專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)光元件的封裝制程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種發(fā)光元件的封裝制程，特別是指一種用于制造具有發(fā)光二極體晶片的發(fā)光元件制程，該方法能提升產(chǎn)能并降低制造成本，且能使得所制造的發(fā)光元件的發(fā)光效率提升。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有具有發(fā)光二極體晶片的發(fā)光元件的制作，先制作出發(fā)光二極體晶片之后，再將該發(fā)光二極體晶片借接合材料粘固在具有凹部的基座內(nèi)，并借填充材料將該凹部填滿(mǎn)，即完成發(fā)光元件的制作。然而，該發(fā)光二極體晶片必須借其上的電極與外接電路電連接，方能夠發(fā)光，因此，在前述發(fā)光元件的制作過(guò)程，必須在該電極處預(yù)留可以電連接的接點(diǎn)，該項(xiàng)預(yù)留步驟除使得制程形成瓶頸，也造成外接電路時(shí)必須的二次加工作業(yè)。
再者，現(xiàn)有該發(fā)光元件在構(gòu)造上因借該接合材料將發(fā)光二極體晶片粘固，因而，熱傳導(dǎo)會(huì)受限于層體間的接觸界面及各層體不同的熱傳導(dǎo)系數(shù)等因素，直接影響到發(fā)光元件的發(fā)光表現(xiàn)與工作壽命，且，發(fā)光元件發(fā)出的光僅能直接穿過(guò)該填充材料至外界，少部分經(jīng)過(guò)凹部的側(cè)面反射再穿過(guò)該填充體材料至外界，因而，發(fā)光效率并不如預(yù)期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，即在提供一種發(fā)光元件的封裝制程，該制程用于制造具有發(fā)光二極體晶片的發(fā)光元件，可于發(fā)光元件制作過(guò)程將發(fā)光二極體晶片的電極預(yù)先定義且制作，而可減化后期產(chǎn)品組裝的作業(yè)，借以提升產(chǎn)能并降低制造成本。再者，借完全創(chuàng)新的連續(xù)性制程使得所制作出的發(fā)光元件，其發(fā)光效率能夠有效的得到提升。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程，包括電極設(shè)置步驟，定義出正電極及負(fù)電極；發(fā)光體設(shè)置步驟，取具有正電極及負(fù)電極的發(fā)光二極體晶片作為發(fā)光體；及觸接步驟，將所定義的正電極及負(fù)電極與發(fā)光二極體晶片上的正電極及負(fù)電極相連通并結(jié)合一體；以及結(jié)合步驟，將所定義的正電極及負(fù)電極與發(fā)光二極體晶片緊固結(jié)合一體。
依據(jù)上述電極設(shè)置步驟所定義的正電極及負(fù)電極，可直接選定正電極及負(fù)電極材料直接定義出電極，或可選定己具有正電極及負(fù)電極的電極載片，或是于一載片上以網(wǎng)印或類(lèi)似撓性線(xiàn)路板(FPC)的微影蝕刻、沖壓、 一體成型、粘貼、熱壓、噴墨印刷或鐳射活化等方式，于該載片上定義出具有正電極及負(fù)電極，使該載片形成具正電極及負(fù)電極的電極載片。
本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程再一特征，在于進(jìn)一步設(shè)有反射步驟，于結(jié)合步驟后再披覆具有高反射系數(shù)的金屬薄板層。
本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程再一特征，在于進(jìn)一步設(shè)有散熱步驟，于反射步驟后更披覆具有高散熱功能的金屬薄板層。
本發(fā)明的有益效果發(fā)光元件的封裝制程用于制造具有發(fā)光二極體晶片的發(fā)光元件，可于發(fā)光元件制作過(guò)程將發(fā)光二極體晶片的電極預(yù)先定義且制作并與外界的電極連通，而可減化后期產(chǎn)品組裝的作業(yè)，借以提升產(chǎn)能并降低制造成本。再者，借完全創(chuàng)新的連續(xù)性制程使得所制作出的發(fā)光元件，其發(fā)光效率能夠有效的得到提升。
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)預(yù)定目的所采用取的技術(shù)手段及功效，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，相信本發(fā)明的目的、特征與特點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)可由此得到深入且具體的了解，然而附圖僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。


下面結(jié)合附圖，通過(guò)對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述，將使發(fā)明的技
術(shù)方案及其他有益效果顯而易見(jiàn)。附圖中，
圖1為本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程的方塊流程圖；圖2A-F為本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程第一實(shí)施例；圖3A-F為本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程第二實(shí)施例；圖4A-D為本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程第三實(shí)施例；圖5為本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程第四實(shí)施例；圖6A為本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程第五實(shí)施例；及圖6B為本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程第六實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1所示為本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程的方塊流程圖，本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程1包括電極設(shè)置步驟2、發(fā)光體設(shè)置步驟3、觸接步驟4、結(jié)合步驟5、反射步驟6，以及散熱步驟7;其中該電極設(shè)置步驟2可直接選定正電極及負(fù)電極的材料直接定義出電極，或是選定己具有正電極及負(fù)電極的電極載片，或是于一載片(可采用用軟性或硬性材質(zhì))上以網(wǎng)印20(或類(lèi)似FPC的微影蝕刻、沖壓、 一體成型、粘貼、熱壓、噴墨印刷或鐳射活化等方式)于該載片上定義出正電極及負(fù)電極，使該載片形成具有正電極及負(fù)電極的電極載片。該發(fā)光體設(shè)置步驟3，取具有正電極及負(fù)電極的發(fā)光二極體晶片作為發(fā)光體，可采用表面粘著型(Surface Mount Device; SMD)或垂直型(Vertical Type)。該觸接步驟4可采用球格陣列封裝技術(shù)(Ball Grid Array Package; BGA)、或表面粘著技術(shù)(Surface Mount Technology; SMT)、或一般電源線(xiàn)，將所定義的正電極及負(fù)電極與發(fā)光二極體晶片上的正電極及負(fù)電極相連通。該結(jié)合步驟5可采用連續(xù)性壓合并加溫方式或膠合劑，將所定義的正電極及負(fù)電極與發(fā)光二極體晶片緊固結(jié)合一體。該反射步驟6及散熱步驟7，于該結(jié)合步驟5后依序再披覆具有高反射系數(shù)金屬薄板及高熱傳系數(shù)金屬薄板，其中該高反射系數(shù)的金屬薄板可采用金(Au)、銀(Ag)、鎳(Ni)、鉻(Cr)或其組合材料，而該高熱傳系數(shù)金屬薄板可采用銅、金、銀、鎳、錫、鈦、白金、鈀、鎢、鉬、石墨或此等，該兩金屬薄板經(jīng)組合并經(jīng)輥軋、沖壓或壓印等方式壓合，另外該反射步驟6與散熱步驟7可于所定義的正電極及負(fù)電極上涂布負(fù)型光阻(PhotoResist; PR)，再經(jīng)紫外線(xiàn)曝光與顯影(Ultraviolet Radiation; UV)，并經(jīng)蒸鍍?cè)摳叻瓷湎禂?shù)的金屬(Thin Film Deposition)與電鍍?cè)摳邿醾飨禂?shù)金屬以形成反射層與散熱層，借如上諸步驟可制作出電極相互連通，具有發(fā)光二極體晶片的發(fā)光元件。
參閱圖2A-F為本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程第一實(shí)施例，本實(shí)施例中于一載片21上以蝕刻方式定義出正電極22及負(fù)電極23，使該載片21形成具正電極及負(fù)電極的電極載片(即為電極設(shè)置步驟2，參閱圖2A及圖2B;如前所述實(shí)際操作上也可直接選定正電極及負(fù)電極的材料直接定義出電極，或是選定已具有正電極及負(fù)電極的電極載片，而無(wú)須經(jīng)過(guò)蝕刻程序)，另外，選定表面粘著型(SMD)發(fā)光二極體晶片31，其上具有正電極32及負(fù)電極33 (即為發(fā)光體設(shè)置步驟3)，再以球格陣列封裝技術(shù)(BGA)于定義有正電極22及負(fù)電極23的載片21上植上錫球(或可于發(fā)光二極體晶片31的正電極32及負(fù)電極33上植上錫球)，并與該具有正電極32及負(fù)電極33的發(fā)光二極體晶片31相對(duì)接觸，兩者的正電極及負(fù)電極相連通(即為觸接步驟4;參閱圖2C)，再以連續(xù)性方式壓合并加溫使載片21與發(fā)光二極體晶片31緊固結(jié)合一體(結(jié)合步驟5;參閱圖2C)，然后，于己結(jié)合發(fā)光二極體晶片31的載片21上，以適當(dāng)方式涂布負(fù)型光阻(PR)(參閱圖2D)，再經(jīng)紫外線(xiàn)曝光與顯影(UV)定義露出于發(fā)光二極體晶片31頂端(參閱圖2E)，并經(jīng)蒸鍍及電鍍以形成反射層與散熱層(即為反射步驟6及散熱步驟7;參閱圖2F)，而可制作出電極相互連通，具有發(fā)光二極體晶片的發(fā)光元件。如圖2F所示，由本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程所制作出的發(fā)光元件8包括具有正電極及負(fù)電極的電極載片80、發(fā)光體81、觸接層82、結(jié)合層83及反射層84，以及散熱層85，該發(fā)光元件8因電極載片80所采用材質(zhì)的可透光性及反射層84與散熱層85的增設(shè)，而可有效的提升其發(fā)光效率。
參閱圖3A-F為本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程第二實(shí)施例，本實(shí)施例中于一載片21以蝕刻等適合方式定義出正電極22及負(fù)電極23，使該載片21形成具有正電極及負(fù)電極的電極載片(即為電極設(shè)置步驟2，參閱圖3A及圖3B;如前所述實(shí)際操作上也可直接選定正電極及負(fù)電極的材料直接定義出電極，或是選定已具有正電極及負(fù)電極的電極載片，而無(wú)須經(jīng)過(guò)蝕刻程序)，另外，選定表面粘著型(SMD)發(fā)光二極體晶片31，其上具有正電極32及負(fù)電極33 (即為發(fā)光體設(shè)置步驟3)，再以球格陣列封裝技術(shù)(BGA)于定義有正電極22及負(fù)電極23的載片21上植上錫球(或可于發(fā)光二極體晶片31的正電極32及負(fù)電極33上植上錫球)，并與該具有正電極32及負(fù)電極33的發(fā)光二極體晶片31相對(duì)接觸，兩者的正電極及負(fù)電極相連通(即為觸接步驟4;參閱圖3C)，再以連續(xù)性方式壓合并加溫使載片21與發(fā)光二極體晶片31緊固結(jié)合一體(即為結(jié)合步驟5)，再于己結(jié)合發(fā)光二極體晶片31的載片21上，先行定義膠合處， 并局部涂布膠合劑50，如固定膠水(參閱圖3C;也可全面涂膠進(jìn)行，如圖 3D所示)，經(jīng)膠合劑涂布的發(fā)光二極體晶片31與電極載片21，進(jìn)一步借軟性 滾輪90的輥軋壓合(參閱圖3E，實(shí)際操作上也可以沖壓壓合)，將具高反射 系數(shù)的金屬薄板84 (即反光層)及高散熱系數(shù)金屬薄板85 (即散熱層)與發(fā) 光二極體晶片31與電極載片21密合形成具集光效果的光杯(即為反射步驟6 及散熱步驟7;參閱圖3F)，如此，也可制作出電極相互連通，具有發(fā)光二極 體晶片的發(fā)光元件。
圖4A-D為本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程第三實(shí)施例，本實(shí)施例電極設(shè)置步 驟2與發(fā)光體設(shè)置步驟3皆與前述第一、二實(shí)施例相同，而觸接步驟4與結(jié)合 步驟5則以打線(xiàn)上膠方式，即，將發(fā)光二極體晶片31反置于己定義正電極22 及負(fù)電極23的載片21上，且該載片21先行涂布膠合劑50，如固定膠水(參 閱圖4A)，并以電源線(xiàn)40將載片21的正電極22及負(fù)電極23與發(fā)光二極體晶 片31的正電極32及負(fù)電極33相連通(參閱圖4B)，再于載片21的面上涂布 膠合劑50 (參閱圖4C)，經(jīng)膠合劑結(jié)合一體的發(fā)光二極體晶片31與載片21， 進(jìn)一步借軟性滾輪的輥軋壓合(如圖3E的第二實(shí)施例所示，實(shí)際操作上也可 以沖壓壓合)，將該高反射系數(shù)的金屬薄板84 (即反光層)及高散熱系數(shù)金屬 薄板85與發(fā)光二極體晶片31及載片21密合形成具集光效果的光杯(參閱圖 4D)，如此，也可制作出電極相互連通，具有發(fā)光二極體晶片的發(fā)光元件。
再參閱圖5、圖6A及圖6B，為本發(fā)明的發(fā)光元件的封裝制程第四、五、 六實(shí)施例，此三個(gè)實(shí)施例主要的差異主要在于發(fā)光體設(shè)置步驟3選定垂直型
(Vertical Type)發(fā)光二極體晶片31'，其它步驟分別與第一實(shí)施例及第二實(shí)施 例相同。先參閱圖5，其中經(jīng)蝕刻具有正電極及負(fù)電極的載片21，與發(fā)光二極 體晶片31'兩者的正電極及負(fù)電極相連通后(即為觸接步驟4)，再以連續(xù)性方 式壓合并加溫使載片21'與發(fā)光二極體晶片31'緊固結(jié)合一體(結(jié)合步驟5)， 然后，于已結(jié)合發(fā)光二極體晶片31'的載片21'上，以適當(dāng)方式涂布負(fù)型光阻
(PR)，再經(jīng)紫外線(xiàn)曝光與顯影(UV)定義露出于發(fā)光二極體晶片31'頂端， 并經(jīng)蒸鍍及電鍍以形成反射層與散射層(即為反射步驟6及散熱步驟7)，如 此，同樣可制作出電極相互連通，具有發(fā)光二極體晶片的發(fā)光元件。
再如圖6A所示，其中經(jīng)蝕刻具有正電極22，及負(fù)電極23，的載片21'(如前所述實(shí)際操作上也可直接選定正電極及負(fù)電極的材料直接定義出電極，或是選定己具有正電極及負(fù)電極的電極載片，而無(wú)須經(jīng)過(guò)蝕刻程序)與發(fā)光二極體
晶片31'的正電極32，及負(fù)電極33'設(shè)置后，以球格陣列封裝技術(shù)(BGA)于該載片21，上植上錫球(或可于發(fā)光二極體晶片31，的正電極32'及負(fù)電極33，上植上錫球)，并與該具有正電極32'及負(fù)電極33'的發(fā)光二極體晶片31'相對(duì)接觸，兩者的正電極及負(fù)電極相連通，再于己結(jié)合發(fā)光二極體晶片31的載片21'上，先行定義膠合處，并局部涂布膠合劑50'，如固定膠水(也可全面涂膠進(jìn)行，如圖6B所示)，如此，經(jīng)膠合劑結(jié)合一體的發(fā)光二極休晶片31'與載片21'，進(jìn)一步借軟性滾輪的輥軋壓合或沖壓壓合(參閱圖3E)，將該高反射系數(shù)的金屬薄板84'(即反光層)及高散熱系數(shù)金屬薄板85'與發(fā)光二極體晶片31'及載片21'密合形成具集光效果的光杯，如此，也可制作出電極相互連通，具有發(fā)光二極體晶片的發(fā)光元件。
綜上所述，本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程確能達(dá)到發(fā)明目的，符合專(zhuān)利要件，以上所述的僅僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡是依據(jù)本發(fā)明所做的各種修飾與變化都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)光元件的封裝制程，其特征在于，包括電極設(shè)置步驟，定義出正電極及負(fù)電極；發(fā)光體設(shè)置步驟，取具有正電極及負(fù)電極的發(fā)光二極體晶片作為發(fā)光體；及觸接步驟，將所定義正電極及負(fù)電極與發(fā)光二極體晶片上的正電極及負(fù)電極相連通；以及結(jié)合步驟，將所定義正電極及負(fù)電極與發(fā)光二極體晶片緊固結(jié)合一體。
2、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的封裝制程，其特征在于，電極設(shè)置步 驟中所定義出的正電極及負(fù)電極，直接選定正電極及負(fù)電極材料直接定義出電 極，或選定已具有正電極及負(fù)電極的電極載片，或是于一載片上以網(wǎng)印或類(lèi)似 僥性線(xiàn)路板的微影蝕刻、沖壓、 一體成型、粘貼、熱壓、噴墨印刷或鐳射活化 的方式，于該載片上定義出正電極及負(fù)電極，使該載片形成具有正電極及負(fù)電 極的電極載片。
3、 如權(quán)利要求2所述的發(fā)光元件的封裝制程，其特征在于，該電極設(shè)置 步驟中若采用于載片上定義正電極及負(fù)電極，該載片可為軟性或硬性的材質(zhì)。
4、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的封裝制程，其特征在于，進(jìn)一步設(shè)有 反射步驟，于觸接步驟后再披覆具有高反射系數(shù)的金屬薄板層，并經(jīng)輥軋壓合 或沖壓壓合。
5、 如權(quán)利要求4所述的發(fā)光元件的封裝制程，其特征在于，進(jìn)一步設(shè)有 散熱步驟，于反射步驟的高反射系數(shù)的金屬薄板層上更披覆具有高散熱功能的 金屬薄板層，并經(jīng)輥軋壓合或沖壓壓合。
6、 如權(quán)利要求3所述的發(fā)光元件的封裝制程，其特征在于，該電極設(shè)置 步驟以網(wǎng)印、類(lèi)似FPC的微影蝕刻、沖壓、 一體成型、粘貼、熱壓、噴墨印 刷或鐳射活化的方式，于該載片上定義正電極及負(fù)電極。
7、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的封裝制程，其特征在于，該發(fā)光體設(shè) 置步驟所取用的發(fā)光二極體晶片可采用表面粘著型或垂直型。
8、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的封裝制程，其特征在于，該觸接步驟采用球格陣列封裝技術(shù)、表面粘著技術(shù)或一般電源線(xiàn)，使所定義正電極及負(fù)電 極及發(fā)光二極體晶片上的正電極及負(fù)電極相連通。
9、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的封裝制程，其特征在于，該結(jié)合步驟采用連續(xù)性壓合并加溫方式或膠合劑，將所定義正電極及負(fù)電極與發(fā)光二極體晶片緊密結(jié)合一體。
10、 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光元件的封裝制程，其特征在于，該結(jié)合步驟 若采用膠合劑可以局部或全部的涂布將該發(fā)光二極體晶片與所定義正電極及 負(fù)電極與反射、散熱金屬薄板結(jié)合一體。
11、 如權(quán)利要求10所述的發(fā)光元件的封裝制程，其特征在于，經(jīng)膠合劑 涂布的發(fā)光二極體晶片與所定義正電極及負(fù)電極，進(jìn)一步借軟性滾輪的輥軋壓 合或沖壓壓合，將該高反射系數(shù)金屬薄板及高散熱系數(shù)金屬薄板與該發(fā)光二極 體晶片及定義電極密合并形成具集光效果的光杯。
12、 如權(quán)利要求5所述的發(fā)光元件的封裝制程，其特征在于，該反射步驟 與散熱步驟于定義電極上涂布負(fù)型光阻再經(jīng)紫外線(xiàn)曝光與顯影，并經(jīng)蒸鍍或電 鍍?cè)龊褚孕纬筛叻瓷湎禂?shù)的反射層及高散熱系數(shù)的散熱層。
13、 如權(quán)利要求12所述的發(fā)光元件的封裝制程，其特征在于，該反射步 驟與散熱步驟的高反射系數(shù)的反射層可采用金(Au)、銀(Ag)、鎳(Ni)、鉻(Cr) 或其組合材料。
14、 如權(quán)利要求12所述的發(fā)光元件的封裝制程，其特征在于，該散熱層 的構(gòu)成材料是選自于銅、金、銀、鎳、錫、鈦、白金、鈀、鎢、鉬、石墨或此等的組合。
15、 一種依本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程所制作的發(fā)光元件，其特征在于，該發(fā)光元件，包括電極載片，其上具有正電極及負(fù)電極；發(fā)光體，為具有正電極及負(fù)電極的發(fā)光二極體晶片；觸接層，設(shè)置于該電極載片與發(fā)光二極體晶片之間，用于將兩者的正電極 及負(fù)電極電連接一起；以及結(jié)合層，用于將該電極載片與發(fā)光二極體晶片緊密結(jié)合一體。
16、 如權(quán)利要求15所述的發(fā)光元件，其特征在于，進(jìn)一步設(shè)有反射層， 為高反射系數(shù)的金屬薄板層，覆蓋于該結(jié)合層上。
17、 如權(quán)利要求16所述的發(fā)光元件，其特征在于，進(jìn)一步設(shè)有散熱層， 為高散熱系數(shù)的金屬薄板層，覆蓋于該反射層上。
18、 如權(quán)利要求17所述的發(fā)光元件，其特征在于，高反射系數(shù)的金屬薄 板層可采用金(Au)、銀(Ag)、鎳(Ni)、鉻(Cr)或其組合材料。
19、 如權(quán)利要求17所述的發(fā)光元件，其特征在于，該散熱層的構(gòu)成材料 是選自于銅、金、銀、鎳、錫、鈦、白金、鈀、鎢、鉬、石墨或此等的組合。
20、 如權(quán)利要求15所述的發(fā)光元件，其特征在于，該電極載片為軟性或 硬性的材質(zhì)。
21、 如權(quán)利要求15所述的發(fā)光元件，其特征在于，該結(jié)合層采用連續(xù)性 壓合并加溫方式或膠合劑將電極載片及發(fā)光二極體晶片緊密結(jié)合一體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)光元件的封裝制程，包括電極設(shè)置步驟，定義出正電極及負(fù)電極；發(fā)光體設(shè)置步驟，取具有正電極及負(fù)電極的發(fā)光二極體晶片作為發(fā)光體；及觸接步驟，將所定義正電極及負(fù)電極與發(fā)光二極體晶片上的正電極及負(fù)電極相連通并結(jié)合一體；以及結(jié)合步驟，將所定義正電極及負(fù)電極與發(fā)光二極體晶片緊固結(jié)合一體。本發(fā)明發(fā)光元件的封裝制程借上述步驟可于發(fā)光元件制作過(guò)程將發(fā)光二極體晶片的電極預(yù)先與外界的電極連通，而可減化后段產(chǎn)品組裝的作業(yè)，借以提升產(chǎn)能并降低制造成本。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101552311SQ20081008951
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者林恒毅, 許蒼林 申請(qǐng)人:良峰塑膠機(jī)械股份有限公司