CN102054827B - 发光二极管晶元封装体及其封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发光二极管晶元封装体及其封装方法。一种发光二极管晶元封装体包括：一个发光二极管晶元，其具有一个半导体基体、至少两个配置在该半导体基体的电极安装表面的电极、一个形成于该电极安装表面上且具有两个曝露对应的电极的穿孔的绝缘层、一个形成于该绝缘层上且具有两个与该绝缘层的对应的穿孔连通的导体安装孔的导体形成层、及形成在这种连通的穿孔与导体安装孔内以可与对应的电极电连接的导体单元；及一个形成在该发光二极管晶元的与该电极安装表面相对的表面上的覆盖层，该覆盖层延伸至该发光二极管晶元的外侧表面而且由能够透光且掺杂有荧光粉的材料形成。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光二极管晶元封装体及其封装体方法。
背景技术
从1996年日亚化学量产白光LED开始，全球LED业者纷纷将研发的重点转移至白光LED。至目前为止，市面上的白光LED的结构多与日亚化学提供的白光LED的结构雷同。然而，该白光LED的结构存在有若干缺点，这种缺点已在本案共同申请人的中国台湾发明专利第097146076号申请案中说明，在此不再赘述。
本发明提供一种完全与日亚化学的白光LED的结构不同且能够克服其缺点的白光LED结构。
发明内容
本发明的一个目的为提供一种完全与日亚化学的白光LED的结构不同且能够克服其的缺点的白光LED结构。
根据本发明的特征，一种发光二极管晶元封装体被提供，该发光二极管晶元封装体包括：一个发光二极管晶元，其具有一个半导体基体、至少两个配置在该半导体基体的电极安装表面的电极、一个形成于该电极安装表面上且具有两个曝露对应的电极的穿孔的绝缘层、一个形成于该绝缘层上且具有两个与该绝缘层的对应的穿孔连通的导体安装孔的导体形成层、及形成在这种连通的穿孔与导体安装孔内以可与对应的电极电连接的导体单元；及一个形成在该发光二极管晶元的与该电极安装表面相对的表面上的覆盖层，该覆盖层延伸至该发光二极管晶元的外侧表面而且由能够透光且掺杂有荧光粉的材料形成。
根据本发明的另一特征，一种发光二极管晶元封装体的封装方法被提供，该封装方法包括如下的步骤：提供多个发光二极管晶元，每个发光二极管晶元具有一个半导体基体、至少两个配置在该半导体基体的电极安装表面的电极、一个形成于该电极安装表面上且具有两个曝露对应的电极的穿孔的绝缘层、一个形成于该绝缘层上且具有两个与该绝缘层的对应的穿孔连通的导体安装孔的导体形成层、及形成在这种连通的穿孔与导体安装孔内以可与对应的电极电连接的导体单元；把该多个发光二极管晶元以矩阵形式排列在一个支承体的支承表面上；形成一透光的覆盖层在该支承体的支承表面上以至于所有的发光二极管晶元被覆盖，该覆盖层掺杂有荧光粉；及切割该覆盖层以可得到多个各包括至少一个发光二极管晶元的发光二极管晶元封装体。
附图说明
图1至5为用于说明本发明的第一优选实施例的发光二极管晶元封装体的封装方法的示意图；
图6为一个显示本发明的第一实施例的发光二极管晶元封装体的封装方法的一变化的示意剖视图；
图7为一个显示本发明的第二优选实施例的发光二极管晶元封装体的示意剖视图；
图8为一个显示本发明的第一优选实施例的发光二极管晶元封装体的变化的示意剖视图；
图9为一个显示本发明的第二优选实施例的发光二极管晶元封装体的变化的示意剖视图；
图10至16为用于说明本发明的第三优选实施例的发光二极管晶元封装体的封装方法的示意图；以及
图17至22为显示本发明的导体单元的例子的示意平面图。
具体实施方式
在后面的本发明的优选实施例的详细说明中，相同或类似的元件由相同的标号标示，而且它们的详细描述将会被省略。此外，为了清楚揭示本发明的特征，于图式中的元件并非按实际比例描绘。
图1至5为用以说明本发明的第一优选实施例的发光二极管晶元封装体的制造方法的示意图。
请配合参阅图1至5所示，首先，多个如在图1中所示的发光二极管晶元1被准备(在图1中仅显示一个发光二极管晶元1)。每个发光二极管晶元1具有一个半导体基体10、至少两个配置在该半导体基体10的电极安装表面100的电极11、一个形成于该电极安装表面100上且具有两个曝露对应的电极11的穿孔120的绝缘层12、一个形成于该绝缘层12上且具有两个与该绝缘层12的对应的穿孔120连通的导体安装孔130的导体形成层13、及形成在这种连通的穿孔120与导体安装孔130内以可与对应的电极11电连接的导体单元14。
每个导体单元14可以由单一材料形成或者可以由两种或以上的材料形成。在本实施例中，该导体单元14以由四种材料形成为例子，其中，第一导体层140可以由诸如铜、类金刚石碳、碳化硅、铝、锌、与银及其类似中的任一者的材料形成，第二导体层141可以由诸如铜、类金刚石碳、碳化硅、铝、锌、与银及其类似中的任一者的材料形成，第三导体层142可以由诸如镍及其类似的材料形成，而第四导体层143可以由诸如金及其类似的材料形成。
请参阅图2所示，这种发光二极管晶元1以矩阵形式排列在一个支承体2的支承表面20上。随后，一个透光的覆盖层3形成在该支承体2的支承表面20上以至于所有的发光二极管晶元1被覆盖。应要注意的是，该覆盖层3掺杂有荧光粉以至于当该发光二极管晶元1被作动时能产生具有所需颜色的光线。在该覆盖层3被形成之后，该支承体2被移除以至于这种导体单元14的第四导体层143露出，如在图3中所示。
请配合参阅图17至22所示，这种导体单元14可以具有各式各样的形状。
然后，如在图4中所示，一保护层4形成在覆盖层3的与这种导体单元14齐平的表面上以至于所有导体单元14被覆盖。接着，该保护层4形成有多个曝露对应的导体单元14的曝露孔40。随后，导电材料5填充于每个曝露孔40中以可与对应的导体单元14电连接。最后，藉由切割处理，得到多个各如在图5中所示的发光二极管晶元封装体。
应要注意的是，导电材料5的面积比导体单元14的面积大许多，因此，在把发光二极管晶元封装体安装于其他装置(图中未示)上会有很大的帮助。
此外，这种发光二极管晶元1在该支承体2的支承表面20上的置放依据0603/0402/0201/01005等等规格的LED SMD作业标准尺寸而定。
图6为一个显示本发明的第一实施例的发光二极管晶元封装体的封装方法的一变化的示意剖视图。
如在图6中所示，在以上图4的步骤中，该保护层4的曝露孔40依需要被形成曝露至少两个发光二极管晶元1的相同极性或不同极性的电极的导体单元14以至于至少两个发光二极管晶元1以导电材料5串联及/或并联连接，以可在切割步骤之后形成一个包括至少两个发光二极管晶元1的AC/DC 100-130V发光二极管模块或者一个包括至少两个发光二极管晶元1的AC/DC 200-240V发光二极管模块。
图7为一个显示本发明的第二实施例的发光二极管晶元封装体的示意剖视图。
如在图7中所示，与第一实施例不同的地方仅在于在形成覆盖层3之前所提供的发光二极管晶元1还包括多个设置在对应的导体单元14的第四导电层143上的锡球6。
图8为一个显示本发明的第一实施例的变化的示意剖视图。如在图中所示，这种导体单元14各仅具有三个导体层，即，在第一实施例中所述的第一与第二导体层140与141中的任一者被移除。当然，其他的导体层被移除也是可以的。
图9为一个显示本发明的第二实施例的变化的示意剖视图。与在图8中所示相同，这种导体单元14各仅具有三个导体层，即，在第一实施例中所述的第一与第二导体层140与141中的任一者被移除。当然，其他的导体层被移除也一样是可以的。
图10至16为用以说明本发明的第三优选实施例的发光二极管晶元封装体的制造方法的示意图。
请配合参阅图10至16所示，首先，一片发光二极管晶圆W被提供(在图9中，仅显示该发光二极管晶圆W的一部分)。该发光二极管晶圆W具有多个发光二极管晶元1。每个发光二极管晶元1具有一个半导体基体10及至少两个配置在该半导体基体10的电极安装表面100的电极11。
然后，该发光二极管晶圆W经历切割处理以至于两相邻发光二极管晶元1之间存在有一个间隙S，如在图12中所示，藉此在该两相邻发光二极管晶元1之间的连续金属层(图中未示)被切断。
接着，如在图13中所示，一个绝缘层12形成于这种发光二极管晶元1的电极安装表面100上并且具有多个曝露对应的电极11的穿孔120。在本实施例中，该绝缘层12为能够透光且掺杂有荧光粉的绝缘层。
在该绝缘层12形成之后，于每个穿孔120内形成有一个与对应的电极11电连接的导体单元14。应要注意的是，如在图14中所示，这种导体单元14的面积比电极11大以有利于把发光二极管晶元1安装于其他电极组件上。
然后，如在图15中所示，该发光二极管晶圆W的与电极安装表面100相对的表面经历切割处理而然后一荧光粉层15形成在该表面上。该表面经历切割处理的目的是使得该荧光粉层15与形成在间隙S内的绝缘层12连接在一起。最后，藉由切割处理，得到多个各如在图16中所示的发光二极管晶元封装体。
应要注意的是，在本实施例中，该导体单元14也可以具有与在以上实施例中所述的导体单元相同的结构。
Claims (14)
1.一种发光二极管晶元封装体，其特征在于包括：
一个发光二极管晶元，其具有一个半导体基体、至少两个配置在所述半导体基体的电极安装表面的电极、一个形成于所述电极安装表面上且具有两个曝露对应的电极的穿孔的绝缘层、一个形成于所述绝缘层上且具有两个与所述绝缘层的对应的穿孔连通的导体安装孔的导体形成层、及形成在这种连通的穿孔与导体安装孔内以可与对应的电极电连接的导体单元；以及
一个形成在所述发光二极管晶元的与所述电极安装表面相对的表面上的覆盖层，所述覆盖层延伸至所述发光二极管晶元的外侧表面而且由能够透光且掺杂有荧光粉的材料形成。
2.如权利要求1所述的发光二极管晶元封装体，其特征在于，还包括至少两个从对应的导体单元延伸到在所述发光二极管晶元的外侧表面的覆盖层的导电材料，所述导电材料的面积比对应的导体单元的面积大很多。
3.如权利要求2所述的发光二极管晶元封装体，其特征在于，还包括至少一个如权利要求1中所述的发光二极管晶元，这些发光二极管晶元经由导电材料来串联及/或并联连接。
4.如权利要求2所述的发光二极管晶元封装体，其特征在于，还包括一个锡球在对应的导体单元与导电材料之间。
5.如权利要求1所述的发光二极管晶元封装体，其特征在于，所述导体单元由至少两种材料形成。
6.如权利要求5所述的发光二极管晶元封装体，其特征在于，所述导体单元包括至少一个由从包含铜、类金刚石碳、碳化硅、铝、锌与银的群组中所选择出的一者形成的导体层、一个由从包含镍的群组中所选择出的 一者形成的导体层、及一个由从包含金的群组中所选择出的一者形成的导体层。
7.一种发光二极管晶元封装体的封装方法，其特征在于，包括如下的步骤：
提供多个发光二极管晶元，每个发光二极管晶元具有一个半导体基体、至少两个配置在所述半导体基体的电极安装表面的电极、一个形成于所述电极安装表面上且具有两个曝露对应的电极的穿孔的绝缘层、一个形成于所述绝缘层上且具有两个与所述绝缘层的对应的穿孔连通的导体安装孔的导体形成层、及形成在这种连通的穿孔与导体安装孔内以可与对应的电极电连接的导体单元；
把所述多个发光二极管晶元以矩阵形式排列在一个支承体的支承表面上；
形成一透光的覆盖层在所述支承体的支承表面上以至于所有的发光二极管晶元被覆盖，所述覆盖层掺杂有荧光粉；以及
切割所述覆盖层以可得到多个各包括至少一个发光二极管晶元的发光二极管晶元封装体。
8.如权利要求7所述的发光二极管晶元封装体的封装方法，其特征在于，在切割所述覆盖层的步骤之前，还包括一个形成一保护层在所述覆盖层的与这种导体单元齐平的表面上以至于所有这种导体单元被覆盖的步骤，所述保护层形成有多个曝露对应的导体单元且尺寸比对应的导体单元大的曝露孔；及一个在每个曝露孔中填充导电材料的步骤。
9.如权利要求8所述的发光二极管晶元封装体的封装方法，其特征在于，在形成所述保护层的步骤中，所述保护层的曝露孔依需要被形成曝露至少两个发光二极管晶元的相同极性或不同极性的电极的导体单元以至于至少两个发光二极管晶元以导电材料串联及/或并联连接，以可在切割步骤之后形成一个包括至少两个发光二极管晶元的AC/DC 100-130V发光二极管模块或者一个包括至少两个发光二极管晶元的AC/DC 200-240V发光二极 管模块。
10.如权利要求8所述的发光二极管晶元封装体的封装方法，其特征在于，在提供发光二极管晶元的步骤中，每个发光二极管晶元还包括两个在对应的导体单元上的锡球。
11.如权利要求7所述的发光二极管晶元封装体的封装方法，其中，在形成导体单元的步骤中，每个导体单元由至少两种材料形成。
12.如权利要求11所述的发光二极管晶元封装体的封装方法，其中，在形成导体单元的步骤中，每个导体单元包括至少一个由从包含铜、类金刚石碳、碳化硅、铝、锌与银的群组中所选择出的一者形成的导体层、一个由从包含镍的群组中所选择出的一者形成的导体层、及一个由从包含金的群组中所选择出的一者形成的导体层。
13.一种发光二极管晶元封装体的封装方法，其特征在于包括如下的步骤：
提供一发光二极管晶圆，所述发光二极管晶圆具有多个发光二极管晶元，每个发光二极管晶元具有一个半导体基体及至少两个配置在所述半导体基体的电极安装表面的电极；
对所述发光二极管晶圆的电极安装表面进行切割处理以可在两相邻发光二极管晶元之间形成一个间隙以至于在所述两相邻发光二极管晶元之间的连续金属层被切断；
形成一个透光且掺杂有荧光粉的绝缘层在这种发光二极管晶元的电极安装表面上，所述绝缘层形成有多个曝露对应的电极且尺寸比对应的电极大的穿孔；
形成一导体单元在每个穿孔内以至于每个导体单元与对应的电极电连接；
对所述发光二极管晶圆的与电极安装表面相对的表面进行切割处理并且形成一荧光粉层在所述表面上以至于所述荧光粉层与形成在间隙内的绝 缘层连接在一起；以及
对所述发光二极管晶圆进行切割处理以可得到多个各包括至少一个发光二极管晶元的发光二极管晶元封装体。
14.如权利要求13所述的发光二极管晶元封装体的封装方法，在形成所述绝缘层的步骤中，所述绝缘层的曝露孔依需要被形成曝露至少两个发光二极管晶元的相同极性或不同极性的电极的导体单元以至于至少两个发光二极管晶元以导电材料串联及/或并联连接，以可在切割步骤之后形成一个包括至少两个发光二极管晶元的AC/DC 100-130V发光二极管模块或者一个包括至少两个发光二极管晶元的AC/DC 200-240V发光二极管模块。
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Free format text: FORMER OWNER: WANG CONGQI Effective date: 20130204 Owner name: CHANGCHUNTENG HOLDING CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SHEN YUNONG Effective date: 20130204 |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130204 Address after: Virgin Islands (British) Patentee after: CHANGCHUNTENG HOLDING Co.,Ltd. Address before: Taipei City, Taiwan, China Patentee before: Shen Yunong Patentee before: Wang Congqi |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130123 Termination date: 20191030 |