專利名稱：發(fā)光二極管封裝結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發(fā)光二極管封裝結構，特別涉及一種具有較 佳散熱效杲的發(fā)光二極管封裝結構。
背景技術：
發(fā)光二極管(Light emitting diode, LED)因為利用直接能帶隙 (direct bandgap)發(fā)光，且可以由半導體工藝生產，所以具有高效率 及低成本的優(yōu)點。隨著藍光二極管的研發(fā)成功及功率提高，發(fā)光二極 管在一般照明(general lighting)及背光(backlight)應用方面也逐漸 受到人們的重視。
圖l示出了在美國專利20050274959中公開的一種高功率發(fā)光二 極管封裝，其用以封裝高功率發(fā)光二極管芯片401。如圖1所示，該 高功率發(fā)光二極管封裝主要包含硅基座(silicone submount) 402、散 熱座409及聚光杯413。硅基座402具有凹槽及位于凹槽中的電極(未 標號)。發(fā)光二極管芯片401以覆晶方式安裝在硅基座402的凹槽中， 且經由焊錫414a及414b電連接到凹槽中的電極。凹槽中的電極借由 焊接線412a及412b而連接到位于散熱座409上的外部電極406a及 406b，以與外部電源連接，從而為發(fā)光二極管芯片401提供電力。聚 光杯413安裝在散熱座409上，以使發(fā)光二極管芯片401所發(fā)出的光 線可以集中。
然而上述現(xiàn)有的高功率發(fā)光二極管封裝存在以下缺點發(fā)光二極 管芯片401以覆晶方式安裝在硅基座402的凹槽中，因此發(fā)光二極管 芯片401的熱量不易由焊錫導接至硅基座(silicone submount) 402, 因此散熱座409不易發(fā)揮散熱效果。
實用新型內容
本實用新型的目的在于提供一種具有較佳散熱效果的發(fā)光二極管 封裝結構。
為達到上述目的，本實用新型提供一種發(fā)光二極管封裝結構，其 具有硅基座以及與硅基座結合的導熱板。所述硅基座具有至少一個凹
槽，且每一凹槽內具有反射層、透明絕緣層及金屬凸塊；待封裝的發(fā) 光二極管安置在金屬凸塊上，且發(fā)光二極管的電極在與金屬凸塊相反 的一側。發(fā)光二極管可以借由金屬凸塊而將熱量傳導到硅基座及導熱板。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果在于具有較好的散熱效果。
圖1是現(xiàn)有技術的發(fā)光二極管封裝的側視圖； 圖2是根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施方案的發(fā)光二極管封裝制作方法 的流程圖3A至3J是與圖2的步驟對應的側-亂圖；以及
圖4是根據(jù)圖2的流程圖制成的發(fā)光二極管封裝的側視圖。
附圖中，各標號所代表的部件列表如下
發(fā)光二極管芯片401 外部電極406a ,楊b 焊錫414a ， 414b 散熱座409 凹槽數(shù)組300 光反射層302 金屬凸塊306 保護膠320 聚光杯340 導熱板360 外接電極364
硅基座402 焊接線412a 聚光杯413
412b
硅基座300a 透明絕緣層304 發(fā)光二^l管310 熒光層322 金屬接線312 通孔36具體實施方式
圖2是根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施方案的發(fā)光二極管封裝制作方法 的流程圖，所述方法包含下列步驟。
步驟200 (同時參照圖3A)，在硅晶片上使用非等向性濕蝕刻方 式，制作出具有多個凹槽的凹槽數(shù)組300，其中非等向性濕蝕刻方式 可以用KOH或TMAH (四曱基氫氧化銨)來進行。硅晶片可以選用 外延硅晶片，且非等向性濕蝕刻之后凹槽深度為100-300毫米，凹槽 角度0為15-140度。
步驟202 (同時參照圖3B),在凹槽數(shù)組300上鍍上一層光反射 層302。
步驟204 (同時參照圖3C)，在光反射層302上成長一層透明絕 緣層304。
步驟206 (同時參照圖3D),在每一凹槽數(shù)組300的凹槽中，在 透明絕緣層304上形成金屬凸塊306。金屬凸塊306可以采用舉離法 (Liftoff)或電鍍方式形成于透明絕緣層304上。
步驟208 (同時參照圖3E),將發(fā)光二極管310安置在每一金屬 凸塊306上，且發(fā)光二極管310的陰極及陽極(未圖標)在與金屬凸 塊306相反的一側。發(fā)光二極管310例如可以為氮化鎵系(GaN-based) 藍光發(fā)光二極管，且陰極及陽極都位于藍光發(fā)光二極管的一側。
步驟210,將凹槽中已經安裝好發(fā)光二極管310的凹槽數(shù)組300 切割成硅基座300a，其中每一硅基座300a可以視發(fā)光需求而具有一 個或多個凹槽。
步驟212(同時參照圖3F),將每一硅基座300a安裝在一導熱板 360上。導熱板360可以為印刷電路板(PCB)、銅板或石墨金屬復 合物，且具有對應于發(fā)光二極管310陰極與陽極的外接電極364和多 個通孔362。
步驟214 (同樣參見圖3G),使用打線方法，焊接兩個金屬接線 312,以導通發(fā)光二極管310的電極與導熱板360上的外接電極364。
步驟216 (同時參照圖3G)，在所得結構上加上保護膠320，以 提供平整的上表面。
步驟218 (同時參照圖3H),在所得結構上使用印刷方式，涂布 一層熒光層322。根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施方案，熒光層322是在 黃光室環(huán)境下，使用刮刀將熒光粉溶液涂抹在平整的保護膠320上表 面而成。熒光粉溶液例如可以為硅樹脂(silicone)與YAG黃色熒光 ;盼以100: 13的比例調配而成。所形成的焚光層322厚度為50- 200 微米，且與發(fā)光二極管310的距離約為100微米。
步驟220 (同時參照圖31),在所得結構上安裝一個聚光杯340， 其中聚光杯340可以由透明PC塑料材料或壓克力材料射出成型，且 可以提供3- 120度的發(fā)光角度。
步驟222 (同時參照圖3J),利用導熱板360的通孔362抽氣， 以在聚光杯340所包覆的空間內形成真空環(huán)境。
步驟224,將通孔362封閉。
圖4示出了根據(jù)上述流程制作的高功率發(fā)光二極管封裝。由于發(fā) 光二極管310并非使用覆晶安裝，因此可在發(fā)光二極管310與透明絕 緣層304之間提供一個金屬凸塊306,以增加散熱效果，從而有利于 高功率發(fā)光二極管的操作。使用保護膠320提供平整的上表面后，再 用印刷方式形成熒光層322,因此可以達到均勻的光轉換效果。再者， 聚光杯340及導熱板360之間的內部空間為真空環(huán)境，因此可以避免 光損耗及組件內部的老化(aging )。
綜上所述，本實用新型的發(fā)光二極管封裝結構具有實用性、新穎性 與創(chuàng)造性，且本實用新型的結構也不曾見于同類產品及公開使用過，完 全符合實用新型專利申請的要求。
權利要求1.一種發(fā)光二極管封裝結構，用以封裝發(fā)光二極管芯片，所述封裝結構具有硅基座，其具有至少一個凹槽；反射層，位于所述凹槽的內表面上；透明絕緣層，位于所述反射層上；以及金屬凸塊，位于所述透明絕緣層上；其特征在于，所述發(fā)光二極管芯片安置在所述金屬凸塊上，且所述發(fā)光二極管芯片的電極在與所述金屬凸塊相反的一側。
2. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結構，其特征在于進一步 包含填入所述凹槽內的保護膠，所述保護膠具有平整的上表面。
3. 如權利要求2所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于進一步包含 位于所述保護膠上的焚光粉層。
4. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結構，其特征在于進一步 包含與所述硅基座下表面接合的導熱板。
5. 如權利要求4所述的發(fā)光二極管封裝結構，其特征在于所述導 熱板為印刷電路板、銅板或石墨金屬復合物材料。
6. 如權利要求4所述的發(fā)光二極管封裝結構，其特征在于所述導 熱板具有至少一個通孔。
7. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結構，其特征在于進一步 包含包覆所述硅基座的聚光杯。
8. 如權利要求7所述的發(fā)光二極管封裝結構，其特征在于所述聚光杯的材料為PC塑料或壓克力。
9. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結構，其特征在于所述凹 槽的深度為100-300毫米，所述凹槽的角度為15-140度。
10. 如權利要求3所述的發(fā)光二極管封裝結構，其特征在于所述 熒光粉層為YAG熒光粉層，且其厚度為50-200微米。
專利摘要一種發(fā)光二極管封裝結構，其具有硅基座以及與硅基座結合的導熱板。所述硅基座具有至少一個凹槽，且每一凹槽內具有反射層、透明絕緣層及金屬凸塊；待封裝的發(fā)光二極管安置在金屬凸塊上，且發(fā)光二極管的電極在與金屬凸塊相反的一側。在硅基座的下方設有導熱板，因此發(fā)光二極管可以借由金屬凸塊，而將其熱量傳導到硅基座及導熱板。
文檔編號H01L33/00GK201066695SQ20072014329
公開日2008年5月28日 申請日期2007年5月17日 優(yōu)先權日2007年5月17日
發(fā)明者許弘宗, 龔先進 申請人:兆立光電有限公司