專利名稱：復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，特別是一種復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
白光LED是最被看好的LED新興產(chǎn)品，其在照明市場的發(fā)展?jié)摿艽?。與白熾鎢絲燈泡及螢光燈相比，LED具有體積小(多顆、多種組合)、發(fā)熱量低(沒有熱幅射)、耗電量低(低電壓、低電流起動)、壽命長(1萬小時以上)、反應(yīng)速度快(可在高頻操作)、環(huán)保(耐震、耐沖擊不易破、廢棄物可回收，沒有污染)、可平面封裝易開發(fā)成輕薄短小產(chǎn)品等優(yōu)點，沒有白熾燈泡的耗電高、易碎及日光燈廢棄物含汞污染的問題等缺點，是被業(yè)界看好在未來10年內(nèi)，成為替代傳統(tǒng)照明器具的一大有潛力商品。
隨著發(fā)光二極管LED制造工藝的不斷進步和新型材料(氮化物晶體和螢光粉)的開發(fā)及應(yīng)用，使發(fā)白色光的LED半導(dǎo)體固體光源性能不斷完善并進入實用階段。所謂白光是多種顏色混合而成的光，以人類眼睛所能見的白光形式至少須兩種光混合，如二波長光(藍光+黃光)或三波長光(藍光+綠光+紅光)。目前已商品化的產(chǎn)品僅有二波長藍光單芯片加上YAG黃色螢光粉，例如日亞化學(xué)(Nichia)以460nm波長的InGaN藍光晶粒涂上一層YAG螢光物質(zhì)，利用藍光LED照射此一螢光物質(zhì)以產(chǎn)生與藍光互補的555nm波長黃光，再利用透鏡原理將互補的黃光、藍光予以混合，便可得出肉眼所需的白光。另一方面或是用藍色芯片、綠色芯片、紅色芯片分別產(chǎn)生三波長光，再由封裝構(gòu)造的設(shè)計混出白光。而未來較被看好的另有以無機紫外光芯片加紅綠藍三顏色螢光粉所混出的白光。
但以目前來說，不論是以藍光單芯片加上黃色螢光粉混出白光，或是以三種波長發(fā)光芯片構(gòu)裝混成白光都各有其缺點。例如前者利用的螢光粉在使用一段時間后會衰減，導(dǎo)致產(chǎn)生的白光會有色準的問題；而后者需利用到三種波長之芯片，制造成本較高。
鑒于目前混出白光的機構(gòu)仍存有上述的問題，故有其必要針對混出白光的機構(gòu)再做改善，以期能降低制造成本，使其更具競爭優(yōu)勢，促進白光發(fā)光二極管的普及。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種復(fù)合發(fā)光二極封裝結(jié)構(gòu)，通過上下發(fā)光二極管芯片的封裝結(jié)構(gòu)，混出單一顏色光源，以大體上解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題。由本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計，可根據(jù)所需光源的波長，選擇上下搭配的發(fā)光二極管芯片，如此便能輕易混出所需的光源。例如上發(fā)光二極管芯片可為黃色發(fā)光二極管芯片，下發(fā)光二極管芯片可為藍色發(fā)光二極管芯片，如此便可混出白色光源。
另一方面，通過上下發(fā)光二極管芯片各別的電路設(shè)計，還可控制其一起發(fā)光或各別單獨發(fā)光或控制其個別電流大小以產(chǎn)生混色的變化，如此增加了本發(fā)明應(yīng)用的靈活性。
因此，為達到上述目的，本發(fā)明所公開的一種復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，包含一上發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，包含具有一鏤空結(jié)構(gòu)的一上基板；及一上發(fā)光二極管透明芯片，位于該鏤空結(jié)構(gòu)中并通過由一透光填充物上下包覆固定于其中；及一下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，與該上發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)一體封裝，包含一下基板；及一下發(fā)光二極管芯片，位于該下基板上，并封裝于該鏤空結(jié)構(gòu)中，具有一透光保護層。
上述下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)是可通過由該透光保護層與該透光填充物的粘結(jié)而結(jié)合及/或透過該下基板與該上基板的粘結(jié)而結(jié)合。
上述上發(fā)光二極管透明芯片可通過一接線電連接于上基板；上述下發(fā)光二極管透明芯片可通過一接線電連接于下基板。而發(fā)出的光源可分別為互補光源，例如藍光與黃光。
再者，透光填充物與透光保護層是可一體形成，而成為該復(fù)合發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的蓋體。
為使對本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進一步的了解，現(xiàn)結(jié)合實施方式詳細說明如下。以上的關(guān)于本發(fā)明內(nèi)容的說明及以下的實施方式的說明是用以示范與解釋本發(fā)明的原理，并且提供本發(fā)明的權(quán)利要求書更進一步的解樣。
以下在實施方式中詳細敘述本發(fā)明的詳細特征以及優(yōu)點，其內(nèi)容足以使任何本領(lǐng)域技術(shù)人員了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實施，且根據(jù)本說明書所公開的內(nèi)容、權(quán)利要求書及附圖，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易地理解本發(fā)明相關(guān)的目的及優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)構(gòu)造前的一較佳實施方式；圖2為本發(fā)明復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)構(gòu)造后的一較佳實施方式；圖3為本發(fā)明復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)構(gòu)造后的另一較佳實施方式；圖4為本發(fā)明復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)構(gòu)造后的再一較佳實施方式；圖5為圖4中復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)構(gòu)造后的另一較佳實施方式；及圖6為圖2中本發(fā)明該較佳實施方式的俯視圖。
其中，附圖標記1 上基板2 上發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)3 鏤空結(jié)構(gòu)4 下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)5 上發(fā)光二極管芯片6 粘膠7 蓋體9 接線11焊盤13下基板15下發(fā)光二極管芯片17接線19焊盤21透光保護層
具體實施例方式
請參閱圖1與圖2，分別為本發(fā)明復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)構(gòu)造前與構(gòu)造后的一較佳實施方式。
如圖所示，本發(fā)明復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)包含兩發(fā)光二極管封裝部份，一為上發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2，一為下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)4。其特征在于該下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)4的發(fā)光二極管芯片15是對著該上發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2的發(fā)光二極管芯片5的尾部結(jié)合。以下將詳細敘述其各別組件的功能。
上發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2，包含具有鏤空結(jié)構(gòu)3的一上基板1；一上發(fā)光二極管芯片5位于該鏤空結(jié)構(gòu)3并由透光填充物上下包覆固定于其中形成蓋體7。該蓋體7為透光材料所組成，故該封裝結(jié)構(gòu)使得該上發(fā)光二極管芯片5得以上下發(fā)光。
上基板1，可為金屬基板或非金屬基板，在該基板1外包含提供發(fā)光二極管芯片5電性連接的焊盤11或者電路圖樣。各焊盤11或電路圖樣間是不連通呈絕緣隔離狀態(tài)；接線9可通過一導(dǎo)電膠(圖中未示)涂布以耦合連接焊盤11與發(fā)光二極管芯片5。為易于焊接而不至于脫落，導(dǎo)電膠一般均以金、銀、錫、鉻、鎳或者其合金作為導(dǎo)電材料，由于金材料較貴，且黃色光的反射效果較差，所以較少采用。
上發(fā)光二極管芯片5，可為任何公知或商品中常見的各種顏色的芯片，但需要為上下可發(fā)光芯片或為透明芯片提供上下方向的光源。
下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)4，具有一下基板13；一下發(fā)光二極管芯片15位于該基板13上。
下基板13，可為金屬基板或非金屬基板，該基板13上可包含提供發(fā)光二極管芯片15電連接的焊盤19或者電路圖樣。各焊盤19或電路圖樣間是不連通呈絕緣隔離狀態(tài)；若提供的為焊盤19，該接線17可通過一導(dǎo)電膠(圖中未示)涂布以耦合連接焊盤19與發(fā)光二極管芯片15。為易于焊接而不至于脫落，導(dǎo)電膠一般均以金、銀、錫、鉻、鎳或者其合金作為導(dǎo)電材料，由于金材料較貴，且黃色光的反射效果較差，所以較少被采用。
下發(fā)光二極管芯片15，可為任何公知或商品中常見的各種顏色的芯片。
蓋體7，由透光材料組成，可利用填充材料在鏤空結(jié)構(gòu)3中覆蓋上發(fā)光二極管芯片5與接線9而形成，所利用的技術(shù)包含低壓成型的鑄模(molding)技術(shù)或封膠(encapsulated)技術(shù)以完成該蓋體7的保護功能。
另外，該下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2與上發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)4各自組裝時，另覆蓋例如一透光保護層21以完成該發(fā)光二極管芯片的保護功能。該透光保護層21也是由透光材料組成的，利用低壓成型的鑄模(molding)技術(shù)或通過封膠(encapsulated)技術(shù)形成。
上述透光材料例如是環(huán)氧樹脂。
以下將詳細敘述上下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的接合過程。
各自組裝好的上下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2，4之后，使下發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)4對齊上發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)2的鏤空部份，再通過由上基板1與下基板13的接合或是通過由一粘膠6使透光保護層21與蓋體7粘合而結(jié)合，便完成了本發(fā)明復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的制作。
另外，上述利用的下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)也可為SMD構(gòu)形，其中芯片可直接與焊盤19或電路圖樣接觸以提供電性連接，而僅另需利用一條接線17與另一側(cè)焊盤連接，如此形成的復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)便如圖3所示。
另一方面，如圖4所示，為本發(fā)明復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)構(gòu)造后的又一較佳實施方式。上下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2，4也可在下發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)4對齊上發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)2的鏤空部份3后，再在該鏤空結(jié)構(gòu)3中填充透光填充材料覆蓋該上下發(fā)光二極管芯片5，15及其接線9，17，通過集成形成蓋體7而結(jié)合上下兩者，便完成了本發(fā)明復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的制作。
其中上下基板1，13的接合可透過各自的焊盤11，19。
同樣的，如圖5所示，圖4所示的復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)中的下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)也可為SMD構(gòu)形，僅具有一條接線，而利用芯片與焊盤19或電路圖樣的直接接觸提供電連接。
其中上下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2，4的電路設(shè)計可根據(jù)需求而定，例如上下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2，4可采并聯(lián)或串聯(lián)的電路設(shè)計。另外，上下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)2，4除了可采用同時發(fā)光模式以產(chǎn)生混光效果外，也可采用各別的電路設(shè)計使其根據(jù)需要可同時發(fā)光或各別發(fā)光。上述電路設(shè)計均為公知，且非本發(fā)明的重點，因此不再贅述。
圖6為圖2中本發(fā)明該較佳實施方式的俯視圖，用以顯示該蓋體7覆蓋于基板及鏤空部份的情形，上下對應(yīng)的發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線，是透過該蓋體7而發(fā)射，為單發(fā)光方向的封裝結(jié)構(gòu)。圖中所示的該蓋體7為圓形，也可為一矩形蓋體。此外，還可以任何形狀的蓋體，來達到本發(fā)明的功效，而本發(fā)明的實施方式并非用于限定本發(fā)明的范圍。
根據(jù)以上所述，本發(fā)明復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)可通過由上下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)與上透明發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)對齊結(jié)合達到兩波長光線混光并透過該蓋體單一方向發(fā)射的效果，因此通過本發(fā)明，便可利用上下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的搭配，混出所需波長的單一光源。例如下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)發(fā)出藍光，上發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)發(fā)出黃光時，便可透過蓋體發(fā)出白光；下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)發(fā)出藍光，上發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)發(fā)出紅光時，便可透過蓋體發(fā)出紫光；下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)發(fā)出綠光，上發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)發(fā)出紅光時，便可透過蓋體發(fā)出黃光。
并且，通過由上下電路的各別設(shè)計，該復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)不但可產(chǎn)生混光效果，也可根據(jù)需要單獨透過蓋體發(fā)出上發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)或下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的色光。
綜上所述，本發(fā)明僅需利用上下兩發(fā)光二極管芯片便可混出白光，不需要像公知的利用到易衰減的螢光粉，也不需利用到三個發(fā)光二極管芯片，所以能達到降低制造成本的效果。另外通過由電路設(shè)計，上下發(fā)光二極管芯片可同時或各別發(fā)光，更能增加應(yīng)用上的靈活性。
再者，通過本發(fā)明，可根據(jù)所需的光源選擇適宜的上下發(fā)光光源進行搭配而獲得較佳的發(fā)光效果。
當然，本發(fā)明還可有其它多種實施方式，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，包含一上發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，包含具有一鏤空結(jié)構(gòu)的一上基板；及一上發(fā)光二極管透明芯片，位于所述鏤空結(jié)構(gòu)中并通過一透光填充物上下包覆固定于其中；及一下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，與所述上發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)一體封裝，包含一下基板；及一下發(fā)光二極管芯片，位于所述下基板上，并封裝于所述鏤空結(jié)構(gòu)中，具有一透光保護層。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其中所述上發(fā)光二極管透明芯片與所述下發(fā)光二極管透明芯片發(fā)出的色光為互補光源。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其中所述上發(fā)光二極管透明芯片與所述下發(fā)光二極管透明芯片發(fā)出的色光混出互補白光。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其中所述下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)是通過所述透光保護層與所述透光填充物的粘結(jié)而結(jié)合。
5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其中所述下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)是通過所述下基板與所述上基板的粘結(jié)而結(jié)合。
6.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其中所述上發(fā)光二極管透明芯片是通過一接線電性連接于所述上基板。
7.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其中所述下發(fā)光二極管透明芯片是通過一接線電性連接于所述下基板。
8.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其中所述透光填充物與所述透光保護層是可形成一體。
全文摘要
一種復(fù)合發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，包括有上發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，以及下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，與其封裝成一體。上發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)包含具有鏤空結(jié)構(gòu)的上基板；及上發(fā)光二極管透明芯片，位于鏤空結(jié)構(gòu)中并通過透光填充物上下包覆固定于其中；下發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)包含下基板；及下發(fā)光二極管芯片，位于下基板上，并封裝于該鏤空結(jié)構(gòu)中，具有一透光保護層。
文檔編號H01L33/00GK1877831SQ20051007670
公開日2006年12月13日 申請日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月10日
發(fā)明者宋柏霖 申請人:宋柏霖