专利名称：具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构及其制作方法
技术领域：
本发明有关于一种发光二极管芯片封装结构及其制作方法，尤指一种具内 埋式静电防护功能的发光芯片封装结构及其制作方法。
背景技术：
请参阅图1所示，其为现有具有静电防护(Electro-Static Discharge, ESD) 功能的发光二极管芯片封装结构的剖面示意图。由图中可知，现有的发光二极 管芯片封装结构包括 一基底结构(substrate structure) 1、至少一设置于该基 底结构1上端的发光二极管(LED) 2、 一静电防护装置(ESD device) 3、及 一荧光胶体(fluorescent colloid) 4。
其中，该发光二极管2上端的正电极端21及负电极端22藉由两条导线 Wl以电性连接于该基底结构1的正电极端11及负电极端12。此外，该静电 防护装置3也同样设置于该基底结构1上，并且该静电防护装置3的负电极端 32直接电性连接于该基底结构1的正电极区域，而该静电防护装置3的正电 极端31透过一导线W2以电性连接于该基底结构1的负电极端12。再者，该 荧光胶体4覆盖于该发光二极管2及该静电防护装置3上端，以保护该发光二 极管2及该静电防护装置3。
然而，上述现有具有静电防护功能的发光二极管芯片封装结构仍具有下列 几项缺点
1 、 因为该发光二极管2所处的位置过低，因此现有的结构无法有效地 提升该发光二极管2的发光效能(light emitting efficiency)。
2 、 由于该静电防护装置3设置于该发光二极管2的邻近区域，因此该 发光二极管2的发光效能(light emitting efficiency)会受到该静电防护装置3
的影响。
3 、 由于该静电防护装置3与该发光二极管2相邻地设置于该基底结构 1的同一导电接脚上，因此该发光二极管2的散热效能(heat dissipating
5efficiency)会受到该静电防护装置3的影响。
是以，由上可知，目前现有的具有静电防护功能的发光二极管芯片封装结 构，显然具有不便与缺失存在，而待加以改善者。
本发明人有感上述缺失的可改善，且依据多年来从事此方面的相关经验， 悉心观察且研究之，并配合学理的运用，而提出一种设计合理且有效改善上述 缺失的本发明。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，在于提供一种具内埋式静电防护功能的发光 芯片封装结构及其制作方法。本发明将一发光单元与一静电防护单元彼此分开 (分层)设置，以避免该发光单元受到该静电防护单元的干扰。
此外，本发明的荧光材料没有直接接触到发光单元，因此本发明可避免因 发光单元所产生的高温而降低荧光材料的发光效率。
再者，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、或是扫描仪光源等应用，皆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，提供一种具内埋式
静电防护功能的发光芯片封装结构，其包括 一导电单元、 一第一封装单元、 一静电防护单元、 一第二封装单元、 一发光单元、及一第三封装单元。其中， 该导电单元具有至少两个导电接脚，并且该至少两个导电接脚彼此相邻排列以 形成一凹陷空间。该第一封装单元包覆每一个导电接脚的一部分，以产生一与 该凹陷空间相连通的容置空间，并使得每一个导电接脚的末端露出该封装单 元。该静电防护单元系容置于该凹陷空间内并电性连接于上述两个导电接脚之 间。该第二封装单元系容置于该凹陷空间内以覆盖该静电防护单元。该发光单 元容置于该容置空间内并电性连接于上述两个导电接脚之间。该第三封装单元 系容置于该容置空间内以覆盖该发光单元。
为了解决上述技术问题，根据本发明的其中一种方案，提供一种具内埋式 静电防护功能的发光芯片封装结构的制作方法，其包括下列歩骤首先，提供 一导电单元，其具有至少两个导电接脚，并且该至少两个导电接脚彼此相邻排 列以形成一凹陷空间；接着，将一第一封装单元包覆每一个导电接脚的一部分， 以产生一与该凹陷空间相连通的容置空间，并使得每一个导电接脚的末端露出该封装单元；然后，将一静电防护单元容置于该凹陷空间内并电性连接于上述
两个导电接脚之间；接下来，将一第二封装单元容置于该凹陷空间内以覆盖该 静电防护单元；紧接着，将一发光单元容置于该容置空间内并电性连接于上述 两个导电接脚之间；最后，将一第三封装单元容置于该容置空间内以覆盖该发 光单元。
再者，依据不同的需要，该第三封装单元可为下列不同的实施态样
1、 第一实施态样该第三封装单元为一透明材料(transparentmaterial)。
2、 第二实施态样该第三封装单元为一荧光材料(fluorescentmaterial)， 并且该荧光材料由硅胶(silicon)与荧光粉(fluorescent powder)混合而成或 由环氧树脂(epoxy)与荧光粉(fluorescentpowder)混合而成。
3、 第三实施态样该第三封装单元具有一用于覆盖该发光单元的透明材 料及一成形在该透明材料上的荧光材料。
4、 第四实施态样该第三封装单元具有一用于覆盖该发光单元的荧光材 料及一成形在该荧光材料上的透明材料。
因此，本发明具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构系具有下列的优
点
1、 因为该发光单元透过该第二封装单元的撑高，以使得该发光单元 能处于一较高的位置。因此，本发明的结构可以有效地提升该发光单元的发光 效能(light emitting efficiency)。
2、 由于该静电防护单元与该发光单元彼此分开(分层)设置于不同 的位置，因此该发光单元的发光效能(light emitting efficiency)不会受到该静 电防护单元的影响。
3、 由于该静电防护单元与该发光单元彼此分开(分层)设置于不同 的位置，因此该发光单元的散热效能(heat dissipating efficiency)不会受到该 静电防护单元的影响。
4、 于上述第三实施态样中，因为该第三封装单元由该透明材料及该 荧光材料两层所组成，所以该荧光材料没有直接接触到该发光单元，因此本发 明可避免因该发光单元所产生的高温而降低该荧光材料的发光效率。
5、 于上述第四实施态样中，透过该透明材料的使用， 一方面可减少 该荧光材料的使用量，另外一面可藉由该透明材料位于最上层来保护该荧光材料，以达到免受外力的破坏的优点。
为了能更进一歩了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效， 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， 当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用 来对本发明加以限制者。
图1为习知具有静电防护功能的发光二极管芯片封装结构的剖面示意图2为本发明具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构的制作方法的 第一实施例的流程图2A至图2E分别为本发明具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构 的第一实施例的封装流程立体示意图3为本发明具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构的第二实施例 的剖面示意图4为本发明具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构的第三实施例 的剖面示意图5为本发明具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构的第四实施例 的剖面示意图；以及
图6为本发明具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构的第五实施例 的剖面示意图。
主要组件符号说明
基底结构 1 负电极端 12 发光二极管 2 负电极端 22 静电防护装置 3 负电极端 32 荧光胶体
4 Wl
正电极端 11 正电极端 21 正电极端 31
W2[本发明〗
(第一实施例)
导电单元1A
凹陷空间 100A延伸部 101A弯折部 102A第一封装单元2A
静电防护单元3A
第二封装单元4A
发光单元5A
第三封装单元6A
导线W1A、
(第二实施例)
导电单元lb
第一封装单元2b
静电防护单元3b
第二封装单元4b
发光单元5b
第三封装单元6b
导线Wlb、
(第三实施例)
第三封装单元6c
(第四实施例)
发光单元5d
第三封装单元6d
荧光材料 61d
(第四实施例)
发光单元5E
第三封装单元6E
荧光材料 61E
导电接脚 10A
容置空间 200A
W2A
导电接脚 10b
W2b
透明材料 60d
透明材料 60E
9
具体实施例方式
请参阅图2、及图2A至图2E所示，其中图2系为本发明具内埋式静电防 护功能的发光芯片封装结构的制作方法的第一实施例的流程图，图2A至图2E 分别为本发明具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构的第一实施例的封 装流程立体示意图。
由图2中可知，本发明第一实施例的发光二极管芯片封装结构的制作方法 包括下列步骤
歩骤S100:请配合图2及图2A所示，首先，提供一导电单元(conductive unit) 1A，其具有至少两个导电接脚(conductive pin) IOA，并且该至少两个 导电接脚IOA彼此相邻排列以形成一凹陷空间(concave space) 100A。其中， 每一个导电接脚IOA具有一延伸部(extendingportion) IOIA及一由该延伸部 IOIA向下弯折的弯折部(bending portion) 102A，并且该等弯折部102A系彼 此相邻排列以形成该凹陷空间100A。
歩骤S102:请配合图2及图2A所示，接下来，将一第一封装单元(first package unit) 2A包覆每一个导电接脚10A的一部分，以产生一与该凹陷空间 IOOA相连通的容置空间(receiving space) 200A,并使得每一个导电接脚10A 的末端露出该封装单元2A。换言之，每一个延伸部101A的一端外露于该第 一封装单元2A的外部，并且该第一封装单元2A为一不透光材料(opaque material)。
步骤S104:请配合图2及第二 B图所示，紧接着，将一静电防护单元(ESD (Electro-Static Discharge) unit) 3A容置于该凹陷空间100A内并电性连接于 上述两个导电接脚IOA之间。以本发明第一实施例而言，该静电防护单元3A 电性地设置于其中一导电接脚10A上，并且该静电防护单元3A透过一导线 W1A而电性连接于另外一导电接脚10A。
步骤S106:请配合图2及第二 C图所示，然后，将一第二封装单元(second package unit) 4A容置于该凹陷空间100A内以覆盖该静电防护单元3A，其中 该第二封装单元4A可为一具有光反射物质(light reflecting material)的封装 材料，例如该光反射物质系可为高反射材料(high reflection material)或全 反射材料(total reflection material)。步骤S108:请配合图2及第二D图所示，接着，将一发光单元5A容置 于该容置空间200A内并电性连接于上述两个导电接脚IOA之间，其中该发光 单元5A可为一发光二极管(Light Emitting Diode， LED)，并且该发光单元 5A设置于该第二封装单元4A上，而且该发光单元5A透过两条导线W2A以 分别电性连接于上述两个导电接脚10A。再者，该发光单元5A可透过该第二 封装单元4A的高反射性质，以达到高反射的效果。此外，透过该第二封装单 元4A的撑高，以使得该发光单元5A能处于一较高的位置，因此本发明的结 构可以有效地提升该发光单元的发光效能(light emitting efficiency)。另外， 由于该静电防护单元3A与该发光单元5A彼此分开(分层)设置于不同的位 置，因此该发光单元5A的发光效能(light emitting efficiency)及散热效能(heat dissipating efficiency)不会受到该静电防护单元3A的影响。
步骤S110:请配合图2及图2E所示，最后，将一第三封装单元6A容置 于该容置空间200A内以覆盖该发光单元5A。以本发明第一实施例而言，该 第三封装单元6A可为一透明材料(transparent material)。
因此，如图2E所示，本发明第一实施例提供一种具内埋式静电防护功能 的发光芯片封装结构，其包括 一导电单元1A、 一第一封装单元2A、 一静电 防护单元3A、 一第二封装单元4A、 一发光单元5A、及一第三封装单元6A。 其中，该导电单元1A具有至少两个导电接脚IOA，并且该至少两个导电接脚 10A彼此相邻排列以形成一凹陷空间100A。该第一封装单元2A包覆每一个 导电接脚10A的一部分，以产生一与该凹陷空间100A相连通的容置空间 200A，并使得每一个导电接脚10A的末端露出该封装单元2A。该静电防护单 元3A系容置于该凹陷空间100A内并电性连接于上述两个导电接脚10A之间。 该第二封装单元4A容置于该凹陷空间100A内以覆盖该静电防护单元3A。该 发光单元5A容置于该容置空间200A内并电性连接于上述两个导电接脚10A 之间。该第三封装单元6A容置于该容置空间200A内以覆盖该发光单元5A。
请参阅图3所示，其为本发明具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构 的第二实施例的剖面示意图。由图中可知，本发明第二实施例提供一种具内埋 式静电防护功能的发光芯片封装结构，其包括 一导电单元lb、 一第一封装 单元2b、 一静电防护单元3b、 一第二封装单元4b、 一发光单元5b、及一第三
封装单元6b。此外，本发明第二实施例与第一实施例最大的差别在于在第二实施例中，该静电防护单元3b系设置于该第一封装单元2b上，因此该静电
防护单元3b系透过两条导线Wlb以分别电性连接于两个导电接脚10b。再者， 该发光单元5b系透过一条导线W2b以电性地设置于其中一导电接脚10b上， 并且该发光单元5b系透过另一条导线W2b以电性连接于另外一导电接脚10b。
请参阅图4所示，其系为本发明具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结 构的第三实施例的剖面示意图。由图中可知，本发明第三实施例与第一实施例 最大的差别在于在第三实施例中， 一第三封装单元6c系为一荧光材料，并 且该荧光材料系可由硅胶(silicon)与荧光粉(fluorescent powder)混合而成 或由环氧树脂(epoxy)与荧光粉(fluorescentpowder)混合而成。
请参阅图5所示，其系为本发明具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结 构的第四实施例的剖面示意图。由图中可知，本发明第四实施例与第一实施例 最大的差别在于在第四实施例中， 一第三封装单元6d系具有一用于覆盖一 发光单元5d的透明材料60d及一成形在该透明材料60d上的荧光材料61d。 因此，因为该第三封装单元6d系由该透明材料60d及该荧光材料61d两层所 组成，所以该荧光材料61d没有直接接触到该发光单元5d，因此本发明可避 免因该发光单元5d所产生的高温而降低该荧光材料61d的发光效率。
请参阅图6所示，其为本发明具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构 的第五实施例的剖面示意图。由图中可知，本发明第五实施例与第一实施例最 大的差别在于在第五实施例中， 一第三封装单元6E具有一用于覆盖一发光 单元5E的荧光材料61E及一成形在该荧光材料61E上的透明材料60E。因此， 于第五实施例中，透过该透明材料60E的使用， 一方面可减少该荧光材料61E 的使用量，另外一面可藉由该透明材料60E位于最上层来保护该荧光材料61E， 以达到免受外力的破坏的优点。
综上所述，本发明将一发光单元与一静电防护单元彼此分开(分层)设置， 以避免该发光单元受到该静电防护单元的干扰。因此，本发明具内埋式静电防 护功能的发光芯片封装结构系具有下列的优点
1、 因为该发光单元透过该第二封装单元的撑高，以使得该发光单元能处 于一较高的位置。因此，本发明的结构可以有效地提升该发光单元的发光效能
(light emitting efficiency )。
2、 由于该静电防护单元与该发光单元彼此分开(分层)设置于不同的位置，因此该发光单元的发光效能(light emitting efficiency)不会受到该静电防 护单元的影响。
3、 由于该静电防护单元与该发光单元彼此分开(分层)设置于不同的位 置，因此该发光单元的散热效能(heat dissipating efficiency)不会受到该静电 防护单元的影响。
4、 于上述第四实施例中，因为该第三封装单元6d由该透明材料60d及该 荧光材料61d两层所组成，所以该荧光材料61d没有直接接触到发光单元5d， 因此本发明可避免因发光单元5d所产生的高温而降低荧光材料61d的发光效 率。
5、 于上述第五实施例中，透过该透明材料60E的使用， 一方面可减少该 荧光材料61E的使用量，另外一面可藉由该透明材料60E位于最上层来保护 该荧光材料61E，以达到免受外力的破坏的优点。
虽然本发明己以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在不 背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作 出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权 利要求的保护范围。
权利要求
1、一种具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构，其特征在于，包括一导电单元，其具有至少两个导电接脚，并且该至少两个导电接脚彼此相邻排列以形成一凹陷空间；一第一封装单元，其包覆每一个导电接脚的一部分，以产生一与该凹陷空间相连通的容置空间，并使得每一个导电接脚的末端露出该封装单元；一静电防护单元，其容置于该凹陷空间内并电性连接于上述两个导电接脚之间；一第二封装单元，其容置于该凹陷空间内以覆盖该静电防护单元；一发光单元，其容置于该容置空间内并电性连接于上述两个导电接脚之间；以及一第三封装单元，其容置于该容置空间内以覆盖该发光单元。
2、 如权利要求l所述的具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构，其 特征在于每一个导电接脚具有一延伸部及一由该延伸部向下弯折的弯折部， 该延伸部的一端外露于该第一封装单元的外部，并且该等弯折部彼此相邻排列 以形成该凹陷空间。
3、 如权利要求1所述的具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构，其 特征在于该静电防护单元电性地设置于其中一导电接脚上。
4、 如权利要求1所述的具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构，其 特征在于该静电防护单元设置于该第一封装单元上。
5、 如权利要求1所述的具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构，其特征在于该发光单元电性地设置于其中一导电接脚上。
6、 如权利要求1所述的具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构，其特征在于该发光单元设置于该第二封装单元上。
7 、如权利要求1所述的具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构，其 特征在于该第一封装单元系为一不透光材料，并且该第二封装单元为一具有 光反射物质的封装材料。
8 、如权利要求1所述的具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构，其 特征在于该第三封装单元系为一透明材料或一荧光材料，并且该荧光材料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。
9 、如权利要求1所述的具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构，其特征在于该第三封装单元具有一用于覆盖该发光单元的透明材料及一成形在该透明材料上的荧光材料。
10、 如权利要求1所述的具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构，其特征在于该第三封装单元具有一用于覆盖该发光单元的荧光材料及一成形在该荧光材料上的透明材料。
11、 一种具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构的制作方法，其特征在于，包括下列步骤提供一导电单元，其具有至少两个导电接脚，并且该至少两个导电接脚彼此相邻排列以形成一凹陷空间；将一第一封装单元包覆每一个导电接脚的一部分，以产生一与该凹陷空间相连通的容置空间，并使得每一个导电接脚的末端露出该封装单元；将一静电防护单元容置于该凹陷空间内并电性连接于上述两个导电接脚之间；将一第二封装单元容置于该凹陷空间内以覆盖该静电防护单元；将一发光单元容置于该容置空间内并电性连接于上述两个导电接脚之间；以及将一第三封装单元容置于该容置空间内以覆盖该发光单元。
12、 如权利要求11项所述的具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构的制作方法，其特征在于每一个导电接脚系具有一延伸部及一由该延伸部向下弯折的弯折部，该延伸部的一端外露于该第一封装单元的外部，并且该等弯折部彼此相邻排列以形成该凹陷空间。
13、 如权利要求11项所述的具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构的制作方法，其特征在于该静电防护单元电性地设置于其中一导电接脚上。
14、 如权利要求11项所述的具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构的制作方法，其特征在于该静电防护单元设置于该第一封装单元上。
15、 如权利要求11项所述的具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构的制作方法，其特征在于该发光单元电性地设置于其中一导电接脚上。
16、 如权利要求11项所述的具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构的制作方法，其特征在于该发光单元设置于该第二封装单元上。
17 、如权利要求11项所述的具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构的制作方法，其特征在于该第一封装单元为一不透光材料，并且该第二封装单元为一具有光反射物质的封装材料。
18 、如权利要求11项所述的具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构的制作方法，其特征在于该第三封装单元为一透明材料或一荧光材料，并且该荧光材料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。
19 、如权利要求11项所述的具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构的制作方法，其特征在于该第三封装单元具有一用于覆盖该发光单元的透明材料及一成形在该透明材料上的荧光材料。
20、如权利要求11项所述的具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构的制作方法，其特征在于该第三封装单元具有一用于覆盖该发光单元的荧光材料及一成形在该荧光材料上的透明材料。
全文摘要
本发明公开了一种具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构及其制作方法，该具内埋式静电防护功能的发光芯片封装结构，包括导电单元、第一封装单元、静电防护单元、第二封装单元、发光单元及第三封装单元。导电单元具有至少两个彼此相邻排列以形成一凹陷空间的导电接脚。第一封装单元包覆每一个导电接脚的一部分，以产生一与凹陷空间相连通的容置空间，并使得每一个导电接脚的末端露出封装单元。静电防护单元容置于凹陷空间内并电性连接于两个导电接脚之间。第二封装单元容置于凹陷空间内以覆盖静电防护单元。发光单元容置于容置空间内并电性连接于两个导电接脚之间。第三封装单元容置于容置空间内以覆盖发光单元。
文档编号H01L25/16GK101630679SQ20081013201
公开日2010年1月20日 申请日期2008年7月16日 优先权日2008年7月16日
发明者杨秉州, 汪秉龙, 陈佳雯 申请人:宏齐科技股份有限公司