TWI549319B - 發光二極體發光裝置、封裝發光二極體的方法、封裝晶粒的方法 - Google Patents

發光二極體發光裝置、封裝發光二極體的方法、封裝晶粒的方法 Download PDF

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Description

發光二極體發光裝置、封裝發光二極體的方法、封裝晶粒的方法
本發明有關於發光元件，且特別是有關於製作覆蓋有螢光粉的發光二極體晶片。
發光二極體(light emitting diode，下文中簡稱LED)為半導體光電元件，當對發光二極體施加電壓時，發光二極體可發光。發光二極體相當受大眾的歡迎，因為其具有一些受到人們喜愛的特性，例如元件尺寸小、使用壽命長、有效率的能量消耗(亦即，低耗能)、良好的持久性及可靠性。在近幾年中，發光二極體已被用於各種應用中，包括指示器、光感測器、交通號誌燈、寬頻資料傳輸(broadband data transmission)、液晶顯示器的背光單元、以及其他適合的照明裝置(或發光裝置)。舉例來說，發光二極體經常用於照明裝置中以取代習知的白熱光燈泡，例如用於習知燈具中的白熱光燈泡。
為控制發光二極體所輸出的光線的顏色，可利用光轉換材料(photoconversion material，例如螢光粉)來轉換輸出的光線的顏色。然而，習知將光轉換材料形成在發光二極體上的方法與技術具有一些缺點，例如產量低且製作成本高。
因此，雖然現行將光轉換材料形成在發光二極體上的方法已逐漸適用於預期的目的，但尚未完全滿足各方面的需求。因此，業界持續尋求較為便宜且有效率之將光轉換材料形成在發光二極體上的方法。
本發明一實施例提供一種封裝晶粒的方法，包括：將多個發光晶粒接合至多個導電墊；形成一螢光材料於發光晶粒上，且相鄰的發光晶粒之間的空隙係填滿螢光材料；以及使發光晶粒彼此分離，藉此形成多個螢光覆蓋的發光晶粒，且各螢光覆蓋的發光晶粒具有螢光材料覆蓋在發光晶粒的一頂面與多個側面上。
本發明一實施例提供一種封裝發光二極體的方法，包括：提供一群金屬墊與一群發光二極體，其中金屬墊包括多個導線架；將發光二極體貼附至金屬墊，其中在將發光二極體貼附至金屬墊之後，各發光二極體係與相鄰的發光二極體彼此分離；塗佈一螢光膜於發光二極體之整體上，其中螢光膜係塗佈在各發光二極體的頂面與側面上以及相鄰的發光二極體之間；以及進行一切割製程以切穿螢光膜之位於相鄰的發光二極體之間的部份，以將發光二極體分割成多個獨立的螢光覆蓋的發光二極體。
本發明一實施例提供一種發光二極體發光裝置，包括：一基板；多個附加的螢光覆蓋的發光二極體晶片，位於基板上，其中附加的螢光覆蓋的發光二極體晶片係物理上地彼此分離，且各附加的螢光覆蓋的發光二極體晶片包括：一發光 二極體晶粒；二導電墊，分別接合至發光二極體晶粒；以及一螢光膜，共形地覆蓋發光二極體晶粒，螢光膜係覆蓋發光二極體晶粒的頂面與側面。
50‧‧‧次底座、基板
60、60A、60B、200‧‧‧導電墊
70‧‧‧正面
80‧‧‧背面
90‧‧‧導孔
100‧‧‧焊料膏、焊料膠
110‧‧‧半導體光子晶粒、發光二極體晶粒、發光二極體
120A、120B‧‧‧導電端子
150‧‧‧螢光膜、螢光材料、光轉換材料
160‧‧‧發光二極體晶片、單一接合面的螢光晶片
220、250‧‧‧基板
230‧‧‧膠帶
240A‧‧‧多晶片發光裝置、發光裝置、照明裝置
240B‧‧‧單晶片發光裝置
260‧‧‧擴散蓋
270‧‧‧光學級矽膠基的黏著材料、光學膠
300‧‧‧散熱結構、散熱鰭片
310‧‧‧鰭
400‧‧‧封裝發光二極體之方法
410、420、430、440‧‧‧步驟
500‧‧‧發光模組
510‧‧‧基底
520‧‧‧主體
530‧‧‧燈
540‧‧‧光輸出
第1-4圖繪示本發明多個實施例之多個發光二極體在多個封裝步驟中的剖面圖。
第5-8圖繪示本發明多個實施例之多個發光二極體在多個封裝步驟中的剖面圖。
第9-11圖繪示本發明多個實施例之多個發光二極體在多個封裝步驟中的剖面圖。
第12圖繪示本發明多個實施例之一多晶片發光裝置的剖面圖。
第13圖繪示本發明多個實施例之一單晶片發光裝置的剖面圖。
第14圖繪示本發明多個實施例之封裝發光二極體之方法的流程圖。
第15圖繪示本發明一實施例之一發光模組的示意圖。
以下將詳細說明本發明實施例之製作與使用方式。然應注意的是，本發明提供許多可供應用的發明概念，其可以多種特定型式實施。文中所舉例討論之特定實施例僅為製造與使用本發明之特定方式，非用以限制本發明之範圍。此外，在不同實施例中可能使用重複的標號或標示。這些重複僅 為了簡單清楚地敘述本發明，不代表所討論之不同實施例及/或結構之間具有任何關連性。再者，當述及一第一材料層位於一第二材料層上或之上時，包括第一材料層與第二材料層直接接觸或間隔有一或更多其他材料層之情形。在圖式中，實施例之形狀或是厚度可能擴大，以簡化或是突顯其特徵。再者，圖中未繪示或描述之元件，可為所屬技術領域中具有通常知識者所知的任意形式。
半導體元件可用於製作光電元件，例如發光二極 體。當開啟發光二極體時，發光二極體可發出光線，例如不同顏色的可見光以及紫外光或是紅外光。相較於傳統的光源(例如白熾燈泡)，使用發光二極體作為光源的發光裝置具有許多優點，例如較小的尺寸、低耗能、使用壽命長、可呈現各種顏色、較佳的持久性與可靠度。前述優點以及發光二極體製造技術的進步已使得製作出的發光二極體的製作成本降低且更加耐用，因此，在近幾年當中，發光二極體已被用於日漸普及的發光二極體發光裝置中。
就作為光源而言，發光二極體晶片或發射器可能 無法自然地射出發光裝置所需的光線顏色。舉例來說，許多發光二極體發射器自然地射出藍光。然而，發光二極體發光裝置需要產生接近白光的光線，以模仿傳統的燈所發出的光。因此，可使用光轉換材料(例如螢光粉)來轉換輸出的光線的顏色。舉例來說，黃色螢光粉材料可將發光二極體晶片所發出的藍光轉換成接近白色的顏色。
然而，以習知的方法將光轉換材料形成在發光二 極體晶片上會產生一些缺點。舉例來說，這些傳統的方法無法將光轉換材料形成在晶粒級(die level)或是晶片級(chip level)的發光二極體上。因此，將光轉換材料形成於發光二極體晶粒上的習知方法相當昂貴且效率不佳。
在本發明多個實施例中，下述為將光轉換材料形 成於晶粒級或是晶片級的發光二極體上的方法，其可提高產量並減少浪費(waste)。
具體而言，第1-4圖繪示本發明多個實施例之多個 發光二極體在多個封裝步驟中的剖面圖。請參照第1圖，提供一次底座(submount)50，其亦可稱為基板。在一些實施例中，次底座50可為一矽的次底座。在其他實施例中，次底座50可為一陶瓷次底座或是一印刷電路板。次底座50可提供機械強度以及支撐予後續的封裝製程。
多個導電墊60係配置於次底座50的兩側面上。舉 例來說，導電墊60A係配置於次底座50的一正面70上，導電墊60B係配置於次底座50的一背面80上。導電墊60A、60B係為熱與電的導體。在一些實施例中，導電墊60A、60B的材質包括金屬，例如銅、鋁、或其他適合的金屬。
各對導電墊60A、60B係藉由一貫穿基板50的導孔 (via)90而互相連接。導孔90含有一熱與電的傳導材料以及， 例如，一適合的金屬材料。
請參照第2圖，一焊料膏(solder paste)100係形 成在位於正面70上的各個導電墊60A上。焊料膏100可含有位於黏性介質(例如助焊劑)中的金屬焊料粉末。焊料膏100係用 以接合導電墊60A至其他元件(如下述)。
使多個半導體光子晶片(semiconductor photonic die)110經由焊料膏100接合至導電墊60A。半導體光子晶粒110係作為一照明裝置的光源。在下述實施例中，半導體光子晶粒110為發光二極體晶片，因此，在下文中亦可稱為發光二極體晶粒110。如第2圖所示，這些發光二極體晶粒110係為物理上的彼此分離。在一些實施例中，發光二極體晶粒110與相鄰的發光二極體晶粒110大抵上等間隔地排列。
各發光二極體晶粒110包括二個不同的摻雜半導 體層。或者是說，這些彼此相反的摻雜半導體層具有不同類型的導電性質。舉例來說，這兩個半導體層其中之一含有一材料摻雜有n型摻雜物，這兩個半導體層其中之另一含有一材料摻雜有p型摻雜物。在一些實施例中，彼此相反的摻雜半導體層各含有一III-V族(或群，group)化合物。詳細而言，III-V族化合物包含一元素來自於週期表的第三族，以及另一元素來自於週期表的第五族。舉例來說，第三族的元素可包括硼、鋁、鎵、銦、鉈，第五族的元素可包括氮、磷、砷、銻、鉍。在一些實施例中，彼此相反的摻雜半導體層分別包括一p型摻雜的氮化鎵材料(p-GaN)以及一n型摻雜的氮化鎵材料(n-GaN)。 p型摻雜物可包括鎂，n型摻雜物可包括碳或矽。
發光二極體晶粒110亦各包括一發光層，例如一多 重量子井(multiple-quantum well，MQW)層，發光層係位於彼此相反的摻雜半導體層之間。多重量子井層包括交替排列的(或週期排列的)多層主動材料層，例如氮化鎵以及氮化銦 鎵。舉例來說，多重量子井層可包括多層氮化鎵層以及多層氮化銦鎵層，氮化鎵層以及氮化銦鎵層係呈交替性或是週期性排列。在一些實施例中，多重量子井層包括十層氮化鎵層以及十層氮化銦鎵層，其中一氮化銦鎵層係形成於一氮化鎵層上，另一氮化鎵層係形成於該氮化銦鎵層上，等等依此類推。發光效率取決於交替排列之膜層數以及厚度。在一些實施例中，可以適合的發光層來取代前述的多重量子井層。
各發光二極體晶片可包括一預應變層 (pre-strained layer)以及一電子阻擋層(electron-blocking layer)。預應變層可被摻雜並且釋放應力以及減少量子侷限史塔克效應(Quantum Confined Stark Effect,QCSE)，其代表一額外電場對於一量子井的光吸收頻譜的影響(在多重量子井層中)。電子阻擋層可包括一摻雜的氮化鋁鎵材料，其中摻雜物可包括鎂(Mg)。電子阻擋層可有助於侷限電子-電洞載子再結合至多重量子井層中，這可有助於提昇多重量子井層的量子效率(quantum efficiency)以及減少位於不希望得到的帶寬(bandwidth)中的輻射。
可藉由一或多個習知的磊晶成長製程來形成摻雜 層以及多重量子井層。舉例來說，這些膜層可以各種製程形成，例如金屬有機氣相磊晶(metal organic vapor phase epitaxy，MOVPE)、分子束磊晶(molecular-beam epitaxy，MBE)、金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)、氫化物氣相磊晶(hydride vapor phase epitaxy)、液相磊晶(liquid phase epitaxy，LPE)、或其他適合的製程。這些製程可在適合的沉 積製程腔體以及高溫環境(幾百攝氏度至超過一千攝氏度)下進行。
在完成磊晶成長製程之後，可藉由將多重量子井 層沉積於摻雜層之間來製作一發光二極體。當將一電壓(或是電荷)施加於發光二極體110的摻雜層時，多重量子井層射出輻射(例如光線)。多重量子井層所射出之光線的顏色係對應於輻射的波長。輻射可為可見光(例如藍光)、或是不可見光(例如紫外光)。藉由改變構成多重量子井層的材料之組成及結構可調整光線的波長(以及光線的顏色)。舉例來說，發光二極體晶粒110可為藍光發光二極體發射器，換言之，其係用以發出藍光。
如第2圖所示，各發光二極體晶粒110亦包括二個導電端子120A、120B，導電端子120A、120B可包括金屬墊。各導電端子120A/120B係接合至對應的導電墊60A(經由焊料膏100)。由於位於正面70上的導電墊60A係電性連接位於背面80上的導電墊60B，導電墊60B可經由導電端子120A/120B而與發光二極體晶粒110電性連接。在本實施例中，導電端子120A/120B其中之一為一p型端子(亦即，電性連接發光二極體晶粒110之p型氮化鎵層)，且導電端子120A/120B其中之另一為一n型端子(亦即，電性連接發光二極體晶粒110之n型氮化鎵層)。因此，可經由導電墊60B對導電端子120A、120B施加一電壓以使發光二極體晶粒110發光(產生光輸出)。
在一些實施例中，在此繪示的發光二極體晶粒110已經經歷過一分級製程(binning process)。更詳細而言，可 使用標準的發光二極體製程來製作多個發光二極體晶片。這些發光二極體晶片在不同的領域中有不同的特性表現，例如光輸出強度、顏色、電流消耗量、漏電流、電阻等。分級製程係在這些表現的領域中依據各晶片的表現將這些發光二極體晶片分發或是分配至不同的類別(或是分級)中。舉例來說，一分級1可包括發光二極體晶片其具有一光輸出強度符合預定的臨界值，一分級10可包括發光二極體晶片其具有嚴重的性能故障故需要被丟棄，等等依此類推。在分級過發光二極體晶片之後，選擇一或多個分級中的發光二極體晶片進行貼附製程，在此即為發光二極體晶粒110。被選擇的發光二極體晶粒110亦可稱為重建的發光二極體晶片(reconstructed LED die)。
請參照第3圖，一光轉換材料(例如一螢光膜150) 係形成於發光二極體晶粒110上。詳細而言，螢光膜150係覆蓋發光二極體晶粒110之外露的表面以及導電墊60A以及基板50之外露的表面。螢光膜150可包括磷光材料及/或螢光材料。螢光膜150係用以轉換發光二極體晶粒110所發射出之光線的顏色。在一些實施例中，螢光膜150含有黃色螢光顆粒且可將發光二極體晶粒110所射出之藍光轉換成不同波長之光線。藉由改變螢光膜150的材料組成，可達成期望的輸出光線的顏色(例如接近白色)。螢光膜150可被塗佈在發光二極體晶粒110的表面上，螢光膜150此時為一濃縮的黏性流體介質(例如液態膠)。當黏性液體(螢光膜150)凝固(set)或是固化(cure)後，螢光材料會變成發光二極體封裝體的一部分。
晶圓背面的探針探測(probing)也會在此步驟進 行。換言之，可由晶圓的背面80經由導電墊60B而電性存取發光二極體晶粒110。可執行背面的探針探測製程以評估發光二極體晶粒110的光輸出表現，例如發光二極體晶粒110的色溫表現等。若是不滿意光輸出的表現，可藉由調整螢光材料150的配方來提升光輸出的表現。
請參照第4圖，對發光二極體晶粒110(以及基板 50、貼附的導電墊60)進行一晶圓切割製程(wafer dicing process)。晶圓切割製程包括切割螢光材料150之位於相鄰的發光二極體晶粒110之間的部份。基板50亦被由正面70至背面80完全切穿。因此，晶圓切割製程製作出多個發光二極體晶片160，發光二極體晶片160包括切成片的發光二極體晶粒110、基板50之被貼附的部份、以及導電墊60。各發光二極體晶片160亦可被稱為單一接合面(single junction)的螢光晶片或封裝體。對這些發光二極體晶片160的螢光覆蓋製程(或螢光塗佈製程，phosphor coating)是在晶粒級(die level)的時候進行。 換言之，在這些發光二極體晶粒被切割並經歷個別的封裝製程之前，對所有的發光二極體晶粒110進行螢光覆蓋製程。如第4圖所示，螢光材料係共形地覆蓋各發光二極體晶粒110。最終形成的發光二極體晶片160亦可達成小尺寸的優點。在一些實施例中，發光二極體晶片160的預定接觸區(footprint)範圍約為(1至2毫米)*(1至2毫米)。
第5-8圖繪示本發明多個實施例之多個發光二極體 在多個封裝步驟中的剖面圖。為清楚與一致性起見，在第1-8圖的實施例中，相似的元件將會被標以相同的符號。請參照第 5圖，提供多個導電墊200而不使用一基板(例如第1圖之基板50)。在一些實施例中，導電墊200包括導線架，例如銀鍍層(silver platting)。一焊料膠100係形成在各導電墊200上。
請參照第6圖，多個發光二極體晶粒110係經由焊 料膠100接合至導電墊200。如上述，發光二極體晶粒110係屬於較多數之發光二極體晶粒的一分級組(binned subset)。各發光二極體晶粒110具有兩個導電端子120A、120B，其中之一為p型端子，其中之另一為n型端子。因此，可經由這些端子120A/120B以及電性連接端子120A/120B的導電墊200電性存取發光二極體晶粒。
請參照第7圖，一光轉換材料150(例如一螢光膜) 係覆蓋所有的發光二極體晶粒110全體。相似於第1-4圖的實施例，螢光覆蓋製程係為一晶粒級(die level)製程。晶圓探針探測(probing)可在此步驟進行以調整螢光粉的組成。
請參照第8圖，進行一切割製程(dicing process) 以形成多個獨立的發光二極體晶片160。作為一部分的切割製程，位於相鄰發光二極體晶粒110之間的螢光材料150被完全切割開來以分開這些發光二極體晶粒110。以這種方式可製得多個單一接合面的螢光晶片160。各晶片160包括一發光二極體晶粒110，且一螢光膜150係共形地覆蓋於發光二極體晶粒110上。在一些實施例中，發光二極體晶片160的預定接觸區(footprint)範圍約為(1至2毫米)*(1至2毫米)。
第9-11圖繪示本發明多個實施例之多個發光二極 體在多個封裝步驟中的剖面圖。為清楚與一致性起見，在第 1-11圖的實施例中，相似的元件將會被標以相同的符號。請參照第9圖，提供一基板220。基板220可包括矽基板、陶瓷基板、氮化鎵基板、或其他適合提供機械強度以及支撐的基板。
一膠帶230係配置於基板220上。多個發光二極體 晶粒110係配置於膠帶230上。如上述，發光二極體晶粒110係屬於較多數之發光二極體晶粒的一分級組(binned subset)。 各發光二極體晶粒110具有兩個導電端子120A、120B，其中之一為p型端子，其中之另一為n型端子。因此，可經由這些端子120A/120B電性存取發光二極體晶粒。
請參照第10圖，一光轉換材料150(例如一螢光膜) 係覆蓋所有的發光二極體晶粒110全體。相似於第1-4、5-8圖的實施例，螢光覆蓋製程係為一晶粒級(die level)製程。晶圓探針探測(probing)可在此步驟進行以調整螢光粉的組成。
請參照第11圖，移除基板220以及膠帶230。然後， 進行一切割製程以形成多個獨立的發光二極體晶片160。作為一部分的切割製程，位於相鄰發光二極體晶粒110之間的螢光材料150被完全切割開來以分開這些發光二極體晶粒110。以這種方式可製得多個單一接合面的螢光晶片160。各晶片160包括一發光二極體晶粒110，且一螢光膜150係共形地覆蓋於發光二極體晶粒110上。在一些實施例中，發光二極體晶片160的預定接觸區(footprint)範圍約為(1至2毫米)*(1至2毫米)。
相較於現行的製作方法，本揭露的前述多個實施 例具有許多優點。然而，並非所有的優點都有在此討論，其他的實施例可具有不同的優點，且並沒有特定的優點是每個實施 例都需要具有的。
本揭露的多個實施例之多個優點其中之一為可在 一晶粒級製程中完成螢光覆蓋製程。換言之，螢光覆蓋製程可應用於所有的發光二極體。然後，可藉由後續的切割製程形成多個螢光覆蓋發光二極體晶粒。藉此，本揭露的多個實施例之螢光覆蓋製程是快速且有效率的，然而習知的方法是較為費力的製程，其將螢光粉形成於各發光二極體晶粒上。再者，由於本揭露的多個實施例允許螢光膜共形地覆蓋各發光二極體晶粒，故可提昇光轉換效率，且消耗掉的螢光材料非常少。相較之下，現行將螢光粉形成於發光二極體晶粒上的方法會浪費相當多的螢光材料。此外，本揭露之多個實施例提供較具有彈性的製程，其可輕易地與現行的發光二極體製程結合。
請參照第12圖，下述為本發明多個實施例之一多 晶片發光裝置240A，多晶片發光裝置240A係使用多個單一接合面的螢光發光二極體晶片160。發光裝置240A包括一基板250。在一些實施例中，基板250包括一金屬核心印刷電路板(metal core printed circuit board，MCPCB)。金屬核心印刷電路板包括一金屬基底(base)，金屬基底的材質包括鋁或其合金。金屬核心印刷電路板亦包括一導熱但電性絕緣之介電層配置於金屬基底上。金屬核心印刷電路板亦包括一材質為銅之薄金屬層配置於介電層上。在其他實施例中，基板250可包括其他適合的材料，例如陶瓷或矽。基板250可含有主動電路且可用於建立互連結構(interconnection)。
顧名思義，多晶片發光裝置240A包括多個發光二 極體晶粒110。發光二極體晶粒110為前述單一接合面的螢光覆蓋發光二極體晶片160的部份。為簡化起見，未繪示發光二極體晶片160的導電端子。在本實施例中，這些發光二極體晶粒110係物理上的彼此分離。
發光裝置240A亦包括一擴散蓋(diffuser cap) 260。擴散蓋260覆蓋位於基板250上的發光二極體晶粒110。換言之，發光二極體晶粒110係被擴散蓋260以及基板250之整體所封裝(encapsulate)。擴散蓋260可完全覆蓋基板250，或是擴散蓋260可不完全覆蓋基板250。在一些實施例中，擴散蓋260具有一弧面或是一弧形的輪廓。在一些實施例中，弧面大體上呈半圓形，故發光二極體晶粒110所射出的各光線可以大體上適合的入射角到達擴散蓋260的表面，舉例來說，90度或90幾度。擴散蓋260的弧面可有助於減少發光二極體晶粒110所射出之光線的全內反射(Total Internal Reflection，TIR)。在一些實施例中，擴散蓋260具有一紋理表面(textured surface)以進一步散射入射光。
在一些實施例中，可在發光二極體晶粒110與擴散 蓋260之間的空間填入一光學級矽膠基的黏著材料(optical-grade silicone-based adhesive material)270，亦可稱為光學膠(optical gel)270。在本實施例中，擴散粒子可被混入光學膠270中以進一步擴散發光二極體晶粒110所發出的光線。在其他實施例中，可在發光二極體晶粒110與擴散蓋260之間的空間中填入空氣。
基板250係位於一散熱結構300上，散熱結構300亦 可稱為散熱鰭片(heat sink)300。散熱鰭片300係經由基板250熱耦接發光二極體晶粒110。散熱鰭片300係用以幫助將熱擴散至外界環境。散熱鰭片300含有一導熱材料，例如一金屬材料。 散熱鰭片300的形狀與幾何結構被設計成可提供一框架(或骨架)予一熟悉的燈泡，且同時可分散熱能並將熱能導引離開發光二極體晶粒110。為提昇熱傳導效率(heat transfer)，散熱鰭片300可具有多個鰭310，鰭310係自散熱鰭片300的一主體向外突出。鰭310具有相當多的表面積暴露於外界環境而有助於熱傳導。在一些實施例中，一導熱材料可配置於基板250與散熱鰭片300之間。舉例來說，導熱材料可包括導熱膠(thermal grease)、金屬墊(pad)、焊料、等。導熱材料可更進一步提昇由發光二極體晶粒110至散熱鰭片300的熱傳導效率。
除了多晶片發光裝置，本揭露亦提供單晶片發光 裝置，舉例來說，如第13圖所示之單晶片發光裝置240B。相較於第12圖之多晶片發光裝置240A使用多個發光二極體作為光源，單晶片發光裝置240B包括單一個發光二極體晶片160來產生光線。相似於多晶片發光裝置240A，單晶片發光裝置240B包括一基板250用以覆蓋額外的電路以及提供內連線、一擴散蓋260作為光學上的考量、一光學膠270配置於擴散蓋260以及基板250之間、以及一散熱鰭片300用以散熱。單晶片發光裝置240B可包括額外的元件用以幫助光輸出，但是為簡化起見，在此並未詳細討論。
第14圖為本發明多個實施例之封裝發光二極體之 方法400的流程圖。方法400包括一步驟410，步驟410係為提供 一群金屬墊與一群發光二極體。在一些實施例中，提供該群發光二極體的方法包括：得到一群發光二極體，接著，根據發光二極體的表現特性將其分配到不同的等級中，然後，選擇一或多個等級的發光二極體作為該群發光二極體。在一些實施例中，金屬墊為導線架。
方法400包括一步驟420，步驟420係為將該群發光 二極體貼附到該群金屬墊。各發光二極體係與相鄰的發光二極體彼此分隔開。在一些實施例中，進行步驟420以使各發光二極體貼附至兩個物理上彼此分隔的金屬墊。對於各發光二極體而言，兩金屬墊的其中之一係貼附到發光二極體的一p型端子，兩金屬墊的其中之另一係貼附到發光二極體的一n型端子。
方法400包括一步驟430，步驟430係為將一螢光膜 塗佈到該群發光二極體之整體上。螢光膜係塗佈在各發光二極體的頂面與側面上以及於相鄰的發光二極體之間。方法400包括一步驟440，步驟440係為進行一切割步驟以切穿位於相鄰的發光二極體之間的螢光膜，以將該群發光二極體切成多個彼此獨立的螢光覆蓋發光二極體(phosphor-coated LED)。
在步驟410-440之前、之時、之後可進行額外的製 程步驟以完成發光裝置的製作。為簡化起見，這些額外的製程在此並不討論。
第15圖繪示本發明一實施例之一發光模組500的示意圖，發光模組500包括前述一些實施例之發光裝置240A。發光模組500具有一基底510、一主體520貼附基底510、以及一燈530貼附主體520。在一些實施例中，燈530為一筒燈(down lamp)、或一筒燈照明模組。
燈530包括照明裝置240A(以及單一接合面螢光覆 蓋發光二極體晶片)，照明裝置240A係如上所述且可參照第1-14圖。換言之，照明模組500的燈530包括一發光二極體基的光源，其中螢光材料係塗佈在局部的發光二極體晶粒上。燈530的發光二極體封裝係用以產生一光輸出540。
本發明之一實施例係關於一種方法。該方法包 括：將多個發光晶粒接合至多個導電墊；形成一螢光材料於發光晶粒上，且相鄰的發光晶粒之間的空隙係填滿螢光材料；以及使發光晶粒彼此分離，藉此形成多個螢光覆蓋的發光晶粒，且各螢光覆蓋的發光晶粒具有螢光材料覆蓋在發光晶粒的一頂面與多個側面上。
在一些實施例中，將發光晶粒接合至導電墊的步 驟包括使發光晶粒物理上的彼此分離；以及使發光晶粒彼此分離的步驟包括切割填滿相鄰的發光晶粒之間的空隙的螢光材料。
在一些實施例中，其中將發光晶粒接合至導電墊 的步驟包括使各發光晶粒接合至二個彼此分離的導電墊。在一些實施例中，各發光晶粒包括一p型端子以及一n型端子；p型端子接合至二個導電墊其中之一；以及n型端子接合至二個導電墊其中之另一。
在一些實施例中，該方法更包括：在將發光晶粒 接合至導電墊之前，對一群發光晶粒進行一分級製程；以及依據分級製程的結果，選擇發光晶粒中的一組發光晶粒作為發光 晶粒以用以接合。
在一些實施例中，該方法更包括：製作一發光模 組，發光模組係使用一或多個螢光覆蓋的發光晶粒作為發光模組的光源。在一些實施例中，其中製作發光模組的步驟包括：將一或多個螢光覆蓋的發光晶粒貼附至一基板；將一透明且具擴散性的膠體形成在基板與一或多個螢光覆蓋的發光晶粒上；以及安裝一擴散蓋於基板上，擴散蓋覆蓋一或多個螢光覆蓋的發光晶粒以及透明且具擴散性的膠體。
在一些實施例中，其中導電墊係位於一次底座 上，且使發光晶粒彼此分離的步驟包括將次底座分割成多個次底座部分，以使各螢光覆蓋的發光晶粒貼附至一對應的次底座部分。
在一些實施例中，其中各導電墊包括一導線架。
在一些實施例中，其中導電墊係經由一膠帶而貼附至一基板，且封裝晶粒的方法更包括：在使發光晶粒彼此分離之前，移除膠帶與基板。
在一些實施例中，其中發光晶粒包括多個發光二極體。
本發明另一實施例係關於一種封裝發光二極體的方法。該方法包括：提供一群金屬墊與一群發光二極體，其中金屬墊包括多個導線架；將發光二極體貼附至金屬墊，其中在將發光二極體貼附至金屬墊之後，各發光二極體係與相鄰的發光二極體彼此分離；塗佈一螢光膜於發光二極體之整體上，其中螢光膜係塗佈在各發光二極體的頂面與側面上以及相鄰的 發光二極體之間；以及進行一切割製程以切穿螢光膜之位於相鄰的發光二極體之間的部份，以將發光二極體分割成多個獨立的螢光覆蓋的發光二極體。
在一些實施例中，在將發光二極體貼附至金屬墊 之後，各發光二極體係貼附至二金屬墊，且二金屬墊係物理上地彼此分離。
在一些實施例中，對各發光二極體而言，二金屬 墊其中之一係貼附至發光二極體的一p型端子，二金屬墊其中之另一係貼附至發光二極體的一n型端子。
在一些實施例中，提供發光二極體的步驟包括： 得到多個發光二極體；依據發光二極體的特性表現將發光二極體分成多個不同的等級；以及選擇一或多個等級的發光二極體作為發光二極體。
在一些實施例中，提供金屬墊與發光二極體、將 發光二極體貼附至金屬墊、塗佈螢光膜於發光二極體之整體上、進行切割製程都是在無基板的情況下進行的。
在一些實施例中，在將發光二極體貼附至金屬墊 之後，發光二極體係為大體上等間隔的排列。
在一些實施例中，封裝發光二極體的方法，更包 括：在將發光二極體貼附至金屬墊之前，在金屬墊上形成一焊料膠。
本發明又一實施例提供一種發光二極體發光裝 置。該發光二極體發光裝置包括：一基板；多個附加的螢光覆蓋的發光二極體晶片，位於基板上，其中附加的螢光覆蓋的發 光二極體晶片係物理上地彼此分離，且各附加的螢光覆蓋的發光二極體晶片包括：一發光二極體晶粒；二導電墊，分別接合至發光二極體晶粒；以及一螢光膜，共形地覆蓋發光二極體晶粒，螢光膜係覆蓋發光二極體晶粒的頂面與側面。
在一些實施例中，發光二極體發光裝置更包括： 一散熱結構，導熱地耦接基板；一擴散蓋，位於基板上並覆蓋附加的螢光覆蓋的發光二極體晶片；以及一光學膠，配置於附加的螢光覆蓋的發光二極體晶片與擴散蓋之間。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
50‧‧‧次底座、基板
60、60A、60B‧‧‧導電墊
70‧‧‧正面
80‧‧‧背面
90‧‧‧導孔
100‧‧‧焊料膏、焊料膠
110‧‧‧半導體光子晶粒、發光二極體晶粒、發光二極體
120A、120B‧‧‧導電端子
150‧‧‧螢光膜、螢光材料、光轉換材料

Claims (10)

  1. 一種封裝晶粒的方法，包括：將多個發光晶粒接合至多個導電墊；形成一螢光材料於該些發光晶粒上，且相鄰的該些發光晶粒之間的空隙係填滿該螢光材料；以及使該些發光晶粒彼此分離，藉此形成多個螢光覆蓋的發光晶粒，且各該螢光覆蓋的發光晶粒具有該螢光材料覆蓋在該發光晶粒的一頂面與多個側面上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之封裝晶粒的方法，其中：將該些發光晶粒接合至該些導電墊的步驟包括使該些發光晶粒物理上的彼此分離；以及使該些發光晶粒彼此分離的步驟包括切割填滿相鄰的該些發光晶粒之間的空隙的該螢光材料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之封裝晶粒的方法，更包括：製作一發光模組，該發光模組係使用該螢光覆蓋的發光晶粒或該些螢光覆蓋的發光晶粒作為該發光模組的光源，其中製作該發光模組的步驟包括：將該螢光覆蓋的發光晶粒或該些螢光覆蓋的發光晶粒貼附至一基板；將一透明且具擴散性的膠體形成在該基板與該螢光覆蓋的發光晶粒或該些螢光覆蓋的發光晶粒上；以及安裝一擴散蓋於該基板上，該擴散蓋覆蓋該螢光覆蓋的發光晶粒或該些螢光覆蓋的發光晶粒以及該透明且具擴散性的膠體。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之封裝晶粒的方法，其中該些導電墊係位於一次底座上，且使該些發光晶粒彼此分離的步驟包括將該次底座分割成多個次底座部分，以使各螢光覆蓋的發光晶粒貼附至一對應的次底座部分。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之封裝晶粒的方法，其中各該導電墊包括一導線架。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之封裝晶粒的方法，其中該些導電墊係經由一膠帶而貼附至一基板，且該封裝晶粒的方法更包括：在使該些發光晶粒彼此分離之前，移除該膠帶與該基板。
  7. 一種封裝發光二極體的方法，包括：提供一群金屬墊與一群發光二極體，其中該群金屬墊包括多個導線架；將該群發光二極體貼附至該群金屬墊，其中在將該群發光二極體貼附至該群金屬墊之後，各該發光二極體係與相鄰的該些發光二極體彼此分離；塗佈一螢光膜於該群發光二極體之整體上，其中該螢光膜係塗佈在各該發光二極體的頂面與側面上以及相鄰的該些發光二極體之間；以及進行一切割製程以切穿該螢光膜之位於相鄰的發光二極體之間的部份，以將該群發光二極體分割成多個獨立的螢光覆蓋的發光二極體。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之封裝發光二極體的方法，其中提供該群金屬墊與該群發光二極體、將該群發光二極體貼 附至該群金屬墊、塗佈該螢光膜於該群發光二極體之整體上、進行該切割製程都是在無基板的情況下進行的。
  9. 一種發光二極體發光裝置，包括：一基板；多個附加的螢光覆蓋的發光二極體晶片，位於該基板上，其中該些附加的螢光覆蓋的發光二極體晶片係物理上地彼此分離，且各附加的螢光覆蓋的發光二極體晶片包括：一發光二極體晶粒；二導電墊，分別接合至該發光二極體晶粒；以及一螢光膜，共形地覆蓋該發光二極體晶粒，該螢光膜係覆蓋該發光二極體晶粒的頂面與側面。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體發光裝置，更包括：一散熱結構，導熱地耦接該基板；一擴散蓋，位於該基板上並覆蓋該些附加的螢光覆蓋的發光二極體晶片；以及一光學膠，配置於該些附加的螢光覆蓋的發光二極體晶片與該擴散蓋之間。
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