避免降低发光效率的发光芯片封装结构及其制作方法

文档序号:6896158阅读:178来源:国知局
专利名称:避免降低发光效率的发光芯片封装结构及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种发光二极管芯片的封装结构及其制作方法,尤其涉及一 种避免降低发光效率的发光芯片封装结构及其制作方法。
背景技术
请参阅图l所示,其为传统发光二极管的第一种封装方法的流程图。由 流程图中可知,传统发光二极管的第一种封装方法,其步骤包括首先在步
骤S800,提供多个封装完成的发光二极管(packaged LED);接着在步骤 S802,提供条状基板本体(stripped substrate body),其上具有正极导电轨迹 (positive electrode trace)与负丰及导电车九迹(negative electrode trace); 最后 在步骤S804,依序将每一个封装完成的发光二极管设置在该条状基板本体 上,并将每一个封装完成的发光二极管的正、负极端分别电性连接于该条状 基板本体的正、负极导电轨迹。
请参阅图2所示,其为传统发光二极管的第二种封装方法的流程图。由 流程图中可知,传统发光二极管的第二种封装方法,其步骤包括首先在步 骤S900,提供条状基板本体,其上具有正极导电轨迹与负极导电轨迹;接着 在步骤S卯2,依序将多个发光二极管芯片设置于该条状基板本体上,并且将 每一个发光二极管芯片的正、负极端分别电性连接于该条状基板本体的正、 负极导电轨迹;最后在步骤S904,将条状荧光胶体(stripped fluorescent colloid)覆盖于该条状基板本体及上述多个发光二极管芯片上,以形成带有 条状发光区域(stripped light-emitting area)的光棒。
然而,关于上述传统发光二极管的第一种封装方法,由于每一个封装完 成的发光二极管必须先从一整块发光二极管封装切割下来,然后再以表面贴 装技术(SMT)工艺,将每一个封装完成的发光二极管设置于该条状基板本 体上,因此无法有效縮短其加工时间,另外,发光时,上述多个封装完成的 发光二极管之间会有暗带(dark band)现象存在,对于使用者视线仍然产生
7不佳的效果。
另外,关于上述传统发光二极管的第二种封装方法,由于所完成的光棒 带有条状发光区域,因此第二种封装方法将不会产生暗带的问题。然而,因 为该条状荧光胶体被激发的区域不均,因而造成光棒的光效率不佳(亦即, 靠近发光二极管芯片的荧光胶体区域会产生较强的激发光源,而远离发光二 极管芯片的荧光胶体区域则产生较弱的激发光源)。
另外,传统上均将荧光胶体直接覆盖在发光二极管芯片的表面,因此造 成发光二极管芯片所产生的热量直接影响到荧光胶体的品质,进而造成荧光 粉发光效率的降低。
所以,由上可知,目前传统的发光二极管的封装结构及其制作方法,显 然存在有不便与缺陷,而需加以改善。

发明内容
因此,本发明人认为上述缺陷可改善,且依据多年来从事此方面的相关 经验,悉心观察且研究并配合运用科技原理,而提出一种设计合理且有效改 善上述缺陷的本发明。
本发明所要解决的技术问题,在于提供一种避免降低发光效率的发光芯 片封装结构及其制作方法。本发明的发光二极管结构在发光时,形成连续的
发光区域,而无亮度不均的情况发生,并且本发明通过芯片直接封装(Chip On Board, COB)工艺并利用压模(die mold)的方式,使得本发明可有效地縮 短其加工时间,而能进行大量生产。
此外,本发明的荧光胶体没有直接接触到发光二极管芯片,因此本发明 可避免因发光二极管所产生的高温而降低荧光粉发光效率。
另外,本发明的结构设计更适用于各种光源,诸如背光模块、装饰灯条、 照明用灯、或是扫描器光源等应用,均为本发明所应用的范围与产品。
为了解决上述技术问题,根据本发明的其中一种方案,提供一种避免因 高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法,其包括下列步骤 首先,提供基板单元;接着,通过矩阵(matrix)的方式,分别电性设置多 个发光二极管芯片于该基板单元上,以形成多排纵向发光二极管芯片排 (longitudinal LED chip row);然后,将多条条状透明胶体(stripped transparentC0ll0id)纵向地分别覆盖在每一排纵向发光二极管芯片排上;接下来,将多 条条状荧光胶体纵向地分别完全覆盖在每一条条状透明胶体上;最后,沿着 每两个纵向发光二极管芯片之间,横向地切割所述多个条状透明胶体、所述 多个条状荧光胶体及该基板单元,以形成多条光棒,其中每一条光棒具有多 个彼此分开地分别覆盖于每一个发光二极管芯片上的透明胶体及多个彼此分 开地分别覆盖于每一个透明胶体的荧光胶体。
上述避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法 中,该基板单元可为印刷电路板、软基板、铝基板、陶瓷基板、或铜基板。
上述避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法 中,该基板单元可具有基板本体、及分别形成于该基板本体上的正极导电轨 迹与负极导电轨迹,并且该基板本体包括金属层及成形在该金属层上的电木 层。
上述避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法 中,每一个所述发光二极管芯片可具有分别电性连接于该基板单元的正极导 电轨迹、负极导电轨迹的正极端与负极端,并且该正极导电轨迹、负极导电 轨迹为铝线路或银线路。
上述避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法 中,所述多个条状透明胶体可通过第一模具单元形成,该第一模具单元可由 第一上模具及用于承载该基板单元的第一下模具组成,并且该第一上模具具 有多条相对应所述多排纵向发光二极管芯片排的第一通道,此外每一个第一 通道的高度及宽度与每一条相对应条状透明胶体的高度及宽度相同。
上述避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法 中,所述多个条状荧光胶体可通过第二模具单元形成,该第二模具单元可由 第二上模具及用于承载该基板单元的第二下模具所组成,并且该第二上模具 具有多条相对应所述多个条状透明胶体的第二通道,此外每一个第二通道的 高度及宽度与每一条相对应条状荧光胶体的高度及宽度相同。
上述避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法 中,每一条所述条状荧光胶体可由硅胶与荧光粉混合而成或由环氧树脂与荧 光粉混合而成。
本发明还提供一种避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片
9的封装方法,包括下列步骤提供基板单元;通过矩阵的方式,分别电性设
置多个发光二极管芯片于该基板单元上,以形成多排纵向发光二极管芯片排;
将多条条状透明胶体纵向地分别覆盖在每一排所述纵向发光二极管芯片排
上;将多条条状荧光胶体纵向地分别覆盖在每一条所述条状透明胶体的上表 面;以及沿着每两个纵向发光二极管芯片之间,横向地切割所述多个条状透 明胶体及所述多个条状荧光胶体,以形成多个彼此分开地分别覆盖于每一个 所述发光二极管芯片上的透明胶体及多个彼此分开地分别覆盖于每一个所述 透明胶体的荧光胶体。
上述避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法可 进一步包括下列步骤通过第三模具单元,将框架单元覆盖于该基板单元上 并且纵向地包围所述多个透明胶体的四周及所述多个荧光胶体的四周;以及 沿着每两个纵向发光二极管芯片之间,横向地切割该框架单元及该基板单元, 以形成多条光棒,并且使得该框架单元被切割成多个分别包覆每一条光棒上 的所有透明胶体的四周及所有荧光胶体的四周的框架层。
上述避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法 中,该第三模具单元可由第三上模具及用于承载该基板单元的第三下模具组 成,并且该第三上模具具有一条相对应该框架单元的第三通道,此外该第三 通道的高度与从基板单元的顶面至该荧光胶体的顶面的高度相同,而该第三 通道的宽度与该框架单元的宽度相同。
上述避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法 中,该框架层可为不透光框架层,并且该不透光框架层可为白色框架层。
上述避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法可 进一步包括下列步骤通过第四模具单元,将多条条状框架层覆盖于该基板 单元上并且纵向地包围每一个透明胶体的四周及每一个荧光胶体的四周;以 及沿着每两个纵向发光二极管芯片之间,横向地切割所述多个条状框架层及 该基板单元,以形成多条光棒,并且使得所述多个条状框架层被切割成多个 分别包覆每一个透明胶体的四周及每一个荧光胶体的四周的框体。
上述避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法 中,该第四模具单元可由第四上模具及用于承载该基板单元的第四下模具组 成,并且该第四上模具具有多条相对应所述多排纵向发光二极管芯片排的第
10四通道,并且该第四通道的高度与从基板单元的顶面至该荧光胶体的顶面的 高度相同,而该第四通道的宽度大于每一个透明胶体或每一个荧光胶体的宽 度。
上述避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法 中,所述多个框体可为不透光框体,并且所述多个不透光框体可为白色框体。
上述避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法 中,每一条条状透明胶体的上表面及前表面可分别具有透明胶体弧面及透明 胶体前端面,并且所述多个条状荧光胶体纵向地分别覆盖在每一条条状透明 胶体的透明胶体前端面上。
上述避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法 中,每一个透明胶体的上表面及前表面可具有透明胶体弧面及透明胶体出光 面,并且所述多个荧光胶体分别覆盖在所述多个透明胶体的透明胶体出光面 上。
为了解决上述技术问题,根据本发明的其中一种方案,提供一种避免降 低发光效率的发光芯片封装结构,其包括基板单元、发光单元、透明胶体
单元(package colloid unit)、荧光胶体单元(fluorescent colloid unit)、及框 架单元(frame unit)。
其中,该发光单元具有多个分别电性设置于该基板单元上的发光二极管 芯片。该透明胶体单元具有多个分别覆盖在所述多个发光二极管芯片上的透 明胶体。该荧光胶体单元具有多个分别覆盖在所述多个状透明胶体上的荧光 胶体。该框架单元包覆所述多个透明胶体的四周及所述多个荧光胶体的四周, 而只暴露出所述多个荧光胶体的上表面。
上述避免降低发光效率的发光芯片封装结构中,该基板单元可为印刷电 路板、软基板、铝基板、陶瓷基板、或铜基板。
上述避免降低发光效率的发光芯片封装结构中,该基板单元可具有基板 本体、及分别形成于该基板本体上的正极导电轨迹与负极导电轨迹,并且该 基板本体可包括金属层及成形在该金属层上的电木层。
上述避免降低发光效率的发光芯片封装结构中,每一个发光二极管芯片 可具有分别电性连接于该基板单元的正、负极导电轨迹的正极端与负极端, 并且该正、负极导电轨迹为铝线路或银线路。上述避免降低发光效率的发光芯片封装结构中,每一个荧光胶体可由硅 胶与荧光粉混合而成或由环氧树脂与荧光粉混合而成。
上述避免降低发光效率的发光芯片封装结构中,该框架单元可为框架层。
上述避免降低发光效率的发光芯片封装结构中,该框架层可为不透光框 架层,并且该不透光框架层可为白色框架层。
上述避免降低发光效率的发光芯片封装结构中,该框架单元可为多个分 别包覆每一个透明胶体的四周及每一个荧光胶体的四周的框体。
上述避免降低发光效率的发光芯片封装结构中,所述多个框体可为不透 光框体,并且所述多个不透光框体可为白色框体。
上述避免降低发光效率的发光芯片封装结构中,每一个透明胶体的上表 面及前表面可具有透明胶体弧面及透明胶体出光面,并且所述多个荧光胶体 分别覆盖在所述多个透明胶体的透明胶体出光面上。
因此,本发明的发光二极管结构在发光时,形成连续的发光区域,而无 亮度不均的情况发生。此外,本发明可避免因发光二极管所产生的高温而降 低荧光粉发光效率,并且本发明通过芯片直接封装工艺并利用压模的方式, 使得本发明可有效地縮短其加工时间,而能进行大量生产。另外,本发明更 适用于各种光源。
为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及效果, 请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,相信本发明的目的、特征与特点, 当可由此得到深入且具体的了解,然而附图仅提供参考与说明,并非用来对 本发明加以限制。


图1为传统发光二极管的第一种封装方法的流程图; 图2为传统发光二极管的第二种封装方法的流程图; 图3为本发明封装方法的第一实施例的流程图3a至图3e分别为本发明封装结构的第一实施例的封装流程立体示意 图; '
图3A至图3E分别为本发明封装结构的第一实施例的封装流程剖面示意
图;图4为本发明发光二极管芯片通过倒装芯片(flip-chip)的方式达成电性 连接的示意图5为本发明封装方法的第二实施例的流程图5a至图5d分别为本发明封装结构的第二实施例的部分封装流程立体 示意图5A至图5D分别为本发明封装结构的第二实施例的部分封装流程剖面 示意图6为本发明封装方法的第三实施例的流程图6a至图6b分别为本发明封装结构的第三实施例的部分封装流程立体 示意图6A至图6B分别为本发明封装结构的第三实施例的部分封装流程剖面 示意图7a为本发明避免降低发光效率的发光芯片封装结构的第四实施例的 立体示意图;以及
图7A为本发明避免降低发光效率的发光芯片封装结构的第四实施例的 剖面示意图。
其中,附图标记说明如下
1基板单元10基板本体
10A金属层
10B电木层,
11正极导电轨迹
12负极导电轨迹
r该基板单元ir正极导电轨迹
12,负极导电轨迹
2纵向发光二极管芯片排20发光二极管芯片
201正极端
202负极端
20,发光二极管芯片
201'正极端
202'负极端
133条状透明胶体
3'条状透明胶体
30"透明胶体
300"透明胶体弧面
301"透明胶体出光面
4状荧光胶体
4'条状荧光胶体
40"荧光胶体
5框架单元
5'条状框架层
50"框体
W导线
B锡球
Ml第一模具单元
M110第一通道
M12第一下模具
M2第二模具单元
M210第二通道
M22第二下模具
M3第三模具单元
M310第三通道
M32第三下模具
M4第三模具单元
M410第三通道
M42第三下模具
Ll光棒
光棒
光棒
光棒
30透明胶体 30'透明胶体
40荧光胶体 40'荧光胶体
50框架层 50'框体
Mil 第一上模具 M21第二上模具
M31 第三上模具
M41 第三上模具
具体实施例方式
请参阅图3、图3a至图3e、及图3A至图3E所示。图3为本发明封装 方法的第一实施例的流程图,图3a至图3d分别为本发明封装结构的第一实 施例的封装流程示意图,图3A至图3D分别为本发明封装结构的第一实施例 的封装流程剖面示意图。由图3的流程图可知,本发明的第一实施例提供一 种避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法,其包括 下列步骤
首先,请配合图3a及图3A所示,在步骤S100,提供基板单元1,其具 有基板本体(substrate body) 10、及分别形成于该基板本体10上的多个正极 导电轨迹11与多个负极导电轨迹12。
其中,该基板本体10包括金属层(metal layer) IOA及形成在该金属层 IOA上的电木层(bakelite layer) 10B (如图3a及图3A所示)。依不同的设 计需求,该基板单元10可为印刷电路板(PCB)、软基板(flexible substrate)、 铝基丰反(aluminum substrate)、陶瓷基板(ceramic substrate)、或,同基板(copper substrate)。此外,该正、负极导电轨迹11、 12可采用铝线路(aluminum circuit) 或银线路(silver circuit),并且该正、负极导电轨迹ll、 12的布局(layout) 可随着不同的需要而有所改变。
接着,请配合图3b及图3B所示,在步骤S102,通过矩阵的方式,分别 设置多个发光二极管芯片20于该基板本体10上,以形成多排纵向发光二极 管芯片排2,其中每一个发光二极管芯片20具有分别电性连接于该基板单元 的正极导电轨迹11与负极导电轨迹12的正极端(positive electrode side) 201 与负牛及立崙(negative electrode side ) 202。
此外,以本发明的第一实施例而言,每一个发光二极管芯片20的正极端 201、负极端202通过两个相对应的导线W并以打线(wire-bounding)的方 式,与该基板本体单元1的正极导电轨迹11、负极导电轨迹12产生电性连 接。另外,每一排纵向发光二极管芯片排2以直线的排列方式设置于该基板 单元1的基板本体10上,并且每一个发光二极管芯片20可为蓝色发光二极 管芯片(blue LED)。
当然,上述发光二极管芯片20的电性连接方式非用以限定本发明,例如 请参阅图4所示(本发明发光二极管芯片通过倒装芯片的方式达成电性连接的示意图),每一个发光二极管芯片20'的正、负极端201'、 202'通过多个相 对应的锡球B并以倒装芯片的方式,以与该基板单元l'的正、负极导电轨迹
ir、 12'产生电性连接。另外,依据不同的设计需求,上述多个发光二极管芯
片(图中未示)的正、负极端可以串联(parallel)、并联(serial)、或串联 加并联(parallel/serial)的方式,与该基板单元(图中未示)的正、负极导电 轨迹产生电性连接。
然后,请配合图3c及图3C所示,在步骤S104,通过第一模具单元(first mold unit) Ml,将多条条状透明胶体3纵向地分别覆盖在每一排纵向发光二 极管芯片排2上。
其中,该第一模具单元M1由第一上模具(first upper mold) Mil及用于 承载该基板本体10的第一下模具(first lower mold) M12所组成,并且该第 一上模具M11具有多条相对应上述多个纵向发光二极管芯片排2的第一通道 (first channel) Ml 10。此外,每一个第一通道Ml 10的高度及宽度与每一条 相对应条状透明胶体3的高度及宽度相同。
然后,请配合图3d及图3D所示,在步骤S106,通过第二模具单元(second mold unit) M2,将多条条状荧光胶体4纵向地分别完全覆盖在每一条条状透 明胶体3上。
其中,该第二模具单元M2由第二上模具(second upper mold) M21及 用于承载该基板本体10的第二下模具(second lower mold) M22所组成,并 且该第二上模具M22具有多条相对应上述多个条状透明胶体(stripped package colloid) 3的第二通道(second channel) M210,此外每一个第二通 道M210的高度及宽度与每一条相对应条状荧光胶体4的高度及宽度相同。 另外,每一条相对应条状透明胶体3可依据不同的使用需求,而选择为由 硅胶(silicon)与荧光粉(fluorescent powder)混合而成或由环氧树脂(印oxy) 与荧光粉混合而成。
最后,在步骤S108,请再参阅图3d,并配合图3e及图3E所示,沿着 每两个纵向发光二极管芯片20之间,横向地切割上述多个条状透明胶体3、 上述多个条状荧光胶体4及该基板本体10,以形成多条光棒L1,其中每一 条光棒L1具有多个彼此分开地分别覆盖于每一个发光二极管芯片20上的透 明胶体30及多个彼此分开地分别覆盖于每一个透明胶体30的荧光胶体40。请参阅图5、图5a至图5d、及图5A至图5D所示。图5为本发明封装 方法的第二实施例的流程图,图5a至图5c分别为本发明封装结构的第二实 施例的部分封装流程示意图,图5A至图5C分别为本发明封装结构的第二实 施例的部分封装流程剖面示意图。由图5的流程图可知,第二实施例的步骤 S200至S204分别与第一实施例的步骤S100至S104相同。亦即,步骤S200 等同于第一实施例的图3a及图3A的示意图说明;步骤S202等同于第一实 施例的图3b及图3B的示意图说明;步骤S204等同于第一实施例的图3c及 图3C的示意图说明。
另外,在步骤S204之后,本发明的第二实施例更进一步包括首先在 步骤S206,请参阅图5a及图5A所示,将多条条状荧光胶体4'纵向地分别覆 盖在每一条条状透明胶体3'的上表面。
然后,请参阅图5b及图5B所示,在步骤S208,沿着每两个纵向发光二 极管芯片20之间,横向地切割上述多个条状透明胶体3'及上述多个条状荧光 胶体4',以形成多个彼此分开地分别覆盖于每一个发光二极管芯片20上的透 明胶体30'及多个彼此分开地分别覆盖于每一个透明胶体30'的荧光胶体40'。
接下来,请参阅图5c及图5C所示,在步骤S210,通过第三模具单元(third mold unit) M3,将框架单元5覆盖于该基板本体10上并且纵向地包围上述 多个透明胶体30'的四周及上述多个荧光胶体40'的四周。其中,该第三模具 单元M3由第三上模具(third upper mold) M31及用于承载该基板本体10的 第三下模具(third lower mold) M32所组成,并且该第三上模具M31具有一 条相对应该框架单元5的第三通道(third channel) M310,此外该第三通道 M310的高度与从基板本体10的顶面至该荧光胶体40'的顶面的高度相同, 而该第三通道M310的宽度与该框架单元5的宽度相同。
最后,请再参阅图5c,并配合图5d及图5D所示,在步骤S212,沿着 每两个纵向发光二极管芯片20之间,横向地切割该框架单元5及该基板本体 10,以形成多条光棒L2,并且使得该框架单元5被切割成多个分别包覆每一 条光棒L2上的所有透明胶体30'的四周及所有荧光胶体40'的四周的框架层 (frame layer) 50。其中,该框架层50为不透光框架层(opaque frame layer), 并且该不透光框架层为白色框架层(white frame layer)。
请参阅图6、图6a至图6b、及图6A至图6B所示。图6为本发明封装方法的第三实施例的流程图,图6a至图6b分别为本发明封装结构的第三实 施例的部分封装流程示意图,图6A至图6B分别为本发明封装结构的第三实 施例的部分封装流程剖面示意图。由图6的流程图可知,第三实施例的步骤 S300至S304分别与第一实施例的步骤S100至S104相同,并且第三实施例 的步骤S306分别与第二实施例的步骤S206相同。亦即,步骤S300等同于 第一实施例的图3a及图3A的示意图说明;步骤S302等同于第一实施例的 图3b及图3B的示意图说明;步骤S304等同于第一实施例的图3c及图3C 的示意图说明;步骤S306等同于第二实施例的图5a及图5A的示意图说明。
另外,在步骤S306之后,本发明的第三实施例更进一步包括首先, 在步骤S308,请参阅图6a及图6A所示,通过第四模具单元(fourth mold unit) M4,将多条条状框架层(stripped frame layer) 5'覆盖于该基板本体10上并 且纵向地分别包围每一个透明胶体30'的四周及每一个荧光胶体40'的四周。 其中,该第四模具单元M4由第四上模具(fourth upper mold) M41及用于承 载该基板本体10的第四下模具(third lower mold) M42所组成,并且该第四 上模具M41具有多条相对应上述多个纵向发光二极管芯片排2的第四通道 (fourth channel) M410,并且该第四通道M410的高度与从基板本体10的 顶面至该荧光胶体40'的顶面的高度相同,而该第四通道M410的宽度大于每 一个透明胶体30'或每一个荧光胶体40'的宽度。
最后,在步骤S310,请再参阅图6a,并配合图6b及图6B所示,沿着 每两个纵向发光二极管芯片20之间,横向地切割上述多个条状框架层5'及该 基板本体10,以形成多条光棒L3,并且使得上述多个条状框架层5'被切割 成多个分别包覆每一个透明胶体30'的四周及每一个荧光胶体40'的四周的框 体(frame body) 50'。其中,上述多个框体50'为不透光框架层,并且该不透 光框架层为白色框架层。
请参阅图7a及图7A所示,其分别为本发明避免降低发光效率的发光芯 片封装结构的第四实施例的立体示意图及剖面示意图。由上述图中可知,每 一条光棒L4具有多个电性设置于基板本体10上的发光二极管芯片20。每一 个透明胶体30"形成于每一个发光二极管芯片20上,并且每一个透明胶体30" 的上表面及前表面具有透明胶体弧面(transparent colloid cambered surface) 300"及透明胶体出光面(transparent colloid light-exiting surface) 301"。此夕卜,每一个荧光胶体40"覆盖在每一个透明胶体30"的透明胶体出光面301"上。最 后,每一个框体50"形成于每一个透明胶体30"的透明胶体弧面300"上。
综上所述,本发明的发光二极管结构在发光时,形成连续的发光区域, 而无亮度不均的情况发生,并且本发明通过芯片直接封装工艺并利用压模的 方式,使得本发明可有效地縮短其加工时间,而能进行大量生产。此外,本 发明的荧光胶体没有直接接触到发光二极管芯片,因此本发明可避免因发光 二极管所产生的高温而降低荧光粉发光效率。另外,本发明的结构设计更适 用于各种光源,诸如背光模块、装饰灯条、照明用灯、或是扫描器光源等应 用,均为本发明所应用的范围与产品。
然而以上所述,仅为本发明优选的具体实施例的详细说明与附图,不过 本发明的特征并不局限于此,以上本发明优选的具体实施例的详细说明与附 图并非用以限制本发明,本发明的所有范围应以权利要求为准,凡合于本发 明权利要求范围的精神与其类似变化的实施例,均应包含于本发明的范畴中, 任何本领域技术人员在本发明的领域内,可轻易想到的变化或修改均可涵盖 在本发明的权利要求范围。
权利要求
1、一种避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法,其特征在于,包括下列步骤提供基板单元;通过矩阵的方式,分别电性设置多个发光二极管芯片于该基板单元上,以形成多排纵向发光二极管芯片排;将多条条状透明胶体纵向地分别覆盖在每一排所述纵向发光二极管芯片排上;以及将多条条状荧光胶体纵向地分别完全覆盖在每一条所述条状透明胶体上。
2、 如权利要求1所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管 芯片的封装方法,其特征在于该基板单元为印刷电路板、软基板、铝基板、陶瓷基板、或铜基板。
3、 如权利要求1所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法,其特征在于该基板单元具有基板本体、及分别形成于该 基板本体上的正极导电轨迹与负极导电轨迹,并且该基板本体包括金属层及 成形在该金属层上的电木层。
4、 如权利要求3所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法,其特征在于每一个所述发光二极管芯片具有分别电性连 接于该基板单元的正极导电轨迹、负极导电轨迹的正极端与负极端,并且该 正极导电轨迹、负极导电轨迹为铝线路或银线路。
5、 如权利要求1所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法,其特征在于所述多个条状透明胶体是通过第一模具单元 形成的,该第一模具单元由第一上模具及用于承载该基板单元的第一下模具 所组成,并且该第一上模具具有多条相对应所述多排纵向发光二极管芯片排 的第一通道,此外每一个第一通道的高度及宽度与每一条相对应条状透明胶 体的高度及宽度相同。
6、 如权利要求1所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管 芯片的封装方法,其特征在于所述多个条状荧光胶体是通过第二模具单元形成的,该第二模具单元由第二上模具及用于承载该基板单元的第二下模具 所组成,并且该第二上模具具有多条相对应所述多个条状透明胶体的第二通 道,此外每一个第二通道的高度及宽度与每一条相对应条状荧光胶体的高度 及宽度相同。
7、 如权利要求1所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管 芯片的封装方法,其特征在于每一条所述条状荧光胶体由硅胶与荧光粉混 合而成或由环氧树脂与荧光粉混合而成。
8、 如权利要求1所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管 芯片的封装方法,其特征在于,进一步包括下列步骤沿着每两个纵向发光 二极管芯片之间,横向地切割所述多个条状透明胶体、所述多个条状荧光胶 体及该基板单元,以形成多条光棒,其中每一条所述光棒具有多个彼此分开 地分别覆盖于每一个发光二极管芯片上的透明胶体及多个彼此分开地分别覆 盖于每一个透明胶体的荧光胶体。
9、 一种避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方 法,其特征在于,包括下列步骤提供基板单元;通过矩阵的方式,分别电性设置多个发光二极管芯片于该基板单元上,以形成多排纵向发光二极管芯片排;将多条条状透明胶体纵向地分别覆盖在每一排所述纵向发光二极管芯片排上;将多条条状荧光胶体纵向地分别覆盖在每一条所述条状透明胶体的上表 面;以及沿着每两个纵向发光二极管芯片之间,横向地切割所述多个条状透明胶 体及所述多个条状荧光胶体,以形成多个彼此分开地分别覆盖于每一个所述 发光二极管芯片上的透明胶体及多个彼此分开地分别覆盖于每一个所述透明 胶体的荧光胶体。
10、 如权利要求9所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极 管芯片的封装方法,其特征在于,进一步包括下列步骤-通过第三模具单元,将框架单元覆盖于该基板单元上并且纵向地包围所 述多个透明胶体的四周及所述多个荧光胶体的四周;以及沿着每两个纵向发光二极管芯片之间,横向地切割该框架单元及该基板 单元,以形成多条光棒,并且使得该框架单元被切割成多个分别包覆每一条 光棒上的所有透明胶体的四周及所有荧光胶体的四周的框架层。
11、 如权利要求10所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法,其特征在于该第三模具单元由第三上模具及用于承载 该基板单元的第三下模具所组成,并且该第三上模具具有一条相对应该框架 单元的第三通道,此外该第三通道的高度与从基板单元的顶面至该荧光胶体 的顶面的高度相同,而该第三通道的宽度与该框架单元的宽度相同。
12、 如权利要求10所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极 管芯片的封装方法,其特征在于该框架层为不透光框架层,并且该不透光 框架层为白色框架层。
13、 如权利要求9所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极 管芯片的封装方法,其特征在于,进一步包括下列步骤通过第四模具单元,将多条条状框架层覆盖于该基板单元上并且纵向地 包围每一个透明胶体的四周及每一个荧光胶体的四周;以及沿着每两个纵向发光二极管芯片之间,横向地切割所述多个条状框架层 及该基板单元,以形成多条光棒,并且使得所述多个条状框架层被切割成多 个分别包覆每一个透明胶体的四周及每一个荧光胶体的四周的框体。
14、 如权利要求13所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法,其特征在于该第四模具单元由第四上模具及用于承载 该基板单元的第四下模具所组成,并且该第四上模具具有多条相对应所述多 排纵向发光二极管芯片排的第四通道,并且该第四通道的高度与从基板单元 的顶面至该荧光胶体的顶面的高度相同,而该第四通道的宽度大于每一个透 明胶体或每一个荧光胶体的宽度。
15、 如权利要求13所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法,其特征在于所述多个框体为不透光框体,并且所述多 个不透光框体为白色框体。
16、 如权利要求9所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法,其特征在于每一条条状透明胶体的上表面及前表面分 别具有透明胶体弧面及透明胶体前端面,并且所述多个条状荧光胶体纵向地分别覆盖在每一条条状透明胶体的透明胶体前端面上。
17、 如权利要求9所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极 管芯片的封装方法,其特征在于每一个透明胶体的上表面及前表面具有透 明胶体弧面及透明胶体出光面,并且所述多个荧光胶体分别覆盖在所述多个 透明胶体的透明胶体出光面上。
18、 一种避免降低发光效率的发光芯片封装结构,其特征在于,包括 基板单元;发光单元,其具有多个分别电性设置于该基板单元上的发光二极管芯片; 透明胶体单元,其具有多个分别覆盖在所述多个发光二极管芯片上的透 明胶体;荧光胶体单元,其具有多个分别覆盖在所述多个状透明胶体上的荧光胶 体;以及框架单元,其包覆所述多个透明胶体的四周及所述多个荧光胶体的四周, 而只暴露出所述多个荧光胶体的上表面。
19、 如权利要求18所述的避免降低发光效率的发光芯片封装结构,其特 征在于该基板单元为印刷电路板、软基板、铝基板、陶瓷基板、或铜基板。
20、 如权利要求18所述的避免降低发光效率的发光芯片封装结构,其特 征在于该基板单元具有基板本体、及分别形成于该基板本体上的正极导电 轨迹与负极导电轨迹,并且该基板本体包括金属层及成形在该金属层上的电 木层。
21、 如权利要求20所述的避免降低发光效率的发光芯片封装结构,其特 征在于每一个发光二极管芯片具有分别电性连接于该基板单元的正、负极 导电轨迹的正极端与负极端,并且该正、负极导电轨迹为铝线路或银线路。
22、 如权利要求18所述的避免降低发光效率的发光芯片封装结构,其特征在于每一个荧光胶体由硅胶与荧光粉混合而成或由环氧树脂与荧光粉混合而成。
23、 如权利要求18所述的避免降低发光效率的发光芯片封装结构,其特征在于该框架单元为框架层。
24、 如权利要求23所述的避免降低发光效率的发光芯片封装结构,其特征在于该框架层为不透光框架层,并且该不透光框架层为白色框架层。
25、 如权利要求18所述的避免降低发光效率的发光芯片封装结构,其特征在于该框架单元为多个分别包覆每一个透明胶体的四周及每一个荧光胶 体的四周的框体。
26、 如权利要求25所述的避免降低发光效率的发光芯片封装结构,其特征在于所述多个框体为不透光框体,并且所述多个不透光框体为白色框体。
27、 如权利要求18所述的避免降低发光效率的发光芯片封装结构,其特征在于每一个透明胶体的上表面及前表面具有透明胶体弧面及透明胶体出光面,并且所述多个荧光胶体分别覆盖在所述多个透明胶体的透明胶体出光 面上。
全文摘要
一种避免降低发光效率的发光芯片封装结构及其制作方法,上述发光芯片封装结构包括基板单元、发光单元、透明胶体单元、及荧光胶体单元。该发光单元具有多个分别电性设置于该基板单元上的发光二极管芯片。该透明胶体单元具有多个分别覆盖在上述多个发光二极管芯片上的透明胶体。该荧光胶体单元具有多个分别覆盖在多个状透明胶体上的荧光胶体。框架单元包覆上述多个透明胶体的四周及上述多个荧光胶体的四周,而只暴露出上述多个荧光胶体的上表面。本发明能够形成连续的发光区域,避免亮度不均,并有效地缩短加工时间从而提高产量,且避免因发光二极管所产生的高温而降低荧光粉发光效率,另外本发明更适用于各种光源。
文档编号H01L21/56GK101562139SQ20081009303
公开日2009年10月21日 申请日期2008年4月15日 优先权日2008年4月15日
发明者吴文逵, 巫世裕, 汪秉龙 申请人:宏齐科技股份有限公司
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