專利名稱：發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)與其槽型封裝導(dǎo)線架的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)與其槽型封裝導(dǎo)線架的形成方法，尤其涉及 ー種具有被覆在導(dǎo)線架表面的高反射系數(shù)材料的塑件的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)與其槽型封裝導(dǎo)線架的形成方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著發(fā)光二極管(Light emitting diode, LED)在照明領(lǐng)域上的應(yīng)用，生活中已經(jīng)可以隨處看到各式各樣發(fā)光二極管商品的應(yīng)用，例如以發(fā)光二極管作為交通號(hào)志、機(jī)車尾燈、汽車頭燈、路燈、手電筒或是電子產(chǎn)品的背光源(Backlight)。這些最終制成的產(chǎn)品除了必要的發(fā)光二極管芯片エ藝之外，都必須經(jīng)過一道重要的“封裝”程序。發(fā)光二極管芯片的封裝程序，目的在于提供發(fā)光二極管芯片電、光、以及熱的必要支持。舉例而言，當(dāng)發(fā)光二極管組件長(zhǎng)時(shí)間地暴露在大氣中，會(huì)受到水氣或其它外在環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)影響而老化(age)，造成其特性的衰退。封膠エ藝(encapsulation)用以包覆住發(fā)光二極管芯片，則為ー個(gè)有效隔絕大氣的方法。其次，選用適合的基材(substrate)更可以提供發(fā)光二極管組件足夠的機(jī)械保護(hù)，使得發(fā)光二極管組件的可靠度(reliability)大幅提升。目前常見可用于發(fā)光二極管組件的基材，包括有導(dǎo)線架(lead frame)、金屬基板、 以及低溫共燒陶瓷基板等。然而，眾所周知的是，除了上述之外，發(fā)光二極管芯片在封裝過程后，更被要求必須要能提供良好的發(fā)光效率與發(fā)光亮度，方能達(dá)到較佳的工作效能。一般而言，光學(xué)設(shè)計(jì)也為封裝程序中重要的ー環(huán)，如何通過封裝結(jié)構(gòu)有效地把光線導(dǎo)出是為設(shè)計(jì)上的重點(diǎn)。現(xiàn)有遂有增加金屬導(dǎo)線架暴露的面積的做法，由于發(fā)光二極管芯片發(fā)射出來的光線，主要是通過金屬導(dǎo)線架作為其反射的面積，以將光線導(dǎo)出。因此，當(dāng)暴露出來的金屬導(dǎo)線架面積增加時(shí)，發(fā)光二極管組件自然具有較佳的發(fā)光亮度。然而，值得注意的是，當(dāng)金屬導(dǎo)線架必須暴露出的面積增加的同吋，金屬導(dǎo)線架被封裝用的殼體所覆蓋住的面積，則勢(shì)必相對(duì)地減少。換言之，封裝殼體與金屬導(dǎo)線架之間的密合度將隨著發(fā)光亮度的提高而下降，影響到整體封裝的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。其次，金屬導(dǎo)線架也會(huì)因裸露的面積增加而使其結(jié)構(gòu)也顯脆弱，降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。因此，如何解決現(xiàn)有封裝發(fā)光二極管芯片所產(chǎn)生的問題，并且提供一種兼具高照明亮度以及高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的封裝方法與其封裝結(jié)構(gòu)，實(shí)為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域者目前迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上，本發(fā)明的目的在于提供ー種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)與其槽型封裝導(dǎo)線架的形成方法，藉以解決現(xiàn)有存在的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供ー種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線架的形成方法， 適于形成一槽型封裝導(dǎo)線架。此種形成方法包括步驟覆蓋一光阻于銅材的至少ー表面上；將覆蓋有光阻的銅材置放于一光罩下，并經(jīng)由曝光使得光罩的影像成形于光阻上；移去未鍵結(jié)的光阻；蝕刻未被光阻覆蓋的銅材，以形成穿透銅材的表面的至少ー異徑孔；除去光阻，并且電鍍銅材，以形成一導(dǎo)線架；以及，于該導(dǎo)線架上被覆至少一高反射系數(shù)材料的塑件，且塑件填充異徑孔，以形成槽型封裝導(dǎo)線架。根據(jù)本發(fā)明的ー實(shí)施例，其中異徑孔可以是僅穿透銅材的表面的半蝕刻孔，或者是貫穿銅材的全蝕刻孔。根據(jù)本發(fā)明的ー實(shí)施例，其中塑件的材質(zhì)可以是高反射系數(shù)的環(huán)氧樹脂。根據(jù)本發(fā)明的ー實(shí)施例，其中塑件部分填充于半蝕刻孔。根據(jù)本發(fā)明的ー實(shí)施例，此種形成方法還包括步驟電性連接ー發(fā)光二極管芯片于槽型封裝導(dǎo)線架；以及提供一封膠層封裝發(fā)光二極管芯片與槽型封裝導(dǎo)線架，以形成一發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供ー種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，此種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)包括一發(fā)光二極管芯片、一導(dǎo)線架、至少ー塑件以及一封膠層。導(dǎo)線架具有供發(fā)光 ニ極管芯片設(shè)置的一表面，以及穿透該表面的至少ー異徑孔。塑件是通過填充異徑孔，被覆于導(dǎo)線架上。封膠層用以封裝發(fā)光二極管芯片與導(dǎo)線架，以形成發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)。其中，塑件的材質(zhì)為高反射系數(shù)材料，發(fā)光二極管芯片所發(fā)射出的光線是通過塑件作為其光線的反射面積。根據(jù)本發(fā)明的ー實(shí)施例，其中塑件包括布植于導(dǎo)線架側(cè)邊的擋墻以及配置于導(dǎo)線架中央本體的反射體。本發(fā)明還涉及ー種槽型封裝導(dǎo)線架，包括一導(dǎo)線架以及至少ー塑件。導(dǎo)線架具有穿透其表面的至少ー異徑孔，塑件被覆于導(dǎo)線架上，并且填充異徑孔。其中，塑件的材質(zhì)為高反射系數(shù)材料，塑件部分(partial)且錯(cuò)位地填充于異徑孔，以增加導(dǎo)線架與塑件之間的結(jié)合率，并且防止導(dǎo)線架于其表面的溢膠現(xiàn)象。所以，本發(fā)明提出的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)與其槽型封裝導(dǎo)線架的形成方法，是通過具有高反射系數(shù)材料的塑件，增加發(fā)光二極管芯片射出的光線的反射面積，藉此提高發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的發(fā)光亮度。其次，本發(fā)明提出的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)與其槽型封裝導(dǎo)線架的形成方法，還通過塑件填充導(dǎo)線架上的異徑孔，增加二者之間的密合度。于此，本發(fā)明提出的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)不僅具有較佳的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，還在無形中提升了封裝結(jié)構(gòu)于后續(xù)測(cè)試中的可靠度。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。


圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的形成方法的步驟流程圖；圖2A至圖2H為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，自銅材形成導(dǎo)線架的流程示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4A至圖4D為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，自槽型封裝導(dǎo)線架形成封裝結(jié)構(gòu)的流程示意圖。其中，附圖標(biāo)記
5
10銅材
12上表面
14下表面
20光阻
30光罩
100導(dǎo)線架
102半蝕刻孔
104全蝕刻孔
110槽型封裝導(dǎo)線架
200塑件
202擋墻
204反射體
300發(fā)光二極管芯片
400封膠層
具體實(shí)施例方式以下在實(shí)施方式中詳細(xì)敘述本發(fā)明的詳細(xì)特征以及優(yōu)點(diǎn)，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(shí)施，且根據(jù)本說明書所揭露的內(nèi)容、權(quán)利要求范圍及附圖，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員可輕易地理解本發(fā)明相關(guān)的目的及優(yōu)點(diǎn)。圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的形成方法的步驟流程圖，此種形成方法主要包括以下步驟步驟S102 覆蓋一光阻于銅材的至少ー表面上；步驟S104 將覆蓋有光阻的銅材置放于一光罩下，并經(jīng)由曝光使得該光罩的影像成形于光阻上；步驟S106 移去未鍵結(jié)的光阻；步驟S108 蝕刻未被光阻覆蓋的銅材，以形成穿透銅材的表面的至少ー異徑孔；步驟SllO 除去光阻，并且電鍍銅材，以形成一導(dǎo)線架；步驟S112 于導(dǎo)線架上被覆至少一高反射系數(shù)材料的塑件，且塑件填充異徑孔， 以形成槽型封裝導(dǎo)線架；步驟S114 電性連接發(fā)光二極管芯片于槽型封裝導(dǎo)線架；以及步驟S116 提供一封膠層封裝發(fā)光二極管芯片與槽型封裝導(dǎo)線架，以形成發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)。其中，步驟S102至步驟S112為本發(fā)明提出的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線架的形成方法，其是用以形成圖4A所示的槽型封裝導(dǎo)線架(Cavity f loatingnon-lead frame; 110。本發(fā)明提出的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，可以是但不限于封裝無引腳扁平(Quad Flat Non Leads, QFN)的發(fā)光二極管芯片，此種封裝結(jié)構(gòu)或可稱為槽型封裝結(jié)構(gòu)(Cavity floating non-lead)。本發(fā)明提出的槽型封裝結(jié)構(gòu)不僅可具有較佳的發(fā)光亮度，并可同時(shí)増加其封裝后的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)ー并參閱圖2A至圖2H、圖3與圖4A至圖4D，茲詳細(xì)說明如下。銅材10為發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的基材，其可以是C194的銅(Cu)基板。光阻20覆蓋于銅材10的一上表面12與一下表面14上。其中，光阻20也可選擇性地僅覆蓋于銅材 10的単一表面，光阻20所覆蓋的表面數(shù)量并非用以限定本發(fā)明的發(fā)明范圍。設(shè)計(jì)者當(dāng)可根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品需求，自行決定光阻20覆蓋于銅材10的表面數(shù)量與覆蓋位置。本發(fā)明是以光阻20覆蓋于銅材10的上表面12與下表面14，作為解釋本發(fā)明技術(shù)的ー實(shí)施范例而已。光罩30覆蓋于光阻20之上，換言之，光罩30是完全包覆住銅材10與其上下的光阻20。接著，如圖2D所示，圖2C的結(jié)構(gòu)是曝光于ー紫外線(Ultra-violetlight,UV light) 下，令光罩30的影像成形在光阻20上。其中，光阻20的種類可以是正向光阻 (positive photo-resist)或是負(fù)向光阻(negative photo-resist)，使得光阻 20 中照射到紫外線(或是未照射到紫外線)的部分，可通過顯影液的顯影，而具有與光罩30—致的圖像。接著，請(qǐng)參閱圖2E至圖2H，圖2D的結(jié)構(gòu)續(xù)通過化學(xué)藥劑(例如氯化鐵、氯化銅)， 洗去未進(jìn)行鍵結(jié)反應(yīng)的光阻20。然后，再針對(duì)未被光阻20覆蓋的銅材10進(jìn)行蝕刻步驟， 以形成穿透銅材10的至少ー異徑孔。最后，化學(xué)藥劑再洗去所有覆蓋于銅材10上的光阻 20，并且針對(duì)該裸露出的銅材10進(jìn)行電鍍，以形成如圖3所示的導(dǎo)線架100。值得ー提的是，銅材10上的異徑孔可以是僅穿透銅材10的単一表面的半蝕刻孔 102，或者是完全貫穿銅材10的上表面12與下表面14的全蝕刻孔104。其中，異徑孔的數(shù)量與其配置位置也非用以限定本發(fā)明的發(fā)明范圍，設(shè)計(jì)者可根據(jù)實(shí)際配置的光罩30的位置與光阻20的種類，決定異徑孔是為半蝕刻孔102或是全蝕刻孔104。因此，請(qǐng)參見圖4A，為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的槽型封裝導(dǎo)線架的結(jié)構(gòu)示意圖，其中塑件200是以射出成形(molding)的方式，通過填充該些異徑孔(即半蝕刻孔102與全蝕刻孔104)而被覆于導(dǎo)線架100上。塑件200并不以射出成形的方式為限。于本發(fā)明的其它實(shí)施例中，塑件200也可通過沖壓、軋壓等方式成形于導(dǎo)線架100上。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，塑件200包括有布植于導(dǎo)線架100 ニ側(cè)邊的擋墻202 (barrier)以及配置于導(dǎo)線架100 中央本體上的反射體204。塑件200主要是由高反射系數(shù)的材料制成，舉例而言，該具有高反射系數(shù)的材料可以是但不限于高反射系數(shù)的環(huán)氧樹脂。于此，具有蝕刻異徑孔的導(dǎo)線架 100與被覆于導(dǎo)線架100上的塑件200 —井形成圖4A所示的槽型封裝導(dǎo)線架110。值得注意的是，反射體204中填合半蝕刻孔102的部分，是為部分(partial)且錯(cuò)位地填充于半蝕刻孔102。于此，本發(fā)明提出的槽型封裝導(dǎo)線架110可有效防止導(dǎo)線架100 表面膠體的溢膠現(xiàn)象。其次，塑件200與導(dǎo)線架100之間的異質(zhì)結(jié)合，還可藉此錯(cuò)位且部分填充的關(guān)系，而增加二者之間的結(jié)合率，提高槽型封裝導(dǎo)線架110的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。最后，如圖4B至圖4D所示，發(fā)光二極管芯片300可經(jīng)由打線接合(wirebonding) 或倒裝芯片安裝(flip chip bonding)于槽型封裝導(dǎo)線架110之上，并且通過封膠層400 封裝發(fā)光二極管芯片300與槽型封裝導(dǎo)線架110，再通過切割(saw)之后，形成如圖4D的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)。由于塑件200的材料是為高反射系數(shù)材質(zhì)，因此，發(fā)光二極管芯片300發(fā)射出的光線，除了可通過未被塑件200覆蓋住的導(dǎo)線架100之外，還可通過被覆于導(dǎo)線架100表面上的塑件200作為其光線的反射面積。于此，本發(fā)明提出的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，即通過具有高反射系數(shù)的塑件200，増加其光線的反射面積，以大幅增加發(fā)光二極管的發(fā)光亮度。其次，由于塑件200是填充導(dǎo)線架100上的全蝕刻孔104，因此，本發(fā)明提出的發(fā)光 ニ極管封裝結(jié)構(gòu)還可藉此增強(qiáng)塑件200與導(dǎo)線架100之間的密合度，并且據(jù)以增加發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。除此之外，由于全蝕刻孔104是貫穿導(dǎo)線架100，并且為大致呈彎曲形狀的異徑孔，因此，全蝕刻孔104的內(nèi)面曲徑可有效地延長(zhǎng)外界水氣進(jìn)入封裝體的路徑。藉此，本發(fā)明提出的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，還具有避免水氣滲入的功效，以增加封裝結(jié)構(gòu)的可靠度。本發(fā)明提出的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)與其槽型封裝導(dǎo)線架的形成方法，并不以形成單ー發(fā)光二極管的封裝體結(jié)構(gòu)為限。換言之，本發(fā)明提出的形成方法也可應(yīng)用于陣列制作， 以形成陣列式槽型封裝導(dǎo)線架(Matrix Cavity f loatingnon-lead frame)，并藉此制作多個(gè)發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)(或稱陣列式槽型封裝結(jié)構(gòu))，符合現(xiàn)今市場(chǎng)大量生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)。綜上所述，本發(fā)明提出的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)與其槽型封裝導(dǎo)線架的形成方法， 不僅可有效增加發(fā)光二極管的發(fā)光亮度、達(dá)到防止水氣滲入的目的，更可兼具封裝本體本身良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)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(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線架的形成方法，適于形成一槽型封裝導(dǎo)線架，其特征在于，包括以下步驟覆蓋一光阻于一銅材的至少一表面上；將覆蓋有該光阻的該銅材置放于一光罩下，并經(jīng)由曝光使得該光罩的影像成形于該光阻上；移去未鍵結(jié)的該光阻；蝕刻未被該光阻覆蓋的該銅材，以形成穿透該銅材的該表面的至少一異徑孔；除去該光阻，并且電鍍?cè)撱~材，以形成一導(dǎo)線架；以及于該導(dǎo)線架上被覆至少一高反射系數(shù)材料的塑件，且該塑件系填充該異徑孔，以形成該槽型封裝導(dǎo)線架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線架的形成方法，其特征在于，該異徑孔為僅穿透該銅材的該表面的一半蝕刻孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線架的形成方法，其特征在于，該塑件為部分填充于該半蝕刻孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線架的形成方法，其特征在于，該異徑孔為貫穿該銅材的一全蝕刻孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線架的形成方法，其特征在于，該塑件的材質(zhì)為高反射系數(shù)的環(huán)氧樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線架的形成方法，其特征在于，還包括電性連接一發(fā)光二極管芯片于該槽型封裝導(dǎo)線架；以及提供一封膠層封裝該發(fā)光二極管芯片與該槽型封裝導(dǎo)線架，以形成一發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)。
7.一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一發(fā)光二極管芯片；一導(dǎo)線架，具有供該發(fā)光二極管芯片設(shè)置的一表面，該導(dǎo)線架具有穿透該表面的至少一異徑孔；至少一塑件，被覆于該導(dǎo)線架上，并且填充該異徑孔；以及一封膠層，封裝該發(fā)光二極管芯片與該導(dǎo)線架，以形成該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)；其中，該塑件的材質(zhì)為高反射系數(shù)材料，該發(fā)光二極管芯片發(fā)射出的光線是通過該塑件作為其光線的反射面積。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該塑件包括布植于該導(dǎo)線架側(cè)邊的擋墻以及配置于該導(dǎo)線架中央本體的反射體。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該異徑孔為僅穿透該導(dǎo)線架的該表面的一半蝕刻孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該塑件為部分填充于該半蝕刻孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該異徑孔為貫穿該導(dǎo)線架的一全蝕刻孔。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該塑件的材質(zhì)為高反射系數(shù)的環(huán)氧樹脂。
13.一種槽型封裝導(dǎo)線架，其特征在于，包括一導(dǎo)線架，具有穿透其表面的至少一異徑孔；以及至少一塑件，被覆于該導(dǎo)線架上，并且填充該異徑孔；其中，該塑件的材質(zhì)為高反射系數(shù)材料，該塑件為部分且錯(cuò)位地填充于該異徑孔，以增加該導(dǎo)線架與該塑件之間的結(jié)合率，并且防止該導(dǎo)線架于其表面的溢膠現(xiàn)象。
全文摘要
一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)與其槽型封裝導(dǎo)線架的形成方法，適于封裝一發(fā)光二極管芯片。此種形成方法包括覆蓋光阻于銅材的表面上；經(jīng)由曝光顯影令光罩的影像成形于光阻上；除去未鍵結(jié)的光阻、蝕刻未被光阻覆蓋的銅材、除去剩余的光阻并且電鍍銅材，以形成具有至少一異徑孔的導(dǎo)線架。具有高反射系數(shù)材料的塑件是通過填充異徑孔連接于導(dǎo)線架上，藉此，發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)不僅具有較佳的發(fā)光亮度，更兼具良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)H01L33/54GK102593271SQ20111002115
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者薛川流 申請(qǐng)人:九介企業(yè)股份有限公司