CN101677120A - 发光二极管制造方法 - Google Patents

Abstract

一种发光二极管制造方法，包括固晶、点胶、烘烤、分色排序及包装，其主要是在制造流程中的点胶程序之后，先进行一验色的程序，以使第一次点胶完成后的半成品，进行一验色程序，当光色坐标落点有偏移时，即可进行再点胶，以达到修补光色坐标的效果，并经烘烤后，经光学处理完成，以制成一光色准确的发光二极管。该方法使制成后的发光二极管的单体，其光色分布可趋于稳定及准确，以增加发光二极管生产时的优良率。

Description

发光二极管制造方法

技术领域

本发明涉及一种发光二极管制造方法，特别涉及一种在制造流程中的点胶程序之后进行一验色程序以提升整体制造优良率的发光二极管制造方法。

背景技术

随着科技的发展及光电元件需求的增加，发光二极管目前已逐步取代市场上的发光单元，并进一步搭配相关电子元件，以制造符合需求的光电装置，例如紫外线杀菌灯、红外线指示灯、光照明装置等。根据不同的光需求，制造时，则需选择不同光波长段的发光二极管。发光二极管主要是利用芯片发光时产生光色，不同材料的芯片，可产生不同波段的光(光色)，并且可进一步以发光芯片作为光源，再搭以不同材质的荧光粉，以产生混色的作用。例如以砷化镓芯片所发出的蓝光，搭配荧光粉，以使砷化镓芯片发出的蓝光，与荧光粉混色后产生白光，即是一种混色的应用。还可以利用可分别发出不同光色的多芯片，进行光混色。例如利用红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色的芯片，将其封装成一个发光二极管单体后，即可利用电压的调变，使其产生混光的效果。

发光二极管的应用，与其光色的准确度有绝对的关系，尤其大面积的布设及应用时，光色的分布若不均匀，则会因为色偏差过多，导致光色分布不佳的问题。图1所示为一种现有的发光二极管，如图中所示的发光二极管10，其主要是由一底座101、一发光芯片102、一金属导线103、及一光学罩104所组构而成，其中，底座101是可成型有电极(1011、1012)，以使单体的发光二极管10可设置在一相关的电子电路中。如图中所示的发光芯片102完成打线(Bonding)作业后，一般是会进行点胶作业，以环氧树脂覆盖于发光芯片102，以使其受到保护。而通常若要使发光二极管10发光后，具有混光的效果，则会在制造流程中，将荧光粉加入环氧树脂中，利用点胶作业，使荧光粉与环氧树脂的混合物(胶剂105)，覆盖于发光芯片102，如此，可使发光芯片102所发出的光，在透出胶剂105时，产生混光，进而发出应用时所需要的光色。

如上所述，混光后所产生的光色，是与发光芯片的原始所发出的光波长、荧光粉所产生折射的光波长有绝对的关系，进一步而言，即使应用相同光波长的发光芯片，若其荧光粉调配时的材料、混合比例、注胶量等有所不同时，其混光后的结果仍会有所不同，再进一步而言，制造流程中，有诸多的因素会影响混光后所产生的光色坐标。图2所示为现有的发光二极管的制造流程图，如图中所示，主要制造流程20可包括：

固晶201：将一发光芯片固定于一底座体，一般是依发光芯片的材料特性，利用银胶、导电胶等作为粘着剂，使芯片经粘着后，固定于底座体的平面或其成型的凹杯中，若为不需金属线的芯片封装形式，则发光芯片的底部，是会成型有相对的电极部，以使其完成粘着后，与底座体的电极呈电性导通；

打线(Bonding)2011：若为需金属线完成电线导通的封装形式，则如图1所示，在固晶201完成后，再进行将金属线完成连接的作业，以使金属的线的两端分别连接于发光芯片与底座体的电极；

点胶202：将调配完成的胶剂(一般为环氧树脂与荧光粉的混合物)，点注入底座体，使其覆盖于发光芯片；

烘烤203：完成点胶作业后，将半成品送入烤箱进行烘烤，以使胶剂固化；

光学处理204：在芯片上方，射出成型一光学罩(凹、凸透镜等形式)，以使发光芯片所发出的光，可依光学罩的设计产生相对作用，例如散光、特定角度的聚光等；

分色排序(Sorting)205：完成光学处理后的成品，经由一分色机进行分色排序。此分色机是可使制成品被单颗点亮，并对点亮后的光色进行检测，再依检测后的结果(光色的坐标)，将发光二极管的单体，逐一排序(分色)至不同光色范围的料筒中；

包装206：将符合检测的制品包装于料带。

图3所示为应用现有制造流程所制成的发光二极管制成品的光色分布示意图。理想上同一批制成品的光色的坐标应落在b点至c点之间，而a点至b点之间，以及c点至d点之间的制成品，则为不良品、瑕疵品或备用品。如前所述，纵使在制造流程中所有的加工及材料条件均一致，其制成品的光色分布仍会有差异，如果各加工及材料条件的一致性较高，则其光色的差异幅度可缩小。如本图中所示，一般而言，若以制成品的数量为纵轴，其光色分布的区域为横轴，则其结果如图中所示呈正态分布。在加工及材料条件稳定下，多数的制成品的光色分布会落在b点至c点之间，而a点至b点之间，以及c点至d点之间，则为光色坐标有偏移的制成品。

如上所述可知，若在制造过程中，色偏差已经产生，也就是说，现有的制造流程中，是在发光二极管已为制成品时，再进行分色排序(Sorting)的作业，到这一阶段，色偏差若被验出，只有筛选掉这一种方式，若a点到b点以及c点到d点的数量过大，这样必然大幅影响其制成的优良率。而关于此问题，就目前的制造流程技术而言，尚为无法解决，仅能任由其比例性的发生，如此，不仅降低了生产的优良率，相对的，也提高了诸多的生产制造成本。

发明内容

有鉴于上述的问题，本发明者是针对发光二极管的材料特性、制造流程及检验过程，进行相关的分析及研究，并依据多年来从事相关产业及产品设计的经验，期望能找出适当的解决方案；由此，本发明主要的目的在于提供一种可使制成的发光二极管的光色坐标分布趋于稳定及准确，以提升发光二极管的生产优良率的制造方法。

本发明提供了一种发光二极管制造方法，包括固晶、点胶、烘烤、分色排序(Sorting)及包装，特别是在点胶程序之后，首先进行一验色程序，其验色结果为NG状态的，则需要进行再点胶，以补足光色，完成再点胶后，再次进行验色。验色结果为YES状态，则进行烘烤。

所述验色程序是由一验色机对已点胶完成的各该发光二极管半成品进行验色，使各该半成品受电流导通后，产生点亮，同时针对点亮时的光色进行验色，以检测出该半成品现状点亮时的光色坐标。所述验色机本身即具有光色坐标的比对功能。

进行此验色程序的主要目的，即在于使发光二极管于半成品的阶段中，若有光色不足或光色偏移的情况下，仍可以再点胶的程序进行光色的补强。如此，可使半成品阶段的发光二极管的光色偏移的区间大幅缩小，以提升其光色坐标要求的精准度。并且，主要是在于使制造流程以更小的光色差距区间，再进行二次分色排序(Sorting)。如此，分类后的制成品的光色分类则更为精准，还可以更有效的控制其光色分布的要求。据以实施后，将可有效减少返工及不良品的比例。

在所述固晶的程序完成后，可进行一打线(Bonding)的程序，即若为需金属线完成电线导通的封装形式，在固晶完成后，再进行将金属线完成连接的作业，以使金属的线的两端分别连接于发光芯片与底座体的电极。

另外，在所述烘烤的程序完成后，可进行一光学处理的程序。此程序主要是在芯片的上方，再组构一光学罩或称光学镜片(LENS)，以使发光二极管成品的发光符合使用需求，其组构的方式可为预成型的光学镜片，与发光二极管完成相互组构，或直接以胶料射出成型等方式。若采以胶料射出成型的方式，则需要再进行第二次烘烤。

本发明与现有制造流程方法相比，其有益效果是：在制造流程中，利用验色的技术，使点胶完成后的半成品先进行验色，以使光色坐标有偏差的可进行再点胶程序，以补正其光色坐标后再进行烘烤程序，如此，可使制成的发光二极管的光色坐标分布趋于稳定及准确，以提升发光二极管的生产优良率，相对的降低了诸多的生产制造成本。

附图说明

图1为一种现有的发光二极管；

图2为现有发光二极管的制造流程图；

图3为应用现有制造流程所制成的发光二极管制成品的光色分布示意图；

图4为本发明的发光二极管制造方法流程图；

图5为实施本发明后的发光二极管制成品的光色坐标分布示意图。

附图标记说明：10-发光二极管；101-底座；1011-电极；1012-电极；102-发光芯片；103-金属导线；104-光学罩；105-胶剂；20-制造流程；201-固晶；2011-打线；202-点胶；203-烘烤；204-光学处理；205-分色排序；206-包装；30-制造方法；301-固晶；3011-打线；302-第一次点胶；303-验色；3031-再点胶；304-烘烤；305-光学处理；306-分色排序；307-包装。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

图4所示为本发明所称的发光二极管的制造方法流程图，其制造方法30的流程主要包括：

固晶301：将一芯片固定于已成型的一底座体，一般是以一胶剂将芯片粘着在底座体的平面上，或粘着在成型于底座体平面的一凹杯中，使芯片受到有效固定，并与底座体的导电部位(电极)完成电性连结；

打线(Bonding)3011：若封装的形式为需要金属线作为电性导通的介质，则在上述固晶301程序完成后，则进行打线3011的作业，此种类型的封装形式，芯片的上平面是会形成有一个以上的电极，以使金属线的一端粘着于电极，另一端则可粘着于底座体上的导电部位(电极)；

点胶302：将已调配完成的胶剂(环氧树脂及荧光粉的胶状混合物)，由点胶装置注入于芯片上方，使其依适当的剂量，将芯片完整的覆盖；

验色303：由一验色机对已点胶完成的半成品进行验色303，是将各单颗的发光二极管受电流导通后，产生点亮，同时针对点亮时的光色进行验色303，以检测出此单颗发光二极管现状点亮时的光色坐标，而验色机本身即具有光色坐标的比对功能，当验色303完成后，即进一步将检验值与光色的预设值进行比对，通常光色预设值为一有效的区间(即图5中的b点到c点)，检验值不在预设值的有效区间范围内的发光二极管，其验色结果即为NG状态，则需要进行补色的程序。检验值在预设值的有效区间范围内的发光二极管，其验色结果即为YES状态；

再点胶3031：验色结果为NG状态的发光二极管，需进行再点胶3031程序，以补足光色，再点胶3031的剂量，则可由点胶机所内建的程序进行剂量的调节，此部分可搭配生产前的实验数据取得，完成再点胶3031后，则再次进行验色303；

烘烤304：验色303结果为YES状态，则进行烘烤304，主要是使胶剂(环氧树脂及荧光粉的胶状混合物)受烘烤后呈固化状态；

光学处理305：此程序主要是在芯片的上方，再组构一光学罩或称光学镜片(LENS)，以使发光二极管成品的发光可符合使用需求，其组构的方式可为预成型的光学镜片，与发光二极管完成相互组构，或直接以胶料射出成型等方式。若采以胶料射出成型的方式，则需要再进行第二次烘烤304。另外，此光学处理305不是必要程序，是依据发光二极管本身的设计而产生此加工程序的需求；

分色排序(Sorting)306：是以分色机对制成品进行验色，其是使各发光二极管的制成品经电流导通后，进行点亮测试以取得其光色坐标，再依检测值(即检测后的光色坐标值)进行分色排序；

包装307：将完成分色排序后的制成品进行包装。

图5所示为实施本发明后的制成品光色坐标分布示意图。实施本发明后，主要是可使原本a点至b点区段的半成品，经过再点胶后，使其光色分布修正为a1点至b点，同样可将原本分布在c点至d点区段的半成品，修正为c点到d1点，以使制成品的整体优良率提高。

综上所述，本发明发光二极管制造方法主要是在制造流程中，在半成品阶段即进行发光二极管的验色，若有不足，则进行再点胶程序补强，以修正光色坐标的偏移，可大幅缩小光色坐标的分布区间，也就是说，可使制成品的光色坐标分布的区间，相对大幅缩小，以提高制成品光色坐标要求的精准度。因此，本发明发光二极管的制造方法据以实施后，确实可以达到提供一种可使制成的发光二极管的光色坐标分布更趋于稳定及准确，以提升发光二极管的生产优良率的目的。

以上所述对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种发光二极管制造方法，包括固晶、点胶、烘烤、分色排序及包装，其特征在于：在点胶程序之后，首先进行一验色程序，其验色结果为NG状态的，则需要进行再点胶，以补足光色，完成再点胶后，再次进行验色。

2.根据权利要求1所述的发光二极管制造方法，其特征在于所述验色程序是由一验色机对已点胶完成的各该发光二极管半成品进行验色，使各该半成品受电流导通后，产生点亮，同时针对点亮时的光色进行验色，以检测出该半成品现状点亮时的光色坐标。

3.根据权利要求1所述的发光二极管制造方法，其特征在于所述验色的程序中，有一光色坐标的比对的过程。

4.根据权利要求1所述的发光二极管制造方法，其特征在于所述验色结果为YES，则直接进行烘烤。

5.根据权利要求1所述的发光二极管制造方法，其特征在于所述固晶的程序完成后，进行一打线，即如果是需金属线完成电线导通的封装形式，在固晶的程序完成后，再进行将金属线完成连接的作业，以使金属的线的两端分别连接于发光芯片与底座体的电极。

6.根据权利要求1所述的发光二极管制造方法，其特征在于所述烘烤的程序完成后，进行一光学处理的程序。

7.根据权利要求6所述的发光二极管制造方法，其特征在于所述光学处理的程序为组构一预成型的光学镜片。

8.根据权利要求6所述的发光二极管制造方法，其特征在于所述光学处理的程序为一射出成型的作业。

9.根据权利要求8所述的发光二极管制造方法，其特征在于所述射出成型的作业完成后，进行一第二次烘烤的程序。

10.根据权利要求6所述的发光二极管制造方法，其特征在于所述光学处理的程序完成后，进行一分色排序的程序。

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