專利名稱:封裝體、發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)及封裝體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管,特別是涉及一種發(fā)光二極管的封裝改良結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
在封裝發(fā)光二極管時,通常將含有熒光粉的環(huán)氧樹脂直接涂覆在發(fā)光二極管晶粒上。然而,覆蓋在發(fā)光二極管晶粒上的環(huán)氧樹脂厚薄不一,熒光粉難以均勻混合于環(huán)氧樹脂上,導(dǎo)致發(fā)光二極管晶粒所產(chǎn)生的光線透過時產(chǎn)生色差。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,有必要提供一種熒光粉分布均勻的封裝體、發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)及封裝體制造方法。一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu),包括基板、發(fā)光二極管晶粒及封裝體,發(fā)光二極管晶粒固定于基板上,封裝體罩設(shè)于發(fā)光二極管晶粒之上,該封裝體包括第一封裝體、第二封裝體及含有熒光粉的透明膠體層,第二封裝體內(nèi)開設(shè)凹陷,第一封裝體收容于該第二封裝體的凹陷內(nèi)并與第二封裝體相互間隔形成間隙,透明膠體層填充于該間隙內(nèi),第一封裝體罩設(shè)發(fā)光二極管晶粒。一種用于發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的封裝體,包括第一封裝體、第二封裝體及含有熒光粉的透明膠體層,第二封裝體內(nèi)開設(shè)凹陷,第一封裝體收容于該第二封裝體的凹陷內(nèi),第一封裝體與第二封裝體相互間隔形成間隙,透明膠體層填充于該間隙內(nèi)。一種封裝體的制造方法,包括以下步驟提供第一封裝體及第二封裝體,該第二封裝體內(nèi)開設(shè)凹陷;將第一封裝體置入第二封裝體的凹陷內(nèi),第一封裝體與第二封裝體相互間隔形成間隙;提供液態(tài)的透明膠體,透明膠體內(nèi)含有熒光粉,將液態(tài)的透明膠體注入第一封裝體與第二封裝體之間的間隙內(nèi);固化透明膠體。發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的含有熒光粉的透明膠體層夾設(shè)于第一封裝體與第二封裝體之間,熒光粉分布均勻,整個發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的出光均勻且色差較少。下面參照附圖,結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
圖1為本發(fā)明實(shí)施方式中的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖2為圖1中封裝體的仰視圖。圖3為本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中向封裝體注入液態(tài)透明膠體的剖面示意圖。圖4為本發(fā)明又一較佳實(shí)施方式中的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。主要元件符號說明發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)10、20基板11,21第一表面110、210
第二表面111、211第一導(dǎo)電柱112第二導(dǎo)電柱113第一定位孔114第二定位孔115第一焊墊116、216第二焊墊117、217發(fā)光二極管晶粒12、22第一電極121、135、221第二電極122、136、222第一封裝體13、23第二導(dǎo)電凸塊130第一安裝面131、231第一出光面132、232收容槽133,233第一入光面134、234第一透明導(dǎo)電層137第二透明導(dǎo)電層138第一導(dǎo)電凸塊139第一絕緣層141第二絕緣層142空隙15、25密封材料16、26封裝體17、27間隙171、271透明膠體層172、272安裝面173、273透明膠體174安裝臺175入口176排氣口177平面178第二封裝體18、28第二安裝面181J81第二出光面182J82凹陷183、283第二入光面184J84導(dǎo)電柱212定位孔214
5CN 102456804 A說明書3/6 電極235透明導(dǎo)電層237導(dǎo)電凸塊239絕緣層24具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖,對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參閱圖1,本發(fā)明實(shí)施方式提供的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)10包括基板11、發(fā)光二極管晶粒12及封裝體17。所述基板11由絕緣材料制成。基板11包括相對設(shè)置的第一表面110及第二表面 111,基板11上開設(shè)第一定位孔114及第二定位孔115,第一定位孔114及第二定位孔115 分別貫穿第一表面110及第二表面111,基板11的第二表面111上分別于第一定位孔114 及第二定位孔115處設(shè)置第一焊墊116及第二焊墊117。發(fā)光二極管晶粒12包括第二電極122及第一電極121,第二電極122及第一電極 121均位于發(fā)光二極管晶粒12的同一側(cè),在本實(shí)施方式中,第二電極122及第一電極121均位于發(fā)光二極管晶粒12的頂端。發(fā)光二極管晶粒12的底端固定于基板11的第一表面110 上。封裝體17由透明材料或者半透明材料制成。該封裝體17包括第一封裝體13、第二封裝體18及含有熒光粉的透明膠體層172。第二封裝體18具有第二出光面182及第二安裝面181,第二出光面182為光滑的曲面,其位于第二封裝體18的頂端,第二安裝面181為水平面,其位于第二封裝體1底端。第二安裝面181開設(shè)凹陷183,第二封裝體18于該凹陷183內(nèi)形成第二入光面184。第一封裝體13具有第一出光面132及第一安裝面131,第一出光面132為光滑的曲面,其位于第一封裝體13的頂端,第一安裝面131為水平面,其位于第一封裝體13的底端。第一安裝面131開設(shè)收容槽133,第一封裝體13于收容槽133內(nèi)形成第一入光面134。第一封裝體13收容于第二封裝體17的凹陷183內(nèi),第一出光面132朝向第二入光面184并與第二入光面184相互間隔形成厚度均等的間隙171,透明膠體層172填充于間隙171內(nèi),第一安裝面131與第二安裝面181在同一個水平面上且共同形成整個封裝體17 的安裝面173。請一并參閱圖2,透明膠體層172呈殼狀,其厚度均等,透明膠體層172的底面為封閉的圓環(huán)并環(huán)繞發(fā)光二極管晶粒12。第一出光面132及第二入光面184的形狀共同決定間隙171的形狀及透明膠體層172的形狀。在其他實(shí)施方式中,透明膠體層172的底面可以為首尾相連且環(huán)繞發(fā)光二極管晶粒12的其他封閉形狀,例如矩形、橢圓形等。封裝體17上形成第一電極135、第二電極136、第一透明導(dǎo)電層137、第二透明導(dǎo)電層138、第一導(dǎo)電凸塊139及第二導(dǎo)電凸塊130,其中,第一電極135及第二電極136位于第一入光面134,第一導(dǎo)電凸塊139及第二導(dǎo)電凸塊130位于安裝面173上,第一透明導(dǎo)電層137連接于第一電極135與第一導(dǎo)電凸塊139之間,第二透明導(dǎo)電層138連接于第二電極136與第二導(dǎo)電凸塊130之間。第一透明導(dǎo)電層137與第二透明導(dǎo)電層138的材料采用透明金屬、銦錫金屬氧化物或者碳納米管薄膜其中一種,第一透明導(dǎo)電層137與第二透明導(dǎo)電層138可采用電鍍、化鍍、濺鍍、電子束或者蒸鍍等方法形成于封裝體17上。
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封裝體17的安裝面173位于基板11的第一表面110之上,封裝體17的第一導(dǎo)電凸塊139插入基板11的第一定位孔114,封裝體17的第二導(dǎo)電凸塊130插入基板11的第二定位孔115。優(yōu)選地,封裝體17的安裝面173與基板11的第一表面110之間外圍涂覆密封材料16以將發(fā)光二極管晶粒12與外界隔離?;?1的第一定位孔114及第二定位孔115內(nèi)分別填充導(dǎo)電材料以分別形成第一導(dǎo)電柱112及第二導(dǎo)電柱113,封裝體17的第一導(dǎo)電凸塊139通過第一導(dǎo)電柱112與基板11的第一焊墊116電連接,封裝體17的第二導(dǎo)電凸塊130通過第二導(dǎo)電柱113與基板 11的第二焊墊117電連接。發(fā)光二極管晶粒12位于第一封裝體13的收容槽133內(nèi),發(fā)光二極管晶粒12的第二電極122及第一電極121朝向第一封裝體13,第一封裝體13的第一入光面134罩設(shè)于發(fā)光二極管晶粒12之上,發(fā)光二極管晶粒12與第一封裝體13間隔形成空隙15。封裝體17 的第一電極135正對并連接發(fā)光二極管晶粒12的第一電極121,封裝體17的第二電極136 正對并連接發(fā)光二極管晶粒12的第二電極122。封裝體17的第一電極135與發(fā)光二極管晶粒12的第一電極121采用共晶結(jié)合連接,封裝體17的第二電極136與發(fā)光二極管晶粒 12的第二電極122采用共晶結(jié)合連接。優(yōu)選的,第一透明導(dǎo)電層137與發(fā)光二極管晶粒12 之間設(shè)置第一絕緣層141,第二透明導(dǎo)電層138與發(fā)光二極管晶粒12之間設(shè)置第二絕緣層 142。發(fā)光二極管晶粒12發(fā)出的光線依次透過第一封裝體13、透明膠體層172以及第二封裝體18,最終經(jīng)由第二封裝體18的第二出光面182射出。透明膠體層172厚度均等的夾設(shè)于第一封裝體13與第二封裝體18之間,熒光粉亦均勻分布,整個發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu) 10的出光均勻且色差較少。進(jìn)一步而言,熒光粉遠(yuǎn)離發(fā)光二極管晶粒12,熒光粉接收的熱量相對較少,其使用壽命相對較長。更進(jìn)一步而言,封裝體17的安裝面173為水平面,有利于封裝體17上直接形成第一透明導(dǎo)電層137及第二透明導(dǎo)電層138等,且第一電極135直接與發(fā)光二極管晶粒12的第一電極121連接,第二電極136直接與發(fā)光二極管晶粒12的第二電極122連接,無需打金線,降低制造成本,且避免金線在使用過程中脫落,以提高發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)10的穩(wěn)定性。請一并參閱圖3,本發(fā)明實(shí)施方式提供的一種封裝體制造方法包括以下幾個步驟提供第一封裝體13及第二封裝體18,該第二封裝體18內(nèi)開設(shè)凹陷183。將第一封裝體13置入第二封裝體18的凹陷183內(nèi),第一封裝體13與第二封裝體 18相互間隔形成間隙171。具體而言,提供安裝臺175,安裝臺175上開設(shè)入口 176,將第一封裝體13置于安裝臺175的平面178上,將第二封裝體18置于安裝臺175的平面178且第一封裝體13位于第二封裝體18的凹陷183內(nèi),第一封裝體13與第二封裝體18相互間隔形成間隙171,第一封裝體13的第一安裝面131與第二封裝體18的第二安裝面181 —并位于安裝臺175的平面178上,安裝臺175的入口 176與間隙171連通。提供液態(tài)的透明膠體174,透明膠體174內(nèi)含有熒光粉,將液態(tài)的透明膠體174注入第一封裝體13與第二封裝體18之間的間隙171內(nèi),透明膠體充滿整個間隙171。具體而言,液態(tài)的透明膠體174從安裝臺175的入口 176注入到間隙171內(nèi)。固化液態(tài)的透明膠體174形成透明膠體層172。
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在其他實(shí)施方式中,安裝臺175還可以設(shè)置與間隙171連通的排氣口 177,以將間隙171內(nèi)的空氣排出。本發(fā)明的封裝體制造方法尤其適用于大規(guī)模批量自動化生產(chǎn),生產(chǎn)效率較高。進(jìn)一步而言,液態(tài)的透明膠體174可以完全充分的填滿間隙171,形成厚度均等的透明膠體層 172。更進(jìn)一步而言,在填入透明膠體174之前,第一封裝體13及第二封裝體18的形狀已經(jīng)確定,無須在填入透明膠體174之后,通過加熱方式改變第一封裝體13及第二封裝體18 的形狀,避免熒光粉被加熱衰化。圖4示出本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)20的又一較佳實(shí)施方式。發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)20包括基板21、發(fā)光二極管晶粒22及封裝體27。所述基板21由絕緣材料制成?;?1包括相對設(shè)置的第一表面210及第二表面 211,基板21上開設(shè)定位孔214,定位孔214貫穿第一表面210及第二表面211?;?1上設(shè)置第一焊墊216及第二焊墊217,在本實(shí)施方式中,基板21的第二表面211上于定位孔 214處設(shè)置第一焊墊216,第二焊墊217大致呈U形,第二焊墊217的一端貼附于基板21的第一表面210,第二焊墊217的另一端貼附于基板21的第二表面211。發(fā)光二極管晶粒22包括位于底端的第二電極222及位于頂端的第一電極221。發(fā)光二極管晶粒22的底端固定于基板21的第一表面210上,在本實(shí)施方式中,發(fā)光二極管晶粒22的第二電極222固定于基板21的第二焊墊217上。封裝體27由透明材料或者半透明材料制成。該封裝體27包括第一封裝體23、第二封裝體觀及含有熒光粉的透明膠體層272。第二封裝體觀具有第二出光面282及第二安裝面觀1,第二出光面282為光滑的曲面,其位于第二封裝體觀的頂端,第二安裝面為水平面,其位于第二封裝體觀的底端。第二安裝面開設(shè)凹陷觀3,第二封裝體觀于該凹陷觀3內(nèi)形成第二入光面觀4。第一封裝體23具有第一出光面232及第一安裝面231,第一出光面232為光滑的曲面,其位于第一封裝體23的頂端,第一安裝面231為水平面,其位于第一封裝體23的底端。第一安裝面231開設(shè)收容槽233,第一封裝體23于收容槽233內(nèi)形成第一入光面234。第一封裝體23收容于第二封裝體27的凹陷觀3內(nèi),第一出光面232朝向第二入光面觀4并與第二入光面284相互間隔形成間隙271,透明膠體層272填充于間隙271內(nèi), 第一安裝面231與第二安裝面281在同一個水平面上且共同形成整個封裝體27的安裝面 273。封裝體27上形成電極235、透明導(dǎo)電層237及導(dǎo)電凸塊239,其中,電極235位于第一入光面234,導(dǎo)電凸塊239位于安裝面273,透明導(dǎo)電層237連接于電極235與導(dǎo)電凸塊239之間。透明導(dǎo)電層237的材料采用透明金屬、銦錫金屬氧化物或者碳納米管薄膜其中一種,透明導(dǎo)電層237可采用電鍍、化鍍、濺鍍、電子束或者蒸鍍等方法形成于封裝體27 上。封裝體27的安裝面273位于基板21的第一表面210之上,封裝體27的導(dǎo)電凸塊 239插入基板21的定位孔214。優(yōu)選地,封裝體27的安裝面273與基板21的第一表面210 之間外圍涂覆密封材料26以將發(fā)光二極管晶粒22與外界隔離。基板21的定位孔214填充導(dǎo)電材料以形成導(dǎo)電柱212,封裝體27的導(dǎo)電凸塊239通過導(dǎo)電柱212與基板21的第一焊墊216電連接。
發(fā)光二極管晶粒22位于第一封裝體23的收容槽233內(nèi),第一封裝體23的第一入光面234罩設(shè)于發(fā)光二極管晶粒22之上,發(fā)光二極管晶粒22與第一封裝體23間隔形成空隙25。封裝體27的電極235正對并連接發(fā)光二極管晶粒22的第一電極221。封裝體27 的電極235與發(fā)光二極管晶粒22的第一電極221采用共晶結(jié)合連接。優(yōu)選的,透明導(dǎo)電層 237與發(fā)光二極管晶粒22之間設(shè)置絕緣層Ml。
權(quán)利要求
1.一種用于發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的封裝體,包括第一封裝體、第二封裝體及含有熒光粉的透明膠體層,其特征在于第二封裝體內(nèi)開設(shè)凹陷,第一封裝體收容于該第二封裝體的凹陷內(nèi),第一封裝體與第二封裝體相互間隔形成間隙,透明膠體層填充于該間隙內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的封裝體,其特征在于第二封裝體具有第二安裝面及第二入光面,第二安裝面開設(shè)該凹陷,第二封裝體于該凹陷內(nèi)形成第二入光面,第一封裝體具有第一出光面及第一安裝面,第一出光面朝向第二入光面并與第二入光面相互間隔,該間隙形成于第一出光面與第二入光面之間,第一安裝面與第二安裝面共同形成封裝體的安裝面,該安裝面為水平面。
3.如權(quán)利要求1所述的用于發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的封裝體,其特征在于第一封裝體與第二封裝體相互間隔形成等間距的間隙,該透明膠體層的厚度均等。
4.一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu),包括基板、發(fā)光二極管晶粒及封裝體,發(fā)光二極管晶粒固定于基板上,封裝體罩設(shè)于發(fā)光二極管晶粒之上,其特征在于該封裝體包括第一封裝體、 第二封裝體及含有熒光粉的透明膠體層,第二封裝體內(nèi)開設(shè)凹陷,第一封裝體收容于該第二封裝體的凹陷內(nèi)并與第二封裝體相互間隔形成間隙,透明膠體層填充于該間隙內(nèi),第一封裝體罩設(shè)發(fā)光二極管晶粒。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu),其特征在于第二封裝體具有第二安裝面及第二入光面,第二安裝面開設(shè)該凹陷,第二封裝體于該凹陷內(nèi)形成第二入光面,第一封裝體具有第一出光面及第一安裝面,第一出光面朝向第二入光面并與第二入光面相互間隔,該間隙形成于第一出光面與第二入光面之間,第一安裝面與第二安裝面共同形成封裝體的安裝面。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu),其特征在于第一封裝體的第一安裝面開設(shè)收容槽,第一封裝體于收容槽內(nèi)形成第一入光面,發(fā)光二極管晶粒收容于第一封裝體的收容槽內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu),其特征在于基板上設(shè)置第一焊墊及第二焊墊,發(fā)光二極管晶粒包括第一電極及第二電極,發(fā)光二極管晶粒的第二電極固定于基板的第二焊墊上,第一封裝體的第一入光面上形成第一電極及第二電極,第一封裝體的第一電極正對并連接發(fā)光二極管晶粒的第一電極,第一封裝體的第二電極正對并連接發(fā)光二極管晶粒的第二電極,第一封裝體的第一電極與基板的第一焊墊電連接,第一封裝體的第二電極與基板的第二焊墊電連接。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu),其特征在于該封裝體的安裝面上形成第一導(dǎo)電凸塊與第二導(dǎo)電凸塊,基板開設(shè)第一定位孔及第二定位孔,第一導(dǎo)電凸塊收容于第一定位孔內(nèi),第二導(dǎo)電凸塊收容于第二定位孔內(nèi),第一導(dǎo)電凸塊分別與第一封裝體的第一電極及基板的第一焊墊電連接,第二導(dǎo)電凸塊分別與封裝體的第二電極及基板的第二焊墊電連接。
9.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu),其特征在于基板上設(shè)置第一焊墊及第二焊墊,發(fā)光二極管晶粒包括位于頂端的第一電極及位于底端的第二電極,發(fā)光二極管晶粒的第二電極固定于基板的第二焊墊上,封裝體罩設(shè)于發(fā)光二極管晶粒上,第一封裝體的第一入光面上形成電極,第一封裝體的電極正對并連接發(fā)光二極管晶粒的第一電極,第一封裝體的電極與基板的第一焊墊電連接。
10.如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu),其特征在于封裝體的安裝面上形成導(dǎo)電凸塊,基板開設(shè)定位孔,導(dǎo)電凸塊收容于定位孔內(nèi),導(dǎo)電凸塊分別與第一封裝體的電極及基板的第一焊墊電連接。
11.如權(quán)利要求4至10中任意一項所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu),其特征在于第一封裝體與第二封裝體相互間隔形成等間距的間隙,該透明膠體層的厚度均等。
12.一種用于發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的封裝體的制造方法,包括以下步驟 提供第一封裝體及第二封裝體,該第二封裝體內(nèi)開設(shè)凹陷;將第一封裝體置入第二封裝體的凹陷內(nèi),第一封裝體與第二封裝體相互間隔形成間隙;提供液態(tài)的透明膠體,透明膠體內(nèi)含有熒光粉,將液態(tài)的透明膠體注入第一封裝體與第二封裝體之間的間隙內(nèi); 固化透明膠體。
全文摘要
一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu),包括基板、發(fā)光二極管晶粒及封裝體,發(fā)光二極管晶粒固定于基板上,封裝體罩設(shè)于發(fā)光二極管晶粒之上,該封裝體包括第一封裝體、第二封裝體及含有熒光粉的透明膠體層,第二封裝體內(nèi)開設(shè)凹陷,第一封裝體收容于該第二封裝體的凹陷內(nèi)并與第二封裝體相互間隔形成間隙,透明膠體層填充于該間隙內(nèi),第一封裝體罩設(shè)發(fā)光二極管晶粒。與現(xiàn)有技術(shù)相比,上述發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的含有熒光粉的透明膠體層夾設(shè)于第一封裝體與第二封裝體之間,熒光粉分布均勻,整個發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的出光均勻且色差較少。本發(fā)明還公開一種封裝體及封裝體的制造方法。
文檔編號H01L33/50GK102456804SQ20101051362
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者柯志勛, 詹勛偉 申請人:展晶科技(深圳)有限公司, 榮創(chuàng)能源科技股份有限公司