专利名称：防止发光二极管芯片的电路断线的结构的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种防止发光二极管芯片的电路断线的结构，尤指一种防止发光二极管芯片因脱层现象产生断电状况的结构。
背景技术：
芯片直接封装于电路基板的技术(COB，chip on board)，其做法是将一裸露的集成电路芯片直接黏合在一电路板或一基板上，并结合固晶、焊线以及封胶等三项基本工艺，此技术有效的将集成电路芯片工艺中的封装与测试步骤，转移至电路板组装阶段，此种封装技术已普遍运用在发光二极管产品中，请参阅图1，图中所示为一现有的发光二极管发光模块，如图中所示的一发光二极管模块10，其主要具有一基板101，所述的基板101的平面分别设有一第一导电部102及一第二导电部103、一发光二极管芯片104，经由固晶作业固设在第一导电部102的平面上，再经过焊线作业使发光二极管芯片104与第二导电部103完成电性连接，最后再利用封胶作业在第一导电部102及第二导电部103的上方成形有一光学单元105 (例如环氧树脂)，发光二极管芯片104与基板101平面上的电性线路可被光学单元105覆盖，借此达到保护、混光等作用，再请参照本图，由于发光二极管芯片104输入功率不断提高，内部可能升温200 C以上，在内部温度升高的情况下，导致封装材料与芯片或晶线间热膨胀系数差异过大，而传统的环氧树脂(即光学单元)封装材料会因为硬度高造成应力消散性差(如图中所示的箭头方向即为光学单元的应力方向)，使得封装体内各种组成材料因膨胀系数不同而有晶线断裂，也或是造成发光二极管芯片104与基板101之间分离(即脱层现象，Delamination)形成发光二极管芯片断电等问题，因此，现今的高功率LED封装产品已逐渐采用硬度低的硅氧烷(silicone)树脂取代环氧树脂，利用其应力消散特性佳保护芯片，但 是硅氧烷树脂的折射率比环氧树脂还低，对发光二极管芯片104整体出光有负面影响，且其接着性与折射率不足，机械特性差对组件的保护不足，需为多层封装结构，因此造成封装成本过高，故有必要加以改良。
实用新型内容有鉴于上述的问题，本发明人依据多年来从事发光二极管相关产品研发的经验，针对发光二极管芯片与基板之间所产生的脱层问题进行研究及分析，期能研发出解决上述问题的方案；因此，本实用新型主要目的在于提供一种可防止发光二极管芯片在发生脱层现象时，仍能维持发光二极管芯片的电路呈导通的封装方法及结构。为达上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种防止发光二极管芯片的电路断线的结构，其包括:一个基板，该基板平面上电性布设有一个第一导电部及一个第二导电部；安全球，为导电的材质制成，成型于该第一导电部的平面上；—个导电胶层，该导电胶层涂布在该第一导电部的平面上，也覆盖在所述安全球上；[0008]—个发光二极管芯片，该发光二极管芯片通过导电胶层固设于该第一导电部,并使该发光二极管芯片与该第二导电部电性连接；以及—个光学单兀,该光学单兀成型在该基板上，该第一导电部、该第二导电部、所述安全球、该导电胶层及该发光二极管芯片受到该光学单元的覆盖。优选的，该第一导电部成型有数个所述安全球。优选的，该发光二极管芯片与该基板的该第二导电部通过一个焊线完成电性连接。为达上述目的，本实用新型采用的另一个技术方案是:一种防止发光二极管芯片的电路断线的封装方法，其实施步骤如下:一个安全球成型步骤，在一个基板上的一个第一导电部的平面上，成型点状的安全球；一个导电胶层成型步骤，在该第一导电部平面上，涂布一个具有导电功效的导电胶层；一个完成固晶作业步骤，将该发光二极管芯片通过该导电胶层黏着在该基板的该第一导电部上，以完成该发光二极管芯片与该第一导电部之间的电性连接，且在该发光二极管芯片的黏着过程中，将该导电胶层挤压，使其由该发光二极管芯片的底部溢出，并进一步覆盖于所述安全球；一个完成发光二极管的电性连接作业步骤，将该发光二极管芯片与该第二导电部完成电性连接作业；以及一个完成封装作 业步骤，在该基板的上方成型一个光学单元，使该基板上的该第一导电部、该第二导电部、该导电胶层、所述安全球及该发光二极管芯片被该光学单兀完整的覆盖，以完成封装作业。为达上述目的，本实用新型采用的再一个技术方案是:一种防止发光二极管芯片的电路断线的结构，其包括:一个基板，该基板平面上电性布设有一个第一导电部及一个第二导电部；数个由导电材质制成的安全球，分别成型在该第一导电部及该第二导电部的平面上，该第一导电部及该第二导电部分别涂布有一个导电胶层；—个于单面具有两个相异电性的电极的发光二极管芯片，固设于该第一导电部与该第二导电部之间，该两个相异电性的电极通过两个该导电胶层分别与该第一导电部、该第二导电部完成电性连接，涂布在该第一导电部及该第二导电部的两该导电胶层，分别覆盖在邻近的所述安全球上；以及一个光学单元，成型于该基板上，使该第一导电部、该第二导电部、两个该导电胶层、所述安全球及该发光二极管芯片受到该光学单元的覆盖。依此，即便未来发光二极管芯片底部与基板之间发生脱层现象，其仍可因于导电胶层的连接关系，使第一导电部与安全球之间维持与发光二极管芯片的导通关系，以供发光二极管芯片可持续形成电性连接。
图1为一现有的发光二极管发光模块。[0025]图2为本实用新型的构造组成示意图(一)。图3为本实用新型的构造组成示意图(二)。图4为本实用新型的构造组成示意图(三)。图5为本实用新型的构造组成示意图(四)。图6为本实用新型的实施示意图。图7为本实用新型的封装方法步骤图。图8为本实用新型的另一实施例(一)。图9为本实用新型的另一实施例(二)。图10为实施例(二)的完成组装示意图。主要组件符号说明10发光二极管模块101基板102第一导电部103第二导电部104发光二极管芯片105光学单元20防止发光二极管芯片的电路断线的结构201基板202安全球2011第一导电部
`[0040]204发光二极管芯片2012第二导电部2013电性连接部2013’电性连接部203导电胶层205光学单兀301安全球成型步骤302导电胶层成型步骤303完成固晶作业步骤304完成发光二极管的电性连接作业步骤305完成封装作业步骤40防止发光二极管芯片的电路断线的结构401基板402安全球4011第一导电部402’安全球4012第二导电部404发光二极管芯片403导电胶层4041电极403’导电胶层4042电极405光学单元d空隙。
具体实施方式
请参阅图2，图中所示为本实用新型的构造组成示意图(一)，本实用新型所称的防止发光二极管芯片的电路断线的结构20，主要具有一基板201，所述的基板201可为一种金属基板，例如铝基板，并在上方布设有一第一导电部2011及一第二导电部2012，或为布设有电性线路的多层式复合基板也可，又，基板201下方或侧部成形有一电性连接部(本图未绘示出)，使基板201可借由电性连接部与另一电性线路完成电性连接，例如一发光灯座的电性线路，再者，基板201的第一导电部2011通过例如点焊的方式，成型有一安全球202，所述的安全球202为可导电的金属材质，例如金、银、锡等材质。请参阅图3，图中所示为本实用新型的构造组成示意图(二)，承图2所示，在安全球202成型于第一导电部2011之后,进一步在第一导电部2011的平面上涂布一导电胶层203，所述的导电胶层203具有导电的功效；再请搭配参阅图4，图中所示为本实用新型的构造组成示意图(三)，承上所述，一发光二极管芯片204通过固晶作业以进一步固设(黏着)在第一导电部2011上，且发光二极管芯片204完成固晶作业后，同步与第一导电部2011完成电性连接，且在黏着的过程中，并同步使第一导电部2011预先涂布的导电胶层203由发光二极管芯片204四周略微溢出，因导电胶层203的胶量预先经过计算，故导电胶层203溢出的部分恰可覆盖住安全球202 ;再请搭配参阅图5，图中所示为本实用新型的构造组成示意图(四)，承上，发光二极管芯片204在完成固晶作业后，再通过焊线作业使发光二极管芯片204与第二导电部2012完成电性连接，而通过发光二极管芯片204分别与第一导电部2011及第二导电部2012完成电性连接后，即可形成一完整的电性回路，当第一导电部2011及第二导电部2012分别连接的电性连接部(2013、2013’)与另一电性线路完成电性连接后，即可使发光二极管芯片204受到电流驱动产生发光，再者，一光学单元205 (例如以环氧树脂制成)成型于基板201上,使基板201上的第一导电部2011、第二导电部2012、安全球202、导电胶层203、发光二极管芯片204及电性线路等构件受到光学单元205的覆盖以完成封装作业，借此达到保护、混光等作用。请参阅图6，图中所示为本实用新型的实施示意图，承上所述，本实用新型所称的防止发光二极管芯片的电路断线的结构20，在实施的过程中，由于发光二极管芯片204在发光时所产生的高温，会使得光学单元205内部的温度提升，因而导致封装材料与芯片之间的热膨胀系数差异过大，当光学单元205的热应力进一步拉扯发光二极管芯片204时，即有可能造成基板201与发光二极管芯片204产生分离(即脱层现象)以形成一空隙d ;再请参照本图，当脱层现象不幸产生时(即发光二极管芯片204与基板201之间已形成空隙d)，由于导电胶层203与安全球202及发光二极管芯片204之间形成电性连接，是以，发光二极管芯片204即可通过边缘残余的导电胶层203与安全球202的牵引关系，仍有效维持与第一导电部2011的电性连接，以使发光二极管芯片204仍可正常动作。请参阅图7，图中所示为本实用新型的封装方法步骤图，请搭配参阅图2至图6，其实施步骤如下:(I)安全球成型步骤301:在基板201的第一导电部2011的平面上，成型一点状的安全球202 ；(2)导电胶层成型步骤302:承上，在成型安全球202的第一导电部2011的平面上，进一步涂布一具有导电功效的导电胶层203 ；(3)完成固晶作业步骤303:承上，将发光二极管芯片204通过固晶作业固设于基板201的第一导电部2011上,且发光二极管芯片204在完成固设时,进一步挤压导电胶层203，使其由发光二极管芯片204的底部溢出，并进一步覆盖安全球202 ；(4)完成发光二极管的电性连接作业步骤304:将发光二极管芯片204与第二导电部2012完成电性连接作业(例如打线)；(5)完成封装作业步骤305:待上述步骤完成后，在基板201的上方成型一光学单兀205,使第一导电部2011、第二导电部2012、安全球202、导电胶层203、发光二极管芯片204及电性线路被光学单元205完整的覆盖，以完成封装作业。请参阅图8，图中所示为本实用新型的另一实施例(一)，本实用新型可进一步在第一导电部2011上设置多个安全球202，如此，以增加导电胶层203与多个安全球202之间的电性连接，进一步确保发光二极管芯片204与基板201的导电率，例如，当其中一个安全球202与导电胶层203完全呈断线状态时，尚有其它安全球202与导电胶层203仍呈电性连接状态。请参阅图9，图中所示为本实用新型的另一实施例(二)，本实用新型也适用于如图中所示的防止发光二极管芯片的电路断线的结构40，如图，所示的发光二极管芯片404，为一种于单面具有两个相异电性的电极(4041、4042)的发光二极管芯片404 ;另，一基板401电性布设有一第一导电部4011及一第二导电部4012，且两导电部(4011、4012)上分别成型有一安全球(402、402，)，且安全球(402、402，)成型后，分别在两导电部(4011、4012)上涂布一导电胶层(403、403’)，再使发光二极管芯片404借两导电胶层(403、403’)，使其两个相异电性的电极(4041、4042)分别固设于两导电部(4011、4012),以形成电性导通；上述构件完成组设的态样，即如图10，图中所示为实施例(二)的完成组装示意图，承上，发光二极管芯片404在完成固晶作业后，基板401上进一步成型有一光学单元405 ;承上，当发光二极管芯片404借导电胶层(403、403’)进行黏着在基板401时，导电胶层(403、403’)同步被发光二极管芯片404挤压，并往芯片四周溢出，且进一步覆盖两安全球(402、402’)；依此，即便日后发光二极管芯片404因使用而导致有与基板401产生脱层现象，其仍可借安全球(402、402’)与导电胶层(403、403’)的作用维持与基板401之间的电性导通，其方式如同前述，在此不予再赘述。由上所述可知，本实用新型所称的防止发光二极管芯片的电路断线的封装方法及结构，其利用导电胶层具有的导电特性，并在发光二极管芯片完成固晶作业后，使导电胶层进一步覆盖预先成型的安全球，以作为未来当发光二极管芯片与基板产生脱层现象时的导电备援，是以，当脱层现象产生时，发光二极管芯片与基板之间，仍可借由导电胶层的安全球的电性连接关系维持电性导通状态，有效防止如现有发光二极管芯片因脱层现象而产生电路断线的状况；依此，本实用新型其据以实施后，确实可达到提供一种可防止发光二极管芯片在发生脱层现象时，仍 能维持发光二极管芯片的电路呈导通的封装方法及结构的目的。唯，以上所述者，仅为本实用新型的较佳的实施例而已，并非用以限定本实用新型实施的范围；任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型之精神与范围下所作之均等变化与修饰，皆应涵盖于本实用新型专利范围内。
权利要求1.一种防止发光二极管芯片的电路断线的结构，其特征在于，包括: 一个基板，该基板平面上电性布设有一个第一导电部及一个第二导电部； 安全球，为导电的材质制成，成型于该第一导电部的平面上； 一个导电胶层，该导电胶层涂布在该第一导电部的平面上，也覆盖在所述安全球上；一个发光二极管芯片，该发光二极管芯片通过导电胶层固设于该第一导电部，并使该发光二极管芯片与该第二导电部电性连接；以及 一个光学单元，该光学单元成型在该基板上，该第一导电部、该第二导电部、所述安全球、该导电胶层及该发光二极管芯片受到该光学单元的覆盖。
2.如权利要求1所述的防止发光二极管芯片的电路断线的结构，其特征在于，该第一导电部成型有数个所述安全球。
3.如权利要求1所述的防止发光二极管芯片的电路断线的结构，其特征在于，该发光二极管芯片与该基板的该第二导电部通过一个焊线完成电性连接。
4.一种防止发光二极管芯片的电路断线的结构，其特征在于，包括: 一个基板，该基板平面上电性布设有一个第一导电部及一个第二导电部； 数个由导电材质制成的安全球，分别成型在该第一导电部及该第二导电部的平面上，该第一导电部及该第二导电部分别涂布有一个导电胶层； 一个于单面具有两个相异电性的电极的发光二极管芯片，固设于该第一导电部与该第二导电部之间，该两个相异电性的电极通过两个该导电胶层分别与该第一导电部、该第二导电部完成电性连接，涂布在该第一导电部及该第二导电部的两该导电胶层，分别覆盖在邻近的所述安全球上；以及 一个光学单兀，成型于该基板上，使该第一导电部、该第二导电部、两个该导电胶层、所述安全球及该发光二极管芯片受到该光学单元的覆盖。
专利摘要一种防止发光二极管芯片的电路断线的结构，该结构包括一个基板，该基板平面上电性布设有一个第一导电部及一个第二导电部；安全球，为导电的材质制成，成型于该第一导电部的平面上；一个导电胶层，该导电胶层涂布在该第一导电部的平面上，也覆盖在所述安全球上；一个发光二极管芯片，该发光二极管芯片通过导电胶层固设于该第一导电部，并使该发光二极管芯片与该第二导电部电性连接；以及一个光学单元，该光学单元成型在该基板上，该第一导电部、该第二导电部、所述安全球、该导电胶层及该发光二极管芯片受到该光学单元的覆盖。借此，以防止当发光二极管芯片在长久使用后而发生脱层现象时，仍能有效维持电性导通的状态。
文档编号H01L33/62GK203134863SQ20122073558
公开日2013年8月14日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者邹文杰, 许铭修 申请人:创巨光科技股份有限公司