专利名称：表面粘着型发光二极管组件、模块以及其制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种发光二极管，特别是有关于一种具有防水功能的表面粘着型 发光二极管。
背景技术：
由于科技的日益进步，目前各种电子信息设备的设计，莫不以轻巧便于携带作为 发展趋势。由于发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)具有亮度高、省电、寿命长、安全 及反应快等诸多优点，且LED可展现的亮度等级也越来越高，因此被广泛地应用在电子装 置或灯具的照明上。随着LED技术的普遍，现已逐渐取代传统灯泡而成为主要照明与装饰光源，如圣 诞树装饰、橱窗灯饰、空间气氛造景灯饰、室内照明、路灯以及交通号志等室内或室外的光 源。传统的LED灯泡，均经封装制作成LED灯泡，以提供大部分的室内或室外使用。然 而，由于LED光源的广泛使用，其逐渐大量地使用室外的场合，甚至于被使用在部分严苛的 工作环境，单纯的封装制程，已不能满足LED灯泡的使用要求。有鉴于此，如何能有效地增加LED组件的耐候性，进一步增加LED组件的使用寿命 与信赖度，为LED业者与使用者所衷心企盼。
发明内容
鉴于上述的发明背景中，由于传统的LED封装制程虽然可以提供LED照明组件所 需的基本保护，然而随着LED照明组件的使用范围越来越广，使用的环境越来越严苛，因 此，本发明的目的在于提供一种具有防水功能的表面粘着型发光二极管组件、具有防水功 能的表面粘着型发光二极管模块以及其制作方法，能有效地改善LED照明组件的防水能 力，可有效地提高LED照明组件的使用寿命与产品的信赖度。因此，本发明的一实施方式是揭露一种具有防水功能的表面粘着型发光二极管组 件。此具有防水功能的表面粘着型发光二极管组件包含有一支架、一发光二极管芯片、一防 水保护膜以及一封胶材料。支架使用于表面粘着型发光二极管组件，且至少包含有一引脚。 发光二极管芯片则固定于支架的引脚之上。防水保护膜包覆发光二极管芯片与支架的部分 区域，并露出部分的引脚，以用来与一电路板连接。封胶材料则形成于支架上，且亦包覆发 光二极管芯片。其中支架还可以包含有一灯杯与一基板，而防水保护膜亦可包覆于灯杯与基板。 值得注意的是，防水保护膜可以形成于封胶材料的外侧，亦可以形成于封胶材料的内侧。此 外，防水保护膜可包覆发光二极管芯片与支架的上表面，或者连发光二极管芯片与支架的 下表面一并包覆。其中防水保护膜的厚度介于1 20微米(μ m)，较佳地介于15-20微 米(μπι)。防水保护膜的材料选自于，聚对二甲苯(Poly-para-xylylene ;Parylene)、聚乙 酰胺(Polyimide ;PI)、半结晶聚对二甲苯系材料(semi-crystalline parylene-based)、
4金属氮化物(metal nitride)、氧化铝(aluminum oxide)、聚甲基丙烯酸甲酯 (polymethylmethactylate ；PMMA)、PI/A1203 复合材料以及类钻碳(diamond-likecarbon ； DLC)所构成的群组。此表面粘着型发光二极管组件，还可以利用一耐高温贴膜，贴附于欲使 防水保护膜露出引脚的部分。本发明的另一实施方式是揭露一种具有防水功能的发光二极管模块，例如是一发 光二极管发光灯条(LED light bar)，其包含有一基板、多个发光二极管装置以及一防水保 护膜。防水保护膜包覆基板与发光二极管装置。而发光二极管装置可以为表面粘着型发光 二极管组件，或者是发光二极管芯片。此外，基板则可以是一电路板。防水保护膜包覆发光 二极管装置与基板的上表面，或者是连下表面一起包覆。本发明的又一实施方式是揭露一种具防水功能的表面粘着型发光二极管组件的 制作方法，其包含有下列的步骤。首先，提供用于一表面粘着型发光二极管组件的一支架， 且支架包含一引脚；利用一耐高温贴膜，包覆部分的引脚；固定一发光二极管芯片于引脚 之上；打线接合发光二极管芯片与另一引脚；形成一防水保护膜；以及利用一封胶材料进 行表面粘着型发光二极管组件的封胶制程。此表面粘着型发光二极管组件的制作方法， 还包含去除耐高温贴膜，以露出部分的引脚。而形成防水保护膜的步骤，则是利用化学气 相沉禾只(chemicalvapor deposition ;CVD)、真空蒸键法(vacuum evaporation)、減键法 (sputteringdeposition)或溶胶-凝胶程序的浸渍涂布法(dip coating)，以形成一透明 防水保护膜。本发明的再一实施方式是揭露一种具有防水功能的发光二极管模块的制作方法， 包含有下列的步骤。首先，提供一基板；固定多个发光二极管装置于基板上；以及形成一防 水保护膜，以包覆基板与发光二极管装置。因此，本发明有效地利用了防水保护膜进一步有效地隔绝了 LED芯片与外部环境 的接触，进而改善了表面粘着型发光二极管组件与发光二极管模块的防水能力，使得表面 粘着型发光二极管组件与发光二极管模块的使用寿命得以有效地提升，进而增加了 LED产 品的信赖度与使用寿命。此外，本发明还可以利用了耐高温贴膜将表面粘着型发光二极管 组件的引脚外露的部分有效地保护，而在完成防水保护膜后，再加以移除，使得表面粘着型 发光二极管组件的引脚外露的部分，并不会受到防水保护膜的包覆，进而有效地确保表面 粘着型发光二极管组件的电器特性
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的详 细说明如下图1为本发明所揭露的一种具有防水功能的表面粘着型发光二极管组件的制作 方法的流程示意图；图2A至2F为本发明所揭露的一种具有防水功能的表面粘着型发光二极管组件的 一实施例的连续剖面示意图；图3为本发明所揭露的一种具有防水功能的表面粘着型发光二极管组件的另一 实施例的剖面示意图；图4为本发明所揭露的一种具有防水功能的表面粘着型发光二极管组件的又一实施例的剖面示意图； 图5为本发明所揭露的-
实施例的剖面示意图；以及
-种具有防水功能的表面粘着型发光二极管组件的再-图6为本发明所揭露的--种具有防水功能的发光二极管模块的示意图。
主要组件符号说明
110 170 步骤360= LED芯片
200支架370金线
210基板380防水保护膜
212基板与引脚接合处390封胶材料
220--1 引脚410基板
220--2:引脚412基板与引脚接合处
221--1 内部引脚420引脚
221--2:内部引脚460= LED芯片
222--1 外部引脚470金线
222--2:外部引脚480防水保护膜
230耐高温贴膜490封胶材料
240灯杯510基板
242灯杯与引脚接合处512基板与引脚接合处
250稽纳二极管520引脚
260= LED芯片560= LED芯片
270金线570金线
280防水保护膜580防水保护膜
290封胶材料590封胶材料
310基板592封胶材料与引脚接合处
312基板与引脚接合处610电路板
320引脚620= LED装置
340灯杯630其它电子组件
342灯杯与引脚接合处640防水保护膜
350稽纳二极管
具体实施例方式
本发明在下列的实施例中，分别揭露了有关于一种具有防水功能的表面粘着型发 光二极管组件，一种具有防水功能的发光二极管模块，以及其制作方法。由于本发明利用了 防水保护膜进一步有效地隔绝了 LED芯片与外部环境的接触，进而改善了表面粘着型发光 二极管组件与发光二极管模块的防水能力，使得表面粘着型发光二极管组件与发光二极管 模块的使用寿命得以有效地提升，进而增加了相关产品使用时的信赖度。以下将以附图及 详细说明清楚说明本发明的精神，如熟悉此技术的人员在了解本发明的较佳实施例后，当 可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。
参阅图1，是绘示本发明所揭露的一种具有防水功能的表面粘着型发光二极管组 件的制作方法的流程示意图。而图2A至2F则是绘示本发明所揭露的一种具有防水功能的 表面粘着型发光二极管组件的一实施例的连续剖面示意图。请同时参阅图1与图2A至2F。 如图中所示，首先先提供一支架200，以用来将LED芯片260固定于其上，步骤110。其中， 支架200可以包含有引脚220，例如是图中所示的引脚220-1与引脚220-2，以及基板210 与灯杯240，然并不限于此。基板210与灯杯240可以在引脚220成形后，再以射出成形技 术，形成于引脚220上。或者是，将引脚220形成于基板210上，然后再形成灯杯240于其 上，其均不脱离本发明发精神与范围。而引脚220的材料，可以是铜或铜镍合金等导电金属 材料所构成。而灯杯240的材料则可以是一耐热及有反射功能的材料，例如聚邻苯二甲酰 胺(polyphthalamide ；PPA)或者是其它的金属或塑料材料。其中引脚220的部分区域，一般而言，即外露于灯杯240与基板210的外部引脚 222-1与外部引脚222-2，则利用耐高温贴膜230加以包覆，以于制程中有效地保护引脚220 外露的部分，并确保其导电性，步骤120。其中，耐高温贴膜230亦可以在沉积一防水保护 膜280，步骤150，之前进行，例如是图中的步骤145即可有效地保护引脚220外露的部分， 并确保其导电性。此外，耐高温贴膜230亦可以在引脚220成形前即进行贴附，其均不脱离 本发明的精神与范围。而外部引脚222-1与外部引脚222-2是用来与一电路板进行表面粘 着制程时，用来与电路板电性连接之用。耐高温贴膜230较佳地露出基板与引脚接合处212以及灯杯与引脚接合处242，使 得防水保护膜280仍能有效地包覆基板与引脚接合处212以及灯杯与引脚接合处242，进而 避免水气或湿气进入结合处。接着，步骤130将LED芯片260固定于引脚220-1的内部引脚221-1上，然后利用 打线接合制程，将LED芯片260利用金线270电性连接另一引脚220-2的内部引脚221-2 上，步骤140。其中，另一引脚220-2上还可以连接有一稽纳二极管250，并利用金线270电 性连接用来固定LED芯片260的引脚220-1，如图2C所示。然后，沉积一防水保护膜280于上述的表面粘着型发光二极管组件半成品上，以 有效地保护LED组件不受水气或湿气的侵入，而使得组件的信赖度有效地提升。亦即，有效 地保护LED芯片260、稽纳二极管250、引脚220与相关的电子线路与电子组件，有效地提升 表面粘着型发光二极管组件的质量。 其中，沉积防水保护膜280可以使用气相沉积(vapor deposition)制程，例 如是化学气相沉积(chemical vapor deposition ；CVD) 或者是真空蒸镀法(vacuum evaporation)、溅镀法(sputtering d印osition)，亦或者是溶胶-凝胶程序的浸渍涂布法 (dip coating)，以形成一透明薄膜覆盖于整个组件上表面，亦即灯杯240的内部表面，包含 LED芯片260与稽纳二极管250，并可以进一步地延伸至灯杯240以及基板210的外围，乃 至于包覆组件下表面支架裸露的部分。通过防水保护膜280还可以有效地保护基板与引脚 接合处212以及灯杯与引脚接合处242，避免水气或湿气进入结合处，提升LED组件的信赖 度。 薄膜厚度约介于1 20微米(μ m)，较佳地约为15-20微米(μ m)，而其材料则可 以利用如，聚对二甲苯(Poly-para-xylylene ；Parylene)、聚乙酰胺(Polyimide ；PI)、半结 晶聚对二甲苯系材料(semi-crystal 1 ineparylene-based)、金属氮化物(metal nitride)、
7氧化铝(aluminum oxide)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly methylmethactylate ；PMMA) > PI/ Al2O3 复合材料、或类钻碳(diamond-like carbon ；DLC)。当完成防水保护膜280后，接着可将耐高温贴膜230由引脚220移除，以露出表面 粘着型发光二极管组件的引脚220外露的部分，进而确保其导电性，步骤160。由于上述的 实施例利用了耐高温贴膜230将表面粘着型发光二极管组件的引脚220外露的部分有效 地保护，而在完成防水保护膜280后，再加以移除，使得表面粘着型发光二极管组件的引脚 220外露的部分，并不会受到防水保护膜280的包覆，故能有效地确保引脚220的电器特性。 此外，在制程中，耐高温贴膜230还有效地隔离引脚220外露的部分，使得引脚220外露的 部分受到进一步的保护。因此，进一步提高表面粘着型发光二极管组件的质量。在步骤170中，表面粘着型发光二极管组件则进一步地利用封胶材料290加以密 封，使得LED芯片260与相关的电子组件受到进一步地保护，进一步地提升表面粘着型发光 二极管组件的质量与信赖度。本实施例利用了防水保护膜280有效地包覆表面粘着型发光二极管组件，使得表 面粘着型发光二极管组件的防水能力获得进一步地提升。由于防水保护膜280可将支架 200裸露的部分、LED芯片260、乃至于金线270以及其它的电子组件与线路，例如稽纳二极 管250与引脚220未外露的部分均完全包覆，使得表面粘着型发光二极管组件的防水能力 有效地提升，进而使得表面粘着型发光二极管组件的使用寿命与信赖度获得大幅改善。其 中，封胶材料可为环氧树脂(印oxy resin)或硅胶(silicone gel)等材料所构成，而封胶 材料亦可混合有荧光粉，以产生各种不同的色光或是白光。由于本案上述的实施例有效地利用了防水保护膜280改善表面粘着型发光二极 管组件的质量，更利用了耐高温贴膜230提升表面粘着型发光二极管组件的电器特性。然 本案并不限于此，本案亦可以利用不同的制程，使得表面粘着型发光二极管组件及发光二 极管模块的质量获得有效地提升，并说明如下。其中，与上述的实施例相似的标号，代表相 似的组件，故不再加以重复说明。参阅图3为本发明所揭露的一种具有防水功能的表面粘着型发光二极管组件的 另一实施例的剖面示意图。如图中所示，此实施例是先利用封胶材料390进行封装制程，然 后再进行防水保护膜380的包覆。因此，防水保护膜380包覆于封胶材料390、灯杯340、基 板310与引脚320的外围，特别是基板与引脚接合处312以及灯杯与引脚接合处342亦可 加以包覆，然后才进行耐高温贴膜(图中已剥除)的剥除。相同地，通过防水保护膜380有 效地改善表面粘着型发光二极管组件的质量，更利用了耐高温贴膜提升表面粘着型发光二 极管组件的电器特性。参阅图4是绘示本发明所揭露的一种具有防水功能的表面粘着型发光二极管组 件的又一实施例的剖面示意图。如图所示，防水保护膜480是在利用封胶材料490进行封装 之前，即进行包覆。其中，防水保护膜480则包覆于此实施例中的表面粘着型发光二极管组 件的上表面，包含上表面的基板与引脚接合处412，以及下表面的基板与引脚接合处412， 并有效地包覆LED芯片460、引脚420与基板410的上表面，而位于外部的引脚420则可通 过耐高温贴膜(图中已剥除)加以保护，或者是利用治具避免形成防水保护膜480于其上， 进而提升引脚420的电器特性。进一步参阅图5则是绘示本发明所揭露的一种具有防水功能的表面粘着型发光
8二极管组件的再一实施例的剖面示意图。如图中所示，防水保护膜580包覆此表面粘着型 发光二极管组件的上方包含封胶材料与引脚接合处592，以及下方基板与引脚接合处512， 且是在利用封胶材料590封装完成后，才进行防水保护膜580的包覆。参阅图6，是绘示本发明所揭露的一种具有防水功能的发光二极管模块的一实施 例的剖面示意图。如图中所示，LED装置620与其它电子组件630已固定于一基板，例如是 电路板610，之上，然后再利用防水保护膜640将其包覆，以形成具有防水功能的发光二极 管模块，例如是一 LED发光灯条(LEDlight bar)，以有效地保护发光二极管模块。其中，防 水保护膜640亦可以仅形成于电路板610的上方，或者是完全包覆整个电路板610与固定 于其表面的电子组件。而上述的LED装置620则亦可以是LED芯片、上述的图2A至图5所 揭露的LED组件或其它任何其它的发光二极管装置，固定于基板之上。本发明所揭露的上述实施例，有效地利用了防水保护膜改善表面粘着型发光二极 管组件与发光二极管模块的质量，其不仅使得表面粘着型发光二极管组件与发光二极管模 块的防水能力有效地提升，更进而使得表面粘着型发光二极管组件与模发光二极管组的使 用寿命与信赖度获得大幅改善。此外，通过耐高温贴膜贴附于引脚外部，更能有效地确保了 表面粘着型发光二极管组件的电器特性。如熟悉此技术的人员所了解的，以上所述为本发明的实施例，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，均应包含在权利要求书所界定的范围内。
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权利要求
1.一种具有防水功能的表面粘着型发光二极管组件，其特征在于，包含 一支架，使用于一表面粘着型发光二极管组件，该支架包含一引脚； 一发光二极管芯片，固定于该支架的该引脚之上；一防水保护膜，包覆该发光二极管芯片与该支架的部分区域，其中该防水保护膜露出 部分的该引脚，以用来与一电路板连接；以及一封胶材料，形成于该支架上，且包覆该发光二极管芯片。
2.根据权利要求1所述的具有防水功能的表面粘着型发光二极管组件，其特征在于， 该支架还包含一灯杯，而该防水保护膜亦包覆于该灯杯，且包覆于该灯杯与该引脚的接合 处。
3.根据权利要求2所述的具有防水功能的表面粘着型发光二极管组件，其特征在于， 该支架还包含一基板，而该防水保护膜亦包覆于该基板，且包覆该基板与该引脚的接合处。
4.根据权利要求1所述的具有防水功能的表面粘着型发光二极管组件，其特征在于， 该防水保护膜包覆该封胶材料，或该封胶材料包覆该防水保护膜。
5.根据权利要求1所述的具有防水功能的表面粘着型发光二极管组件，其特征在于， 该防水保护膜的材料选自于，聚对二甲苯、聚乙酰胺、半结晶聚对二甲苯系材料、金属氮化 物、氧化铝、聚甲基丙烯酸甲酯、PI/AI2O3复合材料以及类钻碳所构成的群组。
6.一种具有防水功能的表面粘着型发光二极管组件的制作方法，其特征在于，包含 提供一支架，使用于一表面粘着型发光二极管组件，该支架包含一引脚；利用一耐高温贴膜，包覆部分的该引脚； 固定一发光二极管芯片于该引脚之上； 打线接合该发光二极管芯片与另一引脚； 形成一防水保护膜；以及利用一封胶材料进行该表面粘着型发光二极管组件的封胶制程。
7.根据权利要求6所述的具有防水功能的表面粘着型发光二极管组件的制作方法，其 特征在于，还包含去除该耐高温贴膜，以露出部分的该引脚。
8.根据权利要求6所述的具有防水功能的表面粘着型发光二极管组件的制作方法， 其特征在于，该形成一防水保护膜的步骤，是利用化学气相沉积、真空蒸镀法、溅镀法或溶 胶_凝胶程序的浸渍涂布法，以形成一透明防水保护膜。
9.一种具有防水功能的发光二极管模块，其特征在于，包含 一基板；多个发光二极管装置，固定于该基板上；以及一防水保护膜，包覆该基板与该些发光二极管装置，其中该防水保护膜的材料选自于， 聚对二甲苯、聚乙酰胺、半结晶聚对二甲苯系材料、金属氮化物、氧化铝、聚甲基丙烯酸甲 酯、PI/A1203复合材料以及类钻碳所构成的群组。
10.一种具有防水功能的发光二极管模块的制作方法，其特征在于，包含 提供一基板；固定多个发光二极管装置于该基板上；以及形成一防水保护膜，以包覆该基板与该些发光二极管装置，其中该防水保护膜的材料 选自于，聚对二甲苯、聚乙酰胺、半结晶聚对二甲苯系材料、金属氮化物、氧化铝、聚甲基丙烯酸甲酯、pi/AI203复合材料以及类钻碳所构成的群组，其中该些发光二极管装置为表面粘 着型发光二极管组件，且该形成一防水保护膜的步骤，是利用化学气相沉积、真空蒸镀法、 溅镀法或溶胶-凝胶程序的浸渍涂布法，以形成一透明防水保护膜。
全文摘要
本发明提供一种具有防水功能的表面粘着型发光二极管组件，包含有一支架、一发光二极管芯片、一防水保护膜以及一封胶材料。支架包含有引脚，发光二极管芯片则固定于支架的引脚之上。防水保护膜包覆发光二极管芯片与支架的部分区域，并露出部分的引脚，以用来与一电路板连接，而封胶材料则亦形成于支架上，并包覆发光二极管芯片。此外，一种具有防水功能的发光二极管模块，以及发光二极管组件与模块的制作方法亦在此揭露。
文档编号H01L21/56GK101997063SQ20091016338
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月17日 优先权日2009年8月17日
发明者叶进连, 林升柏, 林志勇, 谢明村, 陈隆欣 申请人:展晶科技(深圳)有限公司;荣创能源科技股份有限公司