专利名称：陶瓷封装发光二极管及其制作方法
技术领域：
本发明涉及发光二极管的封装结构及其制作方法，尤其涉及一种使用陶瓷作为基材的发光二极管封装结构及其制作方法。
背景技术：
请参阅图1，图1是一种公知技术的发光二极管封装结构示意图，如图1所示，其公开的发光二极管封装，其第一层陶瓷基材11上面安置有发光二极管12，第一层陶瓷基材11侧边有一对垂直导通孔131，垂直导通孔131的孔壁具有金属，用以将第一陶瓷基材11上面的金属区电性耦合至第一陶瓷基材11下面的金属区。
第二层陶瓷基材14具有镂空区141，第二层陶瓷基材14迭合至第一陶瓷基材11上方，镂空区141容纳发光二极管12。
请参阅图2，图2是图1所示的发光二极管封装结构的AA’剖面图，其公开的第一层陶瓷基材11上面具有第一金属区111与第二金属区112。第一层陶瓷基材11下面具有第三金属区113与第四金属区114，第一垂直导通孔131将第一金属区111电性耦合至第三金属区113；第二垂直导通孔132将第二金属区112电性耦合至第四金属区114。发光二极管12安置于第二金属区112上方，发光二极管12具有底面电极电性耦合至第二金属区112；发光二极管12具有表面电极，以打线13电性耦合至第一金属区111。第二层陶瓷基材14具有镂空区141，第二层陶瓷基材14迭合至第一陶瓷基材11上方，镂空区141容纳发光二极管12。第一金属区111经由导通孔131之孔壁金属电性耦合至第三金属区113；第二金属区112经由导通孔132之孔壁金属电性耦合至第四金属区114。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种使用陶瓷作为基材的发光二极管封装结构及其制作方法，以提供扇形射出光。
为解决上述问题，本发明提供如下的技术方案一种陶瓷封装发光二极管，其包括(1)第一层陶瓷基材，更包括(a)第一面，具有第一金属区与第二金属区；(b)第二面，具有第三金属区与第四金属区，可供表面黏着用；(c)第一组导通金属，耦合前述的第一金属区至前述的第三金属区；以及(d)第二组导通金属，耦合前述的第二金属区至前述的第四金属区；(2)第二层陶瓷基材，迭合于前述的第一陶瓷基材上方，更包括一组相对的非连续反光壁；以及(3)发光二极管，安置于前述之第一陶瓷基材上方，电性分别耦合至前述的第一金属区以及第二金属区；且安置于前述的相对的非连续反光壁之间。
相应地，一种陶瓷封装发光二极管的制作方法，该方法包括(1)准备第一层陶瓷基材，更包括(a)第一面，制作第一金属区与第二金属区；(b)第二面，制作第三金属区与第四金属区，可供表面黏着用；
(c)制作第一组导通金属，耦合前述的第一金属区至前述的第三金属区；以及(d)制作第二组导通金属，耦合前述的第二金属区与前述的第四金属区；(2)准备具有一组相对的非连续反光壁的第二层陶瓷基材，迭合于前述的第一层陶瓷基材上方；以及(3)准备发光二极管，安置于前述的第一层陶瓷基材上方，电性分别耦合至前述的第一金属区以及第二金属区；且安置于前述的相对的非连续反光壁之间。
根据本发明提供的技术方案，迭合于第一层陶瓷基材上方的第二层陶瓷基材的镂空区提供一组相对的非连续反光壁，发光二极管安置于第二层陶瓷基材的镂空区，通过镂空区提供的一组相对的非续反光壁，可以将所述的发光二极管的光线反射至外部，镂空区另外两边为开放区，可以提供发光二极管光线射出用，致使整体光线以扇形射出，由于少了两面反光壁，可以使元件的厚度变得很薄。
图1是现有技术的一种发光二极管封装结构示意图；图2是图1所示的发光二极管封装结构的截面图；图3～图7是本发明陶瓷封装发光二极管的制作过程示意图；图8是本发明陶瓷封装发光二极管单颗产品透视图；图9是本发明陶瓷封装发光二级管单颗产品立体图；图10是本发明陶瓷封装发光二极管串联产品立体图。
具体实施例方式
图3示意准备第一片陶瓷基材21，沿着水平线H制作第一组通孔231，沿着垂直线V制作第二组通孔232。
图4A示意在第一片陶瓷基材21上表面(第一面)，制作第一金属区221与第二金属区222；且在通孔孔壁制作导通金属；第一金属区221与第二金属区222电性耦合至相邻的导通孔的孔壁金属。
图4B示意在第一陶瓷基材21下表面(第二面)，制作第三金属区223与第四金属区224，可供表面黏着用；第三金属区223与第四金属区224电性耦合至相邻的导通孔的孔壁金属，致使第一金属区221电性耦合至第三金属区223，且第二金属区222电性耦合至第四金属区224。
图5示意准备第二陶瓷基材24迭合于前述之第一陶瓷基材21上表面上方，第二陶瓷基材24，具有镂空区241，镂空区241周边为反光壁，提供切割以后的发光单元一组相对的非连续反光壁；镂空区241裸露第一金属区221局部区域、也裸露第二金属区222局部区域。
图6示意准备发光二极管22，安置于第一金属区221上方；发光二极管22具有两个电极，电性分别耦合至前述的第一金属区221以及第二金属区222。图中显示发光二极管22具有双表面电极，分别打线23耦合(wire bonding)至第一金属区221以及第二金属区222。当发光二极管22具有双底面电极时，可以采用倒装焊方式(flip chip)完成电性耦合，或是当发光二极管22具有一个底面电极一个表面电极时，底面电极以接触耦合的方式、表面电极以打线耦合的方式达到电性耦合。发光二极管22安置于第二陶瓷基材24的镂空区241，镂空区241提供一组相对的非续反光壁，可以将前述的发光二极管的光线反射至外部。
必要时可以在镂空区241封胶，用以保护发光二极管22以及外围电路提高产品可靠度。
图7示意切割方式依据水平切割线H加以切割，可以产出多颗的发光二极管串联产品71，串联产品71显示有四个发光单元相串联，导通孔232的孔壁金属将四个发光单元串联起来；依据垂直切割线V加以切割，可以产出多颗的发光二极管并联产品72；同时执行水平切割线H以及垂直切割线V加以切割，可以产出多颗的发光二极管单颗产品73。在某些使用场合本实施例也可以仅制作第一金属区221与第二金属区222，而忽略第三金属区223与第四金属区224的制作，垂直导通孔231，232也可以视具体实施的状况而予以忽略。
图8示意本产品实施例一的透视图显示发光二极管22安置于第一金属区221上表面上方，双表面电极分别以打线23电性耦合至第一金属区221以及第二金属区222。胶体25安置于镂空区241中，封装保护发光二极管22以及打线23；镂空区241具有一组相对的非连续的斜面反光壁2411，2412，可以将发光二极管22的光线反射至外部，镂空区241另外两边为开放区，可以提供发光二极管22光线射出用，致使整体光线以扇形射出。垂直导通孔231，232分别将第一金属区221以及第二金属区222电性耦合至第一陶瓷基材21的下面第三金属区223与第四金属区224。在某些使用场合本实施例也可以仅制作第一金属区221与第二金属区222，而忽略第三金属区223与第四金属区224的制作，垂直导通孔231，232也可以视具体实施的状况而予以忽略。
通孔231以及232以孔壁金属电性耦合第一陶瓷基材21上面与下面的金属区；通孔231以及232也可以采用金属填充的方式，电性耦合第一陶瓷基材21上面的金属区与下面的金属区。
图9是本发明单颗产品立体图显示当第一组垂直导通孔231安置于水平切割线H上时，且当第二组垂直导通孔232不安置于垂直切割线V上时，可以产出长边具有下方缺口的产品，如图9A所示。
当第一组垂直导通孔231不安置于水平切割线H上时，且当第二组垂直导通孔232安置于垂直切割线V上时，可以产出短边具有下方缺口的产品，如图9B所示。
当第一组垂直导通孔231不安置于水平切割线H上时，且当第二组垂直导通孔232也不安置于垂直切割线V上时，可以产出短边、长边皆不具有下方缺口的产品，如图9C所示。
图10是本发明串联产品立体图显示当第一组垂直导通孔231安置于水平切割线H上时，且当第二组垂直导通孔232不安置于垂直切割线V上时，可以产出长边具有下方缺口的产品，如图10A所示。
当第一组垂直导通孔231不安置于水平切割线H上时，且当第二组垂直导通孔232安置于垂直切割线V上时，可以产出短边具有下方缺口的产品，如图10B所示。
当第一组垂直导通孔231不安置于水平切割线H上时，且当第二组垂直导通孔232也不安置于垂直切割线V上时，可以产出短边、长边皆不具有下方缺口的产品，如图10C所示。
上述描述揭示了本发明之优选实施例以及设计图样，惟，优选实施例以及设计图样仅是举例说明，并非用于限制本发明的权利范围，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种陶瓷封装发光二极管，其特征在于，包括(1)第一层陶瓷基材，更包括(a)第一面，具有第一金属区与第二金属区；(b)第二面，具有第三金属区与第四金属区，可供表面黏着用；(c)第一组导通金属，耦合前述的第一金属区至前述的第三金属区；以及(d)第二组导通金属，耦合前述的第二金属区至前述的第四金属区；(2)第二层陶瓷基材，迭合于前述的第一层陶瓷基材上方，更包括一组相对的非连续反光壁；以及(3)发光二极管，安置于前述的第一层陶瓷基材上方，电性分别耦合至前述的第一金属区以及第二金属区；且安置于前述的相对的非连续反光壁之间。
2.如权利要求1所述的陶瓷封装发光二极管，其特征在于，所述的发光二极管电性耦合至前述的第一金属区以及第二金属区，是指打线耦合。
3.如权利要求1所述的陶瓷封装发光二极管，其特征在于，所述的发光二极管电性耦合至前述的第一金属区以及第二金属区，是指倒装焊耦合。
4.如权利要求1所述的陶瓷封装发光二极管，其特征在于，所述的反光壁呈斜面状。
5.如权利要求1所述的陶瓷封装发光二极管，其特征在于，还包括透光材料，安置于前述的相对的非连续反光壁之间，用以封装保护前述的发光二极管以及电路。
6.如权利要求1所述的陶瓷封装发光二极管，其特征在于，所述的陶瓷封装发光二极管呈多颗串联状者。
7.如权利要求1所述的陶瓷封装发光二极管，其特征在于，所述的陶瓷封装发光二极管呈多颗并联状者。
8.如权利要求1所述的陶瓷封装发光二极管，其特征在于，所述的导通金属是指具有金属壁的通孔。
9.如权利要求1所述的陶瓷封装发光二极管，其特征在于，所述的导通金属是指填充金属的通孔。
10.如权利要求1所述的陶瓷封装发光二极管，其特征在于，所述的第一组导通金属安置于前述的第一陶瓷基材的边缘。
11.如权利要求1所述的陶瓷封装发光二极管，其特征在于，所述的第二组导通金属安置于前述的第一陶瓷基材的边缘。
12.一种陶瓷封装发光二极管的制作方法，其特征在于，包括(1)准备第一层陶瓷基材，更包括(a)第一面，制作第一金属区与第二金属区；(b)第二面，制作第三金属区与第四金属区，可供表面黏着用；(c)制作第一组导通金属，耦合前述的第一金属区至前述的第三金属区；以及(d)制作第二组导通金属，耦合前述的第二金属区与前述的第四金属区；(2)准备具有一组相对的非连续反光壁的第二层陶瓷基材，迭合于前述的第一陶瓷基材上方；以及(3)准备发光二极管，安置于前述的第一陶瓷基材上方，电性分别耦合至前述的第一金属区以及第二金属区；且安置于前述的相对的非连续反光壁之间。
13.如权利要求12所述的陶瓷封装发光二极管的制作方法，其特征在于，还包括透光胶体封装步骤，封装保护前述的发光二极管以及电路。
14.如权利要求12所述的陶瓷封装发光二极管的制作方法，其特征在于，所述的导通金属是指制作有金属层于通孔孔壁者。
15.如权利要求12所述的陶瓷封装发光二极管的制作方法，其特征在于，所述的导通金属是指将金属填充于通孔中者。
16.如权利要求12或13所述的陶瓷封装发光二极管的制作方法，其特征在于，还包括切割步骤在最后，将产品切割成为多颗串联状。
17.如权利要求12或13所述的陶瓷封装发光二极管的制作方法，其特征在于，还包括切割步骤在最后，将产品切割成为多颗并联状。
全文摘要
本发明提供一种使用陶瓷作为基材的发光二极管封装结构及其制作方法，其采用在迭合于第一层陶瓷基材上方的第二层陶瓷基材的镂空区提供一组相对的非连续反光壁，发光二极管安置于第二层陶瓷基材的镂空区，通过镂空区提供的一组相对的非连续反光壁，可以将所述的发光二极管的光线反射至外部，镂空区另外两边为开放区，可以提供发光二极管光线射出用，致使整体光线以扇形射出。
文档编号H01L25/00GK101022147SQ200710007748
公开日2007年8月22日 申请日期2007年1月25日 优先权日2007年1月25日
发明者刘信均, 王耀毅, 苏智良, 王方波 申请人:华兴电子工业股份有限公司