CN210120152U - Csp发光二极管封装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型有关于一种CSP发光二极管封装装置，包含：发光二极管晶粒，第一磷光介质层，至少包含具有第一磷光粉层的第一封装胶体；导电层；第二磷光介质层，至少包含具有一第二磷光粉层的第二封装胶体以及配合使用的基板包含电极层、布线、锡膏层以及绝缘层。本实用新型将导线整合成LED结构内的导电层，以减少打线时所需空间及解决导线脆弱而容易断裂问题，进而提升产品良率。

Description

CSP发光二极管封装装置

技术领域

本实用新型有关于一种CSP发光二极管封装装置，借由发光二极管晶粒、第一磷光介质层、导电层、第二磷光介质层、基板、布线、锡膏层以及绝缘层，借由将导线整合成LED结构内的导电层，减少打线时所需一定的空间，不仅解决因打线所造成良品率的问题，更可缩小整体CSP发光二极管封装装置体积。

背景技术

近几年来，拜科技的快速发展所赐，白光发光二极管的出现逐渐取代传统的白炽电灯泡与日光灯，而白光发光二极管本身具有的体积小、热辐射少、耗电量低、使用寿命长等优点，同时解决传统的白炽电灯泡耗电多且容易因高温而碎裂的问题，而近几年来，由于绿色能源与环保议题不断升温，白光发光二极管可回收、无污染、易开发成轻薄短小的产品等优势，白光发光二极管更因此成为世界广泛使用的照明装置之一。

如图1所示，习知技术的发光二极管在一蓝色发光晶片A底部固设有一层含有相对应的一红色磷光剂C的一第一胶体D，以及在该蓝色发光晶片A顶部固设有一层含有相对应的一绿色磷光剂B的一第二胶体E，而成为用以制造白色多波长发光二极管的晶粒单体，以该第一胶体D做为涂布一固晶胶F的部位，将晶粒单体定置在一载体G上，并且由一金线H构成该蓝色发光晶片A的电路联结，而习知的发光二极管照明装置，一般都会在打线(Wirebonding)制程中缩小该金线H的线宽以降低该金线H的电阻值，但往往会使得该金线H脆弱而容易断裂，进而无法提高良品率，而增加制造的成本。

因此，如何有效借由创新的设计，提供一种使用晶片级封装(chip-scalepackage，CSP)技术并结合发光二极管晶粒、第一磷光介质层、导电层、第二磷光介质层、基板、布线、锡膏层以及绝缘层的CSP发光二极管封装装置，以减少打线时导线脆弱而容易断裂而造成良品率不佳的问题，是相关产业开发业者与相关研究人员需持续努力克服与解决的课题。

实用新型内容

有鉴于此，习知的发光二极管于实际实施时仍存在诸多需创新与改进之处，因此，本发明人借由其丰富的专业知识及实务经验所辅佐，而加以改善，并据此研创出本实用新型。

本实用新型所解决的技术问题即在于提供一种CSP发光二极管封装装置。

本实用新型所采用的技术手段如下所述。

本实用新型CSP发光二极管封装装置包括有：一发光二极管晶粒 ；一第一磷光介质层，至少包含一具有一第一磷光粉层的第一封装胶体且该第一磷光介质层形成于该发光二极管晶粒下方；一导电层，该导电层分别形成于该发光二极管晶粒下方，该导电层彼此分别设置于该第一磷光介质层两侧；一第二磷光介质层，至少包含一具有一第二磷光粉层的第二封装胶体，且该第二磷光介质层形成于该发光二极管晶粒上方；一基板，该基板上形成一电极层；一布线，形成在与该电极层同一层，用以连接该电极层；一锡膏层，连接该导电层以及该电极层；以及一绝缘层，以覆盖于该布线上。

本实用新型另外提供一种CSP发光二极管封装装置，包括有：一发光二极管晶粒 ；一第一磷光介质层，至少包含一具有一第一磷光粉层的第一封装胶体且该第一磷光介质层形成于该发光二极管晶粒上方；一导电层，该导电层分别形成于该发光二极管晶粒下方，该导电层彼此分别设置于该第一磷光介质层两侧；一第二磷光介质层，至少包含一具有一第二磷光粉层的第二封装胶体，且该第二磷光介质层形成于该第一磷光介质层上方；一基板，该基板上形成一电极层；一布线，形成在与该电极层同一层，用以连接该电极层；一锡膏层，连接该导电层以及该电极层；以及一绝缘层，以覆盖于该布线上。

依据上述技术特征所述的CSP发光二极管封装装置，该发光二极管晶粒为蓝色晶粒。

依据上述技术特征所述的CSP发光二极管封装装置，该第一磷光粉层为红色磷光粉层。

依据上述技术特征所述的CSP发光二极管封装装置，该第二磷光粉层为绿色磷光粉层。

依据上述技术特征所述的CSP发光二极管封装装置，该发光二极管晶粒为近紫外光晶粒。

依据上述技术特征所述的CSP发光二极管封装装置，该第一磷光粉层为红色磷光粉层。

依据上述技术特征所述的CSP发光二极管封装装置，该第二磷光粉层为混合绿色磷光粉层以及蓝色磷光粉层。

依据上述技术特征所述的CSP发光二极管封装装置，更包含一固态半球形圆顶，固设于该基板上且包围该发光二极管晶粒、该第一磷光介质层以及该第二磷光介质层，且该固态半球形圆顶由一光透射性材料组成。

依据上述技术特征所述的CSP发光二极管封装装置，更包含一反光层 ，该反光层设置于该发光二极管晶粒与该基板之间。

借此，本实用新型所产生的技术效果：本实用新型提供一种CSP发光二极管封装装置，包含发光二极管晶粒、第一磷光介质层、导电层、第二磷光介质层、基板、布线、锡膏层以及绝缘层，借由CSP发光二极管封装装置的LED结构透过晶片级封装(chip-scale package，CSP)制程及配合使用的基板，借由将导线整合成LED结构内的导电层，以解决打线(Wirebonding)制程中因降低导线的电阻值，而缩小导线的线宽，所造成导线脆弱而容易断裂的问题，并提高产品良品率，进而减少制造的成本。

附图说明

图1习知的发光二极管的示意图。

图2本实用新型的CSP发光二极管封装装置的结构图(一)。

图3本实用新型的CSP发光二极管封装装置的结构图(二)。

图4本实用新型的CSP发光二极管封装装置的示意图。

图5本实用新型的CSP发光二极管封装装置的制作流程图。

图6本实用新型的CSP发光二极管封装装置的切割前基板图。

图7本实用新型的CSP发光二极管封装装置的切割基板步骤图。

图8本实用新型的CSP发光二极管封装装置的切割后基板图。

图9本实用新型的CSP发光二极管封装装置的锡膏层形成步骤(一)。

图10本实用新型的CSP发光二极管封装装置的锡膏层形成步骤(二)。

图11本实用新型的CSP发光二极管封装装置的锡膏层形成步骤(三)。

图12本实用新型的CSP发光二极管封装装置的安装步骤。

图13本实用新型的CSP发光二极管封装装置的反光层配置图。

图号说明：

先前技术

A 蓝色发光晶片

B 绿色磷光剂

C 红色磷光剂

D 第一胶体

E 第二胶体

F 固晶胶

G 载体

H 金线

本实用新型

100 CSP发光二极管封装装置

1 发光二极管晶粒

2 第一磷光介质层

21 第一磷光粉层

22 第一封装胶体

3 导电层

4 第二磷光介质层

41 第二磷光粉层

42 第二封装胶体

5 基板

51 电极层

52 布线

53 锡膏层

54 绝缘层

55 切割道

56 机械刀

57 钢网

571 孔位

58 区域

6 固态半球形圆顶

7 反光层

S1 CSP发光二极管形成步骤

S2 基板形成步骤

S3 切割基板步骤

S4 锡膏层形成步骤

S5 安装步骤。

具体实施方式

请参阅图2至图4所示，本实用新型的CSP发光二极管封装装置的CSP发光二极管结构图、结构图以及示意图。本实用新型的CSP发光二极管封装装置包含一发光二极管晶粒1、一第一磷光介质层2、一导电层3、一第二磷光介质层4、一基板5、一布线52、一锡膏层53以及一绝缘层54。

该发光二极管晶粒1；该第一磷光介质层2，至少包含一具有一第一磷光粉层21的第一封装胶体22且该第一磷光介质层2形成于该发光二极管晶粒1下方；该导电层3，该导电层3分别形成于该发光二极管晶粒1下方，该导电层3彼此分别设置于该第一磷光介质层2两侧；该第二磷光介质层4，至少包含一具有一第二磷光粉层41的第二封装胶体42，且该第二磷光介质层4形成于该发光二极管晶粒1上方；该基板5，该基板5上形成一电极层51；该布线52，形成在与该电极层51同一层，用以连接该电极层51；该锡膏层53，连接该导电层3以及该电极层51；以及该绝缘层54，以覆盖于该布线52上。

在一实施例中，该发光二极管晶粒1为蓝色晶粒，该第一磷光粉层21为红色磷光粉层，该第二磷光粉层41为绿色磷光粉层，二该导电层3分别形成于该发光二极管晶粒1下方，二该导电层3彼此分别设置于红色磷光粉层两侧，蓝色晶粒可将该导电层3所提供的电能转换为光波长，并借由红色磷光粉层以及绿色磷光粉层将蓝色晶粒所发出部分比例的光波长转为另一个光波长，使各光波长混合而形成预期的白色光。

在另一实施例中，该发光二极管晶粒1为近紫外光晶粒，该第一磷光粉层21为红色磷光粉层，该第二磷光粉层41为混合绿色磷光粉层以及蓝色磷光粉层，二该导电层3分别形成于该发光二极管晶粒1下方，二该导电层3彼此分别设置于红色磷光粉层两侧，近紫外光晶粒可将该导电层3所提供的电能转换为光波长，并借由红色磷光粉层以及混合绿色磷光粉层以及蓝色磷光粉层将近紫外光晶粒所发出部分比例的光波长转为另一个光波长，使各光波长混合而形成预期的白色光。

本实用新型另外提供一种CSP发光二极管封装装置包含一发光二极管晶粒1、一第一磷光介质层2、一导电层3、一第二磷光介质层4、一基板5、一布线52、一锡膏层53以及一绝缘层54。

该发光二极管晶粒1；该第一磷光介质层2，至少包含一具有一第一磷光粉层21的第一封装胶体22且该第一磷光介质层2形成于该发光二极管晶粒1上方；该导电层3，该导电层3分别形成于该发光二极管晶粒1下方，该导电层3彼此分别设置于该第一磷光介质层2两侧；该第二磷光介质层4，至少包含一具有一第二磷光粉层41的第二封装胶体42，且该第二磷光介质层4形成于该第一磷光介质层2上方；该基板5，该基板5上形成一电极层51；该布线52，形成在与该电极层51同一层，用以连接该电极层51；该锡膏层53，连接该导电层3以及该电极层51；以及该绝缘层54，以覆盖于该布线52上。

在一实施例中，该发光二极管晶粒1为蓝色晶粒，该第一磷光粉层21为红色磷光粉层，该第二磷光粉层41为绿色磷光粉层，二该导电层3分别形成于该发光二极管晶粒1下方，二该导电层3彼此分别设置于该发光二极管晶粒1两侧，蓝色晶粒可将该导电层3所提供的电能转换为光波长，并借由红色磷光粉层以及绿色磷光粉层将蓝色晶粒所发出部分比例的光波长转为另一个光波长，使各光波长混合而形成预期的白色光。

在另一实施例中，该发光二极管晶粒1为近紫外光晶粒，该第一磷光粉层21为红色磷光粉层，该第二磷光粉层41为混合绿色磷光粉层以及蓝色磷光粉层，二该导电层3分别形成于该发光二极管晶粒1下方，二该导电层3彼此分别设置于该发光二极管晶粒1两侧，近紫外光晶粒可将该导电层3所提供的电能转换为光波长，并借由红色磷光粉层以及混合绿色磷光粉层以及蓝色磷光粉层将近紫外光晶粒所发出部分比例的光波长转为另一个光波长，使各光波长混合而形成预期的白色光。

该基板5，该基板5上形成一电极层51，在一实施例中，该基板5选自为玻璃、石英、陶瓷、电路板或金属薄板其中之一而形成，该电极层51为阳极电极或阴极电极，在另一实施例中，该基板5上更形成一与该发光二极管晶粒1同一侧的对准标志，在制作该CSP发光二极管封装装置100时，借由该对准标志于该基板5上的配置关系，以提高各元件配置位置的精确性，并使该CSP发光二极管封装装置100的可靠度提高，在一实施例中，该基板5更包含一散热部，该散热部形成于该基板5中或表面，且该散热部选自绝缘导热焊料、绝缘导热油墨或绝缘导热胶其中之一，该散热部有助于耗散来自该CSP发光二极管封装装置100产生的热，减少持续高温，以维持稳定的工作效率。

该布线52，形成在与该电极层51同一层，用以连接该电极层51，该布线52为金属线段，用以电性连接该电极层51并形成具有电特性互异的两条该布线52，该布线52更可形成复数个图案化的金属线段，该些图案化的金属线段的一端电性连接该阳极电极或该阴极电极，而另一端则可共接于其他金属线段，并以串联或是并联的布线方式来电性连接相邻的该CSP发光二极管封装装置100或者电性连接其他元件。

该锡膏层53，电性连接该导电层3以及该电极层51，且该锡膏层53借由烤合连接该导电层3以及该电极层51；所谓烤合连接是透过高温烘烤，使该锡膏层53固化并连接于该导电层3以及该电极层51。

该绝缘层54，以覆盖于该布线52上，该绝缘层54可全部覆盖于该布线52上，或者，该绝缘层54可部分覆盖于该布线52上，以选择性地曝露该布线52，以作为日后电性连接其他元件。

请一并再参阅图4所示，该CSP发光二极管封装装置更包含一半球形圆顶6，固设于该基板5上且包围该发光二极管晶粒1、该第一磷光介质层2以及该第二磷光介质层4，该固态半球形圆顶6借由模塑成型或另一技术而形成，在一实施例中，该固态半球形圆顶6由一光透射性材料组成，而具有较高的光学透射性，较佳地为透明的该光透射性材料。

如图2至图4所示CSP发光二极管封装装置的制造流程如图5所示，至少包括有下列步骤：一CSP发光二极管形成步骤S1、一基板形成步骤S2、一切割基板步骤S3、一锡膏层形成步骤S4以及一安装步骤S5。

该CSP发光二极管形成步骤S1:提供一既定光色的发光二极管晶粒1，并于该发光二极管晶粒1上以一配置关系配置一第一磷光介质层2、一导电层3以及一第二磷光介质层4，借以形成一CSP发光二极管。

本实用新型提供该配置关系为一第一磷光介质层2，至少包含一具有一第一磷光粉层21的第一封装胶体22且该第一磷光介质层2形成于该发光二极管晶粒1下方；一导电层3，该导电层3分别形成于该发光二极管晶粒1下方，该导电层3彼此分别设置于该第一磷光介质层2两侧；一第二磷光介质层4，至少包含一具有一第二磷光粉层41的第二封装胶体42，且该第二磷光介质层4形成于该发光二极管晶粒1上方。

本实用新型另外提供该配置关系可为一第一磷光介质层2，至少包含一具有一第一磷光粉层21的第一封装胶体22且该第一磷光介质层2形成于该发光二极管晶粒1上方；一导电层3，该导电层3分别形成于该发光二极管晶粒1下方，该导电层3彼此分别设置于该发光二极管晶粒1两侧；一第二磷光介质层4，至少包含一具有一第二磷光粉层41的第二封装胶体42，且该第二磷光介质层4形成于该第一磷光介质层2上方。

该基板形成步骤S2: 于一基板5上预先形成与外部连接的一电极层51，而该电极层51连接具有电特性互异的两条布线52，且使一绝缘层54形成覆盖该布线52。

该切割基板步骤S3: 以一机械刀56切割该基板5的一切割道55以形成复数个各自独立的CSP发光二极管。请一并参阅图6至图8，本实用新型的CSP发光二极管封装装置的切割前基板图、切割基板步骤图、切割后基板图，如切割前基板图所示，该基板5上除了有复数个CSP发光二极管封装装置100的区域58，也预留可供一机械刀56切割的一切割道55；而如切割基板步骤图所示，借由该机械刀56切割该基板5的该切割道55，而分离出单一的该CSP发光二极管封装装置100的该区域58；而如切割后基板图所示，该基板5的该切割道55已经被该机械刀56切开，各个该CSP发光二极管封装装置100的该区域58彼此分离。

该锡膏层形成步骤S4: 形成一孔位571于该基板5的该电极层51位置的一钢网57，并使该钢网57的该孔位571对准覆盖于该基板5的该电极层51上，再涂布锡膏于该钢网57上，并形成一锡膏层53于该电极层51上，最后将该钢网57上多余的锡膏刮除，如图9至图11所示，本实用新型的CSP发光二极管封装装置的锡膏层形成步骤(一)、锡膏层形成步骤(二)、锡膏层形成步骤(三)。

该安装步骤S5: 将该CSP发光二极管的该导电层3对准覆盖于该基板5的该锡膏层53上，并进行烤合，主要是以高温烘烤方式使该锡膏层53固化连接于该导电层3以及该电极层51，即烤合完成，如图12，本实用新型的CSP发光二极管封装装置的安装步骤。

请一并参阅图13，本实用新型的CSP发光二极管封装装置的反光层配置图，该CSP发光二极管封装装置100更包含一反光层7 ，该反光层7设置于该发光二极管晶粒1与该基板5之间，该反光层7具有高反射率的性能要求，辅助提升预期的白色光表现及亮度效果。

综上所述，本实用新型与现有技术与产品相较之下，本实用新型具有以下优点之一。

本实用新型目的之一借由CSP发光二极管封装装置的LED结构透过晶片级封装(chip-scale package，CSP)制程及配合使用的基板，借由将导线整合成LED结构内的导电层，减少打线时所需一定的空间，不仅解决因打线所造成良品率的问题，而且缩小整体CSP发光二极管封装装置体积，使产品的厚度更加轻薄。

本实用新型目的之一可借由从单一基板切割，以形成复数个CSP发光二极管封装装置，而大量制造单一个CSP发光二极管封装装置，并可使用单一个CSP发光二极管封装装置重新分配于基板上，以符合产品的需要，进而充分发挥其功能。

Claims (10)

1.一种CSP发光二极管封装装置，其特征在于，包括有：

一发光二极管晶粒(1) ；

一第一磷光介质层(2)，至少包含一具有一第一磷光粉层(21)的第一封装胶体(22)且该第一磷光介质层(2)形成于该发光二极管晶粒(1)下方；

一导电层(3)，该导电层(3)分别形成于该发光二极管晶粒(1)下方，该导电层(3)彼此分别设置于该第一磷光介质层(2)两侧；

一第二磷光介质层(4)，至少包含一具有一第二磷光粉层(41)的第二封装胶体(42)，且该第二磷光介质层(4)形成于该发光二极管晶粒(1)上方；

一基板(5)，该基板(5)上形成一电极层(51)；

一布线(52)，形成在与该电极层(51)同一层，用以连接该电极层(51)；

一锡膏层(53)，连接该导电层(3)以及该电极层(51)；以及

一绝缘层(54)，以覆盖于该布线(52)上。

2.如权利要求1所述的CSP发光二极管封装装置，其特征在于，该发光二极管晶粒(1)为蓝色晶粒。

3.如权利要求1所述的CSP发光二极管封装装置，其特征在于，该发光二极管晶粒(1)为近紫外光晶粒。

4.如权利要求1或2或3所述的CSP发光二极管封装装置，其特征在于，该第一磷光粉层(21)为红色磷光粉层。

5.如权利要求4所述的CSP发光二极管封装装置，其特征在于，该第二磷光粉层(41)为绿色磷光粉层。

6.如权利要求4所述的CSP发光二极管封装装置，其特征在于，该第二磷光粉层(41)为混合绿色磷光粉层以及蓝色磷光粉层。

7.如权利要求1所述的CSP发光二极管封装装置，其特征在于，包含一固态半球形圆顶(6)，固设于该基板(5)上且包围该发光二极管晶粒(1)、该第一磷光介质层(2)以及该第二磷光介质层(4)，且该固态半球形圆顶(6)由一光透射性材料组成。

8.如权利要求7所述的CSP发光二极管封装装置，其特征在于，包含一反光层(7) ，该反光层(7)设置于该发光二极管晶粒(1)与该基板(5)之间。

9.一种CSP发光二极管封装装置，其特征在于，包括有：

一发光二极管晶粒(1) ；

一第一磷光介质层(2)，至少包含一具有一第一磷光粉层(21)的第一封装胶体(22)且该第一磷光介质层(2)形成于该发光二极管晶粒(1)上方；

一导电层(3)，该导电层(3)分别形成于该发光二极管晶粒(1)下方，该导电层(3)彼此分别设置于该发光二极管晶粒(1)两侧；

一第二磷光介质层(4)，至少包含一具有一第二磷光粉层(41)的第二封装胶体(42)，且该第二磷光介质层(4)形成于该第一磷光介质层(2)上方；

一基板(5)，该基板(5)上形成一电极层(51)；

一布线(52)，形成在与该电极层(51)同一层，用以连接该电极层(51)；

一锡膏层(53)，连接该导电层(3)以及该电极层(51)；以及

一绝缘层(54)，以覆盖于该布线(52)上。

10.如权利要求9所述的CSP发光二极管封装装置，其特征在于，该发光二极管晶粒(1)为蓝色晶粒或近紫外光晶粒；该第一磷光粉层(21)为红色磷光粉层；该第二磷光粉层(41)为绿色磷光粉层或混合绿色磷光粉层以及蓝色磷光粉层；其中该CSP发光二极管封装装置包含一固态半球形圆顶(6)，固设于该基板(5)上且包围该发光二极管晶粒(1)、该第一磷光介质层(2)以及该第二磷光介质层(4)，且该固态半球形圆顶(6)由一光透射性材料组成；其中，该CSP发光二极管封装装置，包含一反光层(7) ，该反光层(7)设置于该发光二极管晶粒(1)与该基板(5)之间。

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