专利名称：具有高效率侧向发光效果的发光二极管芯片的封装结构的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种发光二极管芯片的封装结构，尤指一种具有高效率 侧向发光效果的发光二极管芯片的封装结构。
背景技术：
请参阅图l所示，其为常用发光二极管的封装方法的流程图。由流程图中 可知，现有发光二极管的封装方法，其歩骤包括首先，提供多个封装完成的发光二极管(pAckAgedLED) (S800);接着，提供一条状基板本体(stripped substrAte body)，其上具有-一正极导电轨迹(positive electrode trAce)与--负 极导电轨迹(negAtive electrode trAce) (S802);最后，依序将每一个封装完 成的发光二极管(pAckAged LED)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(pAckAged LED)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(S804)。然而，关于上述现有发光二极管的封装方法，由于每-一颗封装完成的发光 二极管(pAckAged LED)必须先从一整块发光二极管封装切割下来，然后再 以表面粘着技术(SMT)工艺，将每一颗封装完成的发光二极管(pAckAged LED)设置于该条状基板本体上，因此无法有效縮短其工艺时间，再者，发光 时，该等封装完成的发光二极管(pAckAgedLED)之间会有暗带(dArkbAnd) 现象存在，对于使用者视线仍然产生不佳效果。请参阅图2所示，其为现有发光二极管应用于侧向发光的示意图。由图中 可知，当现有的发光二极管芯片D应用于侧向发光时(例如使用于笔记型 计算机屏幕的导光板M的侧向光源)，由于笔记型计算机屏幕的导光板M非 常薄的关系，该发光二极管芯片D的基座SI的长度11则必须相对的縮短。换 言之，由于该基座S1的长度ll太短的关系，现有的发光二极管芯片D将无法 得到有效的散热效果，进而产生发光二极管芯片D因过热而烧坏的情形。是以，由上可知，目前现有的发光二极管的封装方法及封装结构，显然具有不便与缺失存在，而待加以改善。
因此，本实用新型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，悉心观察且研究的，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实用新型。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题，在于提供一种具有高效率侧向发光效果 的发光二极管芯片的封装结构。本实用新型的发光二极管结构在发光时，形成
一连续的发光区域，而无暗带(dArkbAnd)及光衰减(decAy)的情况发生， 并且本实用新型通过芯片直接封装(Chip On BoArd， COB)工艺并利用压模 (die mold)的方式，以使得本实用新型可有效地縮短其工艺时间，而能进行 大量生产。再者，本实用新型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，皆为本实用新型所应用的范围 与产品。
另外，本实用新型的封装胶体通过特殊模具的压模过程，以使得本实用新 型的发光二极管芯片封装结构于直立的情况下，即可产生侧向发光的效果，因 此本实用新型不会有散热不足的情况发生。换言之，本实用新型不仅可产生侧 向投光的功能，更能顾到应用于薄型壳体内的散热效果。
为了解决上述技术问题，根据本实用新型的其中一种方案，提供一种具有
高效率侧向发光效果的发光二极管芯片封装结构，其包括 一基板单元、 一发 光单元、 一封装胶体单元、及一框架单元。
其中，该发光单元具有多个设置于该基板单元上的发光二极管芯片。该封 装胶体单元具有一覆盖于该等发光二极管芯片上的条状封装胶体，其中该条状 封装胶体的上表面及前表面分别具有一胶体弧面(colloid cAmbered surFAce) 及一胶体出光面(colloid light-exiting surFAce)。该框架单元为一层覆盖于该 基板单元上并包覆该条状封装胶体而只露出该胶体出光面(colloid light-exiting surFAce)的框架层(FrAmelAyer)。
因此，本实用新型的发光二极管结构于发光时，形成一连续的发光区域， 而无暗带(dArk bAnd)及光衰减(decAy)的情况发生。并且，本实用新型 系通过芯片直接封装(ChipOnBoArd， COB)工艺并利用压模(die mold)的方式，以使得本实用新型可有效地縮短其工艺时间，而能进行大量生产。再者， 由于本实用新型的发光二极管芯片封装结构于直立的情况下，即可产生侧向发 光的效果。因此，本实用新型不仅可产生侧向投光的功能，更能顾到应用于薄 型壳体内的散热效果。为了能更进一歩了解本实用新型为达成预定目的所采取的技术、手段及功 效，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，相信本实用新型的目的、 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，并非用来对本实用新型加以限制。
图1为现有发光二极管的封装方法的流程图；图2为现有发光二极管应用于侧向发光的示意图；图3为本实用新型封装方法的第一实施例的流程图；图3a至图3f分别为本实用新型封装结构的第一实施例的封装流程立体示 意图；图3A至图3F分别为本实用新型封装结构的第一实施例的封装流程剖面 示意图；图4为本实用新型发光二极管芯片通过覆晶(Flip-chip)的方式达成电性 连接的示意图；图5为本实用新型图3C未灌入封装胶体前的示意图；图6为本实用新型封装方法的第二实施例的流程图；图6a为本实用新型封装结构的第二实施例的部分封装流程立体示意图；图6A为本实用新型封装结构的第二实施例的部分封装流程剖面示意图；以及图7为本实用新型发光二极管芯片的封装结构应用于侧向发光的示意图。其中附图标记为发光二极管芯片 D导光板 M 基座 Sl 长度 11基板单元1基板本体10金属层10A电木层10B正极导电轨迹11负极导电轨迹12基板单元I,正极导电轨迹ir负极导电轨迹12'横向发光二极管芯片排2发光二极管芯片20正极乂而201负极端202发光二极管芯片20'正极端2or负极端202'封装胶体条状封装胶体30胶体弧面300胶体前端面301胶体出光面302框架单元4框架层40导线W锡球B第一模具单元Ml第一上模具Mil第一通道M110第一下模具M12凹槽G模具弧面G100模具前端面G101第一模具单元Ml'第一上模具Mil'第一通道M110'第一下模具M12'模具弧面G100'模具前端面 G101'第二模具单元 M2第二上模具 M21第二通道 M210第二下模具 M22光棒 Ll发光二极管芯片 D导光板 M基座 S2长度 1具体实施方式
请参阅图3、图3a至图3f、及图3A至图3F所示，本实用新型的第-一实 施例提供一种具有高效率侧向发光效果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，提供一基板单元l，其具有一基板本体 (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 (positive electrode trAce) 11与多个负极导电轨迹(negAtive electrode trAce) 12 (S100)。其中，该基板本体10包括一金属层(metAllAyer) IOA及一成形在该金 属层10A上的电木层(bAkelitelAyer) 10B (如图3A及图3A所示)。再者， 依不同的设计需求，该基板单元10可为一印刷电路板(PCB)、 一软基板(Flexible substrAte)、 一铝基板(Aluminum substrAte) 、 一P甸瓷基t及(cerAmic substrAte)、或一铜基板(copper substrAte)。此夕卜，该正、负极导电轨迹ll、 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，请配合第三b图及第三B图所示，通过矩阵(mAtrix)的方式，分 别电性连接地设置多个发光二极管芯片20于该基板本体10上，以形成多排横 向发光二极管芯片排(trAnsverse LED chip row) 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、负极导电轨迹ll、 12的一正极端(positive electrode side) 201与一负极端(negAtive electrode side) 202 (S102)。此外，以本实用新型的第一实施例而言，每一个发光二极管芯片20的正、负极端201、 202通过两相对应的导线W并以打线(wire-bounding)的方式， 以与该基板单元l的正、负极导电轨迹ll、 12产生电性连接。再者，每一排 横向发光二极管芯片排(trAnsverse LED chip row) 2以一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可为一蓝色 发光二极管芯片(blue LED)。当然，上述该等发光二极管芯片20的电性连接方式非用以限定本实用新 型，例如请参阅图4所示(本实用新型发光二极管芯片通过覆晶的方式达成 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并以覆晶(Flip-chip)的方式，以与该基板单元l '的正、负极导电轨迹ll' 、 12'产生电性连接。然后，请配合图3c、图3C及图5所示，通过一第一模具单元(Firstmold unit) M，将一封装胶体(pAckAge colloid) 3纵向滩(longitudinAlly)覆盖 在所有横向发光二极管芯片排(kmgitudinAl LED chip row) 2上，其中该封装 胶体3的上表面具有多个相对应该等横向发光二极管芯片排2的胶体弧面 (colloid cAmbered surFAce) 300，并且该封装胶体3具有多个设置于该等相 对应胶体弧面(colloid cAmbered surFAce) 300前端的胶体前端面(colloid lAterAl surFAce) 301 (S104)。其中，该第一模具单元M1由一第一上模具(First upper mold) Mll及一 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Mll具有第一通道(FirstchAnnd)MllO，其中该第一通道MllO 具有多个凹槽(concAve groove) G，而每一个凹槽G的上表面及前表面分别 具有一个相对应该胶体弧面(colloid cAmbered surFAce) 300的模具弧面(mold cAmbered surFAce)G100及一个相对应该胶体前端面(colloid lAterAl surFAce) 301的模具前端面(mold lAterAl surFAce) G101。再者，该封装胶体3可依据 不同的使用需求，而选择为由一硅胶(silicon)与一荧光粉(Fluorescent powder) 所混合幵乡成的荧光胶体(Fluorescent resin)、或由一环氧树月旨(epoxy)与一 荧光粉(Fluorescentpowder)所混合形成的荧光胶体(Fluorescent resin)。紧接着，请配合图3d及图3D所示，沿着每两个纵向发光二极管芯片20 之间，横向地(trAnsversely)切割该封装胶体3，以形成多个彼此分开地覆盖于每一排横向发光二极管芯片排2上的条状封装胶体30，其中每一个条状封装胶体30的上表面为该胶体弧面(colloid cAmbered surFAce) 300，并且每一 个条状封装胶体30具有一形成于该胶体弧面300前端的胶体出光面(colloid light-exiting surFAce) 302 (S106)。然后，请配合图3 e及图3E所示，通过一第二模具单元(second mold unit) M2，将一框架单元4覆盖于该基板本体10及该等条状封装胶体30上并且填 充于每二个条状封装胶体30之间(S108)。其中，该第二模具单元M2由一 第二上模具(second upper mold) M21及一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M21具有一条相 对应该框架单元4的第二信道(second chAnnel) M210，此外该第二通道M210 的尺寸系与该框架单元4的尺寸相同。.最后，请再参阅图3e，并配合图3f及图3F所示，沿着每两个纵向发光 二极管芯片20之间，横向地(trAnsversely)切割该框架单元4及该基板本体 10，以形成多条光棒(light bAr) Ll，并且使得该框架单元4被切割成多个 分别只让每一条光棒L1上的条状封装胶体30的胶体出光面(colloid light-exiting surFAce) 302露出的框架层40 (S110)。其中，该等框架层40 可为不透光框架层(opAque FrAme 1 Ayer)，例如白色框架层(white FrAme lAyer)。请参阅图6、图6a、及图6A所示，第二实施例的步骤「S200至S202」 及「S206至S210」分别与第一实施例的步骤「S100至S102」及「S106至S110」相同。再者，于歩骤S202与S206之间，本实用新型的第二实施例更进一步包括 首先，请参阅图6a及图6A所示，通过一第一模具单元(First mold unit) Ml '，将多个条状封装胶体30横向地(trAnsversely)分别覆盖该等横向发光二 极管芯片排(longitudinAl LED chip row) 2上，其中每一个条状封装胶体30 之上表面具有一胶体弧面(colloid cAmbered surFAce) 300，并且每一个条状 封装胶体3的侧表面具有一形成于该胶体弧面300前端的胶体出光面(colloid light-exiting surFAce) 302 (S206)。其中，该第一模具单元M1'由一第一上模具(First upper mold) Mil' 及一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'具有多个第一通道(FirstchAnnel) M110'，其中每 —一个第一通道mi 10'的上表面及前表面分别具有一个相对应该胶体弧面(colloid cAmberedsurFAce) 300的模具弧面(mold cAmbered surFAce) G100 '及一个相对应该胶体前端面(colloid 1AterAl surFAce) 302的模具前端面(mold 1AterAlsurFAce) G101'，并且每一个第一通道Ml 10'的尺寸与每一 个条状封装胶体30的尺寸相同。请参阅图7所示，其为本实用新型发光二极管芯片的封装结构应用于侧向 发光的示意图。由图中可知，当本实用新型的发光二极管芯片D应用于侧向 发光时(例如使用于笔记型计算机屏幕的导光板M的侧向光源)，该发光 二极管芯片D的基座S2的长度12可依散热的需要而加长(不像现有一样受导 光板M厚度的限制)。换言之，由于该基座S2的长度12可依散热的需要而 加长，因此本实用新型的发光二极管芯片D将可得到有效的散热效果，进而 可避免发光二极管芯片D因过热而烧坏的情形。综上所述，本实用新型的发光二极管结构于发光时，形成一连续的发光区 域，而无暗带(dArk bAnd)及光衰减(decAy)的情况发生，并且本实用新 型通过芯片直接封装(ChipOnBoArd， COB)工艺并利用压模(diemold)的 方式，以使得本实用新型可有效地縮短其工艺吋间，而能进行大量生产。再者，: 由于本实用新型的发光二极管芯片封装结构于直立的情况下，即可产生侧向发 光的效果。因此，本实用新型不仅可产生侧向投光的功能，更能顾到应用于薄 型壳体内的散热效果。虽然本实用新型已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新 型，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当 可根据本实用新型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 属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1、一种具有高效率侧向发光效果的发光二极管芯片封装结构，其特征在于，包括一基板单元，其具有一基板本体、及分别形成于该基板本体上的一正极导电轨迹与一负极导电轨迹；一发光单元，其具有多个设置于该基板单元上的发光二极管芯片，其中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、负极导电轨迹的一正极端与一负极端；一封装胶体单元，其具有一覆盖于该等发光二极管芯片上的条状封装胶体，其中该条状封装胶体的上表面及前表面分别具有一胶体弧面及一胶体出光面；以及一框架单元，其为一层覆盖于该基板单元上并包覆该条状封装胶体而只露出该胶体出光面的框架层。
2、 如权利要求1所述的具有高效率侧向发光效果的发光二极管芯片封装 结构，其特征在于该基板单元为一印刷电路板、 一软基板、 一铝基板、 一陶 瓷基板、或一铜基板。
3、 如权利要求1所述的具有高效率侧向发光效果的发光二极管芯片封装 结构，其特征在于该基板本体包括一金属层及一成形在该金属层上的电木层。
4、 如权利要求1所述的具有高效率侧向发光效果的发光二极管芯片封装 结构，其特征在于该正、负极导电轨迹为铝线路或银线路。
5 、如权利要求1所述的具有高效率侧向发光效果的发光二极管芯片封装 结构，其特征在于每一个发光二极管芯片的正、负极端通过两相对应的导线 并以打线的方式，以与该正、负极导电轨迹产生电性连接。
6 、如权利要求1所述的具有高效率恻向发光效果的发光二极管芯片封装 结构，其特征在于每一个发光二极管芯片的正、负极端通过多个相对应的锡 球并以覆晶的方式，以与该正、负极导电轨迹产生电性连接。
7 、如权利要求1所述的具有高效率侧向发光效果的发光二极管芯片封装 结构，其特征在于该等发光二极管芯片系以一直线或多条直线的排列方式设 置于该基板单元上。
8、如权利要求1所述的具有高效率侧向发光效果的发光二极管芯片封装 结构，其特征在于该框架层为不透光框架层。
专利摘要本实用新型公开了一种具有高效率侧向发光效果的发光二极管芯片封装结构，其包括一基板单元、一发光单元、一封装胶体单元、及一框架单元。其中，该发光单元具有多个设置于该基板单元上的发光二极管芯片。该封装胶体单元具有一覆盖于该等发光二极管芯片上的条状封装胶体，其中该条状封装胶体的上表面及前表面分别具有一胶体弧面及一胶体出光面。该框架单元为一层覆盖于该基板单元上并包覆该条状封装胶体而只露出该胶体出光面的框架层。
文档编号H01L25/075GK201222498SQ20082000523
公开日2009年4月15日 申请日期2008年3月25日 优先权日2008年3月25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