专利名称：发光或受光二极管的封装方法
技术领域：
本发明是有关发光或受光二极管晶粒的封装方法。
背景技术：
传统发光或受光二极管封装，先将二极管晶粒以浆料固定在封装基板或基座上，再进行打线将二极管晶粒上的电极接通至封装基板或基座上，然后进行灌胶封盖，再切割成单颗发光或受光二极管。因发光或受光二极管所用衬底材料，分为导电与绝缘两大类，其固晶浆料亦多分为导电银浆与导热绝缘胶两类。上述封装方式，发光或受光二极管所产生·的热量，只能经由电极上的连接线及固晶浆料，传递到基板或基座上再往外散热。由连接线导热其热阻由连接线粗细决定，粗的金线成本高昂；而由衬底，固晶浆料到基板或基座，因为经过许多不同材料，良好导热功能不易达成。
发明内容
本发明的主要目的在提供一种发光或受光二极管的封装方法，该方法不采用固晶及打线传统工艺，改以电镀引线连通发光或受光二极管电极至焊接脚。本发明的主要步骤包括首先准备一间隔板，该间隔板上预先形成许多晶粒模穴，再将该间隔板置于一粘结层及一金属箔上方，该粘结层介于该间隔板及金属箔之间，再将发光或受光二极管晶粒，逐一置入预留的晶粒穴中，二极管的发光或受光面朝外侧，不与粘结层接触，然后进行压合，而将间隔板及发光或受光二极管与粘结层及金属箔粘压合成一体，之后在间隔板及/或粘结层及/或金属箔接近二极管晶粒电极处，形成导孔。然后应用无电解浸镀、电镀、影像转移及蚀刻等印刷线路板现有技术，在该发光或受光二极管晶粒下方金属箔上形成金属线路作为焊接脚，并将二极管晶粒电极，经由导孔分别接通到焊接脚。既可缩小封装体积，适合轻薄短小的潮流，适当选择导孔数量、尺寸及位置，还能改善该发光或受光二极管封装的导热功能。
图I为本发明发光或受光二极管的封装方法的流程图；图2为本发明发光或受光二极管晶粒第一实施例的示意图；图3A 图3E是基于图2的结构进一步解释本发明发光或受光二极管的封装方法第一实施例的结构示意图；图4为本发明发光或受光二极管晶粒第二实施例的示意图；图5A 图5E是基于图4的结构进一步解释本发明发光或受光二极管的封装方法第二实施例的结构示意图；图6A及图6B为本发明发光或受光二极管晶粒第三实施例及第四实施例的示意图。
具体实施例方式以下配合图式及组件符号对本发明的实施方式做更详细的说明，俾使熟悉本领域的技术人员在研读本说明书后能据以实施。参考图1，本发明发光或受光二极管的封装方法的流程图。本发明发光或受光二极管的封装方法SI包含间隔板准备步骤S11、压合步骤S13、钻孔步骤S15、金属连接步骤S17、切割步骤S19以及封胶步骤S21。间隔板准备步骤Sll是准备间隔板，该间隔板上具有多个晶粒模穴，每一晶粒模穴用以承载及容纳至少一发光或受光二极管晶粒；压合步骤S13是将多个发光或受光二极管晶粒放置于晶粒模穴中，并在间隔板的另一面以粘结层将一金属箔连接，在压合后形成一多层结构，其中二极管的发光或受光面朝外侧不与粘结层接触。钻孔步骤S15是以雷射烧蚀或是机械钻孔，在该多层结构上形成导孔；金属连接步骤S17是以印刷线路板现有技术，包括无电解浸镀/电镀/影像转移/蚀刻等，在金属箔的部分区域形成焊接脚及连通线·路，并让导孔孔壁金属化，最终使焊接脚与发光二极管晶粒上的电极连接，切割步骤S19是将间隔板上的每一个发光或受光二极管模块分别切割，最后的封胶步骤S21是依照传统技术将发光或受光二极管模块封胶，而形成发光或受光二极管的封装结构。参考图2，本发明发光或受光二极管晶粒第一实施例的示意图。参考图3A 图3E，基于图2的结构进一步解释本发明发光或受光二极管的封装方法SI第一实施例的结构示意图。如图2所示，本发明发光或受光二极管晶粒第一实施例的示意图，第一实施例的本发明发光或受光二极管晶粒100包含一衬底基材11、发光或受光结构13、第一电极15a以及第二电极15b以及切割道19，发光或受光结构13的底部与衬底基材11连接，第一电极15a以及第二电极15b都设置于发光或受光二极管100的出光面或受光面，该出光面或受光面是相对于发光或受光结构13与衬底基材11连接的底部表面,而切割道19位于发光或受光二极管100的周围，以利于后续的切割步骤。如图3A 图3D所示，图3A是用以解释间隔板准备步骤S11，间隔板21中，具有多个晶粒模穴23，进一步地，也可选择在间隔板的一表面，覆盖一金属薄膜25 ;进行后续压合步骤S13时，金属薄膜25应安排不与粘结层30接触，其中形成间隔板21的材料可为聚合物(Polymer)，陶瓷类高导热材或是金属与聚合物的混合体。图3B是用以解释压合步骤S11，在压合后，间隔板21的晶粒模穴23中设置了发光或受光二极管晶粒100，而间隔板21的非金属面及发光或受光二极管100的衬底基材11以粘结层30连接金属箔40，其中金属薄膜25、金属箔40是以为铜、铝、银、锡、镍金属或其合金所形成，该粘结层30的材质可为聚合物或混有高导热颗粒的聚合物。图3C是用以解释钻孔步骤S15，是在接近发光或受光二极管100电极15a及15b的位置以雷射烧蚀(Laser Ablation)或是机械钻孔方式形成导孔,例如导孔50a、50b,该导孔贯穿该间隔板21、粘结层30以及金属箔40。图3D是用以解释金属连接步骤S17，利用印刷线路板现有工艺，包括无电解浸镀/电镀/影像转移/蚀刻等，在导孔50a、50b的孔壁、间隔板21及金属箔40的部分区域形成一金属线路60。进一步在金属线路60表面，镀上一层亮面金属(未显示)，如金、银、锡等以增加反射半导体晶粒100的发光效果。图3E为图3D中区域A的局部放大图，其中要说明的是金属线路60是与第一电极15a以及第二电极15b连接。
切割步骤S 19以及封胶步骤S21是依照传统的方式，将已完成金属连接步骤S17的每一发光或受光二极管模块切割出。封胶步骤S21是依照传统技术将发光或受光二极管晶粒封胶结构密封，这都以现有方式完成，因此，并未以图示特别说明。参考图4，本发明发光或受光二极管晶粒第二实施例的示意图。参考图5A 图5E，基于图4的结构进一步解释本发明发光或受光二极管的封装方法S I第二实施例的结构示意图。如图4所示，本发明发光或受光二极管晶粒第二实施例的示意图，第二实施例的本发明发光或受光二极管晶粒102包含一衬底基材11、发光或受光结构13、第一电极16a以及第二电极16b以及切割道19，发光或受光结构13的底部与衬底基材11连接，第一电极16a设置于发光或受光二极管102的出光面或受光面,而第二电极16b设置于衬底基材11的下表面，衬底基材11的下表面是相对于该衬底基材11与发光或受光结构13底部连接的表面，而切割道19位于发光或受光二极管102的周围，以利于后续的切割步骤。如图5A 图所示，图5A及图5B与图3A及图3B除了发光二极管晶粒的结构不同外，其余方法皆相同，在此不再赘述。图5C是用以解释钻孔步骤S 15的另一种方式， 是在接近晶粒模穴23的位置以及该多层结构的下表面相对于发光二极管晶粒102第二电极16b的位置，以雷射烧蚀或是机械钻孔方式形成第一导孔52a以及第二导孔52b，该第一导孔52a贯穿该间隔板21、粘结层30以及金属箔40，而该第二导孔52b贯穿粘结层30以及金属箔40以显露出第二电极52b。图是用以解释间金属连接步骤S 17的另一种方式，利用印刷线路板现有工艺，包括无电解浸镀/电镀/影像转移/蚀刻等，在第一导孔52a及第二导孔52b的孔壁，间隔板21及金属箔40的部分区域形成一金属线路62。进一步在金属线路62表面，镀上一层亮面金属(未显示)，例如，金、银、锡等以增加反射来提升半导体晶粒102的发光效果。图5E为图中区域B的局部放大图，其中要说明的是金属线路62是与第一电极16a以及第二电极16b连接。进一步地，参考图6A及图6B，本发明发光或受光二极管晶粒第三实施例及第四实施例的示意图。如图6A及图6B所示，当发光或受光二极管晶粒100或102的电极，距离切割道19或是晶粒边缘较远时，可以先以蒸镀、溅镀、涂布或原子层沉积等方式将沉积一层次金属层70a、70b、70c使后续的金属连接步骤S17较为方便。以上的方式仅用为示例，而熟悉本领域的技术人员能够依据上述教示作出各种结合及变化，例如可以在同一间隔板中放置不同结构的发光或受光二极管晶粒，或是将两颗以上发光及/或受光二极管晶粒上述方法进行封装，而形成数组。本发明的特点在于，藉由此方法，能够量产化地封装发光二极管晶粒，缩小封装体积，且因为在发光二极管晶粒之下，能够以良好导热的间隔板材料、粘结层及金属箔来达成，能够达到良好的散热效果。
权利要求
1.一种发光或受光二极管的封装方法，其特征在于，该封装方法包含 一间隔板准备步骤，准备一间隔板，该间隔板上具有多个晶粒模穴，每一晶粒模穴用以承载及容纳至少一发光或受光二极管晶粒； 一压合步骤，将多个发光或受光二极管晶粒放置于所述晶粒模穴中，并在该间隔板的另一面以一粘结层将一金属箔连接，在压合后形成一多层结构； 一钻孔步骤，在该多层结构上形成多个导孔； 一金属连接步骤，在所述导孔的孔壁以及该间隔板与该金属箔的部分区域形成金属线路，该金属线路与所述发光二极管晶粒的电极连接； 一切割步骤，将该间隔板上的每一个发光或受光二极管结构分别切割；以及 一封胶步骤，将发光或受光二极管晶粒封胶。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，进一步在该间隔板的表面设置一金属薄膜。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，设置于所述晶粒模穴中的所述发光或受光二极管晶粒的每一个，包含 一衬底基材； 一发光或受光结构，该发光或受光结构的底部与该衬底基材连接； 一第一电极以及一第二电极，设置于该发光或受光二极管的一出光面或受光面，与该金属线路连接；以及 一切割道，位于该发光或受光二极管的周围，其中该出光面或受光面相对于该发光或受光结构底部与该衬底基材连接的底部表面。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，在所述发光或受光二极管晶粒旁侧形成所述导孔，所述导孔贯穿该间隔板、该粘结层以及该金属箔，所述导孔是以雷射烧蚀或机械钻孔的方式而形成。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述导孔进一步贯穿形成于该间隔板的表面设置的一金属薄膜。
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，设置于所述晶粒模穴中的所述发光或受光二极管晶粒的每一个，包含 一衬底基材； 一发光或受光结构，该发光或受光结构的底部与该衬底基材连接； 一第一电极，设置于该发光或受光二极管的一出光面或受光面，与该金属线路连接；一第二电极，设置于该衬底基材的下表面，亦与该金属线路连接；以及一切割道，位于该发光或受光二极管的周围，其中该出光面或受光面相对于该发光或受光结构底部与该衬底基材连接的底部表面，该衬底基材的下表面是相对于该衬底基材与该发光或受光结构底部连接的表面。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述发光或受光二极管晶粒的形成所述导孔，所述导孔进一步可包含多个第一导孔以及多个第二导孔，所述第一导孔贯穿该间隔板、该粘结层以及该金属箔，而该第二导孔贯穿粘结层以及金属箔以显露出该第二电极，所述第一导孔及所述第二导孔是以雷射烧蚀或机械钻孔的方式而形成。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一导孔进一步贯穿形成于该间隔板的表面设置的一金属薄膜。
9.如权利要求I所述的方法，其特征在于，形成该间隔板的材料为聚合物、陶瓷类高导热材或是金属板与聚合物的结合体，该粘结层的材质为聚合物或混有高导热颗粒的聚合物，该金属箔是以为铜、铝、锡、银、镍金属或其合金所形成。
10.如权利要求I所述的方法，其特征在于，进一步在该金属线路镀一层亮面金属，该亮面金属是以金、银、锡的至少其中之一所制成。
全文摘要
一种发光或受光二极管的封装方法，包含准备间隔板，间隔板上预先形成许多晶粒模穴，将该间隔板置于粘结层及金属箔上方，再将发光或受光二极管晶粒置入晶粒模穴中进行压合，之后在间隔板及/或粘结层及/或金属箔接近二极管晶粒电极处，形成导孔，然后应用无电解浸镀、电镀、影像转移及蚀刻等印刷线路板现有技术，在该发光或受光二极管晶粒下方金属箔上形成金属线路作为焊接脚，并将二极管晶粒电极，经由导孔分别接通到焊接脚，本方法能缩小封装体积，藉适当选择导孔数量、尺寸及位置，还能改善该发光或受光二极管封装的导热功能。
文档编号H01L33/62GK102891222SQ20111020495
公开日2013年1月23日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者俞宛伶 申请人:俞宛伶