CN101826516B - 侧面出光型发光组件封装结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种侧面出光型发光组件封装结构及其制造方法，所述侧面出光型发光组件封装结构包含：基板，具有第一面与第二面，该第一面具有第一电极与第二电极，该第二面具有第三电极与第四电极，其中该第一电极与该第三电极电性连接，而该第二电极与该第四电极电性连接；半导体发光组件，固定于该基板的第一面上，该半导体发光组件的P电极与该第一电极电性连接，该半导体发光组件的N电极与该第二电极电性连接；透明模构件，外观大致呈四分之一椭球体，具有接合面与出光面，该接合面用以覆盖该半导体发光组件；以及不透明模构件，覆盖该透明模构件，使得该发光组件封装结构外观大致呈长方体。该侧面出光型发光组件封装结构利用转注成型工艺制造。

Description

侧面出光型发光组件封装结构及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种发光组件封装结构及其制造方法，特别是一种侧面出光型发光组件封装结构及其制造方法。
背景技术
现今，半导体发光组件通常有正向发光(top view或top-emitting)或侧向发光(side view或side-emitting)的发光形式。在侧向发光的半导体发光组件通常会有发光亮度(illumination)不够及封装结构能承受的应力不足等问题。因此，有许多的发明与研究针对侧面出光的半导体发光组件的相关技术有提出许多改进的方法。另外，半导体发光晶粒大都利用转注成型(transfer-molding)或灌胶(dispensing)等方式来进行芯片封装(package)。两者相较之下，灌胶的封装方式通常是用在塑料引脚晶粒载体(PLCC；plastic leadframe chip carrier)的发光二极管产品封装上。并且半导体发光晶粒利用灌胶的封装方式，通常会导致制造成本较高。
一项现有技术，如图1所示，其为日本专利号5-315651所揭露的现有技术。其结构包含一长方形的覆盖层46形成于基板45上，并且覆盖住发光二极管芯片43。基板45与覆盖层46之间有一透明层44，透明层44为一圆弧结构。利用此圆弧结构当作反射层，将发光二极管芯片43所发出的光线反射出封装结构的侧面，形成一侧面出光型发光二极管。此现有技术揭露的制造方法，是以灌胶的方式形成覆盖层与透明层，导致其制造成本高。
另外，一种现有技术也是利用灌胶的方式形成封装结构，如美国专利号US 6919586 B2与US 7312479 B2所揭露的现有技术，请参照图2。其中封装胶体14为不透明的长方体结构，并且在基板12与封装胶体14之间有一透明层16。利用长方体结构封装胶体14当作反射层，将发光二极管芯片43所发出的光反射至封装体侧边，形成一侧面出光型发光二极管。如图3所示，其示出了图2的封装结构的制作方式，在一模块34中有多个封装结构。其中每一封装结构具有一发光二极管芯片43。上述的发光二极管芯片43的封装方式是由此模块上方孔洞24灌入透明胶体。之后，如图4所示，于胶体上层黏贴框架36。最后再切割出单一个侧面出光效果的发光二极管芯片封装结构。此现有技术揭露的结构为一长方体结构的反射层，并且制造方法是以灌胶的方式形成覆盖层与透明层。因此，导致侧面出光效果不佳及其制造成本较高等缺陷。
为了改进上述的缺陷，一种现有技术被揭露，其是中国台湾专利号M329243所揭露的现有技术，如图5所示。上述现有技术的封装结构包含半导体发光组件20及覆盖其上的封装胶体40，其中透明层16具有一矩形出光面302。利用封装胶体40当作反射层，将半导体发光组件20发出的光线射出矩形出光面302形成侧面出光效果。其制作过程，如图6所示，首先在半导体发光组件20上覆盖多个长条型模具单元3，其中每一个封装胶体上表面及出光面分别具有一胶体弧面30S及一胶体矩形出光面302。接着，如图7所示，分别将另一模具单元M3覆盖于长条型模具单元3之上，并且灌胶以制作出框架层4’。最后再切割出单一侧面出光效果的半导体发光组件20封装结构。
另一项相似的现有技术被揭露，是中国台湾专利号M339080所揭露的现有技术，如图8所示。其中封装结构具有多层分别覆盖于半导体发光组件20上的封装胶体40。其中透明胶体300上表面及出光面分别具有一弧面30S及一粗糙矩形出光面301S。利用此弧面30S当作反射层，将半导体发光组件20发出的光线反射出粗糙矩形出光面301S，形成侧面出光效果的封装结构。其制作过程，如图9所示，封装结构制作具有多个分别覆盖于半导体发光组件20上的多个长条型模具单元3，其中每一个封装胶体上表面具有一弧面30S。如图10所示，分别将模具单元M3覆盖于长条型模具单元3上，并灌胶以制作出框架层4’。最后切割出单一侧面出光效果的半导体发光组件20封装结构。
另一项相似的现有技术被揭露，是中国台湾专利号M329081所揭露的现有技术，如图11所示。封装结构具有多层分别覆盖于半导体发光组件20上的封装胶体40，其中透明胶体300上表面及出光面分别具有一弧面及一矩形出光面302。利用此弧面当作反光层，将半导体发光组件20发出的光线反射出矩形出光面302形成侧面出光效果。如图12所示，封装结构制作具有多个分别覆盖于半导体发光组件20上的长条型模具单元3，其中封装胶体上表面具有一弧面30S与一矩形302。如图13所示，将模具单元M2覆盖于长条型模具单元3上，并灌胶以制作出框架层4。最后切割出单一侧面出光效果的半导体发光组件20封装结构。
上述三项现有技术所揭露的反射层皆为圆弧形反射层，并且覆盖层皆需通过多个模具来形成。因此，上述封装结构的侧面出光的光形与光场仍然不佳，并且制作过程繁杂导致制作成本增加。
上述各项现有技术的反光层大都为矩形或圆弧形反射面，其中矩形反射面的反射光线效果不佳，或者弧形反光面其反射面只有一方向，因而导致出光的光形与光场不佳。此外上述各项现有技术的制作过程，其封装胶层的填充常需多个模具单元构成后再各自填充或者需要分别灌胶。造成制作过程繁杂，并且导致制作成本增加。因此，需要一项技术来解决上述问题。
发明内容
鉴于上述的发明背景中，为了提供一高效率、低成本的侧向发光二极管。本发明提供一具有椭圆体结构的反射层，椭圆体结构具有多个方向的反射曲面，其中包含多个平行于出光面的反射面与垂直于出光面的反射面。能有效地利用侧面出光的强度以解决光形与光场不佳等问题。并且本发明所提供的制造方法是利用二次成型(twice-molding)的方式，以降低制作成本，减少制作时间(cycle time)及增加制成容易度。
本发明另一目的为提供一侧面出光型发光组件，其光形适用于侧导式的背光源。
本发明揭露一种侧面出光型发光组件封装结构，包含一基板、一半导体发光组件、一透明模构件及一不透明模构件。
上述的基板具有一第一面与一第二面，第一面具有一第一电极与一第二电极，第二面具有一第三电极与一第四电极，其中第一电极与第三电极电性连接，而第二电极与第四电极电性连接。
上述的半导体发光组件固定于基板的第一面上，半导体发光组件的P电极与第一电极电性连接，半导体发光组件的N电极与第二电极电性连接。
上述的透明模构件，外观大致呈四分之一椭球体。其具有一接合面与一出光面，接合面用以覆盖半导体发光组件。
上述的不透明模构件覆盖于透明模构件上，使得发光组件封装结构外观大致呈长方体。
透明模构件与不透明模构件之间的接口提供半导体发光组件的反射面使得出光面垂直于基板。
本发明另揭露一种形成发光组件封装结构的方法，其步骤包含：首先提供一导电基板，其具有多个第一电极与多个第二电极。
接着，于上述的导电基板上固定多个半导体发光组件，其中多个半导体发光组件的P电极与第一电极电性连接，而多个半导体发光组件的N电极与第二电极电性连接。
以转注成型的方式形成多个透明模构件，多个透明模构件的每一个外观大致呈现二分之一椭球体，其分别具有一接合面与一个二分之一椭圆球面，接合面用以覆盖多个半导体发光组件中的两个半导体发光组件。并且以转注成型(transfer-molding)的方式形成多个不透明模构件，覆盖于透明模构件上。
最后，切割多个不透明模构件形成多个发光组件封装结构，其中每一个发光组件封装结构均具有一接合面与一出光面，使得每个发光组件封装结构外观大致呈长方体。
上述的每个透明模构件与每个不透明模构件之间的接口提供每个半导体发光组件的反射面，使得每一个发光组件的出光面垂直于基板。
附图说明
图1示出了现有技术的侧面出光型发光组件结构示意图；
图2示出了现有技术的侧面出光型发光组件结构剖面示意图；
图3、图4示出了现有技术的侧面出光型发光组件制作过程示意图；
图5示出了现有技术的侧面出光型发光组件结构剖面示意图；
图6、图7示出了现有技术的侧面出光型发光组件制作过程示意图；
图8示出了现有技术的侧面出光型发光组件结构剖面示意图；
图9、图10示出了现有技术的侧面出光型发光组件制作过程示意图；
图11示出了现有技术的侧面出光型发光组件结构剖面示意图；
图12、图13示出了现有技术的侧面出光型发光组件制作过程示意图；
图14示出了本发明的侧面出光型发光组件结构示意图；
图15示出了本发明的侧面出光型发光组件结构剖面示意图；
图16a示出了本发明的侧面出光型发光组件功能示意图；
图16b示出了本发明的侧面出光型发光组件功能示意图；
图17示出了本发明的侧面出光型发光组件制作流程图；
图18示出了本发明的侧面出光型发光组件结构示意图；
图19a、图19b示出了本发明的侧面出光型发光组件结构剖面示意图；
图20示出了本发明的侧面出光型发光组件结构俯视示意图；
图21示出了本发明的侧面出光型发光组件结构剖面示意图；
图22a、图22b示出了本发明的侧面出光型发光组件结构剖面示意图；
图23示出了本发明的侧面出光型发光组件结构俯视示意图；
图24示出了本发明的侧面出光型发光组件结构剖面示意图；
图25示出了现有技术的侧面出光型发光组件光学分布图；
图26示出了现有技术的侧面出光型发光组件光学分布图；
图27示出了本发明的侧面出光型发光组件光学分布图；以及
图28示出了本发明的侧面出光型发光组件光学分布图。
其中，附图标记说明如下：
3模具单元                         4、4’框架层
10侧面出光型发光组件              12、45、103基板
14、40封装胶体                    16、44透明层
20、104半导体发光组件             24孔洞
30椭圆体结构                      30S弧面
34模块                            36框架
43发光二极管芯片                  46覆盖层
M2、M3模具单元                    101透明模构件
101a椭圆形                        101b椭圆体结构空间
101c磷光体                        102不透明模构件
105第一电极                       106第二电极
107反射层                         108a、108b金属导线
109第三电极                    110第四电极
111中心线                      112绝隔线
113多余的基板部分              300透明胶体
301光学焦点                    301S粗糙矩形出光面
302矩形出光面                  601第一模具机构
602椭圆体凹处                  603椭圆体空间
701、10a胶体流通渠道           702、10b注射口
901第二模具机构                902长方体凹处
903长方体空间
具体实施方式
本发明提供一种侧面出光型发光组件封装结构及其制造方法，为了能彻底地了解本发明，将在下列的描述中提出详尽的构造及其工艺。显然地，本发明的实施并未限定于半导体发光组件领域的技术人员所熟习的特殊细节。另一方面，众所周知的组成或步骤并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。本发明的较佳实施例会详细描述如下，然而除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地应用在其它的实施例中，且本发明的范围不受限定，其以所附的权利要求书为准。
本发明揭露一种侧面出光型发光组件封装结构，包含：一基板、一半导体发光组件、一透明模构件及一不透明模构件。
上述的基板具有一第一面与一第二面，第一面具有一第一电极与一第二电极，第二面具有一第三电极与一第四电极，其中第一电极与第三电极电性连接，而第二电极与第四电极电性连接。
上述的半导体发光组件固定于基板的第一面上，半导体发光组件的P电极与第一电极电性连接，半导体发光组件的N电极与第二电极电性连接。此外半导体发光组件是以打线接合(wire bonding)或倒装芯片(flip chip)方式电性连接至基板上。另外，半导体发光组件可为激光发光二极管芯片、III-V族化合物半导体芯片或II-VI族化合物半导体芯片。
上述的透明模构件，外观大致呈四分之一椭球体。其具有一接合面与一出光面，接合面用以覆盖半导体发光组件。此外透明模构件内可含荧光粉，用以与半导体发光组件所产生的光束混光。或是于出光面上形成一磷光体，用以与半导体发光组件所产生的光束混光。另外，透明模构件的材料可为环氧树脂(epoxy)或是硅氧烷(silicone gel)。
上述的不透明模构件覆盖于透明模构件上，使得发光组件封装结构外观大致呈长方体。另外，不透明模构件的材料可为聚邻苯二甲酰胺(PPA)或聚丁炔(PPB)。
上述的透明模构件与不透明模构件之间可包含一反射层，其中反射层可为金属反射层。
上述的透明模构件与不透明模构件之间的接口提供半导体发光组件的反射面使得出光面垂直于基板。
上述的半导体发光组件所发射的光束离开出光面后，会平行于基板方向形成一散射面，而垂直于出光面方向的光束大致平行于基板。
本发明另揭露一种形成发光组件封装结构的方法，其步骤包含：
提供一基板，其具有一第一面与一第二面，第一面具有多个第一电极与多个第二电极，第二面具有多个第三电极与多个第四电极，其中第一电极与第三电极电性连接，而第二电极与第四电极电性连接。
固定多个半导体发光组件于导电基板上，多个半导体发光组件的P电极与第一电极电性连接，多个半导体发光组件的N电极与第二电极电性连接。此外半导体发光组件的固定步骤是以打线接合或倒装芯片的方式电性连接至基板上，其中上述的半导体发光组件可为激光发光二极管芯片、III-V族化合物半导体芯片或II-VI族化合物半导体芯片。
以转注成型的方式形成多个透明模构件，多个透明模构件的每一个外观大致呈现二分之一椭球体，其分别具有一接合面与一个二分之一椭圆球面，接合面用以覆盖多个半导体发光组件中的两个半导体发光组件。此外可预先将荧光粉混在透明模构件内或可将一磷光体形成于出光面上。另外，透明模构件的材料可为环氧树脂或是硅氧烷。
以转注成型的方式形成多个不透明模构件，其覆盖透明模构件上。另外，不透明模构件的材料可为聚邻苯二甲酰胺或聚丁炔。
此外可形成一反射层于透明模构件与不透明模构件之间，其中上述的反射层可为金属反射层。
切割多个不透明模构件形成多个发光组件封装结构，其中每一个发光组件封装结构具有一接合面与一出光面，使得每个发光组件封装结构外观大致呈长方体。
每个透明模构件与不透明模构件之间的接口提供每个半导体发光组件的反射面使得每一个发光组件的出光面垂直于基板。
以下将参照附图详细的说明技术内容与各项实施例。
请参照图14，本发明提供一种侧面出光型发光组件10，包含一基板103、一第一电极105、一第二电极106、一第三电极109、一第四电极110、一半导体发光组件104、金属导线108a、金属导线108b、一透明模构件101与一不透明模构件102。
上述的基板103具有一第一面与一第二面(图中未示出)，其中第一面具有一第一电极105与一第二电极106，第二面具有一第三电极109与一第四电极110，其中第一电极105与第三电极109电性连接，而第二电极106与第四电极110电性连接。上述的第一电极105与第三电极109为P电极，而第二电极106与第四电极110为N电极。
上述的半导体发光组件104设置于第一面，并且通过金属导线108a及金属导线108b分别与第一电极105及第二电极106连接，或是以倒装芯片的方法连接基板103上的电极。
此外上述的基板103、半导体发光组件104、金属导线108a、金属导线108b、部分第一电极105与部分第二电极106被透明模构件101覆盖住，其中覆盖范围为一半椭圆形101a并形成一椭圆体结构空间101b于基板103之上。
上述的不透明模构件102覆盖于基板103与透明模构件101之上，其覆盖的范围为基板103与椭圆体结构101b的表面。
上述的基板103可以是金属核印刷电路板(mental core printed circuitboard，MCPCB)、陶瓷基板(ceramic substrate)或超薄型基板，其中上述超薄型基板的专利已由先进开发光电股份有限公司提出申请，其中国台湾专利申请号为096126300，美国专利申请号为12/173,763。上述的超薄型基板有两种型态，一种是使外部电极或接点直接露出封胶材料，而不需要一印刷电路板介于晶粒及外部电极间传递电气信号。此方法是将半导体发光组件芯片及金属导线固着于暂时基板之上，接着注入封装胶体于基板表面并固定半导体发光组件、金属导线及电极。接着去除暂时基板，使得电极或接点直接露出封胶材料，由此缩小封装结构的体积；另一种超薄型基板为复合基板，其结构包含第一导电层、多个透孔的绝缘薄膜及第二导电层。通过特殊结构，使得组件的厚度更薄并节省所占用的空间。上述两种超薄型基板，其详细内容都记载于发明内容中，请参照之。利用上述两种类型的超薄型基板，可使本发明的封装结构厚度介于0.2～0.3mm之间，节省所占用的空间并且可以去除散热不佳的问题。
如前所述，请参照图15切面结构示意图所示，透明模构件101附着于基板103表面并覆盖于半导体发光组件104之上，并且形成一椭圆体结构空间101b于基板103表面，其中椭圆体结构空间101b为一完整椭圆体结构的四分之一。此外可于透明模构件101的出光面贴附一层磷光体(phosphor)101c。
上述的透明模构件101可混有颜色荧光粉(fluorescent powder)于其中，使透射出的侧向光线混色。假设在注入胶体的过程中，透明模构件101内部荧光粉分布不均匀，导致光线射出结构时产生颜色不均匀的光线。此时，贴附一层和荧光粉相同颜色的磷光体101c于透明模构件101的出光面，可以使透射出出光面的光线产生一均匀颜色的光线。
如上所述，本发明提供一实施例产生一发白光的侧面出光式发光组件，例如可以使上述的半导体发光组件104为氮化物的半导体芯片，以致于半导体发光组件104会产生蓝色光源。同时将黄色荧光粉均匀地混着于透明模构件101中，当上述蓝光光线从半导体发光组件104散射出并透过透明模构件101结构时，会与透明模构件101中的黄色荧光粉混色，因而产生一白光的侧面出光式发光组件。上述的半导体发光组件104所发射的光束在离开出光面后，其中平行于基板103方向的光束具有扩散的角度，同样地垂直于出光面方向的光束会平行于基板103射出。
如前所述的透明模构件101的功能还包含了保护内部半导体发光组件104。由于透明模构件101于基板103之上，并且完全地涵盖住半导体发光组件104、金属导线108a与金属导线108b。当侧面出光型发光组件10结构承受外力，结构内部的透明模构件101会比半导体发光组件104更早承受外力影响。并且透明模构件101结构能先吸收部分的外力，使得外力对于内部半导体发光组件104、金属导线108a与金属导线108b的影响减小。因此，能避免半导体发光组件104免受应力挤压而造成破坏，甚至还能避免灰尘堆积或其它外在环境因素而影响其功能。
如前所述的不透明模构件102附着于基板103之上并且覆盖住透明模构件101，不透明模构件102为一长方体结构。上述的不透明模构件102与透明模构件101的连接面可形成一反射膜，例如银金属薄膜。此附着于不透明模构件102上的银金属薄膜可以将半导体发光组件104发出的光线反射至透明模构件101侧边，并且接***行于基板103的方向射出。不透明模构件102于基板103之上并且完全地覆盖住透明模构件101。因此，不透明模构件102能保护透明模构件101免受于氧化作用，及避免透明模构件101受应力而有形变的情形产生。
如上所述的透明模构件101与不透明模构件102之间可有一反射层107，其中反射层107覆盖于椭圆体结构空间101b表面。
如上所述，在透明模构件101与不透明模构件102之间可选择性的形成一反射层107。反射层107可为一金属反射层，其金属材料可以为银或铝。由于反射层107的形状为一椭圆体结构。因此当光线从半导体发光组件104发出后，通过透明模构件101至反射层107，光线会经由反射层107反射后射出透明模构件101，并且光线平行于基板103的方向射出。
如前所述，由于半导体发光组件104所射出的光线为散射的光线，为了使光线有效的侧向射出，半导体发光组件104所射出的光线必须能够接近全反射。如图16a所示，本发明提出一椭圆体结构30，如同图15标示的透明模构件101与不透明模构件102的连接面金属薄膜或反射层107的椭圆体结构。当上述的导体发光组件104置于椭圆体结构30的光学焦点301时，可将半导体发光组件104所发出的光线平行于基板103全反射出结构的侧边。因此，与基板103垂直的出光则通过反射层将光束平行于基板103射出。另外，请参照图16b的俯视示意图，本发明提供的侧向出光型发光组件10，其水平光线在射出出光面后会形成一扩散性的光束。与中国台湾专利号M329081、中国台湾专利号M329080以及中国台湾专利号M329243的现有技术不同的是，本发明提出的椭圆体结构不仅能反射半导体发光组件所射出的光线，并且能形成一较佳的光形，其光形能适用于侧导式的背光源。
上述实施内容，将参照附图与步骤流程图以详细介绍本发明的结构与制成方法。
本发明提出的侧面出光型发光组件10，其制造方法及工艺的简略流程图，如图17所示。首先，在固定多个半导体发光组件于一基板上，并且利用打线接合或者是以倒装芯片的方式固晶。接着，利用两次的转注成型的方式，将透明模构件与不透明模构件形成于多个半导体发光组件上。另外，上述的透明模构件与不透明模构件之间可形成一反射膜。最后再将单一个半导体发光组件与其封装结构切割出，再进行晶粒的测试与分类。
以下将参照图17的流程图配合各个详细步骤与图示说明之。
如图18所示，基板103的第一面上设置多个第一电极105与多个第二电极106，第二面上设置多个第三电极109与多个第四电极110，其中第一电极105与第三电极109电性连接，而第二电极106与第四电极110电性连接。并且有多个半导体发光组件104芯片，以矩阵排列方式黏着于基板103上。上述的黏着方法可以为固晶及打线接合的方式，通过金属导线108a与金属导线108b完成半导体发光组件104、第一电极105及第二电极106间的电性连接。或者，利用倒装芯片的方式将半导体发光组件104直接连接于第一电极105及第二电极106之上，以达到电性连接。上述的第一电极105与第三电极109为P极，而第二电极106与第四电极110为N极电极，其中上述的电极其材质可以为金属铜的导体。
上述的打线接合方法将半导体发光组件104直接连接于第二电极106之上，同时利用金属导线108a及金属导线108b完成半导体发光组件104、第一电极105及第二电极106间的电性连接。其中半导体发光组件104的P极与第一电极105连接，而半导体发光组件104的N极与第二电极106连接。
上述的倒装芯片方法将半导体发光组件104直接反复并连接于第一电极105与一第二电极106之上，其中半导体发光组件104的P极与第一电极105连接，而半导体发光组件104的N极与第二电极106连接。
上述基板103可以由金属核印刷电路板、陶瓷基板或超薄型基板所构成。超薄型基板是使外部电极或接点直接露出于封胶材料，不需要一印刷电路板介于晶粒及外部电极间传递电气信号。在此方法中，首先将半导体发光组件、金属导线与正负电极固着于暂时基板之上。接着，制作封装胶体于暂时基板之上，并且固定半导体发光组件、金属导线及电极于封装胶体之中。最后，去除暂时基板。如此一来，该结构的电极或接点会直接露出封胶材料，由此缩小封装结构的体积。另一种薄型基板为一复合基板，包含第一导电层、多个透孔的绝缘薄膜及第二导电层。通过基板的特殊构造，使得组件厚度更薄并节省所占空间。
如图19a所示，其为依据图18中A-B切线的剖面图。制作第一模具机构601，其中第一模具机构601下方表面包含多个椭圆体凹处602。如图19b所示，当第一模具机构601向下覆盖基板103时，前述的第一模具机构601会与基板103形成多个椭圆体空间603，椭圆体空间603为一完整椭圆体的二分之一，此时每一个椭圆体空间603包含两个半导体发光组件104。
如图20所示，其为依据图18中C-D切线的俯视图。如上所述，第一模具机构601覆盖于基板时，椭圆体凹处602能覆盖住上述矩阵排列于基板上的多个半导体发光组件104。上述的第一模具机构601与基板形成一椭圆体空间603，此时每一个椭圆体空间603内包含两个半导体发光组件104。接着灌胶，将胶体从注射口702注入，经由胶体流通渠道701至椭圆体空间603内，直到填满椭圆体空间603为止。
当胶体冷却凝固后，会形成多个透明模构件结构。此外上述胶体的材质可以为环氧树脂或硅树脂等透明材质，并且可均匀地混入荧光粉于胶体内。荧光粉的材质可以为硫化物族系、氧化物族系、氮化物族系或硅酸盐类。
如图21所示，其为依据图18中A-B切线的剖面图。可于透明模构件101上附着一反射层107。若为金属反射层，可利用溅射(sputter)、塑料电镀(plastic plating)或化学镀(chemical plating)形成。金属反射层的材质可为银或铝等金属。
如上述反射层107的形成方法，其中溅射为一种物理气相沉积(physicalvapor deposition；PVD)。其原理是利用电场改变以加速离子(通常为氩气)，使得离子轰击靶材表面(阴极)的原子。当离子与靶材表面的原子撞击时，会产生交换动量导致靶材表面获得动量的原子自靶材表面溅出。最后溅出的原子沉积在待镀物(阳极)之上，使待镀物表面形成一金属层。
上述反射层107的形成方法，其中塑料电镀(plastic plating)是将待镀塑料物利用机械或化学方式形成导电层，再利用电镀(electroplating)于导电层上方形成金属层。例如，将铜的金属粉末添加粘结剂(binder)，涂覆于待镀塑料物的表面形成导电层。接着，将表面涂覆金属粉末的待镀塑料物放入溶液中，并利用电镀方法形成金属层。
上述金属反射层的制成方法，其中化学镀(chemical plating)为氧化还原反应，例如银镜反应。
如图22a所示，其为依据图18中A-B切线的剖面图。制作第二模具机构901，第二模具机构901下方表面包含多个长方体凹处902。如图22b所示，当第二模具机构901向下覆盖基板103时，第二模具机构901会与基板103形成一长方体空间903，其中每一个长方体空间903包含一个完整的二分之一椭圆体结构的透明模构件101与两个被透明模构件101覆盖的半导体发光组件104。
如图23所示，其为依据图18中C-D切线的俯视图。如上所述，当第二模具机构901覆盖于基板时，长方体凹处902能覆盖住上述矩阵排列于基板上的透明模构件101，并且第二模具机构901会与基板形成一长方体空间903。此时每一个长方体空间903内包含一个完整的二分之一椭圆体结构的透明模构件101与两个被透明模构件101覆盖的半导体发光组件104。接着，将胶体从注射口10b注入，经由胶体流通渠道10a至长方体空间903，直到填满为止。
当胶体冷却时会形成多个外观为长方体的不透明模构件，其中胶体材质可以为聚邻苯二甲酰胺或聚丁炔等热塑性不透明材质所构成。
如图24所示，其为依据图18中A-B切线的剖面图。形成不透明模构件102后，依多个长方体结构11的中心线111进行切割。切割的深度自不透明模构件102上方，经过反射层107与透明模构件101到达基板103的底部。接着，依绝隔线112进行切割，以分离多余的基板部分113。当上述的切割步骤完成时，会形成多个侧面出光型发光组件。
最后，对每个侧面出光型发光组件进行测试与分类，测试侧面出光型发光组件的功能是否完善。
本发明所揭露的侧面出光型发光组件，其具有椭圆体结构的反射层，其中椭圆体结构具有多个方向的反射曲面，并包含多个平行于出光面的反射面与垂直于出光面的反射面，能有效地利用侧面出光的强度来解决光形与光场不佳等问题。
请参照图25，依据专利号M339081的封装结构进行分析，其光线分布为扇型形状。利用光学仿真针对专利号M339081的光学分布进行分析，其光学仿真结果的光分布，请参照图26。其分析结果发现上述现有技术的发光组件其最大水平发光角度为139.81度，而最大垂直发光角度为116.13度。此外其涵盖光区域面积的光强为73.22流明，而最大光强为19.565流明。请参照图27，利用相同的光源与手段对本发明所揭露的侧面出光型发光组件作光学仿真分析。请参照图28，其结果发现其最大水平发光角度为123.74度，而最大垂直发光角度为118.45度，此外其涵盖光区域面积的光强为91.44流明，而最大光强为28.41流明。经由上述的测试结果发现，本发明所揭露的侧面出光型发光组件其光区域面积的光强高并且最大的光强值大，因此能有效地利用侧面出光的强度，以形成适用于侧导式背光源的光形。
另外，本发明所提供的制造方法是利用二次成型的方式，以降低制作成本，减少制作时间及增加制作容易度。
以上已将本发明专利做一详细说明，然而以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明所请求的保护范围。本发明的保护范围当视所附权利要求书所限定的范围及其等同领域而定。凡本领域技术人员在不脱离本专利精神或范围内，所作的变动、修饰或等同性的变化与修饰，均属于本发明的精神下所完成的等效改变或设计，应属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种侧面出光型发光组件封装结构，包含：
一基板，具有一第一面与一第二面，该第一面具有一第一电极与一第二电极，该第二面具有一第三电极与一第四电极，其中该第一电极与该第三电极电性连接，而该第二电极与该第四电极电性连接；
一半导体发光组件，固定于该基板的第一面上，该半导体发光组件的P电极与该第一电极电性连接，该半导体发光组件的N电极与该第二电极电性连接；
一透明模构件，外观呈四分之一椭球体，具有一接合面与一出光面，该接合面用以覆盖该半导体发光组件；以及
一不透明模构件，覆盖该透明模构件，使得该发光组件封装结构的外观呈长方体。
2.如权利要求1所述的侧面出光型发光组件封装结构，还包含位于该透明模构件与该不透明模构件之间的一反射层，其中上述的半导体发光组件所发射的光束离开出光面后，会平行于基板方向形成一散射面，而垂直于出光面方向的光束平行于基板。
3.如权利要求1所述的侧面出光型发光组件封装结构，其中上述的基板为金属核印刷电路板、陶瓷基板或超薄型基板，上述的透明模构件的材料为环氧树脂或硅氧烷，上述的不透明模构件的材料为聚邻苯二甲酰胺或聚丁炔。
4.一种发光组件的封装结构，包含：
一基板，具有一第一面与一第二面，该第一面具有一第一电极与一第二电极，该第二面具有一第三电极与一第四电极，其中该第一电极与该第三电极电性连接，而该第二电极与该第四电极电性连接；
一半导体发光组件，固定于该基板上，该半导体发光组件的P电极与该第一电极电性连接，该半导体发光组件的N电极与该第二电极电性连接；
一透明模构件，其外观呈现四分之一椭球体，具有一接合面与一出光面，该接合面用以覆盖该半导体发光组件；以及
一不透明模构件，覆盖该透明模构件，使得该发光组件的封装结构的外观呈长方体，该透明模构件与该不透明模构件之间的接口提供该半导体
发光组件的反射面，使得该出光面垂直于该基板。
5.如权利要求4所述的发光组件封装结构，还包含位于该透明模构件内的荧光粉，用以跟该半导体发光组件所产生的光束混光。
6.如权利要求4所述的发光组件封装结构，还包含位于该出光面上的磷光体，用以跟该半导体发光组件所产生的光束混光。
7.一种发光组件的结构，包含：
一导电基板，具有一第一电极与一第二电极；
一半导体发光组件，固定于该导电基板上，该半导体发光组件的P电极与该第一电极电性连接，该半导体发光组件的N电极与该第二电极电性连接；
一透明模构件，其外观呈现四分之一椭球体，具有一接合面与一出光面，该接合面用以覆盖该半导体发光组件；以及
一不透明模构件，覆盖该透明模构件，使得该发光组件的封装结构的外观呈长方体，该透明模构件与该不透明模构件之间的接口提供该半导体发光组件的反射面，使得该发光组件的出光面垂直于该导电基板。
8.一种形成侧面出光型发光组件封装结构的方法，包含：
提供一基板，其具有一第一面与一第二面，该第一面具有一第一电极与一第二电极，该第二面具有一第三电极与一第四电极，其中该第一电极与该第三电极电性连接，而该第二电极与该第四电极电性连接；
固定一半导体发光组件于该基板的第一面上，该半导体发光组件的P电极与该第一电极电性连接，该半导体发光组件的N电极与该第二电极电性连接；
以转注成型的方式形成一透明模构件于该基板上，该透明模构件的外观呈四分之一椭球体，具有一接合面与一出光面，该接合面用以覆盖该半导体发光组件；以及
以转注成型的方式形成一不透明模构件，该不透明模构件覆盖该透明模构件，使得该发光组件封装结构的外观呈长方体。
9.一种形成侧面出光型发光组件封装结构的方法，包含：
提供一基板，其具有一第一面与一第二面，该第一面具有多个第一电极与多个第二电极，该第二面具有多个第三电极与多个第四电极，其中该第一电极与该第三电极电性连接，而该第二电极与该第四电极电性连接；
固定多个半导体发光组件于该基板的第一面上，所述多个半导体发光组件的P电极与该第一电极电性连接，所述多个半导体发光组件的N电极与该第二电极电性连接；
以转注成型的方式形成多个透明模构件于该基板上，所述多个透明模构件的每一个外观呈二分之一椭球体，且分别具有一接合面与一个二分之一椭圆球面，该接合面用以覆盖所述多个半导体发光二极管中的两个半导体发光组件；
以转注成型的方式形成多个不透明模构件，所述不透明模构件覆盖该透明模构件上；以及
切割所述多个不透明模构件形成多个发光组件封装结构，其中每个发光组件封装结构均具有一接合面与一出光面，使得每个发光组件封装结构的外观呈长方体。
10.一种形成发光组件封装结构的方法，包含：
提供一导电基板，其具有多个第一电极与多个第二电极；
固定多个半导体发光组件于该导电基板上，所述多个半导体发光组件的P电极与该第一电极电性连接，所述多个半导体发光组件的N电极与该第二电极电性连接；
以转注成型的方式形成多个透明模构件，所述多个透明模构件的每一个的外观呈现二分之一椭球体，且分别具有一接合面与一个二分之一椭圆球面，该接合面用以覆盖所述多个半导体发光组件中的两个半导体发光组件；
以转注成型的方式形成多个不透明模构件，其覆盖该透明模构件上；以及
切割所述多个不透明模构件形成多个发光组件封装结构，其中每个发光组件封装结构均具有一接合面与一出光面，使得每个发光组件封装结构的外观呈长方体，每个透明模构件与不透明模构件之间的接口提供每个半导体发光组件的反射面，使得每个发光组件的出光面垂直于该基板。
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Applicant before: Advanced Development Photoelectric Co., Ltd.

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Granted publication date: 20120613

Termination date: 20160302