專利名稱：表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，特別是關(guān)于一種可多面發(fā)光的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法。
再者，另一制作方式是以導(dǎo)線架(lead frame)作為與發(fā)光二極管芯片電性連接的封裝結(jié)構(gòu)，如圖2所示。而最初的封裝是由導(dǎo)線架(lead frame)32構(gòu)成，該封裝的形式是以承載一發(fā)光二極管芯片10并提供導(dǎo)線以對(duì)外部組件的電子傳輸，此芯片用接合焊線(bonding wire)20連接至導(dǎo)線架32的引腳33，并以封膠40黏封。
亦即傳統(tǒng)的導(dǎo)線架(lead frame)32型式的封裝，是將芯片10經(jīng)由接合焊線(bonding wire)20與導(dǎo)線架32構(gòu)成電性耦合，以做為信號(hào)的傳遞，接著將封裝體加以封膠40，以保護(hù)芯片10與接合焊線(bonding wire)20，避免與外界接觸，達(dá)到保護(hù)功效。同樣地，其厚度至少包括導(dǎo)線架32、發(fā)光二極管芯片10、接合焊線20以及封膠40的厚度。
以上所提出的以印刷電路板或?qū)Ь€架作為發(fā)光二極管芯片基板的作法，是將發(fā)光二極管芯片置放于印刷電路板或?qū)Ь€架的表面上，其整體結(jié)構(gòu)在不論厚度或高度上以及在發(fā)光方向上，均具有改良的空間，以符合輕薄短小的產(chǎn)品趨勢(shì)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種可多面發(fā)光的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)，是將發(fā)光二極管芯片以及接合焊線內(nèi)嵌于印刷電路板中的一鏤空結(jié)構(gòu)，使得發(fā)光二極管芯片的光線可以透過(guò)不同方向發(fā)射，以達(dá)到多面發(fā)光的目的。
因此，為達(dá)上述目的本發(fā)明提供一種表面黏著發(fā)光二極管的封裝，其中包含一基板，該基板具有一內(nèi)嵌部，并具有一第一接墊與一第二接墊，該第一接墊與該第二接墊不連通而成隔離狀態(tài)；一發(fā)光二極管芯片，置于該內(nèi)嵌部中；一接合焊線(bonding wire)，耦合該發(fā)光二極管芯片、該第一接墊與該第二接墊；及一遮蓋物，填充于該內(nèi)嵌部中并覆蓋在該基板的上表面，用以保護(hù)該發(fā)光二極管芯片與該接合焊線(bonding wire)；最后再對(duì)該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)做切割以完成封裝。此實(shí)施例所提供的內(nèi)嵌部為一鏤空結(jié)構(gòu)的內(nèi)嵌部的基板，使得該發(fā)光二極管芯片可以上下發(fā)光。
本發(fā)明的第二較佳實(shí)施例，更包含至少一發(fā)光二極管芯片與多個(gè)接墊或另外獨(dú)立的其它接腳上以形成電性連接。
本發(fā)明的第三較佳實(shí)施例，更包含有一鏤空結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)條型基板，該鏤空凹槽安置有多個(gè)發(fā)光二極管芯片，待該遮蓋物完成后，對(duì)該基板的每一發(fā)光二極管單元予以切割，使得該發(fā)光二極管芯片可以四面發(fā)光。
本發(fā)明提供一種表面黏著發(fā)光二極管的制造方法，至少包含下列步驟提供一基板，該基板具多個(gè)可供接合的接墊與一內(nèi)嵌部，該多個(gè)接墊均為互相不導(dǎo)通的狀態(tài)；內(nèi)嵌至少一個(gè)發(fā)光二極管芯片于該內(nèi)嵌部中；借由一接合焊線耦合該至少一個(gè)發(fā)光二極管芯片與該多個(gè)接墊；填充一遮蓋物于該基板的內(nèi)嵌部中，并覆蓋該發(fā)光二極管芯片及該接合焊線；以及對(duì)該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)切割成分別個(gè)體以完成產(chǎn)出。
本發(fā)明的目的在于以一具有凹槽的基板取代傳統(tǒng)利用印刷電路板(printed circuit board PCB)或?qū)Ь€架(lead frame)作為發(fā)光二極管芯片的基板，借此能夠使發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)更薄，且可降低制造成本，并具有生產(chǎn)容易以及低成本的優(yōu)點(diǎn)。
運(yùn)用本發(fā)明所提供的封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，不僅具有減少整體結(jié)構(gòu)厚度的優(yōu)點(diǎn)，并且突破傳統(tǒng)技術(shù)僅能制造單面發(fā)光二極管的限度，借以制造低厚度與多面發(fā)光的表面黏著發(fā)光二極管。
有關(guān)本發(fā)明的特征與實(shí)作，茲配合圖標(biāo)作最佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下
圖4為本發(fā)明利用具有一鏤空結(jié)構(gòu)的基板作為發(fā)光二極管芯片的基板的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)的第一較佳實(shí)施例的俯視圖；圖5為本發(fā)明利用具有一鏤空結(jié)構(gòu)的基板作為發(fā)光二極管芯片的基板的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)的第二較佳實(shí)施例的俯視圖；圖6為本發(fā)明利用具有鏤空結(jié)構(gòu)的基板作為發(fā)光二極管芯片的基板的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)的第三較佳實(shí)施例的俯視圖；以及圖7為本發(fā)明利用具有鏤空凹槽的長(zhǎng)條型基板作為發(fā)光二極管芯片的基板的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)的第三較佳實(shí)施例的剖面圖。
而發(fā)光二極管具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度、使用壽命長(zhǎng)、亮度高、電光變換效率高及可利用低電壓起作用等優(yōu)點(diǎn)，作為指示燈的用途，以逐漸取代以往鎢絲燈的地位；目前已達(dá)實(shí)用階段的發(fā)光二極管有數(shù)種，各有其優(yōu)點(diǎn)與使用場(chǎng)合，其中一種表面黏著發(fā)光二極管，是一種可將其直接黏合在印刷電路板表面預(yù)定位置成電性連接的發(fā)光二極管，但是隨著電子時(shí)代的來(lái)臨，講求輕薄短小的趨勢(shì)愈來(lái)愈重要，在傳統(tǒng)印刷電路板無(wú)法降低厚度與其成本下，因此一種使用具有凹槽的基板與將芯片放置于開(kāi)該凹槽內(nèi)的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法即為本發(fā)明的主要標(biāo)的。以下以幾個(gè)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明實(shí)際達(dá)成的手段。
圖3為本發(fā)明所提供的第一較佳實(shí)施例，為可以上下兩的方向發(fā)光的的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。依據(jù)本發(fā)明的第一較佳實(shí)施例而言，包含一基板50a，可為金屬基板或非金屬基板，該基板50a的上下層分別包含一導(dǎo)電材料涂布于其上(圖中未示)，用以在接合焊線20與固定發(fā)光二極管芯片10時(shí)，易于焊接而不至于脫落，一般均以金、銀、錫、鉻、鎳或者其合金作為導(dǎo)電材料，由于金較貴，且黃色光的反射效果較差，所以較少被采用。該基板50a具有一內(nèi)嵌部51a，該內(nèi)嵌部51a是為一自該基板50a的上表面所挖掘的一鏤空結(jié)構(gòu)，用以容納芯片10。其該基板外層分別包覆有一第一接墊61與第二接墊62，該第一接墊61與該第二接墊62間是不連通成絕緣隔離狀態(tài)；一接合焊線20，是耦合該發(fā)光二極管芯片10、該第一接墊61與該第二接墊62；一遮蓋物70，是填充于該內(nèi)嵌部51a中，并且覆蓋該發(fā)光二極管芯片10與該接合焊線20，可以用低壓成型的鑄模(modeling)技術(shù)或以封膠(encapsulated)技術(shù)完成該遮蓋物的保護(hù)功能，最后在對(duì)該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)作切割以完成封裝。
圖4為本發(fā)明利用一具有可容納一發(fā)光二極管芯片的內(nèi)嵌部的基板的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)俯視圖，用以顯示該遮蓋物70覆蓋于基板50a上的情形，該發(fā)光二極管芯片10所發(fā)出的光線，是透過(guò)該遮蓋物70而發(fā)射，為雙面(上下兩個(gè)方向)發(fā)光方向的封裝結(jié)構(gòu)。圖中所示的該遮蓋物70為矩型，亦可為一圓形遮蓋物。此外，更可以任何形狀的遮蓋物70，來(lái)達(dá)到本發(fā)明的功效，而非僅以本發(fā)明的實(shí)施例用于限定本發(fā)明的范圍。
圖3與圖4所列的本發(fā)明的第一較佳實(shí)施例，與傳統(tǒng)封裝技術(shù)相較，至少減少發(fā)光二極管芯片10以及接合焊線20的高度，使得整體的封裝結(jié)構(gòu)厚度較傳統(tǒng)技術(shù)為低。
圖5為本發(fā)明的第二較佳實(shí)施例，利用多個(gè)發(fā)光二極管的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)俯視圖。依據(jù)本發(fā)明的第二較佳實(shí)施例而言，包含一基板50b，可為金屬基板或非金屬基板，金屬基板為一導(dǎo)電金屬層，可以是鐵板或銅板，該基板50b的上下層分別包含一導(dǎo)電材料涂布于其上(圖中未示)，用以在接合焊線20與固定發(fā)光二極管芯片10時(shí)，易于焊接而不至于脫落，一般均以金、銀、錫、鉻、鎳或者其合金作為導(dǎo)電材料，由于金較貴，且黃色光的反射效果較差，所以較少被采用。該基板50b具有一內(nèi)嵌部51b，用以容納該發(fā)光二極管芯片，本實(shí)施例為容納三個(gè)發(fā)光二極管芯片(10a、10b、10c)于該內(nèi)嵌部51b中。該基板50b具有多個(gè)接墊(第一接墊61、第二接墊62、第三接墊63、第四接墊64)，該多個(gè)接墊是不連通而成隔離狀態(tài)；將發(fā)光二極管芯片10a、10b、10c，電性連接至該多個(gè)接墊中之一者(例如第一接墊61、第二接墊62、第四接墊64)；接合焊線20a、20b、20c，是耦合該發(fā)光二極管芯片10a、10b、10c與該多個(gè)接墊中的另一者(第三接墊63)，并以點(diǎn)膠方式于該基板表面予以黏封物質(zhì)(圖中未示)覆蓋；及一遮蓋物70，覆蓋于內(nèi)嵌部51b中以及該基板50b的上表面，用以保護(hù)該發(fā)光二極管芯片10a、10b、10c與該接合焊線20a、20b、20c?？梢杂玫蛪撼尚偷蔫T模技術(shù)或以封膠技術(shù)完成該遮蓋物的保護(hù)功能最后在對(duì)該發(fā)光二極管切割已完成封裝。
圖6為本發(fā)明的第三較佳實(shí)施例，利用多個(gè)發(fā)光二極管的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)俯視圖，以達(dá)成多面發(fā)光的目的。依據(jù)本發(fā)明的第三較佳實(shí)施例而言，包含一基板50c，可為長(zhǎng)條型金屬基板或非金屬基板，金屬基板為一導(dǎo)電金屬層，可以是鐵板或銅板，該基板50c的上下層分別包含一導(dǎo)電材料涂布于其上(圖中未示)，用以在接合焊線20與固定發(fā)光二極管芯片10時(shí)，易于焊接而不至于脫落，一般均以金、銀、錫、鉻、鎳或者其合金作為導(dǎo)電材料，由于金較貴，且黃色光的反射效果較差，所以較少被采用。該基板50c具有一鏤空結(jié)構(gòu)51c，用以容納多個(gè)發(fā)光二極管芯片，本實(shí)施例為容納三個(gè)發(fā)光二極管芯片10a、10b、10c于該鏤空結(jié)構(gòu)51c中，該基板50c具有多個(gè)接墊(本實(shí)施例為六個(gè)接墊，分別為第一接墊61、第二接墊62、第三接墊63、第四接墊64、第五接墊65以及第六接墊66)，該多個(gè)接墊是不連通而成隔離狀態(tài)；接合焊線20a、20b以及20c分別耦合該發(fā)光二極管芯片10a與該第一接墊61與第二接墊62接墊、該發(fā)光二極管芯片10b與該第二接墊62與第三接墊63接墊、以及該發(fā)光二極管芯片10c與該第五接墊65與第六接墊66接墊，并以點(diǎn)膠方式于該基板表面予以黏封物質(zhì)(圖中未示)覆蓋；及一遮蓋物(圖中未示)，覆蓋于該鏤空結(jié)構(gòu)51c中以及該基板50c的上表面，用以保護(hù)該發(fā)光二極管芯片10a、10b以及10c與該接合焊線20a、20b以及20c?？梢杂玫蛪撼尚偷蔫T模技術(shù)或以封膠技術(shù)完成該遮蓋物的保護(hù)功能。最后再將上述的結(jié)構(gòu)體以圖中所示的虛線位置予以切割，形成三個(gè)結(jié)構(gòu)體，其切割完成的剖面圖如圖7所示，可以形成四面發(fā)光的結(jié)構(gòu)體，最后在對(duì)該發(fā)光二極管切割已完成封裝。
權(quán)利要求
1.一種表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于至少包含一基板，具有一內(nèi)嵌部與多個(gè)接墊，該多個(gè)接墊間為不相通絕緣隔離狀態(tài)；至少一個(gè)以上的發(fā)光二極管芯片，容納于該內(nèi)嵌部中，使該發(fā)光二極管芯片內(nèi)嵌至該基板內(nèi)；一接合焊線，其耦合該發(fā)光二極管芯片與該多個(gè)接墊；以及一遮蓋物，填充于該內(nèi)嵌部?jī)?nèi)，并覆蓋該發(fā)光二極管芯片及該接合焊線。
2.如權(quán)利要求1所述的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該內(nèi)嵌部是自該基板的上表面掏空的一鏤空結(jié)構(gòu)，使得該發(fā)光二極管芯片可透過(guò)該遮蓋物的不同表面發(fā)光。
3.如權(quán)利要求1所述的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該基板可選自金屬基板與非金屬基板的組合中的任何一種。
4.如權(quán)利要求3所述的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該金屬基板可以選自鐵與銅的組合中的任何一種。
5.如權(quán)利要求1所述的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該基板上下層均分別包含一導(dǎo)電材料涂布其上用以易于焊線接合。
6.如權(quán)利要求5所述的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該導(dǎo)電材料可選自金、銀、錫、鉻、鎳的任何一種或合金。
7.如權(quán)利要求1所述的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該接合焊線更包含以點(diǎn)膠方式于該金屬表面予以黏封物質(zhì)覆蓋。
8.如權(quán)利要求1所述的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該遮蓋物可用鑄模技術(shù)完成。
9.如權(quán)利要求1所述的表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該遮蓋物可用封裝技術(shù)完成。
10.一種表面黏著發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于至少包含下列步驟提供一基板，該基板具多個(gè)可供接合的接墊與一內(nèi)嵌部，該多個(gè)接墊均為互相不導(dǎo)通的狀態(tài)；內(nèi)嵌至少一個(gè)發(fā)光二極管芯片于該內(nèi)嵌部中；借由一接合焊線耦合該至少一個(gè)發(fā)光二極管芯片與該多個(gè)接墊；填充一遮蓋物于該基板的內(nèi)嵌部中，并覆蓋該發(fā)光二極管芯片及該接合焊線；以及對(duì)該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)切割成分別個(gè)體以完成產(chǎn)出。
全文摘要
一種表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，該表面黏著發(fā)光二極管的封裝提供一基板，該基板具有多個(gè)接墊，該多個(gè)接墊間為不相通絕緣隔離狀態(tài)，且該基板具有一內(nèi)嵌部，用以容納至少一發(fā)光二極管芯片；借由一接合焊線耦合該至少一個(gè)發(fā)光二極管芯片與該多個(gè)接墊；填充一遮蓋物在該基板的內(nèi)嵌部中，并覆蓋該接合焊線，用以保護(hù)該發(fā)光二極管芯片與該接合焊線；及對(duì)該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)作切割以完成封裝。本發(fā)明所提供的技術(shù)，可以降低表面黏著發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)的厚度，并且可使發(fā)光二極管透過(guò)遮蓋物的不同表面發(fā)光，以達(dá)到多面發(fā)光的目的。
文檔編號(hào)H01L33/00GK1474462SQ0212764
公開(kāi)日2004年2月11日 申請(qǐng)日期2002年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月6日
發(fā)明者宋文恭 申請(qǐng)人:英屬維爾京群島商鉅星有限公司