專利名稱：具有高效率側(cè)向發(fā)光效果的發(fā)光二極管芯片的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型有關(guān)于一種發(fā)光二極管芯片的封裝結(jié)構(gòu)，尤指一種具有高效率 側(cè)向發(fā)光效果的發(fā)光二極管芯片的封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
請參閱圖l所示，其為常用發(fā)光二極管的封裝方法的流程圖。由流程圖中 可知，現(xiàn)有發(fā)光二極管的封裝方法，其歩驟包括首先，提供多個封裝完成的發(fā)光二極管(pAckAgedLED) (S800);接著，提供一條狀基板本體(stripped substrAte body)，其上具有-一正極導(dǎo)電軌跡(positive electrode trAce)與--負 極導(dǎo)電軌跡(negAtive electrode trAce) (S802);最后，依序?qū)⒚恳粋€封裝完 成的發(fā)光二極管(pAckAged LED)設(shè)置在該條狀基板本體上，并將每一個封 裝完成的發(fā)光二極管(pAckAged LED)的正、負極端分別電性連接于該條狀 基板本體的正、負極導(dǎo)電軌跡(S804)。然而，關(guān)于上述現(xiàn)有發(fā)光二極管的封裝方法，由于每-一顆封裝完成的發(fā)光 二極管(pAckAged LED)必須先從一整塊發(fā)光二極管封裝切割下來，然后再 以表面粘著技術(shù)(SMT)工藝，將每一顆封裝完成的發(fā)光二極管(pAckAged LED)設(shè)置于該條狀基板本體上，因此無法有效縮短其工藝時間，再者，發(fā)光 時，該等封裝完成的發(fā)光二極管(pAckAgedLED)之間會有暗帶(dArkbAnd) 現(xiàn)象存在，對于使用者視線仍然產(chǎn)生不佳效果。請參閱圖2所示，其為現(xiàn)有發(fā)光二極管應(yīng)用于側(cè)向發(fā)光的示意圖。由圖中 可知，當(dāng)現(xiàn)有的發(fā)光二極管芯片D應(yīng)用于側(cè)向發(fā)光時(例如使用于筆記型 計算機屏幕的導(dǎo)光板M的側(cè)向光源)，由于筆記型計算機屏幕的導(dǎo)光板M非 常薄的關(guān)系，該發(fā)光二極管芯片D的基座SI的長度11則必須相對的縮短。換 言之，由于該基座S1的長度ll太短的關(guān)系，現(xiàn)有的發(fā)光二極管芯片D將無法 得到有效的散熱效果，進而產(chǎn)生發(fā)光二極管芯片D因過熱而燒壞的情形。是以，由上可知，目前現(xiàn)有的發(fā)光二極管的封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)，顯然具有不便與缺失存在，而待加以改善。
因此，本實用新型人有感上述缺失的可改善，且依據(jù)多年來從事此方面 的相關(guān)經(jīng)驗，悉心觀察且研究的，并配合學(xué)理的運用，而提出一種設(shè)計合理且 有效改善上述缺失的本實用新型。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題，在于提供一種具有高效率側(cè)向發(fā)光效果 的發(fā)光二極管芯片的封裝結(jié)構(gòu)。本實用新型的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)在發(fā)光時，形成
一連續(xù)的發(fā)光區(qū)域，而無暗帶(dArkbAnd)及光衰減(decAy)的情況發(fā)生， 并且本實用新型通過芯片直接封裝(Chip On BoArd， COB)工藝并利用壓模 (die mold)的方式，以使得本實用新型可有效地縮短其工藝時間，而能進行 大量生產(chǎn)。再者，本實用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計更適用于各種光源，諸如背光模塊、 裝飾燈條、照明用燈、或是掃描儀光源等應(yīng)用，皆為本實用新型所應(yīng)用的范圍 與產(chǎn)品。
另外，本實用新型的封裝膠體通過特殊模具的壓模過程，以使得本實用新 型的發(fā)光二極管芯片封裝結(jié)構(gòu)于直立的情況下，即可產(chǎn)生側(cè)向發(fā)光的效果，因 此本實用新型不會有散熱不足的情況發(fā)生。換言之，本實用新型不僅可產(chǎn)生側(cè) 向投光的功能，更能顧到應(yīng)用于薄型殼體內(nèi)的散熱效果。
為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本實用新型的其中一種方案，提供一種具有
高效率側(cè)向發(fā)光效果的發(fā)光二極管芯片封裝結(jié)構(gòu)，其包括 一基板單元、 一發(fā) 光單元、 一封裝膠體單元、及一框架單元。
其中，該發(fā)光單元具有多個設(shè)置于該基板單元上的發(fā)光二極管芯片。該封 裝膠體單元具有一覆蓋于該等發(fā)光二極管芯片上的條狀封裝膠體，其中該條狀 封裝膠體的上表面及前表面分別具有一膠體弧面(colloid cAmbered surFAce) 及一膠體出光面(colloid light-exiting surFAce)。該框架單元為一層覆蓋于該 基板單元上并包覆該條狀封裝膠體而只露出該膠體出光面(colloid light-exiting surFAce)的框架層(FrAmelAyer)。
因此，本實用新型的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)于發(fā)光時，形成一連續(xù)的發(fā)光區(qū)域， 而無暗帶(dArk bAnd)及光衰減(decAy)的情況發(fā)生。并且，本實用新型 系通過芯片直接封裝(ChipOnBoArd， COB)工藝并利用壓模(die mold)的方式，以使得本實用新型可有效地縮短其工藝時間，而能進行大量生產(chǎn)。再者， 由于本實用新型的發(fā)光二極管芯片封裝結(jié)構(gòu)于直立的情況下，即可產(chǎn)生側(cè)向發(fā) 光的效果。因此，本實用新型不僅可產(chǎn)生側(cè)向投光的功能，更能顧到應(yīng)用于薄 型殼體內(nèi)的散熱效果。為了能更進一歩了解本實用新型為達成預(yù)定目的所采取的技術(shù)、手段及功 效，請參閱以下有關(guān)本實用新型的詳細說明與附圖，相信本實用新型的目的、 特征與特點，當(dāng)可由此得一深入且具體的了解，然而所附圖式僅提供參考與說 明用，并非用來對本實用新型加以限制。


圖1為現(xiàn)有發(fā)光二極管的封裝方法的流程圖；圖2為現(xiàn)有發(fā)光二極管應(yīng)用于側(cè)向發(fā)光的示意圖；圖3為本實用新型封裝方法的第一實施例的流程圖；圖3a至圖3f分別為本實用新型封裝結(jié)構(gòu)的第一實施例的封裝流程立體示 意圖；圖3A至圖3F分別為本實用新型封裝結(jié)構(gòu)的第一實施例的封裝流程剖面 示意圖；圖4為本實用新型發(fā)光二極管芯片通過覆晶(Flip-chip)的方式達成電性 連接的示意圖；圖5為本實用新型圖3C未灌入封裝膠體前的示意圖；圖6為本實用新型封裝方法的第二實施例的流程圖；圖6a為本實用新型封裝結(jié)構(gòu)的第二實施例的部分封裝流程立體示意圖；圖6A為本實用新型封裝結(jié)構(gòu)的第二實施例的部分封裝流程剖面示意圖；以及圖7為本實用新型發(fā)光二極管芯片的封裝結(jié)構(gòu)應(yīng)用于側(cè)向發(fā)光的示意圖。其中附圖標(biāo)記為發(fā)光二極管芯片 D導(dǎo)光板 M 基座 Sl 長度 11基板單元1基板本體10金屬層10A電木層10B正極導(dǎo)電軌跡11負極導(dǎo)電軌跡12基板單元I,正極導(dǎo)電軌跡ir負極導(dǎo)電軌跡12'橫向發(fā)光二極管芯片排2發(fā)光二極管芯片20正極乂而201負極端202發(fā)光二極管芯片20'正極端2or負極端202'封裝膠體條狀封裝膠體30膠體弧面300膠體前端面301膠體出光面302框架單元4框架層40導(dǎo)線W錫球B第一模具單元Ml第一上模具Mil第一通道M110第一下模具M12凹槽G模具弧面G100模具前端面G101第一模具單元Ml'第一上模具Mil'第一通道M110'第一下模具M12'模具弧面G100'模具前端面 G101'第二模具單元 M2第二上模具 M21第二通道 M210第二下模具 M22光棒 Ll發(fā)光二極管芯片 D導(dǎo)光板 M基座 S2長度 1具體實施方式
請參閱圖3、圖3a至圖3f、及圖3A至圖3F所示，本實用新型的第-一實 施例提供一種具有高效率側(cè)向發(fā)光效果的發(fā)光二極管芯片的封裝方法，其包括 下列步驟首先，請配合圖3a及圖3A所示，提供一基板單元l，其具有一基板本體 (substrAte body) 10、及分別形成于該基板本體10上的多個正極導(dǎo)電軌跡 (positive electrode trAce) 11與多個負極導(dǎo)電軌跡(negAtive electrode trAce) 12 (S100)。其中，該基板本體10包括一金屬層(metAllAyer) IOA及一成形在該金 屬層10A上的電木層(bAkelitelAyer) 10B (如圖3A及圖3A所示)。再者， 依不同的設(shè)計需求，該基板單元10可為一印刷電路板(PCB)、 一軟基板(Flexible substrAte)、 一鋁基板(Aluminum substrAte) 、 一P甸瓷基t及(cerAmic substrAte)、或一銅基板(copper substrAte)。此夕卜，該正、負極導(dǎo)電軌跡ll、 12可采用鋁線路(Aluminum circuit)或銀線路(silver circuit)，并且該正、 負極導(dǎo)電軌跡ll、 12的布局(lAyout)可隨著不同的需要而有所改變。接著，請配合第三b圖及第三B圖所示，通過矩陣(mAtrix)的方式，分 別電性連接地設(shè)置多個發(fā)光二極管芯片20于該基板本體10上，以形成多排橫 向發(fā)光二極管芯片排(trAnsverse LED chip row) 2，其中每一個發(fā)光二極管芯 片20具有分別電性連接于該基板單元的正、負極導(dǎo)電軌跡ll、 12的一正極端(positive electrode side) 201與一負極端(negAtive electrode side) 202 (S102)。此外，以本實用新型的第一實施例而言，每一個發(fā)光二極管芯片20的正、負極端201、 202通過兩相對應(yīng)的導(dǎo)線W并以打線(wire-bounding)的方式， 以與該基板單元l的正、負極導(dǎo)電軌跡ll、 12產(chǎn)生電性連接。再者，每一排 橫向發(fā)光二極管芯片排(trAnsverse LED chip row) 2以一直線的排列方式設(shè)置 于該基板單元1的基板本體10上，并且每一個發(fā)光二極管芯片20可為一藍色 發(fā)光二極管芯片(blue LED)。當(dāng)然，上述該等發(fā)光二極管芯片20的電性連接方式非用以限定本實用新 型，例如請參閱圖4所示(本實用新型發(fā)光二極管芯片通過覆晶的方式達成 電性連接的示意圖)，每一個發(fā)光二極管芯片20'的正、負極端201' 、 202 '通過多個相對應(yīng)的錫球B并以覆晶(Flip-chip)的方式，以與該基板單元l '的正、負極導(dǎo)電軌跡ll' 、 12'產(chǎn)生電性連接。然后，請配合圖3c、圖3C及圖5所示，通過一第一模具單元(Firstmold unit) M，將一封裝膠體(pAckAge colloid) 3縱向灘(longitudinAlly)覆蓋 在所有橫向發(fā)光二極管芯片排(kmgitudinAl LED chip row) 2上，其中該封裝 膠體3的上表面具有多個相對應(yīng)該等橫向發(fā)光二極管芯片排2的膠體弧面 (colloid cAmbered surFAce) 300，并且該封裝膠體3具有多個設(shè)置于該等相 對應(yīng)膠體弧面(colloid cAmbered surFAce) 300前端的膠體前端面(colloid lAterAl surFAce) 301 (S104)。其中，該第一模具單元M1由一第一上模具(First upper mold) Mll及一 用于承載該基板本體10的第一下模具(First lower mold) M12所組成，并且 該第一上模具Mll具有第一通道(FirstchAnnd)MllO，其中該第一通道MllO 具有多個凹槽(concAve groove) G，而每一個凹槽G的上表面及前表面分別 具有一個相對應(yīng)該膠體弧面(colloid cAmbered surFAce) 300的模具弧面(mold cAmbered surFAce)G100及一個相對應(yīng)該膠體前端面(colloid lAterAl surFAce) 301的模具前端面(mold lAterAl surFAce) G101。再者，該封裝膠體3可依據(jù) 不同的使用需求，而選擇為由一硅膠(silicon)與一熒光粉(Fluorescent powder) 所混合幵鄉(xiāng)成的熒光膠體(Fluorescent resin)、或由一環(huán)氧樹月旨(epoxy)與一 熒光粉(Fluorescentpowder)所混合形成的熒光膠體(Fluorescent resin)。緊接著，請配合圖3d及圖3D所示，沿著每兩個縱向發(fā)光二極管芯片20 之間，橫向地(trAnsversely)切割該封裝膠體3，以形成多個彼此分開地覆蓋于每一排橫向發(fā)光二極管芯片排2上的條狀封裝膠體30，其中每一個條狀封裝膠體30的上表面為該膠體弧面(colloid cAmbered surFAce) 300，并且每一 個條狀封裝膠體30具有一形成于該膠體弧面300前端的膠體出光面(colloid light-exiting surFAce) 302 (S106)。然后，請配合圖3 e及圖3E所示，通過一第二模具單元(second mold unit) M2，將一框架單元4覆蓋于該基板本體10及該等條狀封裝膠體30上并且填 充于每二個條狀封裝膠體30之間(S108)。其中，該第二模具單元M2由一 第二上模具(second upper mold) M21及一用于承載該基板本體10的第二下 模具(second lower mold) M22所組成，并且該第二上模具M21具有一條相 對應(yīng)該框架單元4的第二信道(second chAnnel) M210，此外該第二通道M210 的尺寸系與該框架單元4的尺寸相同。.最后，請再參閱圖3e，并配合圖3f及圖3F所示，沿著每兩個縱向發(fā)光 二極管芯片20之間，橫向地(trAnsversely)切割該框架單元4及該基板本體 10，以形成多條光棒(light bAr) Ll，并且使得該框架單元4被切割成多個 分別只讓每一條光棒L1上的條狀封裝膠體30的膠體出光面(colloid light-exiting surFAce) 302露出的框架層40 (S110)。其中，該等框架層40 可為不透光框架層(opAque FrAme 1 Ayer)，例如白色框架層(white FrAme lAyer)。請參閱圖6、圖6a、及圖6A所示，第二實施例的步驟「S200至S202」 及「S206至S210」分別與第一實施例的步驟「S100至S102」及「S106至S110」相同。再者，于歩驟S202與S206之間，本實用新型的第二實施例更進一步包括 首先，請參閱圖6a及圖6A所示，通過一第一模具單元(First mold unit) Ml '，將多個條狀封裝膠體30橫向地(trAnsversely)分別覆蓋該等橫向發(fā)光二 極管芯片排(longitudinAl LED chip row) 2上，其中每一個條狀封裝膠體30 之上表面具有一膠體弧面(colloid cAmbered surFAce) 300，并且每一個條狀 封裝膠體3的側(cè)表面具有一形成于該膠體弧面300前端的膠體出光面(colloid light-exiting surFAce) 302 (S206)。其中，該第一模具單元M1'由一第一上模具(First upper mold) Mil' 及一用于承載該基板本體10的第一下模具(First lower mold) M12'所組成，并且該第一上模具M11'具有多個第一通道(FirstchAnnel) M110'，其中每 —一個第一通道m(xù)i 10'的上表面及前表面分別具有一個相對應(yīng)該膠體弧面(colloid cAmberedsurFAce) 300的模具弧面(mold cAmbered surFAce) G100 '及一個相對應(yīng)該膠體前端面(colloid 1AterAl surFAce) 302的模具前端面(mold 1AterAlsurFAce) G101'，并且每一個第一通道Ml 10'的尺寸與每一 個條狀封裝膠體30的尺寸相同。請參閱圖7所示，其為本實用新型發(fā)光二極管芯片的封裝結(jié)構(gòu)應(yīng)用于側(cè)向 發(fā)光的示意圖。由圖中可知，當(dāng)本實用新型的發(fā)光二極管芯片D應(yīng)用于側(cè)向 發(fā)光時(例如使用于筆記型計算機屏幕的導(dǎo)光板M的側(cè)向光源)，該發(fā)光 二極管芯片D的基座S2的長度12可依散熱的需要而加長(不像現(xiàn)有一樣受導(dǎo) 光板M厚度的限制)。換言之，由于該基座S2的長度12可依散熱的需要而 加長，因此本實用新型的發(fā)光二極管芯片D將可得到有效的散熱效果，進而 可避免發(fā)光二極管芯片D因過熱而燒壞的情形。綜上所述，本實用新型的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)于發(fā)光時，形成一連續(xù)的發(fā)光區(qū) 域，而無暗帶(dArk bAnd)及光衰減(decAy)的情況發(fā)生，并且本實用新 型通過芯片直接封裝(ChipOnBoArd， COB)工藝并利用壓模(diemold)的 方式，以使得本實用新型可有效地縮短其工藝吋間，而能進行大量生產(chǎn)。再者，: 由于本實用新型的發(fā)光二極管芯片封裝結(jié)構(gòu)于直立的情況下，即可產(chǎn)生側(cè)向發(fā) 光的效果。因此，本實用新型不僅可產(chǎn)生側(cè)向投光的功能，更能顧到應(yīng)用于薄 型殼體內(nèi)的散熱效果。雖然本實用新型已以一較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本實用新 型，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng) 可根據(jù)本實用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng) 屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求1、一種具有高效率側(cè)向發(fā)光效果的發(fā)光二極管芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一基板單元，其具有一基板本體、及分別形成于該基板本體上的一正極導(dǎo)電軌跡與一負極導(dǎo)電軌跡；一發(fā)光單元，其具有多個設(shè)置于該基板單元上的發(fā)光二極管芯片，其中每一個發(fā)光二極管芯片具有分別電性連接于該基板單元的正、負極導(dǎo)電軌跡的一正極端與一負極端；一封裝膠體單元，其具有一覆蓋于該等發(fā)光二極管芯片上的條狀封裝膠體，其中該條狀封裝膠體的上表面及前表面分別具有一膠體弧面及一膠體出光面；以及一框架單元，其為一層覆蓋于該基板單元上并包覆該條狀封裝膠體而只露出該膠體出光面的框架層。
2、 如權(quán)利要求1所述的具有高效率側(cè)向發(fā)光效果的發(fā)光二極管芯片封裝 結(jié)構(gòu)，其特征在于該基板單元為一印刷電路板、 一軟基板、 一鋁基板、 一陶 瓷基板、或一銅基板。
3、 如權(quán)利要求1所述的具有高效率側(cè)向發(fā)光效果的發(fā)光二極管芯片封裝 結(jié)構(gòu)，其特征在于該基板本體包括一金屬層及一成形在該金屬層上的電木層。
4、 如權(quán)利要求1所述的具有高效率側(cè)向發(fā)光效果的發(fā)光二極管芯片封裝 結(jié)構(gòu)，其特征在于該正、負極導(dǎo)電軌跡為鋁線路或銀線路。
5 、如權(quán)利要求1所述的具有高效率側(cè)向發(fā)光效果的發(fā)光二極管芯片封裝 結(jié)構(gòu)，其特征在于每一個發(fā)光二極管芯片的正、負極端通過兩相對應(yīng)的導(dǎo)線 并以打線的方式，以與該正、負極導(dǎo)電軌跡產(chǎn)生電性連接。
6 、如權(quán)利要求1所述的具有高效率惻向發(fā)光效果的發(fā)光二極管芯片封裝 結(jié)構(gòu)，其特征在于每一個發(fā)光二極管芯片的正、負極端通過多個相對應(yīng)的錫 球并以覆晶的方式，以與該正、負極導(dǎo)電軌跡產(chǎn)生電性連接。
7 、如權(quán)利要求1所述的具有高效率側(cè)向發(fā)光效果的發(fā)光二極管芯片封裝 結(jié)構(gòu)，其特征在于該等發(fā)光二極管芯片系以一直線或多條直線的排列方式設(shè) 置于該基板單元上。
8、如權(quán)利要求1所述的具有高效率側(cè)向發(fā)光效果的發(fā)光二極管芯片封裝 結(jié)構(gòu)，其特征在于該框架層為不透光框架層。
專利摘要本實用新型公開了一種具有高效率側(cè)向發(fā)光效果的發(fā)光二極管芯片封裝結(jié)構(gòu)，其包括一基板單元、一發(fā)光單元、一封裝膠體單元、及一框架單元。其中，該發(fā)光單元具有多個設(shè)置于該基板單元上的發(fā)光二極管芯片。該封裝膠體單元具有一覆蓋于該等發(fā)光二極管芯片上的條狀封裝膠體，其中該條狀封裝膠體的上表面及前表面分別具有一膠體弧面及一膠體出光面。該框架單元為一層覆蓋于該基板單元上并包覆該條狀封裝膠體而只露出該膠體出光面的框架層。
文檔編號H01L25/075GK201222498SQ20082000523
公開日2009年4月15日 申請日期2008年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者吳文逵, 巫世裕, 汪秉龍 申請人:宏齊科技股份有限公司