TWI440225B - 發光二極體的製造方法 - Google Patents

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Description

發光二極體的製造方法
本發明涉及一種半導體製造方法，尤其涉及一種發光二極體的製造方法。
發光二極體憑藉其高光效、低能耗、無污染等優點，已被應用於越來越多的場合之中，大有取代傳統光源的趨勢。
發光二極體通常包括基座、與基座結合的二電極、固定在基座的反射杯內並連接至二電極的發光晶片以及封裝晶片的封裝膠。發光二極體的基座與反射杯通常是藉由嵌入注塑方式一體成型在電極上的。該種方法先將電極設置在模具中，使電極與模具緊密貼合併預留出用於形成基座及反射杯的模腔，然後向模腔內注入流體材質，待流體料固化後便包覆住所述電極，形成內嵌有電極的基座以及與基座一體相連的反射杯，以供後續制程所用。
然而，當模具與電極之間接觸不緊密時，二者之間會留有縫隙。從而，注入的流體材質容易滲透過所述縫隙而延伸至電極的表面，該種有流體材質固化後形成與反射杯相連的毛邊結構，影響發光二極體的制程良率。
有鑒於此，有必要提供一種提高發光二極體良率的製造方法。
一種發光二極體的製造方法，包括以下步驟：提供引腳結構，該引腳結構包括隔離的板狀第一電極和第二電極，該引腳結構具有一頂面及與所述頂面相對的底面；提供一第一模具，該第一模具抵合所述引腳結構的頂面，並與引腳結構的頂面共同圍成一第一腔體；往第一腔體內注入第一材料形成阻擋層，該阻擋層呈環狀且跨設在所述第一電極和第二電極上；提供一第二模具，該第二模具與引腳結構的底面共同圍成一基板腔體，該第二模具、引腳結構的頂面及阻擋層靠近引腳結構的頂面的外側表面共同圍成一環狀第二腔體；往基板腔體及第二腔體內注入第二材料以形成基座及反射杯；移除模具；蝕刻去除所述阻擋層以暴露被阻擋層覆蓋的引腳結構的部分上表面；在該引腳結構上設置一發光元件並電連接至該第一電極和第二電極；及在發光元件上形成一封裝層。
上述發光二極體製造方法，在注塑形成反射杯和基座前先於引腳結構上形成一阻擋層，所述阻擋層覆蓋於該引腳結構的部分表面，使該模具除模腔之外的部分與引腳結構緊密接觸，避免注塑的流體材質滲入縫隙而覆蓋在引腳結構表面形成毛邊。此外，所述阻擋層與反射杯的材質不同，從而在注塑完成後去除阻擋層時，可以選用不與反射杯發生反應的蝕刻液來蝕刻阻擋層，不僅可以去除阻擋層以形成光滑無毛邊的反射杯，還能避免蝕刻液蝕刻反射杯結構而影響發光二極體的光學效果，能有效提高封裝過程中產品的良率。
下面參照附圖，結合具體實施例對本發明作進一步的描述。
下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。
本發明發光二極體100的製造方法主要包括如下各個步驟。
第一步驟：如圖1所示，提供一引腳結構10，其包括一第一電極11和一第二電極12，該第一電極11和第二電極12相互間隔且均呈矩形平板狀，該引腳結構10由金屬或者ITO（氧化銦錫）等導電率高的材料製成。
第二步驟：如圖2所示，提供一模具20用以包覆部分所述引腳結構10。該模具20包括一頂模22。該頂模22用於抵合所述引腳結構10的上表面。所述頂模22包括一第一模件221、及與該第一模件221相鄰的第二模件223。
該第一模件221包括一頂端2211及自該頂端2211中部延伸至該引腳結構10的一底端2212。所述第一模件221呈“T”型，即該頂端2211的寬度大於該底端2212的寬度。該第一模件221的底端2212覆蓋該第一電極11與第二電極12相互靠近的兩端。該頂端2211上設置有澆道224。
所述第二模件223環設於第一模件221外側、並貼合所述頂端2211的外側面。該第二模件223的高度與所述第一模件221的高度相同，所述第一模件221頂端2211的底面、底端2212的側面與第二模件223共同圍設形成相互對稱的環狀第一腔體225，該澆道224位於該第一腔體225上方並連通該第一腔體225。
第三步驟：如圖3所示，沿所述澆道224往模具20所形成的第一腔體225內注塑樹脂材料形成阻擋層30，所述阻擋層30呈環狀，其位於該引腳結構10的表面。
第四步驟：如圖4至圖5所示，替換模具20的部分元件以形成第二腔體228。具體的，該模具20包括一底模21，該底模21用於抵合所述引腳結構10的下表面以承載所述引腳結構10。所述底模21包括一凹槽211，所述凹槽211與所述引腳結構10的下表面形成一基板腔體212。將所述第二模件223移除，並在該第一模件221的外表面設置一第三模件226，所述第三模件226的週邊尺寸沿第一模件221頂端2211向該底端2212方向尺寸逐漸減小。另添加一第四模件227，所述第四模件227呈筒狀並位於該第三模件226的週邊，其與該第三模件226間隔並相互配合形成第二腔體228，用以注塑形成反射杯40。
第五步驟：如圖6所示，向該第二腔體228及該基板腔體212內注塑流體塑膠材料，該流體塑膠材料填滿該第二腔體228及基板腔體212的空腔後固化變成固體而分別形成反射杯40和基座50。所述反射杯40包括一上表面41和一下表面42，且上表面41的寬度小於該下表面42的寬度，該反射杯40表面形成有高反射率材料，該反射杯40的材質與所述阻擋層30的材質不同。由於該阻擋層30事先覆蓋住第一電極11、第二電極12的部分上表面，當第一電極11、第二電極12與第四模件227之間留有縫隙時，該流體塑膠材料不會滲透過模具20與該引腳結構10之間的縫隙而覆蓋第一電極11和第二電極12的、已被阻擋層30覆蓋的部分表面。所述基座50位於該引腳結構10的下方，所述反射杯40形成於該第二腔體228。
第六步驟：如圖7至圖8所示，移除該模具20。該基座50填滿所述基板腔體212，其中部的頂面與所述引腳結構10的上表面齊平，所述反射杯40的下表面42相互靠近的邊緣抵合所述阻擋層30。
第七步驟：如圖9所示，藉由蝕刻、洗滌等方式去除阻擋層30，使該第一電極11和第二電極12相互靠近一側的表面外露。由於該阻擋層30之前的覆蓋作用，所述流體塑膠材料並未蔓延至該第一電極11和第二電極12相互靠近側的表面上，因此去除該阻擋層30後的第一電極11和第二電極12表面光滑無毛邊，且由於阻擋層30與該反射杯40為兩種不同材質，蝕刻時不會對反射杯40的結構造成破壞。所述反射杯40與該引腳結構10圍設形成一凹陷43。
第八步驟：如圖10所示，在該第一電極11的、靠近第二電極12一側的表面上設置一發光元件60。所述發光元件60收容於該凹陷43中。該發光元件60與該第一電極11形成電性連接，並藉由導線61電連接至該第二電極12，也即該發光元件60的兩個電極分別與第一電極11和第二電極12形成電性連接。本實施例中該發光元件60為發光二極體晶粒。在本步驟中，也可採用其他方式，如將發光元件60以晶片倒裝（flip-chip）的形式固定在引腳結構上，並借由導電的固晶膠與第一電極11、第二電極12形成電連接。
第九步驟：如圖11所示，在該發光元件60上覆蓋形成一封裝層70。該封裝層70填設於該凹陷43內並與所述反射杯40的上表面41齊平。該封裝層70可為摻雜熒光粉71的透明膠體，該熒光粉71可為石榴石基熒光粉、矽酸鹽基熒光粉、原矽酸鹽基熒光粉、硫化物基熒光粉、硫代鎵酸鹽基熒光粉、氮氧化物基熒光粉和氮化物基熒光粉中的一種或多種。
上述發光二極體100製造方法，在注塑形成反射杯40和基座50前先於引腳結構10上形成一阻擋層30，所述阻擋層30覆蓋於該引腳結構10的部分表面，使該模具20除模腔之外的部分與引腳結構10緊密接觸，避免注塑的流體材質滲入縫隙而覆蓋在引腳結構10表面形成毛邊。此外，所述阻擋層30與反射杯40的材質不同，從而在注塑完成後去除阻擋層30時，可以選用不與反射杯40發生反應的蝕刻液來蝕刻阻擋層30，不僅可以去除阻擋層30以形成光滑無毛邊的反射杯40，還能避免蝕刻液蝕刻反射杯40結構而影響發光二極體100的光學效果，能有效提高封裝過程中產品的良率。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100．．．發光二極體
10．．．引腳結構
11．．．第一電極
12．．．第二電極
20．．．模具
21．．．底模
22．．．頂模
211．．．凹槽
212．．．基板腔體
221．．．第一模件
223．．．第二模件
2211．．．頂端
2212．．．底端
224．．．澆道
225．．．第一腔體
30．．．阻擋層
226．．．第三模件
227．．．第四模件
228．．．第二腔體
40．．．反射杯
50．．．基座
41．．．上表面
42．．．下表面
43．．．凹陷
60．．．發光元件
61．．．導線
70．．．封裝層
71．．．熒光粉
圖1是本發明發光二極體的製造方法第一步驟示意圖。
圖2是本發明發光二極體的製造方法第二步驟示意圖。
圖3是本發明發光二極體的製造方法第三步驟示意圖。
圖4-5是本發明發光二極體的製造方法第四步驟示意圖。
圖6是本發明發光二極體的製造方法第五步驟示意圖。
圖7是本發明發光二極體的製造方法第六步驟示意圖。
圖8是由圖7所示第六步驟製成的發光二極體半成品的俯視圖。
圖9是本發明發光二極體的製造方法第七步驟示意圖。
圖10是本發明發光二極體的製造方法第八步驟示意圖。
圖11是本發明發光二極體的製造方法第九步驟示意圖。
100．．．發光二極體
11．．．第一電極
12．．．第二電極
40．．．反射杯
50．．．基座
60．．．發光元件
70．．．封裝層
71．．．熒光粉

Claims (10)

  1. 一種發光二極體的製造方法，包括以下步驟：
    提供引腳結構，該引腳結構包括隔離的板狀第一電極和第二電極，該引腳結構具有一頂面及與所述頂面相對的底面；
    提供一第一模具，該第一模具抵合所述引腳結構的頂面，並與引腳結構的頂面共同圍成一第一腔體；
    往第一腔體內注入第一材料形成阻擋層，該阻擋層呈環狀且跨設在所述第一電極和第二電極上；
    提供一第二模具，該第二模具與引腳結構的底面共同圍成一基板腔體，該第二模具、引腳結構的頂面及阻擋層靠近引腳結構的頂面的外側表面共同圍成一環狀第二腔體；
    往基板腔體及第二腔體內注入第二材料以形成基座及反射杯；
    移除模具；
    蝕刻去除所述阻擋層以暴露被阻擋層覆蓋的引腳結構的部分上表面；
    在該引腳結構上設置一發光元件並電連接至該第一電極和第二電極；及
    在發光元件上形成一封裝層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述發光二極體的製造方法，其中，該模具包括一底模，所述底模包括一凹槽，所述凹槽抵合該引腳結構的下表面以共同形成所述基板腔體。
  3. 如申請專利範圍第1項所述發光二極體的製造方法，其中，該模具包括一頂模，所述頂模包括一第一模件、及位於該第一模件外側的第二模件，所述第一模件、第二模件及引腳結構的上表面共同圍設形成該第一腔體。
  4. 如申請專利範圍第3項所述發光二極體的製造方法，其中，所述第一模件呈T型，該第一模件包括一頂端及自該頂端中部向該引腳結構延伸的一底端，該頂端的寬度大於該底端的寬度，該第一模件的底端覆蓋該第一電極與第二電極相互靠近的兩端。
  5. 如申請專利範圍第4項所述發光二極體的製造方法，其中，所述第二模件貼合所述第一模件頂端的外側面，且高度與所述第一模件的高度相同。
  6. 如申請專利範圍第3項所述發光二極體的製造方法，其中，所述頂模還包括第三模件及第四模件，該第三模件及第四模件替換該第二模件，且該第三模件、第四模件與未被阻擋層覆蓋的引腳結構的上表面配合形成第二腔體。
  7. 如申請專利範圍第6項所述發光二極體的製造方法，其中，所述第三模件環繞第一模件頂端及阻擋層並與第一模件頂端及阻擋層貼合，該第四模件呈環狀設於該第三模件的週邊並與第三模件相互間隔。
  8. 如申請專利範圍第1項所述發光二極體的製造方法，其中，所述反射杯形成於該第二腔體，所述反射杯包括一上表面和一下表面，所述反射杯下表面貼合未被阻擋層覆蓋的引腳結構上表面，且反射杯上表面的寬度小於反射杯下表面的寬度。
  9. 如申請專利範圍第8項所述發光二極體的製造方法，其中，所述阻擋層形成於該第一腔體，該反射杯的下表面相互靠近的端點抵合所述阻擋層。
  10. 如申請專利範圍第8項所述發光二極體的製造方法，其中，在電連接所述多個發光二極體之前，先在所述多個發光二極體之間的溝槽中形成電絕緣層。
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