专利名称：发光二极管封装结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发光二极管封装结构，特别涉及一种具有较 佳散热效杲的发光二极管封装结构。
背景技术：
发光二极管(Light emitting diode, LED)因为利用直接能带隙 (direct bandgap)发光，且可以由半导体工艺生产，所以具有高效率 及低成本的优点。随着蓝光二极管的研发成功及功率提高，发光二极 管在一般照明(general lighting)及背光(backlight)应用方面也逐渐 受到人们的重视。
图l示出了在美国专利20050274959中公开的一种高功率发光二 极管封装，其用以封装高功率发光二极管芯片401。如图1所示，该 高功率发光二极管封装主要包含硅基座(silicone submount) 402、散 热座409及聚光杯413。硅基座402具有凹槽及位于凹槽中的电极(未 标号)。发光二极管芯片401以覆晶方式安装在硅基座402的凹槽中， 且经由焊锡414a及414b电连接到凹槽中的电极。凹槽中的电极借由 焊接线412a及412b而连接到位于散热座409上的外部电极406a及 406b，以与外部电源连接，从而为发光二极管芯片401提供电力。聚 光杯413安装在散热座409上，以使发光二极管芯片401所发出的光 线可以集中。
然而上述现有的高功率发光二极管封装存在以下缺点发光二极 管芯片401以覆晶方式安装在硅基座402的凹槽中，因此发光二极管 芯片401的热量不易由焊锡导接至硅基座(silicone submount) 402, 因此散热座409不易发挥散热效果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有较佳散热效果的发光二极管 封装结构。
为达到上述目的，本实用新型提供一种发光二极管封装结构，其 具有硅基座以及与硅基座结合的导热板。所述硅基座具有至少一个凹
槽，且每一凹槽内具有反射层、透明绝缘层及金属凸块；待封装的发 光二极管安置在金属凸块上，且发光二极管的电极在与金属凸块相反 的一侧。发光二极管可以借由金属凸块而将热量传导到硅基座及导热板。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于具有较好的散热效果。
图1是现有技术的发光二极管封装的侧视图； 图2是根据本实用新型优选实施方案的发光二极管封装制作方法 的流程图3A至3J是与图2的步骤对应的侧-亂图；以及
图4是根据图2的流程图制成的发光二极管封装的侧视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下
发光二极管芯片401 外部电极406a ,楊b 焊锡414a ， 414b 散热座409 凹槽数组300 光反射层302 金属凸块306 保护胶320 聚光杯340 导热板360 外接电极364
硅基座402 焊接线412a 聚光杯413
412b
硅基座300a 透明绝缘层304 发光二^l管310 荧光层322 金属接线312 通孔36具体实施方式
图2是根据本实用新型优选实施方案的发光二极管封装制作方法 的流程图，所述方法包含下列步骤。
步骤200 (同时参照图3A)，在硅晶片上使用非等向性湿蚀刻方 式，制作出具有多个凹槽的凹槽数组300，其中非等向性湿蚀刻方式 可以用KOH或TMAH (四曱基氢氧化铵)来进行。硅晶片可以选用 外延硅晶片，且非等向性湿蚀刻之后凹槽深度为100-300毫米，凹槽 角度0为15-140度。
步骤202 (同时参照图3B),在凹槽数组300上镀上一层光反射 层302。
步骤204 (同时参照图3C)，在光反射层302上成长一层透明绝 缘层304。
步骤206 (同时参照图3D),在每一凹槽数组300的凹槽中，在 透明绝缘层304上形成金属凸块306。金属凸块306可以采用举离法 (Liftoff)或电镀方式形成于透明绝缘层304上。
步骤208 (同时参照图3E),将发光二极管310安置在每一金属 凸块306上，且发光二极管310的阴极及阳极(未图标)在与金属凸 块306相反的一侧。发光二极管310例如可以为氮化镓系(GaN-based) 蓝光发光二极管，且阴极及阳极都位于蓝光发光二极管的一侧。
步骤210,将凹槽中已经安装好发光二极管310的凹槽数组300 切割成硅基座300a，其中每一硅基座300a可以视发光需求而具有一 个或多个凹槽。
步骤212(同时参照图3F),将每一硅基座300a安装在一导热板 360上。导热板360可以为印刷电路板(PCB)、铜板或石墨金属复 合物，且具有对应于发光二极管310阴极与阳极的外接电极364和多 个通孔362。
步骤214 (同样参见图3G),使用打线方法，焊接两个金属接线 312,以导通发光二极管310的电极与导热板360上的外接电极364。
步骤216 (同时参照图3G)，在所得结构上加上保护胶320，以 提供平整的上表面。
步骤218 (同时参照图3H),在所得结构上使用印刷方式，涂布 一层荧光层322。根据本实用新型的优选实施方案，荧光层322是在 黄光室环境下，使用刮刀将荧光粉溶液涂抹在平整的保护胶320上表 面而成。荧光粉溶液例如可以为硅树脂(silicone)与YAG黄色荧光 ;盼以100: 13的比例调配而成。所形成的焚光层322厚度为50- 200 微米，且与发光二极管310的距离约为100微米。
步骤220 (同时参照图31),在所得结构上安装一个聚光杯340， 其中聚光杯340可以由透明PC塑料材料或压克力材料射出成型，且 可以提供3- 120度的发光角度。
步骤222 (同时参照图3J),利用导热板360的通孔362抽气， 以在聚光杯340所包覆的空间内形成真空环境。
步骤224,将通孔362封闭。
图4示出了根据上述流程制作的高功率发光二极管封装。由于发 光二极管310并非使用覆晶安装，因此可在发光二极管310与透明绝 缘层304之间提供一个金属凸块306,以增加散热效果，从而有利于 高功率发光二极管的操作。使用保护胶320提供平整的上表面后，再 用印刷方式形成荧光层322,因此可以达到均勻的光转换效果。再者， 聚光杯340及导热板360之间的内部空间为真空环境，因此可以避免 光损耗及组件内部的老化(aging )。
综上所述，本实用新型的发光二极管封装结构具有实用性、新颖性 与创造性，且本实用新型的结构也不曾见于同类产品及公开使用过，完 全符合实用新型专利申请的要求。
权利要求1.一种发光二极管封装结构，用以封装发光二极管芯片，所述封装结构具有硅基座，其具有至少一个凹槽；反射层，位于所述凹槽的内表面上；透明绝缘层，位于所述反射层上；以及金属凸块，位于所述透明绝缘层上；其特征在于，所述发光二极管芯片安置在所述金属凸块上，且所述发光二极管芯片的电极在与所述金属凸块相反的一侧。
2. 如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于进一步 包含填入所述凹槽内的保护胶，所述保护胶具有平整的上表面。
3. 如权利要求2所述的发光二极管封装，其特征在于进一步包含 位于所述保护胶上的焚光粉层。
4. 如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于进一步 包含与所述硅基座下表面接合的导热板。
5. 如权利要求4所述的发光二极管封装结构，其特征在于所述导 热板为印刷电路板、铜板或石墨金属复合物材料。
6. 如权利要求4所述的发光二极管封装结构，其特征在于所述导 热板具有至少一个通孔。
7. 如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于进一步 包含包覆所述硅基座的聚光杯。
8. 如权利要求7所述的发光二极管封装结构，其特征在于所述聚光杯的材料为PC塑料或压克力。
9. 如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于所述凹 槽的深度为100-300毫米，所述凹槽的角度为15-140度。
10. 如权利要求3所述的发光二极管封装结构，其特征在于所述 荧光粉层为YAG荧光粉层，且其厚度为50-200微米。
专利摘要一种发光二极管封装结构，其具有硅基座以及与硅基座结合的导热板。所述硅基座具有至少一个凹槽，且每一凹槽内具有反射层、透明绝缘层及金属凸块；待封装的发光二极管安置在金属凸块上，且发光二极管的电极在与金属凸块相反的一侧。在硅基座的下方设有导热板，因此发光二极管可以借由金属凸块，而将其热量传导到硅基座及导热板。
文档编号H01L33/00GK201066695SQ20072014329
公开日2008年5月28日 申请日期2007年5月17日 优先权日2007年5月17日
发明者许弘宗, 龚先进 申请人:兆立光电有限公司