发光二极管封装结构的制作方法

本揭露是关于一种发光二极管封装结构，特别是关于一种通过冲压及切割所制备的发光二极管封装结构。

背景技术

近年来，发光二极管(light-emittingdiodes；leds)已广泛地运用在一般照明以及商用照明领域。作为光源，发光二极管具有诸多优势，例如低功耗、长寿、较小尺寸，以及高速切换操作。因此，发光二极管已逐渐取代传统白炽灯，且运用于不同产品之中。在发光二极管的制程中，模塑料(moldingmaterial)置入于具有发光二极管的引线框架(leadframe)中。接着，引线框架与模塑料经分割以形成多个发光二极管封装结构。因此，发光二极管封装的制程内容将影响产品的稳定性以及良率。

技术实现要素：

本揭露的一实施例包括为一种发光二极管封装结构包括第一金属板、第二金属板，及模。第一金属板具有至少一第一突出部。第二金属板具有至少一第二突出部。模配置于第一金属板和第二金属板上，其中模具有第一侧表面、相对于第一侧表面的第二侧表面、第三侧表面，和相对于第三侧表面的第四侧表面，其中第一突出部和第二突出部分别自第一表面和第二表面突出，且第一金属板和第二金属板被第三侧表面和第四侧表面覆盖，其中第一侧表面和第三侧表面相交于第一边，而第一侧表面位于第一边和第一突出部之间的一部分为断裂面。本揭露的设计使得结构强度提升，使得冲压结构可避免损坏且具有较佳良率，且切割制程的执行可避免切割引线框架，以降低工具耗损的成本。

根据部分实施例，其中第一侧表面和第四侧表面相交于第二边，且第一突出部与第一边和第二边隔开。

根据部分实施例，其中第一侧表面位于第二边和第一突出部之间的另一部分为断裂面。

根据部分实施例，其中断裂面较第三侧表面粗糙。

根据部分实施例，其中断裂面与第三侧表面连接。

根据部分实施例，发光二极管封装结构还包括发光二极管，配置于模的开口中，其中发光二极管与第一金属板和第二金属板电性连接。

本揭露的一实施例包括一种经由一制程制备的发光二极管封装结构，该制程包含以下步骤，提供一封装结构，其中封装结构包含引线框架及基模，基模配置于引线框架上，其中引线框架的一部分自基模的第一侧表面突出。冲压引线框架的该部分以形成突出自基模的第一侧表面的多个突出部。沿着实质上垂直第一侧表面的方向切割封装结构以形成多个发光二极管封装结构，其中切割步骤避开切割引线框架。

根据部分实施例，其中切割还包含定义一第三侧表面，第三侧表面与第一侧表面相交于一边，且突出部与边隔开。

根据部分实施例，还包括设计冲压工具的形状以调整突出部的形状。

本揭露的一实施例为一种发光二极管封装结构，包括引线框架、至少一基模。引线框架包括多个第一孔隙和多个第二孔隙，其中一个第二孔隙相交于部分第一孔隙。基模配置于引线框架上，其中基模包括曝露于引线框架外的多个第一部分以及嵌入在该引线框架的所述多个第一孔隙内的多个第二部分，且每一个所述第一孔隙沿着一第一方向跨越该基模。

根据部分实施例，其中基模包含多个开口曝露部分第二孔隙。

根据部分实施例，其中每一个第一孔隙包括两个位于第一孔隙的相对两侧的宽部，且宽部沿着第一方向自第一部分向外延伸。

根据部分实施例，其中基模的数量为多个，且引线框架的一部分连续地分布于两相邻的基模之间。

附图说明

阅读以下详细叙述并搭配对应的附图，可了解本揭露的多个态样。应注意，根据业界中的标准做法，多个特征并非按比例绘制。事实上，多个特征的尺寸可任意增加或减少以利于讨论的清晰性。

图1a至图7b为本揭露的部分实施例的制造发光二极管封装的方法在不同步骤的示意图；

图8至图10为本揭露的部分实施例的发光二极管封装；

图11至图14为本揭露的部分实施例的制造发光二极管封装的方法在不同步骤的示意图；

图15a及图15b为本揭露的部分实施例的发光二极管封装；

图16a及图16b为本揭露的部分实施例的发光二极管封装；

图17为本揭露的部分实施例的发光二极管封装；

图18为本揭露的部分实施例的发光二极管封装。

具体实施方式

以下揭露提供众多不同的实施例或范例，用于实施本案提供的主要内容的不同特征。下文描述一特定范例的组件及配置以简化本揭露。当然，此范例仅为示意性，且并不拟定限制。举例而言，以下描述“第一特征形成在第二特征的上方或之上”，于实施例中可包括第一特征与第二特征直接接触，且亦可包括在第一特征与第二特征之间形成额外特征使得第一特征及第二特征无直接接触。此外，本揭露可在各范例中重复使用元件符号及/或字母。此重复的目的在于简化及厘清，且其自身并不规定所讨论的各实施例及/或配置之间的关系。

此外，空间相对术语，诸如“下方(beneath)”、“以下(below)”、“下部(lower)”、“上方(above)”、“上部(upper)”等等在本文中用于简化描述，以描述如附图中所图示的一个元件或特征结构与另一元件或特征结构的关系。除了描绘图示的方位外，空间相对术语也包含元件在使用中或操作下的不同方位。此设备可以其他方式定向(旋转90度或处于其他方位上)，而本案中使用的空间相对描述词可相应地进行解释。

图1a至图7b为本揭露的部分实施例的制造发光二极管封装的方法在不同步骤的示意图。

请参照图1a及1b。提供一引线框架10。引线框架10包括多个第一孔隙110及第二孔隙120。在本实施例中，第一孔隙110实质上沿着第一方向d1延伸，而第二孔隙120实质上沿着垂直第一方向d1的第二方向d2延伸。换句话说，第一孔隙110实质上与第二孔隙120正交，但本揭露并不限定于此。此外，第一孔隙110及第二孔隙120的数量仅为示意性质，亦不用于限制本揭露的范畴。于部分实施例中，第一孔隙110及第二孔隙120可根据一预定的图案，并通过图案化引线框架10制成。于部分实施例中，引线框架10可由金属或合金形成，例如，氧化铟锡(ito)、铜(cu)、镍(ni)、银(silver)、铝(al)、锡(sn)、金(au)，或上述的组合。

于部分实施例中，其中一个第二孔隙120与第一孔隙110的部分相交。例如，在图1a及1b中，每一个第二孔隙120与四个第一孔隙110相交，而上述组合可称为孔隙组100。孔隙组100以阵列的方式排列。于实际应用中，孔隙组100的数量可以超过10。

每一个第一孔隙110包括一个主部110a以及两个宽部110b，其中宽部110b位于主部110a的相对两侧。于部分实施例中，在沿着第二方向d2的方向上，宽部110b的宽度wb大于主部110a的宽度wa。

请参照图2a、2b，和2c。图2c为沿着图2a的线段c-c的剖面图。使用模塑料(例如：热固性树脂)对引线框架10进行注射成模(injectionmolding)制程。因此，多个基模20成型于引线框架10上方，其中基模20之间互相分离。基模20沿着第一方向d1排列，并覆盖部分孔隙组100(参照图1a及1b)。于部分实施例中，每个基模20包括多个开口208，开口208曝露引线框架10的第二孔隙120的部分。于部分实施例中，每个基模20包括局部嵌入至第二孔隙120内的至少一球状结构205。如图2c所示，部分基模20成型于第一孔隙110中。从其他角度来说，每个基模20包括相连的第一部分20a及第二部分20b，其中第一部分20a曝露于引线框架10之外，而第二部分20b嵌入至引线框架10的第一孔隙110之中。

参照回图2a及2b，第二部分20b嵌入于第一孔隙110的宽部110b中，且局部地曝露于基模20的第一部分20a外。换言之，第一孔隙110的宽部110b延伸至基模20的第一部分20a之外，而第一孔隙110的宽部110b填满基模20的第二部分20b。

在图2a中，引线框架10的第一孔隙110(以虚线标示)沿着第一方向d1实质上跨越基模20。因此，在后续执行的切割制程中(图5a及5b)，切割线可沿着第一孔隙110定位。细节内容将于后续讨论。

据此，由于引线框架10的第一孔隙110实质上填满基模20的第二部分20b，引线框架10的一部分连续地存在于两相邻的基模20间的空间s之中，而并没有其他孔隙位于其中(除了填满基模20的第一孔隙110)。也就是说，引线框架10在位于两基模20之间的部分并没有空洞存在。因此，整体结构的强度将提升。

请参照图3。对引线框架10及基模20进行冲压制程。于部分实施例中，冲压制程的进行是透过向下移动具有一预定图案的冲压工具30来移除部分的引线框架10。

请参照图4a及4b。在冲压制程后，引线框架10被分割为数片。每一个引线框架10的切片分别对应至一个基模20。分割后的引线框架10包括沿着第一方向d1延伸的多个突出部130。换言之，冲压制程是移除经由基模20的第一侧表面201及第二侧表面202沿着第一方向d1突出的引线框架10的部分，以形成突出部130。突出部130的形状是经由图3的冲压工具30的形状所定义。于实际应用中，本领域的技术人员可设计冲压工具的形状以得到所欲的突出部130的形状。

请参照回图2a、2b及2c。在冲压制程期间，由于引线框架10的一部分连续地存在于两相邻的基模20间的空间s之中，使得整体结构的强度较高。据此，整体结构将可避免破坏而具有较高良率。

在冲压制程期间，基模20的第二部分20b的一部分嵌入至第一孔隙110的宽部110b之中(参照图2a及2b)，因此，在图4b中，基模20的残余部分具有多个断裂面250，其中断裂面250是源自于冲压制程期间移除基模20的嵌入至第一孔隙110的宽部110b之中的部分所形成。

参照图5a及5b。图5b为沿着图5a的线段b-b的剖面图。对基模20执行切割制程。在切割制程期间，切割线l定位于跨越基模20的第一孔隙110。换言之，切割线l是预先设计避开引线框架10，使得切割工具(例如切割片)不会切割引线框架10的金属材料。于部分实施例中，切割线l实质上与基模20的第一侧表面201垂直(如图5a所示)。参照图5b，切割线l垂直延伸穿越引线框架10的第一孔隙110，其中第一孔隙110填补有基模20的第二部分20b。因此，切割制程的执行将可避免切割引线框架，以降低工具耗损的成本。

于部分实施例中，切割制程可通过，例如，使用高速旋转的圆形刀片来切割基模20。相对的，图3的冲压制程是通过，例如，向下移动冲压工具30来移除部分的引线框架10以及基模20。图3的冲压制程是用来形成引线框架10的突出部130的形状，而切割制程是用来将结构分割为独立的封装。于部分实施例中，冲压制程定义了封装的两相对侧表面(图7b的第一侧表面201及第二侧表面202)的特性，而切割制程定义了封装的另外两侧表面(图7b的侧表面第三侧表面203及第四侧表面204)的特性。细节内容将于后续讨论。

请参照图6a及6b。在切割制程后，多个发光二极管封装40便形成。

请参照图7a及7b。发光二极管封装40包括第一金属板10a以及第二金属板10b，且第一金属板10a以及第二金属板10b透过第二孔隙120分离。第一金属板10a以及第二金属板10b可合并称为导电板10’，其中导电板10’是源自于图1a至5b的引线框架10。发光二极管封装40还包括位于导电板10’上方的模20’，其中模20’是源自于图1a至5b的基模20。

第一金属板10a具有第一突出部130a，而第二金属板10b具有第二突出部130b。模20’具有第一侧表面201、第二侧表面202、第三侧表面203，及第四侧表面204，其中第一侧表面201相对于第二侧表面202，而第三侧表面203相对于第四侧表面204。第三侧表面203及第四侧表面204是由图5a及5b的切割制程所定义。第一金属板10a的第一突出部130a及第二金属板10b的第二突出部130b分别自第一侧表面201及第二侧表面201突出。第三侧表面203及第四侧表面204分别包覆第一金属板10a及第二金属板10b。意即，第一金属板10a及第二金属板10b自模20’的第一侧表面201及第二侧表面202突出，且被模20’的侧表面203及204包覆。

第一侧表面201与第三侧表面203及第四侧表面204分别相交于第一边2013及第二边2014。第一侧表面201具有断裂面201f，其中一个断裂面201f存在于突出部130a与第一边2013之间，另一个断裂面201f存在于突出部130a与第二边2014之间。换言之，突出部130a与第一边2013及第二边2014是透过表面201的断裂面201f所隔开。应了解断裂面201f是通过图3的冲压制程所界定。类似的特征同样位于第二侧表面202，下方将不再赘述。

另一方面，第三侧表面203及第四侧表面204为经由图5a及5b的切割制程所定义的切割面。由于切割制程与冲压制程在特性上的不同，第三侧表面203及第四侧表面204的切割面相对于第一侧表面201的断裂面201f具有相对光滑的纹理。换言之，第一侧表面201的断裂面201f相对于第三侧表面203及第四侧表面204较为粗糙。如图5a及5b所示，由于切割制程是避开切割引线框架10，因此第三侧表面203及第四侧表面204并不具有金属。换言之，整个第三侧表面203及第四侧表面204的材料为非金属。

发光二极管封装40包括发光二极管50，发光二极管50具有至少两条导线510，且位于第二金属板10b上并位于模20’的开口208内。发光二极管50的导线510分别电性连接至第一金属板10a及第二金属板10b。于部分实施例中，发光二极管50可透过覆晶(flipchip)技术连接至第一金属板10a及第二金属板10b。

图8为本揭露的部分实施例的发光二极管封装的立体图。发光二极管封装41包括导电板11，其中导电板11包括第一金属板11a及第二金属板11b。于本实施例中，第二金属板11b具有一凹槽150。发光二极管50配置于第二金属板11b的凹槽150内，而发光二极管50的导线510分别与第一金属板11a及第二金属板11b电性连接。

图9为本揭露的部分实施例的发光二极管封装的立体图。发光二极管封装42包括导电板12，其中导电板12包括第一金属板12a、第二金属板12b，以及位于第一金属板12a及第二金属板12b之间的第三金属板12c。于本实施例中，发光二极管50配置于第三金属板12c上，而发光二极管50的导线510分别与第一金属板12a及第二金属板12b电性连接。

此外，第一金属板12a及第二金属板12b分别具有两个突出部131，突出部131分别自发光二极管封装的模20’的第一侧表面201及第二侧表面202突出。突出部131的形状是经由图3的冲压工具的形状所定义。于部分实施例中，第一侧表面201具有断裂面201f，其中一个断裂面201f位于两个突出部131之间。

图10为本揭露的部分实施例的发光二极管封装的立体图。发光二极管封装43包括导电板13，其中导电板13包括第一金属板13a及第二金属板13b。于本实施例中，第一金属板13a具有凹槽151，而第二金属板13b具有凹槽152。

此外，第一金属板13a及第二金属板13b分别具有突出部132，其中突出部132具有凹口133。突出部132的凹口133的形状是经由图3的冲压工具的形状所定义。

图11至14为本揭露的部分实施例的发光二极管封装的立体图。

请参照图11。基模21模塑于引线框架14上方，其中引线框架14具有多个突出部134，突出部134分别自基模21的侧表面210突出。侧表面210具有多个断裂面210f。突出部134以及断裂面210f是通过图3的冲压制程所形成，相关的细节将不再赘述。部分引线框架14自基模21的上表面211曝露。于部分实施例中，引线框架14的曝露部分140与基模21的上表面211实质上共平面。应了解引线框架14包括多个孔隙跨越基模21，此孔隙与图2a至2c所描述的第一孔隙110类似。因此，在后续所描述的切割制程中，引线框架14将不会被切割。

请参照图12。多个发光二极管50配置于基模21上方，且与引线框架14电性连接。接着，坝(dam)60形成于基模21上并围绕发光二极管50。于部分实施例中，坝60包括多个第一部分60a及实质上垂直第一部分60a的多个第二部分60b，其中第一部分60a与第二部分60b相交以围绕发光二极管50。

于部分实施例中，坝60由树酯形成，例如热固性环氧树酯(thermosetepoxyresin)、热固性硅树脂(thermosetsiliconeresin)，或上述的组合。为增进热固性树酯的固化速度，形成坝60的热固性树酯可包含固化剂(solidifiedagent)。坝60可包含反射粒子，例如氧化钛粒子。因此，坝60可反射来自发光二极管50的光。于部分实施例中，坝60亦可在配置发光二极管50之前先形成于基模21上方。

请参照图13。形成盖模70于基模21上方以覆盖发光二极管50(参照图12)，以保护发光二极管50避免受到尘埃或水气等的影响。由于基模21在形成盖模70之前经过冲压，盖模70可以形成比基模21具有略小的宽度。换言之，基模21的侧表面210与盖模70的侧表面710之间具有间隙g。

于部分实施例中，盖模70包括萤光粉，如yag、tag、硅酸盐、氮化物、氮氧化物、磷化物，或硫化物。萤光粉是用于改变发光二极管50所发出的光的波长。

请参照图14。对基模21、盖模70，以及坝60执行切割制程，透过切割工具(如切割刀片)，以形成多个发光二极管封装。与图5a及5b类似的细节将不再赘述。在切割制程期间，切割线经过设计以避开引线框架(图11)。应了解切割制程是在避开切割引线框架14的情况下进行。

发光二极管封装44包括模22，其中模22包括基模21及盖模70。基模21及盖模70可分别称为模22的底部21及顶部70。

于部分实施例中，底部21宽于顶部70。因此，模22的相对第一侧表面201及第二侧表面202具有阶梯状轮廓。此外，模22具有相对第三侧表面203及第四侧表面204，其中坝60自模22的第三侧表面203及第四侧表面204曝露。从另一角度来说，模22的第三侧表面203及第四侧表面204是由模22及曝露的坝60所组成。换言之，整个第三侧表面203及第四侧表面204的材料为非金属。

图15a及15b为本揭露的部分实施例的发光二极管封装的立体图。图15a的发光二极管封装45中，模23包括底部221及顶部231，其中顶部231包括多个同心圆棱镜235(concentriccircularprisms)。图15b的发光二极管封装46中，模24包括底部222及顶部232，其中顶部232包括具有圆顶(dome)形状的透镜236。

图16a及16b为本揭露的部分实施例的发光二极管封装的立体图。图16a的发光二极管封装47中，环状的坝62配置于基模241上以包围发光二极管50。图16b中，圆顶状的盖模242形成于坝62上方以覆盖发光二极管50。基模241及盖模242可合并称为模25，而基模241及盖模242可分别称为模25的底部241及顶部242。在本实施例中，坝62外露于模25。

图17为本揭露的部分实施例的发光二极管封装的立体图。发光二极管封装48包括导电板15及配置于导电板15上的模26。导电板15包括第一金属板15a、第二金属板15b，及第三金属板15c。第一金属板15a具有突出部136，突出部136自模的第一侧表面201突出。第二金属板15b具有突出部137，突出部137自相对于第一侧表面201的另一第二侧表面202突出。而第三导电板15c具有突出部138，突出部138自模26的第二侧表面202突出。于本实施例中，第二金属板15b及第三金属板15c的突出部137及138的形状合并起来实质上相同于第一金属板15a的突出部136的形状。发光二极管50配置于第三金属板15c上，而发光二极管50的两条导线510分别电性连接至第一金属板15a及第二金属板15b。

图18为本揭露的部分实施例的发光二极管封装的剖面图。图18的发光二极管封装49类似于图7a及7b的发光二极管封装40，类似的细节将不再赘述。发光二极管封装49可包括封装材料600，封装材料600填补模20’的开口208以覆盖发光二极管50。于部分实施例中，封装材料600可由透明或是透光的材料所组成，例如环氧树酯、硅氧树酯(silicone)，或是聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)。

于部分实施例中，发光二极管封装49还包括多个配置于封装材料600内的磷光粉(phosphor)。产生白光发光二极管的常规方法是将黄色磷光粉添加至发光二极管封装49中。

于部分实施例中，绿色磷光粉具有范围约自515纳米至550纳米的发光波长。红色磷光粉具有范围约自610纳米至650纳米的发光波长，且具有小于或等于10纳米的光谱带宽(spectralbandwidth)。红色磷光粉与绿色磷光粉吸收蓝光发光二极管所发射的光线并产生红光及绿光。应了解红光的发光频谱相较于绿光具有较窄的光谱带宽，故红光的色彩饱和度会高于绿光。红色磷光粉实质上并不具有绿光的发光波长的激发光谱(excitationspectrum)。举例来说，绿色磷光粉可为eu²⁺激活的碱土氮化硅磷光粉(eu²⁺-activatedalkalineearthsiliconnitridephosphor)，而红色磷光粉可为mn⁴⁺激活氟化物磷光粉(mn⁴⁺-activatedfluoridecomplexphosphor)。

本揭露的一实施例中，发光二极管封装49可包括无机钙钛矿(perovskite)量子点。全无机钙钛矿量子点具有化学式cspb(clabr1-a-bib)3，其中0≦a≦1，且0≦b≦1。此外，发光二极管封装49可包括位于无机钙钛矿量子点的表面上的修饰性保护(modificationprotection)。

根据前述实施方式，提供具有多个第一孔隙和第二孔隙的引线框架。基模塑形于引线框架上，其中基模塑形于第一孔隙内，且第一孔隙沿着第一方向跨越基模。引线框架的一部分连续地分布于两相邻基模之间的空间，使得整体结构强度提升。对引线框架和基模进行冲压制程。由于整体的结构强度提升，使得冲压结构可避免损坏且具有较佳良率。对基模执行切割制程以形成多个发光二极管封装。切割制程的执行可避免切割引线框架，以降低工具耗损的成本。

上文概述了若干实施例的特征，以便本领域熟悉此项技艺者可更好地理解本揭示案的态样。本领域熟悉此项技艺者应当了解到他们可容易地使用本揭示案作为基础来设计或者修改其他制程及结构，以实行相同目的及/或实现相同优势的。本领域熟悉此项技艺者亦应当了解到，此类等效构造不脱离本揭示案的精神及范畴，以及在不脱离本揭示案的精神及范畴的情况下，其可对本文进行各种改变、取代及变更。