CN103972371B - 发光二极管封装结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管封装结构的制造方法，包括如下步骤:提供引线架，多列第一电极和第二电极交错排列于引线架上，同列第一电极和第二电极分别通过连接条串接，第一电极和第二电极的顶角形成缺口；在相邻连接条之间形成围绕第一电极和第二电极且具有容置槽的反射杯，第一电极和第二电极对应缺口的一端分别自反射杯的两侧凸出；在容置槽内设置发光二极管芯片并电连接第一电极和第二电极；在容置槽内形成覆盖发光二极管芯片的封装层；横向切割反射杯和连接条。本发明还提供一种由该方法制成的发光二极管封装结构。本发明中第一电极和第二电极嵌置于反射杯内，第一电极和第二电极对应缺口的一端露于反射杯外，这有效提升了发光二极管封装结构的密合度。

Description

发光二极管封装结构及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种半导体发光元件，特别涉及一种发光二极管封装结构及其制造方法。
背景技术
发光二极管(light emitting diode，LED)作为一种高效的发光源，具有环保、省电、寿命长等诸多特点已经被广泛的运用于各种领域。
在应用到具体领域中之前，发光二极管还需要进行封装，以保护发光二极管芯片，从而获得较高的发光效率及较长的使用寿命。
一般的发光二极管封装结构通常先成型反射杯，在反射杯成型后再将电极弯折贴设于反射杯的底面及侧面上。然而，这种方法制成的发光二极管封装结构的密合度不佳，封装结构中的电极与反射杯之间结合不紧密，电极在使用过程中容易松动或脱落。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种有效提升发光二极管封装结构密合度的制造方法及由该制造方法制造的发光二极管封装结构。
一种发光二极管封装结构的制造方法，包括以下步骤：提供装设有多列第一电极和第二电极的引线架，所述第一电极、第二电极交错排列于引线架上，同列中的各第一电极通过第一连接条纵向串接，同列中的各第二电极通过第二连接条纵向串接，第一电极邻近第一连接条的至少一顶角形成一第一缺口，第二电极邻近第二连接条的至少一顶角形成一第二缺口，所述第一缺口由第一电极的相邻两侧面同时朝向第一电极的内部凹陷形成，第一连接条自第一电极相对的两侧分别朝向相邻的第一电极延伸而出，所述第二缺口由第二电极的相邻两侧面同时朝向第二电极的内部凹陷形成，第二连接条自第二电极相对的两侧分别朝向相邻的第二电极延伸而出，所述第一连接条与第一缺口邻接设置，所述第二连接条与第二缺口邻接设置，所述第一连接条对应第一缺口形成有一第三缺口，该第三缺口与第一缺口邻接并共同围设出一第一收容槽，所述第二连接条对应第二缺口形成有一第四缺口，该第四缺口与第二缺口邻接并共同围设出一第二收容槽；在引线架上相邻第一连接条和第二连接条之间形成围绕第一电极和第二电极的反射杯，所述反射杯具有容纳发光二极管芯片的容置槽，所述第一电极对应第一缺口的一端和第二电极对应第二缺口的一端分别自反射杯的相对两侧凸出于反射杯之外；在容置槽内设置发光二极管芯片并电连接所述第一电极和第二电极；在容置槽内形成覆盖发光二极管芯片的封装层；以及横向切割反射杯以及连接条形成多个独立的发光二极管封装结构。
一种发光二极管封装结构，该发光二极管封装结构由以下的制造方法制成，该发光二极管封装结构的制造方法包括以下步骤：提供装设有多列第一电极和第二电极的引线架，所述第一电极、第二电极交错排列于引线架上，同列中的各第一电极通过第一连接条纵向串接，同列中的各第二电极通过第二连接条纵向串接，第一电极邻近第一连接条的至少一顶角形成一第一缺口，第二电极邻近第二连接条的至少一顶角形成一第二缺口，所述第一缺口由第一电极的相邻两侧面同时朝向第一电极的内部凹陷形成，第一连接条自第一电极相对的两侧分别朝向相邻的第一电极延伸而出，所述第二缺口由第二电极的相邻两侧面同时朝向第二电极的内部凹陷形成，第二连接条自第二电极相对的两侧分别朝向相邻的第二电极延伸而出，所述第一连接条与第一缺口邻接设置，所述第二连接条与第二缺口邻接设置，所述第一连接条对应第一缺口形成有一第三缺口，该第三缺口与第一缺口邻接并共同围设出一第一收容槽，所述第二连接条对应第二缺口形成有一第四缺口，该第四缺口与第二缺口邻接并共同围设出一第二收容槽；在引线架上相邻第一连接条和第二连接条之间形成围绕第一电极和第二电极的反射杯，所述反射杯具有容纳发光二极管芯片的容置槽，所述第一电极对应第一缺口的一端和第二电极对应第二缺口的一端分别自反射杯的相对两侧凸出于反射杯之外；在容置槽内设置发光二极管芯片并电连接所述第一电极和第二电极；在容置槽内形成覆盖发光二极管芯片的封装层；以及横向切割反射杯以及连接条形成多个独立的发光二极管封装结构。
与现有技术相比，本发明的发光二极管封装结构的第一电极和第二电极嵌置于反射杯内，而第一电极对应第一缺口的端部和第二电极对应第二缺口的端部均外露于反射杯的相对两侧，这样能够有效地提升发光二极管封装结构的密合度。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1是本发明一实施例的发光二极管封装结构的制造方法流程图。
图2是图1中所示发光二极管封装结构的制造方法步骤S101所得的引线架的俯视示意图。
图3是图2中所示引线架中第一电极和第二电极的俯视示意图。
图4是图3中所示第一电极和第二电极沿IV-IV线的剖面示意图。
图5是图3中所示第一电极和第二电极沿V-V线的剖面示意图。
图6是图3中所示第一电极和第二电极的仰视示意图。
图7是图1中引线架放置于模具内的剖面示意图。
图8是图1中引线架放置于模具内的仰视示意图，其中下模具的底部被隐藏。
图9是图1中所示发光二极管封装结构的制造方法步骤S102所得的封装元件的俯视示意图。
图10是图9所示封装元件中第一电极和第二电极的放大示意图。
图11是图10所示第一电极和第二电极沿XI-XI线的剖面示意图。
图12是图10所示第一电极和第二电极的仰视示意图。
图13是图1中所示发光二极管封装结构的制造方法步骤S105所得的发光二极管封装结构的俯视示意图。
图14是图13中所示发光二极管封装结构沿XIV-XIV线的剖面示意图。
图15是图13中所示发光二极管封装结构的仰视示意图。
主要元件符号说明
第一电极 10
第一缺口 11
第二电极 20
第二缺口 21
第一连接条 30
第三缺口 301
第二连接条 31
第四缺口 311
第一收容槽 40
第二收容槽 41
沟槽 42
引线架 50
模具 60
上模具 61
下模具 62
反射杯 70
容置槽 71
发光二极管芯片 80
导线 81、82
封装层 90
发光二极管封装结构 100
上表面 101、201、302、312
下表面 102、202、303、313
导孔 103、203
通槽 105、205
流道 611
阻挡件 621
第一增厚部 1022
第二增厚部 2022
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
图1所示为本发明一实施例的发光二极管封装结构100的制造方法流程图，该发光二极管封装结构100的制造方法包括如下步骤：
步骤S101，请同时参阅图2和图3，提供一装设有多列第一电极10和第二电极20的引线架50，所述第一电极10、第二电极20交错排列于引线架50上，同列中的各第一电极10通过第一连接条30纵向串接，同列中的各第二电极20通过第二连接条31纵向串接，第一电极10邻近第一连接条30的至少一顶角形成一第一缺口11，第二电极20邻近第二连接条31的至少一顶角形成一第二缺口21。
该引线架50上还设有延展性能较好的若干金属细线(未标示)，该金属细线用于将所述第一电极10和第二电极20分别固定于引线架50上并为该第一电极10和第二电极20提供必要的支撑力。
该第一缺口11由第一电极10的相邻两侧面同时朝向第一电极10的内部凹陷形成。该第二缺口21由第二电极20的相邻两侧面同时朝向第二电极20的内部凹陷形成。该第一连接条30与第一缺口11邻接设置。该第一连接条30自第一电极10相对的两侧分别朝向相邻的第一电极10延伸而出。该第二连接条31与第二缺口21邻接设置。该第二连接条31自第二电极20相对的两侧分别朝向相邻的第二电极20延伸而出。
在本实施例中，该第一电极10邻近第一连接条30的两相邻顶角形成一对第一缺口11。该对第一缺口11位于第一连接条30的同侧。该第二电极20邻近第二连接条31的两相邻顶角形成一对第二缺口21。该对第二缺口21位于第二连接条31的同侧。
该第一连接条30对应第一缺口11形成有一第三缺口301。该第三缺口301与第一缺口11邻接并围设出一第一收容槽40。该第二连接条31对应第二缺口21形成有一第四缺口311，该第四缺口311与第二缺口21邻接并围设出一第二收容槽41。
请一并参阅图4至图6，该第一电极10和第二电极20均呈纵长的条状。该第一电极10包括相对设置的上表面101和下表面102。该第一电极10上开设有贯穿其上表面101和下表面102的至少一导孔103。该第二电极20包括相对设置的上表面201和下表面202。该第二电极20上开设有贯穿其上表面201和下表面202的至少一导孔203。
该第一电极10对应第一缺口11的端部自第一电极10的下表面102向下凸出延伸形成一第一接引电极12。该第二电极20对应第二缺口21的端部自第二电极20的下表面202向下凸出延伸形成一第二接引电极22。
该第一电极10的下表面102和第二电极20的下表面202还分别向下凸出延伸形成第一增厚部1022和第二增厚部2022。该第一增厚部1022和第二增厚部2022分别自第一电极10和第二电极20内侧相对的两端垂直向下延伸而出。该第一增厚部1022、第二增厚部2022的宽度(沿第一连接条30、第二连接条31的延伸方向上的宽度，即纵向的宽度)分别小于其对应的第一电极10、第二电极20的宽度。
该第一增厚部1022远离第一电极10的底面与第一接引电极12的底面(未标示)平齐。该第二增厚部2022远离第二电极20的底面与第二接引电极22的底面(未标示)平齐。
该第一连接条30包括相对设置的上表面302和下表面303。该第一连接条30的上表面302与第一电极10的上表面101平齐。该第一连接条30的下表面303远离第一电极10并与第一接引电极12和第一增厚部1022的底面平齐。该第二连接条31包括相对设置的上表面312和下表面313。该第二连接条31的上表面312与第二电极20的上表面201平齐。该第二连接条31的下表面313远离第二电极20并与第二接引电极22和第二增厚部2022的底面平齐。
相邻的第一电极10和第二电极20之间形成一沟槽42以绝缘性阻断该第一电极10和第二电极20。该第一电极10的第一增厚部1022与第一连接条30和第一接引电极12共同围设形成一通槽105。该第二电极20的第二增厚部2022与第二连接条31和第二接引电极22共同围设形成一通槽205。该通槽105、205的顶端分别与导孔103、203连通。该沟槽42分别与通槽105、205横向(沿第一电极10、第二电极20的纵长方向)连通。
步骤S102，请同时参阅图9至图10，在引线架50上相邻第一连接条30和第二连接条31之间形成围绕第一电极10和第二电极20的反射杯70。该反射杯70具有容纳发光二极管芯片80(请参阅图15)的容置槽71。第一连接条30、第二连接条31之间形成围绕第一电极10、第二电极20设置的反射杯70。该反射杯70具有容纳发光二极管芯片80的容置槽71。该第一电极10对应第一缺口11的端部(未标示)和第二电极20对应第二缺口21的端部(未标示)分别自反射杯70的相对两侧凸出于反射杯70之外。
请一并参阅图11和图12，该容置槽71自第一电极10上表面101和第二电极20的上表面201同时向上贯穿该反射杯70。该第一电极10的上表面101和该第二电极20上表面201部分外露于该容置槽71的底部。所述第一增厚部1022和第二增厚部2022与该容置槽71正对设置。该第一增厚部1022远离第一电极10的底面(未标示)和第二增厚部2022远离第二电极20的底面(未标示)均外露于反射杯70的底部。
请同时参考图7至图8，在本发明中该反射杯70成型于一模具60之中，该模具60包括相对设置的上模具61和下模具62。该上模具61和下模具62共同围设出一收容该引线架50的密闭空间(未标示)。
该模具60还分别对应第一缺口11和第二缺口21设置多个阻挡件621。该多个阻挡件621收容于对应的第一收容槽40、第二收容槽41中并对应与第一缺口11和第二缺口21相卡持以防止反射杯70成型时与第一接引电极12和第二接引电极22发生干涉。
该反射杯70的材质为环氧树脂、硅树脂、PPA(聚邻苯二酰胺树脂)等高分子化合物中的任一种，并通过注塑的方式一体成型于模具60内。
用于成型该反射杯70的高分子化合物经过高温加热后变成熔融的模料(图未示)。该模料经流道611被注入模具60内。该模料经导孔103和导孔203流入通槽105和通槽205以及沟槽42中。该模料被第一接引电极12、第二接引电极22以及多个阻挡件621阻挡而在第一连接条30和第二连接条31之间流动以形成预设的反射杯70形状。在反射杯70成型后第一接引电极12和第二接引电极22均外露于反射杯70的相对两侧。
步骤S103，请参阅图14，在容置槽71内设置发光二极管芯片80并电连接所述第一电极10和第二电极20。
步骤S104，请再次参阅图14，在容置槽71内形成覆盖发光二极管芯片80的封装层90。
步骤S105，请同时参考图13至图15，横向切割反射杯70以及第一连接条30和第二连接条31以形成多个独立的发光二极管封装结构100。第一电极10、第二电极20嵌置于反射杯70内。该第一接引电极12和第二接引电极22均外露于反射杯70的相对两侧。
在本实施例中，该发光二极管芯片80位于容置槽71的底部。具体地，该发光二极管芯片80设置于第一电极10的上表面101上并通过导线81、82分别与第一电极10和第二电极20电连接。可以理解地，在其他实施例中，该发光二极管芯片80还可以通过倒装(Flip-Chip)的方式直接与第一电极10和第二电极20电连接。
该封装层90可为硅胶、环氧树脂或其他高分子材质中的一种。优选地，该封装层90还包含有荧光粉或光学扩散粉，以用于转换或漫射该发光二极管芯片80发出的光线。
在本发明中，由发光二极管封装结构的制造方法制成的发光二极管封装结构100既可以作为侧面发光型发光二极管封装结构也可以作为顶部发光型发光二极管封装结构使用。当该发光二极管封装结构100作为侧面发光型发光二极管封装结构使用并安装于电路板(图未示)上时，该发光二极管封装结构100通过第一接引电极12和第二接引电极22与外部电路连接；当发光二极管封装结构100作为顶部发光型发光二极管封装结构使用时，该发光二极管封装结构100通过其第一增厚部1022和第二增厚部2022的底面与外部电路结构电连接。
在本发明中，该反射杯70是通过注塑的方式一体成型并围绕第一电极10和第二电极20设置。与现有技术相比，本方法制成的发光二极管封装结构100的第一电极10和第二电极20嵌置于反射杯70内，而第一电极10对应第一缺口11的端部和第二电极20对应第二缺口21的端部外露于反射杯70的相对两侧，这有效提升了发光二极管封装结构100的密合度，同时这种制造方法适合批量制作发光二极管封装结构100，能有效提高生产效率。
其次，该第一增厚部1022、第二增厚部2022能增加该反射杯70与第一电极10、第二电极20的结合强度，该导孔103、203内卡榫有形成反射杯70的高分子化合物，亦能增加该反射杯70与第一电极10、第二电极20的结合强度。
再次，该第一缺口11和第二缺口21在成型反射杯70前已经形成，这能避免在反射杯70成型后再对第一电极10和第二电极20的顶角切割形成第一接引电极12和第二接引电极22时容易产生毛边和切割的过程中容易与反射杯70发生干涉的现象，提升封装结构的良率。
另外，在本发明中成型反射杯70时，该第一增厚部1022和第二增厚部2022的底面分别外露于反射杯70的底部，发光二极管芯片80工作时产生的热量能通过第一增厚部1022的底面和第二增厚部2022的底面散发到空气之中，从而有效提升该发光二极管封装结构100的散热效率。
还可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种发光二极管封装结构的制造方法，包括以下步骤：
提供装设有多列第一电极和第二电极的引线架，所述第一电极、第二电极交错排列于引线架上，同列中的各第一电极通过第一连接条纵向串接，同列中的各第二电极通过第二连接条纵向串接，第一电极邻近第一连接条的至少一顶角处形成一第一缺口，第二电极邻近第二连接条的至少一顶角处形成一第二缺口，所述第一缺口由第一电极的相邻两侧面同时朝向第一电极的内部凹陷形成，第一连接条自第一电极相对的两侧分别朝向相邻的第一电极延伸而出，所述第二缺口由第二电极的相邻两侧面同时朝向第二电极的内部凹陷形成，第二连接条自第二电极相对的两侧分别朝向相邻的第二电极延伸而出，所述第一连接条与第一缺口邻接设置，所述第二连接条与第二缺口邻接设置，所述第一连接条对应第一缺口形成有一第三缺口，该第三缺口与第一缺口邻接并共同围设出一第一收容槽，所述第二连接条对应第二缺口形成有一第四缺口，该第四缺口与第二缺口邻接并共同围设出一第二收容槽；
在引线架上相邻第一连接条和第二连接条之间形成围绕第一电极和第二电极的反射杯，所述反射杯具有容纳发光二极管芯片的容置槽，所述第一电极对应第一缺口的一端和第二电极对应第二缺口的一端分别自反射杯的相对两侧凸伸出反射杯之外；
在容置槽内设置发光二极管芯片并电连接所述第一电极和第二电极；
在容置槽内形成覆盖发光二极管芯片的封装层；以及
横向切割反射杯以及连接条形成若干独立的发光二极管封装结构。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：所述第一电极邻近第一连接条的相邻顶角形成一对第一缺口，该对第一缺口位于第一连接条的同侧，所述第二电极邻近第二连接条的相邻顶角形成一对第二缺口，该对第二缺口位于第二连接条的同侧。
3.如权利要求1所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：所述第一电极和第二电极均包括相对设置的上表面和下表面，所述第一电极对应第一缺口的端部自第一电极的下表面向下凸出延伸形成一第一接引电极，所述第二电极对应第二缺口的端部自第二电极的下表面向下凸出延伸形成一第二接引电极，在反射杯成型后第一接引电极和第二接引电极均外露于反射杯的相对两侧。
4.如权利要求3所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：所述容置槽自第一电极的上表面和第二电极的上表面同时向上延伸贯穿所述反射杯，第一电极和第二电极的部分上表面外露于容置槽的底部。
5.如权利要求4所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：所述第一电极和第二电极的下表面分别向下凸出延伸形成第一增厚部和第二增厚部，所述第一增厚部和第二增厚部与容置槽正对设置，在反射杯成型后第一增厚部远离第一电极的外表面和第二增厚部远离第二电极的外表面均外露于反射杯外。
6.如权利要求3所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：所述第一连接条和第二连接条均包括相对设置的上表面和下表面，所述第一连接条的上表面与第一电极的上表面平齐，所述连接条的下表面远离第一电极并与第一接引电极的底面平齐。
7.如权利要求6所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：所述反射杯成型于一模具之中，该模具包括相对设置的上模具和下模具，该上模具和下模具共同围设出收容引线架的密闭空间，所述反射杯通过注塑的方式一体成型于模具内。
8.如权利要求7所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：所述模具还分别对应第一缺口和第二缺口设置多个阻挡件，所述阻挡件与对应的第一缺口和第二缺口相互卡持以防止反射杯成型时与第一接引电极和第二接引电极发生干涉。
9.一种发光二极管封装结构，其特征在于：所述发光二极管封装结构由权利要求1-8中任一项所述的制造方法所制造。
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