管电极加长型单体结构成品背面电极图。
图13、本实用新型连结式表面粘着型发光二极管，多连结单体结构LED模组成品立体图。
如第2图传统模铸封装法(Molding)电路板型表面粘着发光二极管立体解剖图；该SMD LED元件，采模铸封装法(Molding)，无光反射凹槽结构，LED光强度低，光亮度无法有效发挥。另印刷电路基板(PCB)3与封胶树脂83接合性较差且两者热膨胀系数差异大，易造成两者间剥离问题。
如第3图所示，此系利用金属支架并运用模铸封装法(Molding)的实施例，如第2图的叙述，此例仍旧有相同的缺点，无光反射凹槽结构，LED光强度低，光亮度无法有效发挥；支架与封胶树脂83接合性亦较差，易造成两者间剥离问题。
请参阅第4图所示，本实用新型“连结式表面粘着型发光二极管“主要以金属基板1，利用机械加工或化学蚀刻(Etching)使其中一面具有凹槽4、金属电极21及金属基板电极22以及穿透孔5的连结式结构；经射出成型(参阅第5图所示)，使塑料84将金属基板凹槽4填满并与两侧金属电极21、金属基板电极22成一平面，经射出成型形成连结式碗杯7，碗杯结构将可提高LED产生的光亮度，同时塑料84将两侧穿透孔5填满，利于提高金属电极21和金属基板电极22与塑料84间结合强度。
如第6图所示，完成射出程序后，发光二极管晶粒81和金属导线82经固晶和导线焊著制程后所得的半成品。
如第7图所示，此为覆晶式(Flip chip)制程的示意图，此制程直接将发光二极管晶粒81上的电极和金属电极21和金属基板电极22以共晶焊接的方式结合。
如第8图所示，封胶树脂83灌入射出成型塑料84所围出的连结式射出成型碗杯7中即完成封胶制程。
如第9、10图所示，经切割后形成单体图示；第9图为解剖图，第10图为实体图。
如第11图所示，金属电极21和金属基板电极22底部成为焊锡作业时，与电路板焊锡接合面。
如第12图所示，可以采用加长型两侧金属电极21和金属基板电极22即可成一表面粘着型侧面发光二极管于侧面焊锡作业使用。
如第13图所示，可以运用不同的切割模式，形成的双体结构，或双体以上的多连结结构。
本实用新型，连结式表面粘着型发光二极管的优点为可以切割方式形成单体、双体、多连体的LED元件，特别应用于LCD背光源的导光板侧面发光源及汽车各种光源，如仪表板、方向灯等装置，亦可于碗杯晶粒上加上萤光粉使光源产生白光或其他各光色。
本实用新型的结构制程是以往SMD LED所没有的方法与设计，改变了传统的设计与结构，此具有实质量产的产品，除增强SMD LED产生的亮度外亦制作简单(不须析弯角)，可靠性亦佳等等特点，实为一具有实用性与进步的设计。
权利要求1.一种连结式表面粘着型发光二极管，其特征在于，以金属为基板，基板其中一面具有凹槽及形成金属电极和金属基板电极并具穿透孔的结构；以塑料填满于金属电极和金属基板电极间及穿透孔和凹槽区，一体形成具有连结式碗杯的表面粘着型发光二极管封装结构体；再将发光二极管晶粒粘着连结式碗杯内金属电极，并经焊线、封胶後切割成表面粘着型发光二极管。
2.如利利要求1所述的连结式表面粘着型发光二极管，其特征在于，依不同的切割方法可形成单体结构成品或多连结单体结构的发光二极管模组成品。
3.如权利要求1所述的连结式表面粘着型发光二极管，其特征在于，其两个基板电极采用加长型，可形成一表面粘着型侧面发光二极管。
专利摘要本实用新型连结式表面粘着型发光二极管是一种表面粘着型发光二极管(SMD LED)的新型结构。制作方法是以金属支架为基板，利用机械加工或化学蚀刻方式使其中一面具有凹槽及基板电极与穿透孔的结构，后经射出成型方法，利用金属基板凹槽结构作为射出成型底座，使用射出塑料将凹槽填满并使SMD两侧表面粘着电极成一平面，同时塑料经射出成型形成连结型碗杯结构，并将两侧穿透孔结构填满，后经将LED固晶、焊线、封胶制程后再将连结型金属基板结构以不同切割方法，形成单体结构成品或多连结单体结构LED模组成品。
文档编号H01L33/00GK2556791SQ0223126
公开日2003年6月18日 申请日期2002年4月30日 优先权日2002年4月30日
发明者陈兴 申请人:诠兴开发科技股份有限公司