专利名称：发光二极管的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种发光二极管，尤其指一种具有球面外型封装树脂的发光二极管。
背景技术：
自60年代起，发光二极管(Light Emitting Diode, LED)的耗电量低及长效性的发光等优势，已逐渐取代日常生活中用来照明或各种电器设备的指示灯或光源等用途。更有甚者，发光二极管朝向多色彩及高亮度的发展，已应用在大型户外显示广告牌或交通号志，显示其可应用的领域十分广泛。由于发光二极管通常需经由树脂封装才能使其能于一般环境下使用而不致发生短路，因此，封装树脂的结构直接影响该发光二极管的出光效率。一般而言，考虑封装后的发光二极管的出光率，封装树脂于发光二极管芯片外形成一半球状构造，发光二极管能获得最佳的出光率。然而，因考虑封装树脂的透光度，所选用的封装树脂通常较难以在单独使用的情况下，较佳地封装该发光二极管芯片。为解决此一问题，公知封装方式通常于欲封装的发光二极管芯片周边，先利用一硅胶形成一「围墙」，接着，再以封装树脂注入该围墙中以封装发光二极管，达到较佳地封装发光二极管芯片的目的。然而，由于用以制作围墙的硅胶所需组成与封装树脂的组成差异过大，往往，所形成的围墙呈现不透光的乳白色状，对于该发光二极管的出光率影响甚大。此外，以此方式所形成的封装树脂仍无法呈现半球状构造，无法使发光二极管达到最佳的出光率。据此，发展一不须使用硅胶形成围墙，且能使封装树脂形成一半球状的构造，对于封装发光二极管的工艺及改善发光二极管的出光率是有其需要的。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供一种发光二极管，以改进公知技术中存在的缺陷。为实现上述目的，本实用新型提供的发光二极管，包括:—发光二极管芯片，其设置于一电路载板表面，并发射出一光源；以及一封装树脂，设置于该发光二极管芯片上，以封装该发光二极管芯片，其中，该封装树脂具有一球面外型。所述的发光二极管，其中该封装树脂由一封装模板以控制该封装树脂的外型，并将该封装模板于封装完成后移除。所述的发光二极管，其中该封装模板包括一基板，其具有一上表面及一下表面；以及至少一通孔，该通孔具有一内截面，并由该基板的该上表面连通至该下表面。所述的发光二极管，其中该封装模板为不锈钢、模具钢、强化塑料或铝合金。所述的发光二极管，其中该封装模板的表面具有一离型层，该离型层系至少一选自由铁氟龙、离型腊、氧化铝、碳酸钙、碳酸镁、或其组合所组成的群组。[0013]所述的发光二极管，其中该通孔为一圆柱通孔或一半球面通孔。所述的发光二极管，其中该圆柱通孔的内截面直径为该基板厚度的两倍。所述的发光二极管，其中该半球面通孔包括一半球面凹槽及一注胶凹槽组成。所述的发光二极管，其中该半球面凹槽设置于该基板的上表面，该注胶凹槽设置于该基板的下表面；或该半球面凹槽设置于该基板的下表面，该注胶凹槽设置于该基板的上表面。所述的发光二极管，其中该注胶凹槽为一锥状外型。所述的发光二极管，其中该封装模板包括至少一排气凹槽，该排气凹槽与该通孔相连通，并位于该基板的该下表面。所述的发光二极管，其中该封装树脂具有一圆柱状外型的侧面。本实用新型提供的发光二极管中，用于封装发光二极管芯片的封装树脂不需使用硅胶形成围墙即可达到封装发光二极管的目的，并且该封装树脂还具有一球面外型的结构，更能提高所封装的发光二极管的出光率。
图1A至IC是本实用新型发光二极管的封装模板示意图。图2A至2D是本实用新型第一实施例的发光二极管封装流程示意图。图3A至3D是本实用新型第二实施例的发光二极管封装流程示意图。图4A至4D是本实用新型第三实施例的发光二极管封装流程示意图。图5A至5C是本实用新型发光二极管的封装模板示意图。附图中主要组件符号说明:封装模板1、11、12、12，、13、14、15 ；基板110、120、120，；上表面111、121、121，；下表面112、122、122’ ；圆柱通孔113、133、153 ;内截面114;半球面通孔123、123’、143、153’ ；半球面凹槽1231U231M431 ；注胶凹槽1232、1232’、1432 ；发光二极管20、30、40 ;发光二极管单元2、3、4 ;发光二极管芯片21、31、41 ；电路载板22、32、42 ;封装树脂23、33、43。
具体实施方式
本实用新型的一态样提供一种发光二极管，包括:一发光二极管芯片，其设置于一电路载板表面，并发射出一光源；以及一封装树脂，设置于该发光二极管芯片上，以封装该发光二极管芯片，其中，该封装树脂具有一球面外型。而为了达到固定该封装树脂外型的目的，本实用新型的一态样可由一封装模板控制该封装树脂的外型，并将该封装模板于封装完成后移除。于本实用新型上述发光二极管中，该封装模板可包括一基板，其具有一上表面及一下表面；以及至少一通孔，该通孔具有一内截面，并由该基板的该上表面连通至该下表面。本实用新型并不特别限制通孔的形状，只要能达到使封装树脂具有一球面外型的通孔皆可使用，例如，该通孔可为一圆柱通孔或一球面通孔；于本实用新型的一态样中，该通孔可为一圆柱通孔，其中，该圆柱通孔的内截面直径可为该基板厚度的两倍。据此，由此一态样的封装模板即可于封装过程中，使发光二极管的封装树脂具有一球面外型的顶面及一圆柱状外型的侧面。于本实用新型的另一态样中，该通孔则可为一半球面通孔。而为了便于将封装树脂灌注于该封装模板中，该半球面通孔可包括一半球面凹槽及一注胶凹槽，其中，欲封装的发光二极管芯片可设置于该半球面凹槽处，而未固化的封装树脂则可由该注胶凹槽处灌入该半球面凹槽处，从而达到封装该发光二极管的目的。此外，该注胶凹槽可为一锥状外型，以使该未固化的封装树脂易于流入半球面凹槽，并较佳地形成一具有半球面外型的封装树脂。于上述本实用新型的发光二极管中，只要可使发光二极管的封装树脂具有一球面外型，该封装模板的半球面通孔所包括的半球面凹槽及注胶凹槽的位置并不特别限制，例如，于本实用新型的一态样中，该半球面凹槽可设置于该基板的上表面，该注胶凹槽可设置于该基板的下表面；抑或，于本实用新型的另一态样中，该半球面凹槽可设置于该基板的下表面，该注胶凹槽可设置于该基板的上表面，本实用新型并不局限于此。于上述本实用新型的发光二极管中，于封装工艺中，为了易于移除封装树脂中的少量气体，该封装模板还可包括至少一排气凹槽，且该排气凹槽可与该通孔相连通，并位于该基板的该下表面，以利于移除封装树脂中的少量气体，从而达到改善发光二极管出光率的目的。于上述本实用新型的发光二极管中，封装模板的组成并不特别限制，只要其所构成的封装模板于封装工艺中不会产生变形皆可使用，例如，该封装模板可由不锈钢、模具钢、强化塑料，或铝合金所组成。于上述本实用新型的发光二极管中，为了便于移除封装模板，该封装模板的表面还可具有一离型层，具体而言，该离型层可设置于该通孔内表面，且该离型层的组成并不特别限制，只要其可便于使该封装模板易于与固化的封装树脂分离者皆可使用，例如，该离型层可至少一选自由铁氟龙、离型腊、氧化铝、碳酸钙、碳酸镁、或其组合所组成的群组。据此，通过上述方式所形成的发光二极管，其包括:一发光二极管芯片，其设置于一电路载板表面，并发射出一光源；以及一封装树脂，设置于该发光二极管芯片上，以封装该发光二极管芯片，其中，该封装树脂不需使用硅胶形成围墙即可达到封装发光二极管的目的，并且该封装树脂还具有一球面外型的结构，更能提高所封装的发光二极管的出光率。
以下结合附图对本实用新型作详细描述。请参考图1A至1C，是本实用新型发光二极管的封装模板示意图，首先，为了达到本实用新型的目的，需先准备所需的封装模板1，如图1A所示。于本实用新型中，是举例两种不同通孔外型的封装模板。如图1B所示，为本实用新型的第一实施例的封装模板11的剖视图，其中，该封装模板11包括一基板110，其具有一上表面111及一下表面112 ;以及至少一圆柱通孔113，该圆柱通孔113具有一内截面114，并由该基板110的上表面111连通至下表面112，且该内截面114的直径为该基板110厚度的两倍。如图1C所示，为本实用新型的第二实施例的封装模板12的剖视图，其中，该封装模板12包括一基板120，其具有一上表面121及一下表面122 ；以及至少一半球面通孔123，该半球面通孔123包括一设置于该下表面122的半球面凹槽1231及一设置于该上表面121的注胶凹槽1232。据此，所准备的封装模板可各自独立使用于后续实施例中，控制发光二极管封装树脂的外型，达到改善发光二极管出光率的目的。请参考图2A至2D，是本实用新型第一实施例的发光二极管封装流程示意图，其中，于封装流程中，使用图1B的封装模板11控制封装树脂的外型，且该封装树脂为热固化型树脂。如图2A所示，首先，提供一发光二极管单元2，其包括一尚未封装的发光二极管芯片21，设置于一电路载板22表面；接着，如图2B所示，将封装模板11设置于该发光二极管单元2上，其中，该发光二极管芯片21设置于该圆柱通孔113中央，此外，该圆柱通孔113的内截面114直径为该基板110厚度的两倍，因此，使该发光二极管芯片21延伸至该上表面111及下表面112间的夹角呈现为45度，以提供该发光二极管芯片21具有最佳的发光效果，此外，本实用新型还可以视使用的需求而任意调整使该发光二极管芯片21延伸至该上表面111及下表面112间的夹角角度；如图2C所示，由圆柱通孔113的上方灌注所使用的封装树脂23，并将该发光二极管单元2及封装树脂23，连同该封装模板11 一同加热以固化该封装树脂23 ;最后，如图2D所示，于固化完成后，移除该封装模板11，获得一封装完成的发光二极管20。据此，上述本实用新型第一实施例提供一发光二极管20，其包括:一发光二极管芯片21,其设置于一电路载板22表面,并发射出一光源；以及一封装树脂23,设置于该发光二极管芯片21上，以封装该发光二极管芯片21，其中，该封装树脂23具有一球面外型的顶面及一圆柱状外型的侧面。于上述本实用新型的发光二极管20中，于封装工艺中，为了易于移除封装树脂23中的少量气体，该封装模板11还可包括至少一排气凹槽(图未显不)，且该排气凹槽可与该圆柱通孔113相连通，并位于该基板110的该下表面112，以利于移除封装树脂23中的少量气体，从而达到改善发光二极管20出光率的目的；此外，于上述本实用新型的发光二极管20中，封装模板11的组成并不特别限制，只要其所构成的封装模板11于封装工艺中不会产生变形皆可使用，例如，该封装模板可由不锈钢、模具钢、强化塑料，或铝合金所组成，在本实施例中，是使用不锈钢板作为封装模板11 ;另外，于上述本实用新型的发光二极管20中，为了便于移除封装模板11，该封装模板11的表面还可具有一离型层(图未显示)，具体而言，该离型层可设置于该圆柱通孔113内表面，且该离型层的组成并不特别限制，只要其可便于使该封装模板易于与固化的封装树脂分离者皆可使用，例如，该离型层可至少一选自由铁氟龙、离型腊、氧化铝、碳酸钙、碳酸镁、或其组合所组成的群组，在本实施例中，是使用铁氟龙作为离型层。请参考图3A至3D，是本实用新型第二实施例的发光二极管封装流程示意图，其中，于封装流程中，使用图1C的封装模板12控制封装树脂的外型，且该封装树脂为光固化型树脂。如图3A所示，首先，提供一发光二极管单元3，其包括一尚未封装的发光二极管芯片31，设置于一电路载板32表面；接着，如图3B所示，将封装模板12设置于该发光二极管单元3上，其中，该发光二极管芯片31设置于该半球面通孔123的半球面凹槽1231中央；如图3C所示，由注胶凹槽1232处灌注所使用的封装树脂33，并将该发光二极管单元3及该封装树脂33，连同该封装模板12 —同照光以固化该封装树脂33 ;最后，如图3D所示，于固化完成后，移除该封装模板12，获得一封装完成的发光二极管30。据此，上述本实用新型第二实施例提供一发光二极管30，其包括:一发光二极管芯片31,其设置于一电路载板32表面,并发射出一光源；以及一封装树脂33,设置于该发光二极管芯片31上，以封装该发光二极管芯片31，其中，该封装树脂33具有一半球面外型。于上述本实用新型的发光二极管30中，于封装工艺中，为了易于移除封装树脂33中的少量气体，该封装模板12还可包括至少一排气凹槽(图未显不)，且该排气凹槽可与该半球面通孔123的半球面凹槽1231相连通，并位于该基板120的该下表面122，以利于移除封装树脂33中的少量气体，从而达到改善发光二极管30出光率的目的；此外，于上述本实用新型的发光二极管30中，封装模板12的组成并不特别限制，只要其所构成的封装模板12于封装工艺中不会产生变形皆可使用，例如，该封装模板可由不锈钢、模具钢、强化塑料，或铝合金所组成，在本实施例中，是使用模具钢板作为封装模板12 ;另外，于上述本实用新型的发光二极管30中，为了便于移除封装模板12，该封装模板12的表面还可具有一离型层(图未显示)，具体而言，该离型层可设置于该半球面通孔123内表面，且该离型层的组成并不特别限制，只要其可便于使该封装模板易于与固化的封装树脂分离者皆可使用，例如，该离型层可至少一选自由铁氟龙、离型腊、氧化铝、碳酸钙、碳酸镁、或其组合所组成的群组，在本实施例中，是使用离型腊作为离型层。请参考图4A至4D，是本实用新型第三实施例的发光二极管封装流程示意图。本实施例与第三实施例大致相同，所不同处在于，所使用的封装模板12’的半球面凹槽1231’及注胶凹槽1232’的位置与第三实施例的封装模板12相反，且所使用的封装树脂为热固化型树脂。据此，如图4A所示，首先，提供一封装模板12’，其中，该封装模板12’包括一基板120’，其具有一上表面121’及一下表面122’ ；以及至少一半球面通孔123’，该半球面通孔123’包括一设置于上表面121’的半球面凹槽1231’及一设置于下表面122’的注胶凹槽1232’。接着，如图4B所示，由半球面凹槽1231’处灌注所使用的热固化封装树脂43;接着，如图4C所示，提供一发光二极管单元4，其包括一尚未封装的发光二极管芯片41，设置于一电路载板42表面，其中，该发光二极管芯片41设置于该半球面凹槽1231’中央；接着，将该发光二极管单元4及该封装树脂43，连同该封装模板12’ 一同加热以固化该封装树脂43 ；最后，如图4D所示，于固化完成后，移除该封装模板12’，获得一封装完成的发光二极管40。据此，上述本实用新型第三实施例提供一发光二极管40，其包括:一发光二极管芯片41,其设置于一电路载板42表面,并发射出一光源；以及一封装树脂43,设置于该发光二极管芯片41上，以封装该发光二极管芯片41，其中，该封装树脂43具有一半球面外型。请参考图5A至5C，是本实用新型发光二极管的封装模板的剖视图。为了能够同时封装复数个发光二极管，此实施例提供一具有复数个通孔的封装模板，如图5A所示，为一具有复数个圆柱通孔133的封装模板13 ;如图5B所示，则为一具有复数个半球面通孔143的封装模板14，与图1C大致相同，该些半球面通孔143包括半球面凹槽1431及注胶凹槽1432。此外，该具有复数个通孔的封装模板亦可同时具有不同外型的通孔，如图5C所示，该封装模板15同时具有圆柱通孔153及半球面通孔153’。上述具有复数个通孔的封装模板，其使用方式与本实用新型第一及第二实施例大致相同，在此不再赘述。此外，除了于单一基板上设置复数个通孔以形成具有复数个通孔的封装模板外，还可将设置单一通孔的基板，以拼图方式组合为具有复数个通孔的封装模板，或是将相同或不同型态的通孔相互连通，以使该封装模板于封装发光二极管的运用更具弹性。应了解的是，上述内容仅供说明本实用新型原理的应用。在不违背本实用新型范畴及精神的前提下，本实用新型所属技术领域具有通常知识者可做出多种修改及不同的配置，且依附在申请的权利范围则意图涵盖这些修改与不同的配置。因此，当本实用新型中目前被视为是最实用且较佳的实施例的细节已被揭示如上时，对于本实用新型所属技术领域具有通常知识者而言，可依据本文中所提出的概念与原则来作出而不受限于多种包含了尺寸、材料、外形、形态、功能、操作方法、组装及使用上的改变。上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本实用新型所主张的权利范围自应以申请的权利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求1.一种发光二极管，其特征在于，包括: 一发光二极管芯片，其设置于一电路载板表面，并发射出一光源；以及一封装树脂，设置于该发光二极管芯片上，以封装该发光二极管芯片，其中，该封装树脂具有一球面外型。
2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，该封装树脂的外型由一封装模板控制。
3.如权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，该封装模板包括一基板，其具有一上表面及一下表面；以及至少一通孔，该通孔具有一内截面，并由该基板的该上表面连通至该下表面。
4.如权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，该封装模板为不锈钢、模具钢、强化塑料或铝合金。
5.如权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，该通孔为一圆柱通孔或一半球面通孔。
6.如权利要求5所述的发光二极管，其特征在于，该圆柱通孔的内截面直径为该基板厚度的两倍。
7.如权利要求5所述的发光二极管，其特征在于，该半球面通孔包括一半球面凹槽及一注胶凹槽组成。
8.如权利要求7所述的发光二极管,其特征在于,该半球面凹槽设置于该基板的上表面，该注胶凹槽设置于该基板的下表面；或该半球面凹槽设置于该基板的下表面，该注胶凹槽设置于该基板的上表面。
9.如权利要求7所述的发光二极管，其特征在于，该注胶凹槽为一锥状外型。
10.如权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，该封装模板包括至少一排气凹槽，该排气凹槽与该通孔相连通，并位于该基板的该下表面。
11.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，该封装树脂具有一圆柱状外型的侧面。
专利摘要一种发光二极管，包括一发光二极管芯片，设置于一电路载板表面，并发射出一光源；以及一封装树脂，设置于该发光二极管芯片上，以封装该发光二极管芯片，其中，该封装树脂具有一球面外型。
文档编号H01L33/48GK203038976SQ20122055011
公开日2013年7月3日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年9月21日
发明者黄世耀, 宋健民, 甘明吉 申请人:铼钻科技股份有限公司