发光二极管封装结构及其制造方法技术

一种发光二极管封装结构，其包括一承载器、一黏着层以及一发光二极管芯片。黏着层配置于承载器上，而发光二极管芯片配置于黏着层上，且电连接至承载器。黏着层的材质包括无铅锡基共晶合金。此外，本发明专利技术还提出此发光二极管封装结构的制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光元件的封装结构，尤其涉及一种发光二极管封装结构(light emitting diode package, LED package)及其制造方法。技术背景图1是常规一种发光二极管封装结构的示意图。请参照图1,常规发光 二极管封装结构100包括一散热件(heat slug)110、 一第一引线(lead)120、 一 第二引线130、 一壳体(housing)140、 一黏着层150、 一发光二极管芯片160 以及一封装胶体(molding compound) 170。散热件IIO配置于第一引线120与 第二引线130之间，且与第一引线120连接，而壳体140用来固定散热件110、 第一引线120与第二引线130。私着层150配置于散热件IIO上，而发光二 极管芯片160配置于勦着层150上，且封装胶体170覆盖发光二极管芯片 160。此外，发光二极管芯片160通过黏着层150与散热件110而电连接至 第一引线120，并通过一焊线(bondingwire)180而电连接至第二引线130。另 外，黏着层150的材质为银胶(silver epoxy)或是Au80Sn20合金(重量百分比 为80%的金与20%的锡所组成的合金)。常规发光二极管封装结构100中，发光二极管芯片160所产生的热经由 黏着层150而传递至散热片110以进行散热。当选用银胶作为勦着材料时， 由于银胶的导热率差(小于:20W/mK),膨胀系数高(大于30ppm/K)，且私着 强度较差，所以发光二极管芯片160所产生的热经由黏着层150传递至散热 件110时，黏着层150会造成热阻增加，导致散热不易，且在热应力(thermal stress)产生时易导致黏着层150的强度降低，甚至遭到破坏。此外，将发光 二极管芯片160放置于银胶上后，需进行固化(curing)工艺加热银胶，以使银 胶与发光二极管芯片160及散热件IIO结合。然而，固化工艺需耗费许多时 间，导致生产效率低落，且银胶的黏度会随着工艺时间的不同而产生变化， 因此固化后的银胶品质较不稳定。另一方面，当选用Au80Sn20合金作为黏着层150的材料时，需经300° C~ 330° C的高温工艺进行固晶。300° C~ 330° C的高温工艺使得发光 二极管芯片160容易受损，且需采用耐高温的特殊高分子材料制作壳体140。 由于Au80Sn20合金含有大量的金，其材料成本较高，且耐高温的特殊高分 子材料的成本亦较高，所以整个发光二极管封装结构IOO的生产成本也较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种发光二极管封装结构，以提高散热效率，并降 j氐生产成本。本专利技术的另一目的是提供一种发光二极管封装结构的制造方法，以提高 生产效率。为达上述或是其他目的，本专利技术提出一种发光二极管封装结构，其包括 一承载器(carrier)、 一黏着层以及一发光二极管芯片。黏着层是配置于承载器 上，且黏着层的材质包括无铅锡基共晶合金(lead-free Sn-base eutectic alloy)。 发光二极管芯片配置于l占着层上，且电连接至承载器。在本专利技术的一实施例中，上述的无铅锡基共晶合金包括锡铋合金、锡锌 合金、锡银合金、锡银铜合金、锡银铜锑合金、锡银铜锗合金或锡银铜铟合 金。本专利技术另提出 一种发光二极管封装结构的制造方法，其包括下列步骤 首先，将一黏着体放置于一承载器上，并熔化黏着体，其中黏着体的材质包 括无铅锡基共晶合金。接着，将一发光二极管芯片放置于熔化的黏着体上。 之后，使发光二极管芯片与承载器电连接。本专利技术的黏着层的材质为无铅锡基共晶合金，其可降低热传递时在黏着 层所产生的热阻，以提高散热效率。此外，无铅锡基共晶合金的成本较 Au80Sn20合金低，所以可节省生产成本。另外，本专利技术的发光二极管封装 结构的制造方法不需要银胶的固化工艺，且工艺中的环境温度仅介于220° C~260° C，所以可提高生产效率及良率。为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优 选实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1是常规一种发光二极管封装结构的示意图。图2是本专利技术一实施例的发光二极管封装结构的示意图。 图3是本专利技术另一实施例的发光二极管封装结构的示意图。 图4A至图4E是本专利技术一实施例的发光二极管封装结构的制造方法的 流程图。主要元件符号说明潜、200、 200a:发光二极管封装结构110、216:散热件120、212、 212a:第一引线130、214、 214a:第二引线140、218:壳体150、220:黏着层160、230、 230a:发光二极管封装芯片170、250、 250a:封装胶体180、240、 240a、 2德:焊线210、210a:承栽器220，:黏着体232:上表面234:下表面260:助熔剂具体实施方式图2是本专利技术一实施例的发光二极管封装结构的示意图。请参照图2, 本实施例的发光二极管封装结构200包括一承载器210、 一黏着层220以及 一发光二极管芯片230。黏着层220配置于承载器210上，而发光二极管芯 片230配置于勦着层220上，且电连接至承栽器210。此外，黏着层220的 材质包括无铅锡基共晶合金。承上述，承载器210例如包括一第一引线212、 一第二引线214、 一散 热件216以及一壳体218。其中，散热件216配置于第一引线212与第二引 线214之间，且第一引线212连接散热件216。黏着层220配置于散热件216 上，且壳体218固定第一引线212、第二引线214与散热件216。发光二极 管芯片230例如通过勦着层220及散热件216而电连接至第一引线212并通过一焊线240而电连接至第二引线214。此外，发光二极管封装结构200例 如还包括一封装胶体250,其覆盖发光二极管芯片230。此封装胶体的材质 例如是透明材质，如环氧树脂(epoxy)或硅胶(silicone)等，其可保护发光二极 管芯片230，并具有透镜的功能。另外，无铅锡基共晶合金例如是锡锌合金、 锡铋合金、锡银合金、锡银铜合金、锡银铜锑合金、锡银铜锗合金或是锡银 铜铟合金。需注意的是，图2中所绘示的发光二极管芯片230(例如蓝光及绿光发 光二极管芯片)其相对的上表面232与下表面234上分别设有接触垫(未绘 示)，故位于下表面234上的接触垫可通过縣着层220与散热件216而电连 接至第一引线212。然而，当两接触垫皆位于发光二极管芯片230的上表面 232时，例如红光发光二极管芯片，则发光二极管芯片230可通过两焊线 240而电连接至第一引线212与第二引线214。在本实施例中，由于无铅锡基共晶合金的导热率较银胶高，以锡银铜合 金为例，其导热率高达58 W/mK，当发光二极管芯片230所产生的热经过黏 着层220而传递至散热片216时，在l占着层220造成的热阻较低。所以，本 实施例的发光二极管封装结构200具有较高的散热效率，而发光二极管芯片 230的发光效率也因此而提升。此外，无铅锡基共晶合金的l占着强度较高且 膨胀系数较低，以锡银铜合金为例，其膨胀系数小于29ppm/K，因此能承受 较高的热应力，以防止热应力造成翻着层22本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管封装结构，包括：一承载器；一黏着层，配置于该承载器上，其中该黏着层的材质包括无铅锡基共晶合金；以及一发光二极管芯片，配置于该黏着层上，且电连接至该承载器。

【技术特征摘要】
1. 一种发光二极管封装结构，包括一承载器；一黏着层，配置于该承载器上，其中该黏着层的材质包括无铅锡基共晶合金；以及一发光二极管芯片，配置于该黏着层上，且电连接至该承载器。2. 如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中该无铅锡基共晶合 金包括锡铋合金、锡锌合金、锡银合金、锡银铜合金、锡银铜锑合金、锡银 铜锗合金或锡银铜铟合金。3. 如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中该承载器包括 一第一引线；一第二引线；一散热件，配置于该第一引线与该第二引线之间，且该第一引线连接该 散热件，其中该黏着层配置于该散热件上，且该发光二极管芯片电连接至该第一引线与该第二引线；以及一壳体，固定该第一引线、该第二引线与该散热件。4. 如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中该承载器包括 一第一引线，该黏着层配置于该第一引线上；以及 一第二引线，该芯片电连接至该第一引线与该第二引线。5. —种发光二极管封装结构的制造方法，包括将一勦着体放置于一承栽器上，并熔化该祐着体，其中该黏着体的材质 包括无铅锡基共晶合金；将一发光二极管芯片放置于熔化的该黏着体上；以及 使该发光二极管芯片与该承载器电连接。6. 如权利要求5所述的发光二极管封装结构的制造方法，其中该黏着 体为球状体，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亮志，杨乔智，汪建民，
申请(专利权)人：扬升照明股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]