專利名稱：發(fā)光二極管及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供 一種發(fā)光二極管及其制作方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED, Light emitting diode )具有反應(yīng)速度快、壽命長(zhǎng)、體積 小，以及重量輕等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛地用于各種指示器或顯示裝置中作為光源使用。 近來(lái)隨著白光發(fā)光二極管的快速發(fā)展，在照明方面的應(yīng)用也逐漸受到重視。
隨著照明用發(fā)光二極管的發(fā)光功率提升，其所產(chǎn)生的熱量也隨之增加。但 若發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)散熱效果不佳，不僅容易導(dǎo)致發(fā)光二極管的發(fā)光效率 降低，嚴(yán)重者更影響發(fā)光二極管的壽命。
如中國(guó)臺(tái)灣專利第488,557號(hào)所揭示的發(fā)光二極管，將發(fā)光二極管芯片設(shè) 于導(dǎo)熱座的凹槽內(nèi)，并將用以提供電源驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管芯片發(fā)光的電路板蓋設(shè) 并結(jié)合于導(dǎo)熱座上，且以電路板上所形成的貫穿孔供發(fā)光二極管芯片露出。
然而，用于結(jié)合上述電路板與導(dǎo)熱座的方法，通常是以耐熱膠涂布于兩者 之間，但由于耐熱膠的熱膨脹系數(shù)與電路板或?qū)嶙臒崤蛎浵禂?shù)存在有很大 差異，因此容易在發(fā)光二極管操作時(shí)，受熱而導(dǎo)致電路板與導(dǎo)熱座分離。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種使電路板與導(dǎo)熱座遇熱后仍可有效 固著的發(fā)光二極管的制作方法。
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管的制作方法，首先提供電路 板及導(dǎo)熱座，該電路板包含絕緣板材、設(shè)于該絕緣板材的下表面的金屬層、至 少一個(gè)設(shè)于該絕緣板材的上表面的電極層，以及貫穿該電路板的貫穿孔；其次, 于該電路板的金屬層或該導(dǎo)熱座上設(shè)置焊料，并將該電路板以其金屬層焊接于該導(dǎo)熱座上；再將發(fā)光二極管芯片經(jīng)由該電路板的貫穿孔設(shè)置于該導(dǎo)熱座上，
并以至少 一根金屬線將該發(fā)光二極管芯片分別電連接至該電路板的電極層。 本發(fā)明的另一目的在于提供一種以上述制作方法制得的發(fā)光二極管，其包
含導(dǎo)熱座；設(shè)于該導(dǎo)熱座上的發(fā)光二極管芯片；設(shè)于該導(dǎo)熱座上的電路板， 以及至少一根金屬線。該電路板包含絕緣板材、設(shè)于該絕緣板材的下表面且焊 接于該導(dǎo)熱座的金屬層、至少一個(gè)設(shè)于該絕緣板材的上表面的電極層，以及貫 穿該電路板以露出該發(fā)光二極管芯片的貫穿孔；該金屬線用以電連接發(fā)光二極 管芯片至電路板的電極層。
由以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明借由焊料的熱膨脹系數(shù)與電路板的金屬 層及導(dǎo)熱座的熱膨脹系數(shù)相近，因此在受熱時(shí)不易劣化而失去黏著效果，可有 效固著電路板與導(dǎo)熱座。


圖l為依據(jù)本發(fā)明發(fā)光二極管制作方法的流程圖2為依據(jù)本發(fā)明發(fā)光二極管的立體分解圖3為依據(jù)本發(fā)明發(fā)光二極管的截面示意圖4為依據(jù)本發(fā)明發(fā)光二極管另 一較佳實(shí)施例的截面示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
步驟100 112
電路板2
絕緣板材20
金屬層21
電極層22
貫穿孔23
導(dǎo)熱座
凹槽31
5發(fā)光二極管芯片4 金屬線 5 保護(hù)層 具體實(shí)施例方式
參閱圖1,依據(jù)本發(fā)明發(fā)光二極管制作方法的流程圖，該制作方法包含下
列步驟
首先，如步驟100，配合參閱圖2，提供電路板2及導(dǎo)熱座3。 電路板2包含絕緣板材20、設(shè)于該絕緣板材20的下表面的金屬層21、兩 間隔地設(shè)于該絕緣板材20的上表面的電極層22,以及貫穿該電路板2的上下 表面的以露出發(fā)光二極管芯片的貫穿孔23。該電路板2可釆用具有雙面銅箔的 單層印刷電路板，經(jīng)由對(duì)其中之一的銅箔進(jìn)行上光阻、曝光、顯影、蝕刻，以 及去光阻等制程以制成這些電極層22,并以預(yù)定形狀對(duì)印刷電路板進(jìn)行裁切及 鉆孔而制成。
導(dǎo)熱座3為銅或包含銅等導(dǎo)熱效果佳的金屬材質(zhì)所制成，其形狀大致與該 電路板2相符，且導(dǎo)熱座3的上表面形成有對(duì)應(yīng)貫穿孔23的凹槽31。導(dǎo)熱座3 的制作可利用鑄造或金屬射出成形等方法制得，并且，該導(dǎo)熱座3的上表面電 鍍形成有銀金屬層。
其次，如步驟102，利用印刷方式于該電路板2的金屬層21或?qū)嶙?上 表面的銀金屬層的表面上設(shè)置焊料。本實(shí)施例是以無(wú)鉛錫膏作為焊料。
接著，如步驟104,將該電路板2以其金屬層21結(jié)合于該導(dǎo)熱座3的銀金 屬層上，并借夾治具(圖未示)定位壓合該電路板2及導(dǎo)熱座3,且使該電路 板2的貫穿孔23對(duì)應(yīng)連通該導(dǎo)熱座3的凹槽31。
然后，如步驟106，再以回焊爐(圖未示)對(duì)該電路板2及該導(dǎo)熱座3進(jìn) 行26(TC的回流(reflow)熱處理，借以熔融焊料并將該電路板2以其金屬層 21焊接于該導(dǎo)熱座3的銀金屬層上。
由于錫膏焊料的熱膨脹系數(shù)與電路板2的金屬層21及導(dǎo)熱座3的熱膨脹系數(shù)相近，因此在發(fā)光二極管操作時(shí)，即便受熱也不易劣化而失去黏著效果，可 有效固著電路板2與導(dǎo)熱座3。
接著，如步驟108,配合參閱圖3,將發(fā)光二極管芯片4經(jīng)由該電路板2 的貫穿孔23設(shè)置于該導(dǎo)熱座3的凹槽31內(nèi)，并且，如步驟110,利用打線接 合(wire bonding)方式以兩金屬線5分別電連接發(fā)光二極管芯片4的兩電極至 電路板2的兩電極層22上。
最后，如步驟112，還在該貫穿孔23及凹槽31內(nèi)以點(diǎn)膠(dispense)方式 形成覆蓋該發(fā)光二極管芯片4的保護(hù)層6。保護(hù)層6的材質(zhì)可為環(huán)氧樹脂(epoxy ) 或硅膠(silicone )。此外，保護(hù)層6中還可包含有用以轉(zhuǎn)換發(fā)光二極管芯片4 的光線波長(zhǎng)的熒光材料。
此外，上述本發(fā)明的較佳實(shí)施例的發(fā)光二極管芯片4是釆用兩電極都位于 上表面的形式，并以兩金屬線5分別電連接發(fā)光二極管芯片4的兩電極至電路 板2的兩電極層22上，其中金屬導(dǎo)熱座3僅作為導(dǎo)熱使用。依據(jù)本發(fā)明的另一 較佳實(shí)施例，參閱圖4,也可采用兩電極分別位于上、下表面形式的發(fā)光二極 管芯片4，并將金屬導(dǎo)熱座3兼作為導(dǎo)電使用，使導(dǎo)熱座3與發(fā)光二極管4的 下表面的電極電連接，且電路板2僅需包含一個(gè)電極層22，使電極層22利用 打線接合方式以金屬線5與發(fā)光二極管4的上表面的電極電連接。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于，包含下列步驟a)提供電路板及導(dǎo)熱座，該電路板包含絕緣板材、設(shè)于該絕緣板材的下表面的金屬層、至少一個(gè)設(shè)于該絕緣板材的上表面的電極層，以及貫穿該電路板的貫穿孔；b)在該電路板的金屬層或該導(dǎo)熱座上設(shè)置焊料，并將該電路板以其金屬層焊接于該導(dǎo)熱座上；及c)將發(fā)光二極管芯片經(jīng)由該電路板的貫穿孔設(shè)置于該導(dǎo)熱座上，并以至少一根金屬線將該發(fā)光二極管芯片分別電連接至該電路板的電極層。
2、 如權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于，所述導(dǎo)熱座 為包含銅的金屬材質(zhì)。
3、 如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于，所述導(dǎo)熱座 用以與電路板焊接的表面上還形成有銀金屬層。
4、 如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于，所述金屬層上印刷的錫膏作為焊料。
5、 如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于，在所述步驟 b)與c)之間，還包括如下步驟將所述電路板及導(dǎo)熱座通過(guò)夾治具定位壓合，并對(duì)該電路板及該導(dǎo)熱座進(jìn) 行回流熱處理，將該電路板焊接于該導(dǎo)熱座上。
6、 一種發(fā)光二極管，其特征在于，包含 導(dǎo)熱座；發(fā)光二極管芯片，設(shè)于該導(dǎo)熱座上；電路板，設(shè)于該導(dǎo)熱座上，該電路板包含絕緣板材、設(shè)于該絕緣板材的下 表面且焊接于該導(dǎo)熱座的金屬層、至少一個(gè)設(shè)于該絕緣板材的上表面的電極層， 以及貫穿該電路板以露出該發(fā)光二極管芯片的貫穿孔；及至少一根金屬線，電連接該發(fā)光二極管芯片至該電路板的電極層。
7、 如權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述導(dǎo)熱座為包含銅的 金屬材質(zhì)。
8、 如權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述導(dǎo)熱座于對(duì)應(yīng)該貫穿孔處形成有連通該貫穿孔的凹槽，且該發(fā)光二極管芯片設(shè)置于該凹槽內(nèi)。
9、 如權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述導(dǎo)熱座用以與該電 路板焊接的表面上形成有銀金屬層。
10、 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電路板的金屬層 借錫膏焊接于該導(dǎo)熱座上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管及其制作方法，提供電路板及導(dǎo)熱座，該電路板包含絕緣板材、設(shè)于絕緣板材的下表面的金屬層、至少一個(gè)設(shè)于絕緣板材的上表面的電極層，以及貫穿電路板的貫穿孔；在電路板的金屬層或?qū)嶙显O(shè)置焊料，并將電路板以其金屬層焊接于導(dǎo)熱座上；再將發(fā)光二極管芯片經(jīng)由電路板的貫穿孔設(shè)置于導(dǎo)熱座上，并以金屬線將發(fā)光二極管芯片電連接至電路板的電極層。借焊料與電路板及導(dǎo)熱座的熱膨脹系數(shù)相近，遇熱不易劣化而失去黏著效果，可有效固著電路板與導(dǎo)熱座。
文檔編號(hào)H01L33/00GK101447534SQ20071017818
公開日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2007年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月27日
發(fā)明者林志澤 申請(qǐng)人:林志澤