发光二极管装置及其制造方法制造方法及图纸

一种发光二极管装置及其制造方法，该发光二极管装置包括：一半导体基板，该半导体基板上设置有一发光二极管芯片；至少两个分隔的外部导线层，设置于该半导体基板的一底面上且电性连结于该发光二极管芯片；以及一透镜模块，黏着于该半导体基板的一顶面上，以覆盖该发光二极管芯片。在一实施例中，该透镜模块包括：一玻璃基板，该玻璃基板的一第一表面上形成有一第一凹穴；一荧光层，形成于该第一凹穴内的该第一表面的一部分上并相对于该发光二极管芯片；以及一模塑透镜，形成于该玻璃基板的与该第一表面相对的一第二表面上。本发明专利技术的发光二极管装置可改善荧光层的均匀性，并能够降低制造成本，以及提高产品的产出率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光二极管装置，特别是涉及一种具有荧光材料的透镜模块的发光二极管装置及其制造方法。
技术介绍
发光二极管(LED)装置作为固态光源并且多年以来为人们所公知。LED装置是通过半导体材料的P-N界面在正向偏压时电子_空穴对的结合而发光。相比于传统灯具，LED装置的优点在于低耗电量及较长的使用寿命。特别是因为白光LED装置具有高的演色性指数(color rendering index, CRI)，使其成为最广为接受的发光装置之一。 白光LED装置可通过使用红光LED芯片(chip/die)、绿光LED芯片、及蓝光LED芯片来混合红、绿、及蓝光而形成白光LED装置。然而，上述三合一的白光LED装置较为昂贵，因为其需要三个LED芯片来发射不同主色的光。再者，由于三个LED芯片中每一芯片的发光效率不同而降低演色性指数。 为了解决上述的缺陷而发展出了结合荧光材料(如，磷光材料)与蓝光LED装置的白光LED装置。蓝光通过发出红色及绿色荧光的磷光材料，使蓝、红、及绿光结合而产生白光。目前，上述白光LED装置是通过在蓝光LED芯片周围填入含有磷光材料的环氧树脂并在其上覆盖一透镜而形成的。然而，填入的环氧树脂的均匀性不佳，因而降低了 LED装置的发光特性。另一种白光LED装置的制作方法为在蓝光LED芯片周围填入一透明保护树脂或胶(glue)，接着其上涂覆一含有磷光材料的环氧树脂层。然而，环氧树脂层的涂覆速率慢且同样难以控制环氧树脂层的均匀性。另外，另一种白光LED装置的制作方法为在蓝光LED芯片上形成一透镜，接着在其上涂覆一含有磷光材料的环氧树脂层并覆盖一透明保护树脂或胶。然而，环氧树脂层的涂覆速率慢且制造成本较高。此外，在上述方法中，蓝光LED芯片的封装是采用芯片层级封装(chip level packaging)技术，因此封装过程较为耗时，而这样将影响蓝光LED芯片的封装物的产出率。 因此，有必要寻求一种新的LED装置结构，其能够解决上述的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种，以解决前述公知的问题。根据上述的目的，本专利技术提供一种发光二极管装置，包括 —半导体基板，该半导体基板上设置有一发光二极管芯片；至少两个分隔的外部导线层，设置于该半导体基板的一底面上且电性连结于该发光二极管芯片，所述外部导线层作为输入端使用；以及一透镜模块，黏着于该半导体基板的一顶面上，以覆盖该发光二极管芯片。在一实施例中，该透镜模块包括一玻璃基板，该玻璃基板的一第一表面上形成有一第一凹穴；一荧光层，形成于该第一凹穴内的该第一表面的一部分上并相对于该发光二极管芯片；以及一模塑透镜，形成于该玻璃基板的与该第一表面相对的一第二表面上，其中该玻璃基板的该第二表面为一平坦表面且其上未形成有任何凹穴。 另外，根据上述的目的，本专利技术提供一种发光二极管装置的制造方法，该制造方法 包括如下步骤 提供一半导体晶片，其上形成有多个发光二极管芯片；提供一透镜板以覆盖所述 多个发光二极管芯片；蚀刻该半导体晶片的底面，以在相邻的所述第一凹穴之间形成多个 凹口而构成多个个体的半导体基底；以及自所述凹口切割该透镜板，以在对应的所述半导 体基底上形成多个个体的透镜模块。在一实施例中，该透镜板包括一玻璃基板，该玻璃基 板的一第一表面上形成有；荧光层，其形成于从所述多个第一凹穴露出的该第一表面上，所 述荧光层分别与所述多个发光二极管芯片其中之一相对；以及多个模塑透镜，形成于该玻 璃基板的与该第一表面相对的一第二表面上，其中该玻璃基板的该第二表面为一平坦表面 且其上未形成有任何凹穴。附图说明 图1A至图1D为绘示了依据本专利技术一实施例的透镜板的制造方法的一系列剖面示 意图； 图IE至图IF为绘示了图IB中所示的透镜板的多个实施形态的一系列俯视示意 图； 图2A至图2D为绘示了依据本专利技术一实施例的发光二极管装置的制造方法的一系 列剖面示意图； 图3为绘示了依据本专利技术另一实施例的发光二极管装置的剖面示意图； 图4A至图4D为绘示了依据本专利技术又一实施例的发光二极管装置的制造方法的一系列剖面示意图；以及图5为绘示了根据本专利技术另一实施例的发光二极管装置的剖面示意图。其中，附图标记说明如下10 -玻璃晶片12 凹穴14 -荧光层16 模塑透镜18 -透镜板18a 透镜模块20 -罩幕层22、24 过程30 4莫具50 空间d 凹穴距玻璃晶片表面的距离100 半导体晶片100a 凹穴100b 凹口100c 贯穿开口101 LED芯片102、 102a 绝缘层103 导线104 - 内部导线层106 透明树脂108 - 黏着层112、112a 外部导线层114 - 反射层200 半导体基底具体实施例方式以下说明本专利技术的实施例。此说明的目的在于提供本专利技术的总体概念而并非用以局限本专利技术的范围。本专利技术的保护范围应视如附的权利要求书所界定的范围为准。 图2D、图3、图4D、图5分别绘示出根据本专利技术不同实施例的LED装置的剖面示意 图，其中图3、图4D、图5图中与图2D相同的部件使用相同的附图标记并省略相关的说明。 请参照图2D， LED装置包括一半导体基底200，例如硅基底或其他公知的半导体基底，其具 有一凹穴100a。半导体基底200可包含各种元件，例如电晶体、电阻以及其他公知的半导 体元件。此处为了简化附图而并未绘示出各个元件。在凹穴100a内设置至少两个分隔的 内部导线层104。 一 LED芯片101 (例如蓝光LED芯片)设置于凹穴100a内并通过丝焊 (wire bonding)的导线103电性连接至内部导线层104。在其他实施例中，LED芯片101 可通过覆晶(flip chip)的方式电性连接至内部导线层104。至少两个分隔的外部导线层 112设置于半导体基底200的下表面，用以作为输入端。在本实施例中，外部导线层112延 伸至半导体基底200的侧壁，且内部导线层104延伸至半导体基底200的上表面，使外部导 线层112直接与内部导线层104连接而电性连接至LED芯片101。 一透镜模块18a通过一 黏着层108贴附于半导体基底200的上表面，用以覆盖凹穴100a。在本实施例中，透镜模块 18a包括一模塑透镜16及位于模塑透镜16下方且面向LED芯片101的一荧光层14。另 外，一玻璃基板10设置于荧光层14与模塑透镜16之间。荧光层14可包含磷光材料。此 外，荧光层14具有一均匀厚度，使荧光层14所发射的光线的相关色温(correlated color temperature, CCT)更加均匀。 一反射层114，例如银(Ag)或其他公知的反射材料，可涂覆 于透镜模块18a的边缘，以防止漏光。由此，可增加LED装置的亮度。 请参照图3，不同于图2D所示的LED装置，图3中的半导体基底200具有一平坦表 面而其内并未形成有任何的凹穴100a。形成于半导体基底200上的内部导线层104为一平 坦膜层，而LED芯片101则通过丝焊的导线103而电性连结于内部导线层104，因此两根外 部导线112可直接连接内部导线104并进而分别电性连接于LED芯片101。 请参照图4D，不同于图2D所示的LED装置，图4D中的半导体基底200可具有至少 两个贯穿开口 1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管装置，包括：一半导体基板，该半导体基板上设置有一发光二极管芯片；至少两个分隔的外部导线层，设置于该半导体基板的一底面上且电性连结于该发光二极管芯片，所述外部导线层作为输入端使用；以及一透镜模块，黏着于该半导体基板的一顶面上，以覆盖该发光二极管芯片，其中该透镜模块包括：一玻璃基板，该玻璃基板的第一表面上形成有一第一凹穴；一荧光层，形成于该第一凹穴内的该第一表面的一部分上并相对于该发光二极管芯片；以及一模塑透镜，形成于该玻璃基板的与该第一表面相对的一第二表面上，其中该玻璃基板的该第二表面为一平坦表面且其上未形成有任何凹穴。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王唯科，林孜翰，
申请(专利权)人：采钰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]