專利名稱：可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一發(fā)光裝置的封裝結(jié)構(gòu)。更詳而言，本發(fā)明是將發(fā)光二極管芯片所處的基板結(jié)構(gòu)與含螢光材料的結(jié)構(gòu)分開制作，而成兩個(gè)獨(dú)立件并加測(cè)試分類，并借由選擇性搭配而達(dá)到控制高合格率的目的。
背景技術(shù)：
典型的表面黏著型發(fā)光二極管裝置如圖1所示，是于一基板11上形成一環(huán)狀的塑料反射杯13，其上黏著一發(fā)光二極管晶粒14，此發(fā)光二極管晶粒14借金屬導(dǎo)線架12與基板11電性連接，并借塑料反射杯13將其光線作聚焦與反射的動(dòng)作，環(huán)氧樹脂15包覆此發(fā)光二極管晶粒14，其上涂布一層UV(紫外線)環(huán)氧樹脂16，以黏合一半球型的塑料膠體17。但此常用的表面黏著型發(fā)光二極管裝置在制作時(shí)會(huì)因不同材料間的物理特性而有瑕疵，如位移導(dǎo)致的斷層，另有如臺(tái)灣專利560697號(hào)表面黏著型發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)的常用技術(shù)針對(duì)此缺點(diǎn)加以改良。
如常用技術(shù)圖2所示，其中封裝膠體24直接模鑄在印刷電路板21上，并于額外的膠體黏著其上，故不會(huì)脫落，另有一金屬反射杯23，并于其中設(shè)置有發(fā)光二極管芯片22，借以將光源聚焦與反射。
除上述表面黏著型發(fā)光二極管外，另有支撐型的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，如圖3臺(tái)灣專利564535號(hào)實(shí)施例所示，主體為一承載器30，其中結(jié)構(gòu)包括連接其它元件或電路板的接腳39，而位于容納空間36的發(fā)光二極管芯片32借黏著層38黏著于印刷電路板33上，發(fā)光二極管芯片32借上方的電極37以焊線35連接于接腳39的電極端，此發(fā)光二極管芯片32還包覆一層螢光層34，與外部導(dǎo)光作用的封裝膠體31。
上述圖1、圖2與圖3所示的常用技術(shù)，其中封裝膠體皆為一體成型或是與其它元件結(jié)合封裝于發(fā)光二極管芯片的外部，而發(fā)光二極管芯片上亦會(huì)包覆一螢光層以調(diào)整其顏色，對(duì)于發(fā)光二極管本身有散熱影響壽命的問(wèn)題，雖然已有臺(tái)灣專利552726號(hào)等的常用技術(shù)解決，但是仍會(huì)因封裝制程上的偏差與螢光層材料造成的顏色誤差而形成浪費(fèi)與合格率不高的問(wèn)題。
本發(fā)明鑒于常用技術(shù)的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一于發(fā)光二極管元件上的可替換式螢光元件，此螢光元件為含有螢光材料的元件，因其可替換的特性，故在制程上有極大的彈性，解決常用在封裝后才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題而造成成本損失的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為一種可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，是于發(fā)光二極管制程中，將發(fā)光二極管芯片所處的發(fā)光裝置與覆蓋于芯片上方且含有螢光材料的螢光元件的制程分開，借替換覆蓋其上的螢光元件來(lái)達(dá)到節(jié)省成本、容易替換與可依需要隨時(shí)改變的目的。
該封裝結(jié)構(gòu)包括有一支架；設(shè)置于該支架上的反射杯上；至少一發(fā)光二極管芯片，電性連接該支架；及一螢光元件，可與該發(fā)光二極管芯片分離，設(shè)置于該至少一發(fā)光二極管芯片上方，并為一透光材料。


圖1為常用技術(shù)的表面黏著型發(fā)光二極管裝置；圖2為常用技術(shù)的表面黏著型發(fā)光二極管裝置；圖3為常用技術(shù)的支撐型的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)；圖4為本發(fā)明可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例示意圖；圖5為本發(fā)明可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例示意圖；圖6為本發(fā)明可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)第三實(shí)施例示意圖；圖7為本發(fā)明可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)第四實(shí)施例示意圖；圖8為本發(fā)明可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)第五實(shí)施例示意圖；圖9為本發(fā)明可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)第六實(shí)施例示意圖。
其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下11基板12金屬導(dǎo)線架13塑料反射杯 14發(fā)光二極管晶粒15環(huán)氧樹脂16UV環(huán)氧樹脂17塑料膠體21印刷電路板22發(fā)光二極管芯片 23金屬反射杯
24封裝膠體 31封裝膠體32發(fā)光二極管芯片 33印刷電路板34螢光層 35焊線36容納空間 37電極38黏著層 39接腳40發(fā)光裝置 41a 第一支架41b 第二支架 43反射杯44a 第一導(dǎo)線 44b 第二導(dǎo)線45發(fā)光二極管芯片 46封膠47螢光元件 57螢光元件60發(fā)光裝置 63雙層反射杯67螢光元件 70發(fā)光裝置71接腳 72封裝體73a 第一支架 73b 第二支架74發(fā)光二極管芯片 77螢光元件87螢光元件 90發(fā)光裝置91接腳 93封裝體94發(fā)光二極管芯片 97螢光元件具體實(shí)施方式
本發(fā)明是設(shè)計(jì)一于發(fā)光二極管(LED)元件上的可替換式螢光元件，此螢光元件含有螢光材料，在發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的制程上與發(fā)光裝置等相關(guān)電路區(qū)分為兩部分，可借替換此螢光元件來(lái)決定此發(fā)光二極管的顏色(色溫)，并達(dá)到制程上可置換元件的目的。
請(qǐng)參閱本發(fā)明圖4所示可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例示意圖。圖中所示為一螢光元件47與發(fā)光裝置40的結(jié)合，此例為一表面封裝型(SMD)的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其中電路板49上形成一LED元件的金屬支架(41a，41b)，形成分別連接發(fā)光二極管芯片45兩極的第一支架41a與第二支架41b。其上形成一杯狀，并有聚焦與反射功能的反射杯43，發(fā)光元件的發(fā)光二極管芯片45借此金屬材料的反射杯43連接電路板上其它電路或元件，如附圖中以第一導(dǎo)線44a與第二導(dǎo)線44b分別連接第一支架41a與第二支架41b所屬的正負(fù)極。在此至少一發(fā)光二極管芯片45的上方以封膠46封裝固定，再蓋上一可替換式的螢光元件47，螢光元件47并沒(méi)有包覆此發(fā)光二極管芯片45，其間存有空隙，螢光元件47與本發(fā)明發(fā)光裝置40的連接可為一可移除式結(jié)合技術(shù)連接，如黏膠黏合，或以高周波塑料熔接，或卡榫固定等多種方便可移除的連接技術(shù)。
螢光元件47的上表面、下表面或內(nèi)部摻雜有螢光粉，為一可透光材料，發(fā)光二極管芯片45所射出的光可借調(diào)整螢光元件47內(nèi)螢光粉成分而調(diào)整整體元件亮度或顏色，若以發(fā)出白光為例，發(fā)光二極管芯片45本身為藍(lán)光的發(fā)光二極管，搭配黃色為主的螢光元件47，即可混出白光，更可以其不同的色溫組合來(lái)混出各種所需的色溫。若在制程上若有任何瑕疵，還可更換此可替換式的螢光元件47來(lái)滿足需求，因螢光元件47與發(fā)光二極管芯片45間存在沒(méi)有接觸的空隙，還可有散熱的效果。另外，亦可借于該發(fā)光二極管芯片45附近設(shè)置螢光材料來(lái)調(diào)整此裝置所發(fā)出的光。
圖5為本發(fā)明可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例示意圖，如同圖4所示，本實(shí)施例所示為螢光元件57與發(fā)光裝置40結(jié)合的封裝結(jié)構(gòu)，其中電路板49可為一印刷電路板(PCB)，發(fā)光二極管芯片45以第一導(dǎo)線44a與第二導(dǎo)線44b分別連接第一支架41a與第二支架41b所形成的正負(fù)兩極，并借以電性連接電路板49。其上還形成一金屬材質(zhì)杯狀的反射杯43，發(fā)光二極管芯片45上以封膠46封裝固定，再遮蓋一層可替換式的螢光元件57，此螢光元件57并沒(méi)有包覆此發(fā)光二極管芯片45，而以可移除式的黏著材料連接發(fā)光裝置40，本實(shí)施例的螢光元件57為一中空半球形可透光材料，于螢光元件57表面或內(nèi)部涂布有螢光材料，可使光源穩(wěn)定均勻，發(fā)光二極管芯片45所射出的光可借此調(diào)整螢光元件47內(nèi)螢光粉成分而調(diào)整整體元件的色溫，更可更換此可替換式的螢光元件47來(lái)滿足各樣要求。
圖6為本發(fā)明的第三實(shí)施例，是以一雙層反射杯63作為反射光源與聚焦之用，如同本發(fā)明第一實(shí)施例與第二實(shí)施例所述，此發(fā)光二極管芯片45設(shè)置于第一支架41a與第二支架41b所形成的金屬支架上，再以第一導(dǎo)線44a與第二導(dǎo)線44b連接正負(fù)兩極，發(fā)光二極管芯片45上以封膠46封裝固定，與雙層反射杯63、金屬支架(41a，41b)形成一發(fā)光裝置60，與上覆的可移除式螢光元件67形成兩個(gè)部分，以不同制程制作，借此可移除式且含有螢光材料的螢光元件67達(dá)到各樣組合與可更換的目的。
圖7為本發(fā)明可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)第四實(shí)施例示意圖，圖中所示為一支撐型發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，為一螢光元件77與發(fā)光裝置70的結(jié)合，其中結(jié)構(gòu)包括連接其它元件或是電路板的接腳71，并連接于黏著在第一支架73a與第二支架73b上，主要發(fā)光元件的發(fā)光二極管芯片74兩極(正極、負(fù)極)分別以導(dǎo)線連接接腳71所屬的正負(fù)極，此發(fā)光二極管芯片74設(shè)置于一凹陷的金屬杯狀結(jié)構(gòu)，用以聚光與反射光源，而所處的第一支架73a、第二支架73b與發(fā)光二極管芯片74以一封裝體72包覆，亦將接腳71所連接的電極包覆其內(nèi)，借以固定整體發(fā)光元件。在發(fā)光二極管芯片74上方設(shè)置一螢光元件67，本實(shí)施例所示為一實(shí)心或空心的炮彈型螢光元件(但并不以此為限)，為一可替換式透光材料，以一可移除的結(jié)合技術(shù)結(jié)合在發(fā)光裝置70上，內(nèi)中涂布有所需顏色與亮度的螢光粉成分，此螢光元件67更可為螢光材料本身，借調(diào)整螢光材料成分與濃度即可改變此發(fā)光裝置的亮度與顏色，并且更依實(shí)際需要更換。
圖8為本發(fā)明可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)第五實(shí)施例示意圖，如同圖7所示，為螢光元件87與發(fā)光裝置70的結(jié)合，以可移除式黏著材料相連接，于發(fā)光二極管芯片74與支架73a，73b上方設(shè)置有一實(shí)心或空心的透光螢光元件87，內(nèi)中充滿螢光材料，或涂布內(nèi)表面、外表面，或本身即為一螢光材料，亦可依實(shí)際需要更換為別的形狀或不同的螢光材料與成分。
再請(qǐng)參閱圖9所示的第六實(shí)施例，發(fā)光二極管芯片94設(shè)置于接腳91形成的支架上，分別為正負(fù)兩極，并以導(dǎo)線連接，發(fā)光二極管芯片94與接腳91等結(jié)構(gòu)以封裝體93包覆，形成發(fā)光裝置90。發(fā)光裝置90上設(shè)置一含有螢光材料的螢光元件97，以可移除式黏著技術(shù)相連接，可借以達(dá)到置換方便的目的。
上述多種實(shí)施例是因?yàn)槲灩庠旧砜梢缹?shí)際需求而改變其實(shí)施態(tài)樣，更不以此為限。借本發(fā)明可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，達(dá)到節(jié)省成本、容易替換與可依需要隨時(shí)改變的目的。
綜上所述，本發(fā)明實(shí)為一不可多得的物品，而有效的解決了公知技術(shù)中存在的問(wèn)題。
但是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，并非因此拘限本發(fā)明的專利范圍，凡是運(yùn)用本發(fā)明內(nèi)容所為的等效結(jié)構(gòu)變化同理包含于本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該結(jié)構(gòu)包括一支架，包括分別為一正極與一負(fù)極的一第一支架與一第二支架；一反射杯，設(shè)置于該支架上；至少一發(fā)光二極管芯片，設(shè)置于該反射杯上，并電性連接該支架；及一螢光元件，設(shè)置于該至少一發(fā)光二極管芯片上方，可與該發(fā)光二極管芯片分離，并為一透光材料。
2.如權(quán)利要求1所述的可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該反射杯可為一可反射光源的金屬材料。
3.如權(quán)利要求1所述的可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該螢光元件為一螢光材料。
4.如權(quán)利要求1所述的可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該螢光元件以一可移除式結(jié)合技術(shù)連接而構(gòu)成該封裝結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該可移除式結(jié)合技術(shù)是以黏膠黏合或以高周波塑料熔接或卡榫固定等方法。
6.如權(quán)利要求1所述的可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該發(fā)光二極管芯片以一封膠封裝固定之。
7.一種可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該結(jié)構(gòu)包括一發(fā)光裝置，至少包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管芯片；及一螢光元件，以一可移除式結(jié)合技術(shù)連接于該發(fā)光裝置上方，并為一透光材料。
8.如權(quán)利要求7所述的可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該螢光元件以一可移除式結(jié)合技術(shù)連接該發(fā)光裝置。
9.如權(quán)利要求7所述的可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管芯片分別電性連接至該可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)外部的一電路。
10.如權(quán)利要求7所述的可替換式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該可移除式結(jié)合技術(shù)是以黏膠黏合，或以高周波塑料熔接，或卡榫固定等方法。
全文摘要
本發(fā)明為一種可替換式發(fā)光裝置的封裝結(jié)構(gòu)，其是于發(fā)光裝置制程中，分開制作發(fā)光二極管芯片所處的基板結(jié)構(gòu)與含熒光材料的結(jié)構(gòu)，而成兩個(gè)獨(dú)立件，并加測(cè)試分類。該含熒光材料的元件可依實(shí)際的發(fā)光二極管芯片的波長(zhǎng)特性及所欲產(chǎn)生的發(fā)光顏色而選擇性搭配，如此不僅可精確地混合出所需色溫的發(fā)光裝置，又因兩個(gè)獨(dú)立元件可分別制作及測(cè)試，故可達(dá)控制高合格率的目的。
文檔編號(hào)H01L33/00GK1652357SQ200410003620
公開日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2004年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月5日
發(fā)明者洪詳竣, 賴穆人 申請(qǐng)人:炬鑫科技股份有限公司