专利名称：发光二极管封装模组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管，尤其是一种发光二极管封装模组。
背景技术：
在集成电路封装技术中，具有一种芯片直接封装(Chip on Board, COB) 技术，其是将裸芯片直接粘在电路板或基板上，并结合三项基本制程 (1 )芯片粘着(2 )导线连接(3 )应用封胶技术，有效将IC制造过 程中的封装与测试步骤转移到电路板组装阶段。COB (Chip on Board)封 装方式，运用在现代的各种电子产品，如计算机、手机、钟表、玩具、计 算器等日常生活用品中皆可见。
参考图1A与图1B所示，其是为传统发光二极管封装模组1 0 0由 上述COB技术封装的结构示意图。上述的传统发光二极管封装模组1 0 0 包含一基板l 1 0、 一发光二极管晶粒l 2 0、 一第一连接导线l 3 O与 一第二连接导线l 3 2，其中发光二极管晶粒l 2 O包含一第一电极与一 第二电极。上述的发光二极管晶粒l 2 0是配置于基板1 1 0上，其中第 一电极与第一连接导线l 3 0电性耦合，并且第二电极与第二连接导线l 3 2电性耦合，由此以形成传统发光二极管封装模组l 0 0。因为传统发光二极管封装模组l 0 0具有上述的基板1 1 0，故此传统发光二极管封 装模组l 0 Q常因体积过大而限制其应用层面。
发明内容
鉴于上述的背景中，为了符合产业上某些利益的需求，本发明提供一 种发光二极管封装模组可用以解决上述传统的发光二极管封装模组未能 达成的标的。
本发明的一目的是提供一种发光二极管封装模组，其包含一第一导 线、 一第二导线与一发光二极管晶粒，其中上述的发光二极管晶粒包含一 第一电极与一第二电极。此发光二极管晶粒是配置于第二导线上，并且发 光二极管晶粒的第二电极是电性耦合于第二导线，其中发光二极管晶粒的 第一电极是由一第一连接导线以电性耦合于第一导线。
上述的发光二极管封装模组是将发光二极管晶粒直接配置于导线上， 因而减少了传统发光二极管封装模组所必须的基板，以使此发光二极管封 装模组具有较小的体积以及更多的应用。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举 较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下，其中
图1 A与图1 B是为一传统发光二极管封装模组的结构示意图； 图2是为一发光二极管封装模组的电路示意图3、图4、图5与图6是为一发光二极管封装模组的结构示意图；图7A、图7B、图7C与图7D是为一发光二极管并联模组的结构示 意图8 A、图8 B与图8 C是为一发光二极管串联模组的结构示意图9 A与图9 B是为发光二极管串联/并联模组的实施示意图1 0A与图1 0B是为发光二极管、连接导线与漆包线的剖面示意
图l 1A与图1 1C是为发光二极管串联/并联模组的结构示意图；以
及
图l 1B与图1 1D是为发光二极管串联/并联模组的剖面示意图。 附图标号说明
1 0 0…传统发光二极管封装模组
1 1 0…基板
1 2 0…发光二极管晶粒
1 3 0…第一连接导线
1 3 2…第二连接导线
2 0 0…发光二极管封装模组 2 1 0…第一导线
2 1 2…第二导线
2 2 0…发光二极管晶粒
2 3 0…第一连接导线
2 3 2…第二连接导线
2 4 0…导电粘胶250 -透明包覆层
700 -发光二极管并联模组
710 -多数条导线
712 -第一导线
714 -第二导线
720 ，，控制元件
722 -电源
730 -多数组发光元件
740 -发光二极管
742 -第一电极
744 ，-第二电极
750 -连接导线
752 -第一接点
754 --第二接点
800 -发光二极管并联模组
810 -多数条导线
812 -第一导线
814 -第二导线
820 M控制元件
822 -电源
830 ，，多数组发光元件
840 -发光二极管842…第一电极
844…第二电极
850…连接导线
852…第一接点
854…第二接点
8301…任一组发光元件
8302…相邻的发光元件
1010…漆包线
1040…发光二极管
1050…连接导线
1100…发光二极管串联/并联模组
1112…导线
1114…导线
1116…串联导线
1120…控制元件
1130…发光元件
11301…任一组发光元件
1130 2…相邻的发光元件
1140…发光二极管
1150…第一连接导线
1160…第二连接导线
1170…夹持装置
具体实施例方式
本发明在此所探讨的方向为一种发光二极管封装模组。为了能彻底地 了解本发明，将在下列的描述中提出详尽的步骤及其组成。显然地，本发 明的施行并未限定于发光二极管封装模组的技术者所熟习的特殊细节。另 一方面，众所周知的组成或步骤并未描述于细节中，以避免造成本发明不 必要的限制。本发明的较佳实施例会详细描述如下，然而除了这些详细描 述之外，本发明还可以广泛地施行在其它的实施例中，且本发明的范围不 受限定，其以之后的专利范围为准。
因为传统C0B封装方式产生的发光二极管封装模组必定具有基板，故
使其常因体积过大而难以应用。有鉴于此，本发明是提出一种C0L(Chip on Line)的封装方式，其是将发光二极管晶粒2 2 0直接配置于导线上的发 光二极管封装模组2 0 0。因为由C0L技术封装的发光二极管封装模组2 0 O减少了传统发光二极管封装模组所必须的基板，故此发光二极管封装 模组2 0 0具有较小的体积，因此可应用至更多层面，图2是为发光二极 管封装模组2 0 0的电路示意图。
参考图3所示，本发明的一较佳实施范例是提出一种发光二极管封装 模组2 0 0，此发光二极管封装模组2 0 0包含一第一导线2 1 0 、 一第 二导线2 1 2与一发光二极管晶粒2 2 0，其中上述的发光二极管晶粒2 2 O包含一第一电极与一第二电极。此发光二极管晶粒2 2 0是配置于第 二导线2 1 2上，并且发光二极管晶粒2 2 O的第二电极是电性耦合于第 二导线2 1 2，其中发光二极管晶粒2 2 Q的第一电极是由一第7连接导线2 3 0以电性耦合于第一导线2 10。
上述的发光二极管晶粒2 2 0是可由一导电粘胶2 4 O以配置于第 二导线2 1 2上，其中发光二极管晶粒2 2 O的第二电极是可由此导电粘 胶2 4 0以电性耦合于第二导线2 1 2，且上述的导电粘胶2 4 O是可为 银胶。除了导电粘胶2 4 O之外，上述发光二极管晶粒2 2 O的第二电极 亦可由一第二连接导线2 3 2以电性耦合于第二导线2 1 2 ，其中第二连 接导线2 3 2的两端是分别电性耦合于发光二极管晶粒2 2 O的第二电 极与第二导线2 1 2 ，如图4所示。
再者，上述的第一导线2 1 0与第二导线2 1 2是可由漆包线构成， 以方便达成导电与部分绝缘等延伸功效，并可由一透明包覆层2 5 O包覆 上述的发光二极管晶粒2 2 0，以提供发光二极管晶粒2 2 O完整地保 护、支撑与固定。故本发明的另一较佳实施例是由透明包覆层2 5 O将发 光二极管晶粒2 2 O固定于两条漆包线之间，并以超音波或其它等效的方 法使漆包线的镀漆脱落，由此以使发光二极管晶粒2 2 O与漆包线电性耦 合，如图5与图6所示。上述的透明包覆层2 5 O可包含环氧树脂(Epoxy) 与硅氧垸(Silicone)的组合或其中之一。
综合上述，本发明更提出上述发光二极管封装模组2 0 0的制造方 法。首先，提供第一导线2 1 0与第二导线2 1 2，并将上述的发光二极 管晶粒2 2 0配置于第二导线2 1 2上，其中发光二极管晶粒2 2 0的第 二电极是电性耦合于第二导线2 1 2。随后再将第一连接导线2 3 0的两 端分别电性耦合于发光二极管晶粒2 2 0的第一电极与第一导线2 1 0。 当然，第二电极电性耦合于第二导线2 1 2是可由导电粘胶2 4 O或第连接导线2 3 2来达成。其余细节部分皆如上所示，本发明不再赘述。
参考图7A所示，其是为一发光二极管并联模组7 0 0的结构示意图。 此发光二极管并联模组7 0 0包含多数条导线7 10、 一控制元件7 2 0 与多数组发光元件7 3 0，其中上述的多数条导线7 1 0包含至少一条第 一导线7 1 2与至少一条第二导线7 14，且上述的每一组发光元件7 3 0包含一发光二极管7 4 0与一连接导线7 5 0，其中发光二极管7 4 0 包含一第一电极7 4 2与一第二电极7 4 4，连接导线7 5 0包含一第一 接点7 5 2与一第二接点7 5 4，且第二电极7 4 4是与第一接点7 5 2 电性耦合。
再者，上述的每一组发光元件7 3 0的第一电极7 4 2与第二接点7 5 4分别与多数条导线7 1 O中的两条导线电性耦合，亦即当第一电极7 4 2电性耦合于第一导线7 1 2时，第二接点7 5 4电性耦合于第二导线 7 14。反之，如图7B所示，当第二接点7 5 4电性耦合于第一导线7 1 2时，第一电极7 4 2电性耦合于第二导线7 1 4，其中控制元件7 2 0包含一电源7 2 2，且控制元件7 2 0选择上述的至少一条第一导线7 1 2其中之一以电性耦合于电源7 2 2的一第一电性接点，并且控制元件 7 2 0亦选择上述的至少一条第二导线7 1 4其中之一以电性耦合于电 源7 2 2的一第二电性接点，其中上述的多数组发光元件7 3 O与多数条 导线71O并联成一回路。
比较图7A与图7B可知，当上述的电源7 2 2的第一电性接点是为 正极与负极之一时，电源7 2 2的第二电性接点则为正极与负极的另一， 其中第一导线7 1 2与第二导线7 1 4分别电性耦合于电源7 2 2的第一电性接点与第二电性接点。同样地，参考图7A与图7C亦可得知，当 上述的第一电极7 4 2是为正极与负极之一时，第二电极7 4 4亦为正极 与负极的另一，其中第二电极7 4 4是与第一接点7 5 2电性耦合。
参考图7D所示，上述的发光二极管并联模组7 0 O是可由增加第一 导线7 i 2与第二导线7 ! 4的数量以构成多重并联的目的。其中控制元 件7 2 0选择上述的至少一条第一导线7 1 2其中之一以电性耦合于电 源7 2 2的一第一电性接点，并且控制元件7 2 O再选择上述的至少一条 第二导线7 1 4其中之一以电性耦合于电源7 2 2的一第二电性接点，其 中上述的多数组发光元件7 3 0与多数条导线7 1 O并联成一回路。
再由稍许改变上述的发光二极管并联模组7 0 O的连结方式，即可将 发光二极管并联模组7 0 0改变成一发光二极管串联模组8 0 0。参考图 8A所示，其是为一发光二极管串联模组8 0 O的结构示意图，此发光二 极管串联模组8 0 0包含多数条导线8 1 0、 一控制元件8 2 0与多数组 发光元件8 3 0，其中上述的控制元件8 2 0包含一电源8 2 2，多数条 导线8 1 0包含至少一条第一导线8 1 2与至少一条第二导线8 1 4 ，且 上述的每一组发光元件8 3 0包含一发光二极管8 4 0与一连接导线8 5 0 ，其中发光二极管8 4 0包含一第一电极8 4 2与一第二电极8 4 4 ，连接导线8 5 0包含一第一接点8 5 2与一第二接点8 5 4，且第二 电极8 4 4是与第一接点8 5 2电性耦合。
同样地，上述的每一组发光元件8 3 0的第一电极8 4 2与第二接点 8 5 4分别与多数条导线8 1 O中的两条导线电性耦合，亦即当第一电极 8 4 2电性耦合于第一导线8 1 2时，第二接点8 5 4电性耦合于第二导线8 4 4 。反之，当第二接点8 5 4电性耦合于第一导线8 1 2时，第一 电极8 4 2电性耦合于第二导线8 14。
再由上述的控制元件8 2 0将上述的至少一条第一导线8 1 2其中 之一电性耦合于电源8 2 2的一第一电性接点，并且控制元件8 2 0亦将 上述的至少一条第二导线8 1 4其中之一电性耦合于电源8 2 2的一第 二电性接点，其中上述的多数组发光元件8 3 0与多数条导线8 1 0串联 成一回路。
如图8 B所示，当上述的任一组发光元件8 3 0 1的第一电极8 4 2 电性耦合于第一导线8 1 2且第二接点8 5 4电性耦合于第二导线8 1 4时，与此组发光元件8 3 0 1相邻的发光元件8 3 0 2的第一电极8 4 2电性耦合于第二导线8 1 4且第二接点8 5 4电性耦合于第一导线8 12。
反之，如图8 C所示，当此组发光元件8 3 0 1的第一电极8 4 2电 性耦合于第二导线8 1 4且第二接点8 5 4电性耦合于第一导线8 1 2 时，与此组发光元件8 3 0 l相邻的发光元件8 3 0 2的第一电极8 4 2 电性耦合于第一导线S 1 2且第二接点8 5 4电性耦合于第二导线8 1 4 。
比较图8A与图8C可知，当上述的电源8 2 2的第一电性接点是为 正极与负极之一时，电源8 2 2的第二电性接点则为正极与负极的另一， 其中至少一条第一导线812之一与至少一条第二导线814之一分别 电性耦合于电源8 2 2的第一电性接点与第二电性接点。同样地，当上述 的第一电极8 4 2是为正极与负极之一时，第二电极8 4 4亦为正极与负极的另一，其中第二电极8 4 4是与第一接点8 5 2电性耦合。
再者，上述的多数条导线是可由漆包线构成，以方便达成导电与部分 绝缘等延伸功效，并可由一透明保护层包覆上述的多数组发光元件，以提 供发光元件完整地保护、支撑与固定。故本发明的一较佳实施例是由透明 保护层将发光二极管固定于两条漆包线之间，并以超音波或其它等效的方 法使漆包线的镀漆脱落，由此以使发光元件与漆包线电性耦合，如图9A 所示。再由截断部分导线(虚线)与增加部分导线(粗线)，即可轻易地 将并联的电路(图9A)转换成串联电路，如图9B所示。如此便可大幅降 低本发明的发光二极管串联/并联模组的制造困难度。
前述的多数条导线皆具有可绕性，因此导线皆可弯曲成任意图形或挂 饰于任意对象上，例如将具有发光二极管的漆包线缠绕于圣诞树上，由此 以达成装饰效果。
此外，参考图l 0A所示，因为发光二极管l 0 4 0体积非常小，所 以若要将此发光二极管1 0 4 0的两极直接与漆包线10 10电性耦合 是极度困难的，因此本发明提出将发光二极管l 0 4 0外接一条连接导线 1 0 5 0，如此便可轻易地将发光二极管1 0 4 0的两极分别电性耦合于 上述的漆包线l 0 1 0，如图l 0A与图1 0B所示，其中图l 0B是为图 1 0A中AA虚线的剖面示意图。
本发明的另一较佳实施例是为一种发光二极管串联/并联模组l 1 0 0，如图l 1A所示。上述的发光二极管串联/并联模组l 1 0 0包含二条 导线1 1 1 2 、 1114、多数组发光元件1130与一控制元件1 1 2 0 ，其中上述的多数组发光元件113 0电性耦合于二条导线1112、1114，每一组发光元件1130包含一发光二极管1140与一第一 连接导线115 0，上述的每一个发光二极管1140是分别配置于二条 导线l112、 1114其中一条之上并且电性耦合于此一导线。
上述的发光二极管l 1 4 O是可由焊接方式配置于二条导线1 1 1 2、 1 1 1 4其中一条之上，并且上述的发光二极管l 1 4 0还可由一第 二连接导线l 1 6 0以电性耦合于此一导线，其中第二连接导线l 1 6 0 的两端分别电性耦合于发光二极管l 1 4 0与此导线，如图l 1B所示。
上述的第一连接导线l 1 5 0的两端分别电性耦合于发光二极管1 1 4 0与上述二条导线1 112、 111 4的另一条，并且上述的二条导 线l 1 1 2、 111 4与多数组发光元件1 1 3 0是由控制元件1 1 2 0 电性耦合成一回路。
本发明的又一较佳实施例是如图1 1A所示，发光二极管l 1 4 0是 配置于导线l 1 1 4上并且电性耦合于导线1 114，第一连接导线l 1 5 0的两端分别电性耦合于发光二极管114 0与导线1112。根据图 1 1B所示，第二连接导线l 1 6 0的两端分别电性耦合于发光二极管1 1 4 0与导线1114。上述的多数组发光元件1130的发光二极管1 1 4 0是共同配置于二条导线1112、 1114之一，如图1 1 A所示 的导线l 114。再者，相邻两组发光元件l 1 3 0的第一连接导线1 1 5 0是电性稱合于二条导线1 112、 111 4的另一，如图l 1A所示 的导线l 112。如此上述的回路即为一并联回路。
根据图1 1 C所示，上述的发光二极管串联/并联模组110 0还可包 含一串联导线l 116，其中串联导线l 116、 二条导线l 1 1 2、 11 1 4与多数组发光元件1 1 3 0是由控制元件1 1 2 0电性耦合成一 串联回路。其中上述的多数组发光元件l 1 3 D中任意相邻两组发光元件
113 0的发光二极管114 0是配置于二条导线1112、 1 1 1 4中 的不同导线，并且相邻两组发光元件l 1 3 0的第一连接导线1 1 5 0是 电性耦合于二条导线l 112、 111 4中的不同导线。例如图l 1C所 示的发光元件113 0 1的发光二极管114 0是配置于导线1112 上，与其相邻的发光元件l 1 3 0 2的发光二极管1 1 4 0则配置于导线
1 1 1 4上。当图1 1C所示的发光元件113 0 1的第一连接导线1 1
5 0是电性耦合于导线1114，与其相邻的发光元件1 1 3 0 2的第一 连接导线l 1 5 0则电性耦合于导线1 1 1 2。最后再由串联导线1 1 1
6将上述的二条导线1 112、 111 4与多数组发光元件1 1 3 0串联 成一回路。
参阅图l 1D所示，本发明更提出上述发光二极管串联/并联模组1 1
0 0的制造方法。首先，提供上述的二条导线1112、 1 1 1 4 ，再由 下列步骤以将多数组发光元件l 1 3 0电性耦合于此二条导线l 112、 1114:先以一夹持装置1170固定二条导线1112、 1 1 1 4之 一，再将上述的发光二极管l 1 4 0配置于此导线之上并使发光二极管1
1 4 Q电性耦合于此导线，例如可由将发光二极管l 1 4 0焊接于此导线 之上以使发光二极管l 1 4 0固定且电性耦合于此导线，亦可由上述的第 二连接导线116 0以电性耦合发光二极管114 0与此导线，如图1 1 C所示。而后再将第一连接导线l 1 5 0的两端分别电性耦合于发光二极 管l 1 4 0与此二条导线1 112、 111 4的另一，并且由控制元件l1 2 0将此二条导线1112、 1114与多数组发光元件1130电性 耦合成一回路。
再者，上述的发光二极管串联/并联模组l 1 0 0还可由控制元件1 1 2 0将二条导线1112、 1114、多数组发光元件1130与一串 联导线l 1 1 6电性耦合成一串联回路。其中上述的多数组发光元件l 1 3 0中任意相邻两组发光元件113 0的发光二极管114 0是配置于 二条导线l 112、 111 4的不同导线，并且相邻两组发光元件l 1 3 0的第一连接导线1 1 5 0是电性耦合于二条导线1 112、 1 1 1 4的 不同导线。
为了避免发光二极管遭到逆向电流的破坏，上述任一个发光二极管皆 可与一齐纳二极管(Zener Diode)反并联，由此以保护发光二极管。虽 然齐纳二极管的正向偏压(forward bias)和一般二极管相同，但是其逆 向偏压(reverse bias)远大于一般的二极管，因此将齐纳二极管与发光 二极管反并联，即可作为发光二极管的静电防护装置。
显然地，依照上面实施例中的描述，本发明可能有许多的修正与差异。 因此需要在其附加的权利要求项的范围内加以理解，除了上述详细的描述 外，本发明还可以广泛地在其它的实施例中施行。上述仅为本发明的较佳 实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围；凡其它未脱离本发明 所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在本发明的权利要求 范围内。
权利要求
1. 一种发光二极管封装模组，其特征在于，该发光二极管封装模组包含一第一导线；一第二导线；以及一发光二极管晶粒，该发光二极管晶粒是配置于该第二导线上，并且该发光二极管晶粒包含一第一电极与一第二电极，其中该第一电极是由一第一连接导线以电性耦合于该第一导线，并且该第二电极是电性耦合于该第二导线。
2. 根据权利要求1所述的发光二极管封装模组，其特征在于，其中 上述的第二电极电性耦合于该第二导线是由下列方式之一或其组合该第二电极直接由一第二连接导线以电性耦合于该第二导线；以及 上述的发光二极管晶粒由银胶以配置于该第二导线上，其中该第二电 极是由银胶以电性耦合于该第二导线。
3. 根据权利要求1所述的发光二极管封装模组，其特征在于，其中 上述的发光二极管晶粒是由一透明包覆层包覆，并且该透明包覆层包含下 列群组的组合环氧树脂与硅氧垸。
4. 根据权利要求1所述的发光二极管封装模组，其特征在于，其中上述的发光二极管晶粒与一齐纳二极管反并联。
5. —种发光二极管封装模组的制造方法，其特征在于，该发光二极管封装模组的制造方法包含下列步骤 提供一第一导线与一第二导线；配置一发光二极管晶粒于该第二导线上，其中该发光二极管晶粒包含 一第一电极与一第二电极，并且该第二电极是电性耦合于该第二导线；以 及将一第一连接导线的两端分别电性耦合于该第一电极与该第一导线。
6.—种发光二极管串联/并联模组，其特征在于，该发光二极管串联 /并联模组包含 二条导线；多数组发光元件，该多数组发光元件电性耦合于该二条导线，其中每 一组发光元件包含一发光二极管与一第一连接导线，每一个发光二极管是 分别配置于该二条导线其中一条之上并且电性耦合于该条导线，该第一连 接导线的两端分别电性耦合于该发光二极管与该二条导线的另一条；以及一控制元件，该二条导线与该多数组发光元件是由该控制元件电性耦 合成一回路。
7 .根据权利要求6所述的发光二极管串联/并联模组，其特征在于， 其中还包含一串联导线，其中该串联导线、该二条导线与该多数组发光元 件是由该控制元件电性耦合成一 串联回路。
8 .根据权利要求7所述的发光二极管串联/并联模组，其特征在于， 其中上述的多数组发光元件中任意相邻两组发光元件的发光二极管是配 置于该二条导线的不同导线，并且相邻两组发光元件的第一连接导线是电 性耦合于该二条导线的不同导线。
9 .根据权利要求6所述的发光二极管串联/并联模组，其特征在于， 其中上述的多数组发光元件的发光二极管是共同配置于该二条导线其中 之一，并相邻两组发光元件的第一连接导线是电性耦合于该二条导线其中 的另一，据此使该回路形成一并联回路。
10.—种发光二极管串联/并联模组的制造方法，其特征在于，该发光二极管串联/并联模组的制造方法包含下列步骤提供二条导线；电性耦合多数组发光元件于该二条导线，其中每一个发光元件包含一 发光二极管与一第一连接导线，并且电性耦合该多数组发光元件于该二条导线是包含下列步骤配置每一个发光二极管于该二条导线其中一条之上并且电性耦合该 发光二极管于该条导线；及将该第一连接导线的两端分别电性耦合于该发光二极管与该二条导线的另一；以及由一控制元件将该二条导线与该多数组发光元件电性耦合成一回路。
全文摘要
本发明的目的是提供一种发光二极管封装模组，其包含一第一导线、一第二导线与一发光二极管晶粒，其中上述的发光二极管晶粒包含一第一电极与一第二电极。此发光二极管晶粒是配置于第二导线上，并且发光二极管晶粒的第二电极是电性耦合于第二导线，其中发光二极管晶粒的第一电极是由一第一连接导线以电性耦合于第一导线。
文档编号H01L21/60GK101533880SQ20081008527
公开日2009年9月16日 申请日期2008年3月10日 优先权日2008年3月10日
发明者林文达 申请人:林文达;泰嘉谦