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发光元件及其制作方法

xiaoxiao2020-08-01  2

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专利名称:发光元件及其制作方法
技术领域
本发明有关于一种发光元件的制作方法,特别是关于一种发光二极管元 件的制作方法,及以此方法形成的发光二极管元件。
背景技术
由于固态发光及液晶显示器背光的重要应用,近来半导体发光二极管元 件的发展,吸引了很多注意,极有机会取代现有的光源设备,如日光灯、白 炽灯泡等。在节省能源的固态发光及液晶显示器背光的白光光源发展中,白 光发光二极管成为众所瞩目的主题。白光发光二极管采用蓝光发光二极管发
光单元,再于其表面涂布一层黄色(YAG)荧光粉,藉由蓝光激发荧光胶体, 使之产生不同波长的光,混合原本的蓝光颜色以产生白光,或以紫外光发光 单元混合RGB三波长荧光粉制作白光发光二极管。
图1显示一习知发光二极管元件的制作方法,其先将一发光二极管芯片 102放置在一支架碗杯104内,使用一注射器112以点胶方式将焚光胶108 注入支架碗杯104中,接着进行烘烤步骤,使荧光胶108固化,由于重力的 影响,经过一段时间后,荧光胶108下部部分的荧光粉浓度会较上部部分的 荧光粉浓度高(图中的106概要性的表示荧光粉),亦即,接近芯片102表面 和支架碗杯104的底部的荧光粉浓度较高,因芯片高温操作易造成荧光粉老 化的问题。荧光胶108于烘烤后,表面会产生内缩现象,造成表面110不平 整,厚度不易控制。
图2显示另一习知发光二极管元件的制作方法,其使用一注射器206以 点胶方式将荧光胶202涂布在芯片204表面,此种方法不易均匀涂布焚光胶 202的厚度。此种方法同样会造成接近芯片204表面的荧光胶202的荧光粉 浓度较高,导致芯片高温操作造成荧光粉老化的问题。

发明内容
本发明提出 一种发光二极管元件的制作方法,及此方法形成的结构。本发明提供一种发光元件的制作方法,包括以下步骤提供支架,其上
包括芯片;将支架以倒插的方式置入第一模具的模穴中;于第一模具的模穴 中填入荧光胶;进行第一次固化步骤,使荧光胶成型,形成荧光粉层,及进 行离模步骤。
本发明提供一种发光元件,包括以下单元支架;芯片,设置于支架上; 焚光粉层,至少包覆部分支架和芯片;及封胶层,包覆荧光粉层,其中荧光 粉层中远离芯片的荧光粉浓度较邻近芯片的荧光粉浓度高。


图1显示一习知发光二极管元件的制作方法。
图2显示另一习知发光二极管元件的制作方法。
图3A 图3D描述本发明一实施例发光二极管元件的制作方法。
图4A 图4D描述本发明另一实施例发光二极管元件的制作方法。
图5描述本发明又另 一实施例发光二极管元件的剖面图。
主要元件符号说明
102 芯片;
104 模具;
106 焚光粉;
108 焚光月交;
HO 表面;
112 注射器;
202 焚光月交;
204 芯片;
206 注射器;
302 第二金属脚;
304 7K载平台;
306 第一金属脚;
308 支架;
310 第一连接导线;
312 第二连接导线;
314 芯片;
5316 第一模具;
318 模穴;
320 荧光粉层;
322 焚光粉;
324 封胶层;
326 镜片状的结构;
328 第二模具;
330 模穴;
402 第二金属脚;
404 承载平台;
406 第一金属脚;
408 支架;
410 芯片;
412 第一连接导线;
414 第二连接导线;
416 透明胶层;
416a 透明胶层;
418 第一模具;
420 模穴;
422 荧光粉层;
424 第二模具;
426 模穴;
428 封胶层。
具体实施例方式
以下配合图3A 图3D描述本发明一实施例发光二极管元件的制作方 法。请参照图3A,提供一支架308,包括一第一金属脚306, 一第二金属脚 302和例如铜所组成的承载平台304。进行一管芯键合及引线键合步骤,将 发光二极管芯片314固定于承载平台304上,并以一第一连接导线310使芯 片314和第一金属脚306电性连接,以一第二连接导线312使芯片314和第 二金属脚302电性连接。本实施例的发光二极管芯片为一中功率芯片(例如
6功率大于0.5W)或高功率芯片(例如功率大于1W),将芯片314固定于承载平 台304上系有助于芯片314的散热。
请参照图3B,将已管芯键合及引线键合的支架308以倒插方式使部分 的支架308连同芯片314置入第一模具316的模穴318中。于模穴318中灌 入荧光粉胶,接着进行第一次烘烤固化步骤,使荧光粉胶成型,形成一荧光 粉层320。如图3B所示,本实施例的荧光粉层320至少包覆芯片314的周 围,且荧光粉层320另外可包覆部分的支架308,值得注意的是,焚光粉层 320在制作过程中,因重力之故,荧光粉层320下部部分的荧光粉浓度会较 上部部分的荧光粉浓度高(图中的322概要性的表示荧光粉),所以接近模穴 318的侧壁和底部的焚光粉浓度较高,亦即,荧光粉层320周围的荧光粉浓 度较高,而邻接芯片314的荧光粉浓度较低,因而可减少荧光粉沉淀在芯片 314表面产生老化的问题。此外, 一般LED芯片314有正向光较强,侧向光 较弱的倾向,而上述沉淀的特性会使邻近模穴318底部的部分荧光粉层320 的荧光粉浓度较高,邻近模穴318侧壁的部分荧光粉层320的荧光粉浓度则 相对较低,此种荧光粉的分布可弥补LED芯片正向光较强的特性,使之发 出的光色泽更均匀。
由于本实施例是以第一模具316的模穴318构成荧光粉层320的形状, 可使荧光粉层320的外观和形状得到精准的控制,具有良好的再现性。此外, 本实施例可对支架308倒插入第一模具316的模穴318的动作做出定位,使 支架308插入模穴318的深度固定,如此可以很容易的控制芯片314周围焚 光粉层320的厚度(t,、 t2),达成均匀混光的效果。
请参照图3C,进行一离模步骤,接着将包覆荧光粉层320的部分支架 308连同芯片314置入第二模具328的模穴330中。接着,于模穴330中灌 入透明胶,进行第二次烘烤固化步骤,使透明胶成型,形成一封胶层324(或 可称为外观胶)。在一实施例中,此透明胶可以为树脂胶或硅胶。请参照图 3D,进行一离模步骤,完成本实施例的发光元件,本实施例的封胶层324 还可包括一镜片状的结构326。值得注意的是,根据上述倒插工艺的效果, 本实施例远离芯片314的焚光粉层320(焚光粉层320的顶部和侧壁)的荧光 粉浓度较邻近芯片314的荧光粉层320的荧光粉浓度高,另外,邻近荧光粉 层320顶部的荧光粉浓度较邻近荧光粉层320侧壁的荧光粉浓度高。
以下配合图4A 图4D描述本发明另一实施例发光二极管元件的制作方法。请参照图4A,提供一支架408,包括一第一金属脚406, 一第二金属脚 402和例如铜所组成的承载平台404。进行一管芯键合及引线键合步骤,将 发光二极管芯片410固定于承载平台404上,并以一第一连接导线412使芯 片410和第一金属脚406电性连接,以一第二连接导线414使芯片410和第 二金属脚402电性连接。本实施例的发光二极管芯片410为一中功率芯片(例 如功率大于0.5W)或高功率芯片(例如功率大于1W),将芯片410固定于承载 平台404上有助于芯片410散热。在管芯键合及引线键合步骤后,本实施例 以点胶的方式,形成一例如硅胶或其它软胶的透明胶层416,覆盖芯片410 和部分的岸义载平台404。
请参照图4B,将支架408以倒插方式^吏部分的支架408连同芯片410 置入第一模具418的模穴420中。接着,于模穴420中灌入荧光粉胶,进行 第一次烘烤固化步骤,使荧光粉胶成型,形成一焚光粉层422。请参照图4C, 进行一离模步骤,接着将形成有荧光粉层422的部分支架408连同芯片410 置入第二模具424的模穴426中。于模穴426中灌入透明胶,进行第二次烘 烤固化步骤,使透明胶成型,形成一封胶层428(或可称为外观胶)。请参照 图4D,进行一离模步骤,完成本实施例的发光元件。值得注意的是,本实 施例和上述实施例的差异,在于本实施例于芯片410上形成一透明胶层416, 进一步使荧光粉层422和芯片410隔离,以避免荧光粉层422因接触芯片410 而导致芯片410高温搡作造成焚光粉老化的问题。另外,由于本实施例形成 有例如树脂的透明胶层416,可减少形成荧光粉层422的焚光胶的用量。
图5显示本发明又另一实施例发光元件,其相对于图4A 图4D实施例 发光元件的差异,在于本实施例在形成透明胶层416a时,采用模具成型方 式制作,以较精准控制透明胶层416a的外观和尺寸,并藉此方式形成的透 明胶层416a的厚度可较厚,进一步节省荧光胶的用量,以达节省成本的目
作方法,为简洁,在此不详细描述本实施例的步骤。
本发明上述实施例的发光元件封装结构,其邻接LED芯片的部分菱光 粉层的荧光粉浓度相对较低,或着LED芯片和荧光粉层以透明胶层隔离, 减少芯片高温操作造成焚光粉老化的问题。此外,荧光粉层的外观和形状可 得到精准的控制,具有良好的再现性。
以上提供的实施例用以描述本发明不同的技术特征,但根据本发明的概念,其可包括或运用于更广泛的技术范围。须注意的是,实施例仅用以揭示 本发明工艺、装置、组成、制造和使用的特定方法,并不用以限定本发明, 任何熟习此技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与 润饰。因此,本发明的保护范围,当视权利要求所界定者为准。
权利要求
1. 一种发光元件的制作方法,包括提供支架,其上包括芯片;将该支架以倒插方式置入第一模具的模穴中;于该第一模具的模穴中填入荧光胶;进行第一次固化步骤,使该荧光胶成型,形成荧光粉层;及进行离模步骤。
2. 如权利要求1所述的发光元件的制作方法,还包括将该支架以倒插方式置入第二模具的模穴中; 于该第二模具的模穴中填入胶材;进行第二次固化步骤,使该胶材成型,形成封胶层;及进行离模步骤。
3. 如权利要求2所述的发光元件的制作方法,其中该胶材为透明胶。
4.如权利要求3所述的发光元件的制作方法,其中该透明胶为树脂胶或 硅胶。
5. 如权利要求1所述的发光元件的制作方法,其中该芯片为发光二极管 芯片,且该发光二极管芯片的功率大体上大于0.5W。
6. 如权利要求5所述的发光元件的制作方法,其中该发光二极管芯片的 功率大体上大于1W。
7. 如权利要求1所述的发光元件的制作方法,其中该支架至少包括承载 平台、第一金属脚和第二金属脚。
8. 如权利要求7所述的发光元件的制作方法,其中在将该支架以倒插方 式置入该第一模具的模穴中的步骤前,还包括进行引线键合步骤,以第一连 接导线使该芯片和该第 一金属脚电性连接,以第二连接导线使该芯片和该第 二金属脚电性连接。
9. 如权利要求1所述的发光元件的制作方法,其中在将该支架以倒插方 式置入该第一模具的模穴的步骤中,对该支架定位,使该支架置入该第一模 具的模穴的深度固定。
10. 如权利要求1所述的发光元件的制作方法,其中该荧光胶中邻近该 第一模具的模穴的侧壁和底部的荧光粉浓度较邻近该芯片的荧光粉浓度高。
11. 如权利要求IO所述的发光元件的制作方法,其中邻近该第一模具的 模穴底部的荧光粉浓度较邻近该第一模具的模穴侧壁的荧光粉浓度高。
12. 如权利要求1所述的发光元件的制作方法,其中在将该支架以倒插 方式置入该第一模具的模穴的步骤前,还包括形成透明胶层,至少覆盖该芯片。
13. 如权利要求12所述的发光元件的制作方法,以点胶的方式形成该透 明胶层。
14. 如权利要求12所述的发光元件的制作方法,以模具成型的方式形成 该透明胶层。
15. —种发光元件,包括 支架;芯片,设置于该支架;荧光粉层,至少包覆部分该支架和该芯片;及 封胶层,包覆该焚光粉层,其中该荧光粉层中远离该芯片的焚光粉浓度较邻近该芯片的焚光粉浓度南。
16. 如权利要求15所述的发光元件,其中邻近该荧光粉层顶部的荧光粉 浓度较邻近该荧光粉层侧壁的荧光粉浓度高。
17. 如权利要求15所述的发光元件,其中该封胶层为透明胶。
18. 如权利要求17所述的发光元件,其中该透明胶为树脂胶或硅胶。
19. 如权利要求15所述的发光元件,其中该芯片为发光二极管芯片,且 该发光二极管芯片的功率大体上大于0.5W。
20. 如权利要求19所述的发光元件,其中该发光二极管芯片的功率大体 上大于1W。
21. 如权利要求15所述的发光元件,还包括透明胶层,设置于该芯片和 该焚光粉层间。
22. 如权利要求21所述的发光元件,其中该透明胶层为硅胶。
全文摘要
本发明提供一种发光元件的制作方法,包括以下步骤,提供支架,其上包括芯片,将支架以倒插的方式置入第一模具的模穴中,于第一模具的模穴中填入荧光胶,进行第一次固化步骤,使荧光胶成型,形成荧光粉层,进行离模步骤。
文档编号H01L33/00GK101510579SQ20081007424
公开日2009年8月19日 申请日期2008年2月13日 优先权日2008年2月13日
发明者戴光佑, 林明德, 林明耀 申请人:财团法人工业技术研究院

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