TWI485887B - 發光二極體封裝方法 - Google Patents

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Description

發光二極體封裝方法
本發明涉及一種半導體封裝方法，尤其涉及一種發光二極體封裝方法。
發光二極體(Light Emitting Diode，LED)係一種可將電流轉換成特定波長範圍的光的半導體元件，憑藉其發光效率高、體積小、重量輕、環保等優點，已被廣泛地應用到當前的各個領域當中。發光二極體在應用到上述各領域中之前，需要將發光二極體晶片進行封裝，以保護發光二極體晶片。
業界採用注塑成型的方式進行封裝時，填充在模具中的塑膠需要在180度至200度的溫度環境下持續120秒至180秒的時間方能完全固化，由於塑膠在模具中的成型時間較長，導致模具的使用效率不高。故，封裝效率需進一步改進。
本發明旨在提供一種封裝過程高效的發光二極體封裝方法。
一種發光二極體封裝方法，包括以下步驟：提供一電極結構，其包括相互間隔的第一電極和第二電極；提供模具，使模具與該電極結構間形成一腔體；向該腔體內注塑流體材料並預固化該流體材料，所述預固化的溫 度環境為180度至200度，所述預固化的時間範圍為60秒至90秒；移除模具；轉移具有預固化流體材料的電極結構至烤爐內並完全固化；在該電極結構上設置發光元件，該發光元件與該兩電極電性連接；及將一封裝層覆蓋形成於該發光元件上。
與先前技術相比，基於上述封裝方法形成封裝結構，在流體材料預固化階段即移除模具投入下一輪注塑，同時轉移該預成型結構進而高溫完全固化成型，模具的使用時間遠遠小於傳統封裝模具的使用時間，可大大降低作業等待時間，提升模具的使用效率，使得封裝過程更加高效，有利於大量生產。
下面參照附圖，結合具體實施例對本發明作進一步的描述。
100‧‧‧發光二極體
10‧‧‧電極結構
11‧‧‧第一電極
12‧‧‧第二電極
13‧‧‧間隙
14‧‧‧上表面
15‧‧‧下表面
20‧‧‧模具
21‧‧‧底模
22‧‧‧頂模
221‧‧‧頂板
222‧‧‧抵擋部
223‧‧‧定位部
30‧‧‧腔體
31‧‧‧流道
40‧‧‧流體材料
50‧‧‧反射杯
61‧‧‧基板
62‧‧‧發光元件
63‧‧‧封裝層
圖1至圖7為本發明一實施例的發光二極體封裝方法的各步驟示意圖。
以下將結合附圖對本發明的發光二極體100封裝方法作進一步的詳細說明。
第一步驟：首先請參見圖1，提供一電極結構10，其包括第一電極11和第二電極12，所述第一電極11和第二電極12相互間隔形成一間隙13，每一電極11、12包括一上表面14和與該上表面14相對的下表面15。
第二步驟：請參見圖2，提供一模具20，其包括一底模21和一頂模22。該底模21頂部為一平整表面，其用於抵合所述電極結構10的下表面以承載所述電極結構10。所述頂模22抵合所述電極結構10的上表面並與電極結構10的上表面共同形成一腔體30，其用於後續注塑形成反射杯50。
該頂模22包括一頂板221、自該頂板221周緣朝該底模21方向凸伸的抵擋部222及自該頂板221中心朝該底模21方向凸伸的定位部223。具體的，所述頂板221的外表面為一光滑的平面。所述抵擋部222在頂板221周緣圍成一環形側壁，其與該頂板221一體成型並自該頂板221下表面邊緣向該底模21方向凸伸，所述抵擋部222中部開設穿孔形成流道31，用以後續注塑流體材料40，本實施例中，所述流道31的數量為2個。所述定位部223自該頂板221下表面中部朝該底模21方向延伸，其與該抵擋部222相互間隔，所述定位部223週邊尺寸自頂板221朝該底模21方向逐漸減小，所述定位部223的下表面與該抵擋部222的下表面齊平。
第三步驟：請參閱圖3，將底模21和頂模22設置於該電極結構10之間，即所述底模21的頂部貼合於該電極結構10的下表面，該頂模22的定位部223貼合於該電極結構10的上表面並覆蓋所述間隙13，所述抵擋部222圍設該定位部223並貼合於該電極結構10的上表面，即所述定位部223、抵擋部222及電極結構10圍設形成一環形腔體30，用以後續填充塑膠流體材料40，該流體材料40填滿該腔體後固化形成反射杯50結構。
第四步驟：請參閱圖4，沿流道31向該腔體30內注入流體材料40，同時，流體材料可流經電極結構10的上表面注入第一電極11和 第二電極12之間的間隙13中，位於該腔體30內的流體材料40後續形成反射杯50結構，位於該間隙13中的流體材料40後續形成基板61。該流體材料40可為環氧樹脂、矽樹脂或其他高分子材料。當該流體材料40填滿該腔體30及間隙13後對流體材料40進行高溫預固化，具體的，將該模具20的溫度控制在180度至200度的範圍內，此時流體材料40的溫度維持在160度至180度的範圍內，在該溫度環境下持續60秒至90秒以預固化形成反射杯50結構及基板61。
移除模具20投入下一發光二極體100的注塑封裝，此時該反射杯50及基板61僅有外部結構基本固化成型，即該反射杯50及基板61尚未完全固化。
第五步驟：請參閱圖5，將預成型的發光二極體100封裝結構轉移至一烤箱(圖未示)之中，將溫度控制在160度至180度的範圍內，烘烤該預成型的發光二極體100封裝結構至該反射杯50結構及基板61完全固化。
第六步驟：請參閱圖6，在該電極結構10上設置一發光元件62。具體的，先去除第一電極11和第二電極12表面的殘留毛邊，以保證該電極結構10表面的導電性。然後，在該第一電極11的、靠近該第二電極12一端的表面上設置一發光元件62。該發光元件62與該第一電極11形成電性連接，並藉由導線電連接至該第二電極12，也即該發光元件62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62為發光二極體晶粒。在本步驟中，也可將發光元件62以晶片倒裝的形式固定在電極結構10上，並借由導電的固晶膠使發光元件的兩個電極分別與第一電極11、第二電極12形成電性連接。
第七步驟：請參閱圖7，將一封裝層63覆蓋於該發光元件62上，該封裝層63填充所述反射杯50並與所述反射杯50的上表面相持平。封裝層63由透明材料製成，其可以由矽樹脂或其他樹脂，或者其他混合材料製作而成。該封裝層63還可根據發光元件62與發光需要包含有螢光粉。該螢光粉包含石榴石基螢光粉、矽酸鹽基螢光粉、原矽酸鹽基螢光粉、硫化物基螢光粉、硫代鎵酸鹽基螢光粉、氮氧化物基螢光粉和氮化物基螢光粉中的一種或多種。
與先前技術相比，基於上述封裝方法形成發光二極體100封裝結構，在流體材料40預固化階段即移除模具20投入下一發光二極體100注塑，同時轉移該預成型結構進而高溫完全固化形成反射杯50結構，模具20的使用時間遠遠小於傳統封裝模具20的使用時間，可大大降低作業等待時間，提升模具20的使用效率，使得封裝過程更加高效，有利於大量生產。
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，自不能以此限製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。
11‧‧‧第一電極
12‧‧‧第二電極
50‧‧‧反射杯
61‧‧‧基板
62‧‧‧發光元件
63‧‧‧封裝層

Claims (7)

  1. 一種發光二極體封裝方法，包括以下步驟：提供一電極結構，其包括相互間隔的第一電極和第二電極.提供模具，使模具與該電極結構間形成一腔體；向該腔體內注塑流體材料並預固化該流體材料，所述預固化的溫度環境為180度至200度，所述預固化的時間範圍為60秒至90秒；移除模具；轉移具有預固化流體材料的電極結構至烤爐內並完全固化；在該電極結構上設置發光元件，該發光元件與該兩電極電性連接；及將一封裝層覆蓋形成於該發光元件上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝方法，其中，所述第一電極和第二電極間隔一間隙，所述間隙與腔體經由電極結構的上表面連通，腔體內的流體材料固化形成反射杯結構，間隙中的流體材料固化形成基板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝方法，其中，所述模具包括一底模和一頂模，所述底模頂部貼合電極結構的下表面，所述頂模與該電極結構的上表面形成該腔體。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之發光二極體封裝方法，其中，所述頂模包括一頂板、自該頂板周緣朝該底模方向凸伸的抵擋部及自該頂板中心朝該底模方向凸伸的定位部，所述定位部、抵擋部及電極結構共同圍設形成該腔體。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之發光二極體封裝方法，其中，所述抵擋部為一環形側壁，該抵擋部中部開設穿孔形成流道。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之發光二極體封裝方法，其中，所述定位部與該抵擋部相互間隔，所述定位部的下表面與該抵擋部的下表面齊平。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之發光二極體封裝方法，其中，所述定位部週邊尺寸自頂板朝該底模方向逐漸減小。
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