发光二极管封装的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种发光二极管封装的制作方法，首先，于一导线架的一第一表面上配置至少一发光二极管芯片，其中发光二极管芯片连接导线架。导线架的一第二表面具有至少一散热区，且散热区对应于发光二极管芯片。接着，于散热区中配置一导热材料，导热材料直接接触导线架。并且，进行一固结成块工艺，以使导热材料固化为多个散热块。散热块直接接触导线架且固结成块工艺的一工艺温度实质上低于３００℃。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，且尤其涉及一种具有散热块的发光 二极管封装的制作方法。
技术介绍
发光二极管(LED)属于半导体元件，其发光芯片的材料主要使用III-V族化学元 素，如磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)等化合物半导体，其发光原理是将电能转换为光，也就 是对化合物半导体施加电流，通过电子与空穴的结合，将能量以光的形式释出，而达成发光 的效果。由于发光二极管的发光现象不是藉由加热发光或放电发光，因此，发光二极管的寿 命长达十万小时以上，且无须暖灯时间(idling time)。此外，发光二极管更具有反应速度 快(约为10_9秒)、体积小、用电省、污染低、高可靠度、适合量产等优点，所以发光二极管所 能应用的领域十分广泛如大型广告牌、交通号志灯、手机、扫描仪、传真机的光源以及照明； ε且寸。近来，由于发光二极管的发光亮度与发光效率持续地提升，同时高亮度的白光发 光二极管也被成功地量产，所以逐渐有白光发光二极管被使用于照明装置中，如室内的灯 光照明以及户外的路灯照明等。一般而言，发光二极管都面临了散热方面的问题，若发光二 极管在过高的温度情况下操作，将有可能导致发光二极管灯具所能提供的光线亮度衰减， 且有寿命下降等问题。因此，发光二极管灯具的散热设计已成为研发人员关注的议题之一。目前，为了防止发光二极管的接面温度升高而在发光二极管封装中，设置形状固 定的散热器，例如散热铜块。然而，散热铜块的存在将使封装过程较为复杂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种，提供简易 的方式制作发光二极管封装的散热块。为实现上述目的，本专利技术提出一种，首先，于一导线架 的一第一表面上配置至少一发光二极管芯片，其中发光二极管芯片连接导线架。导线架 于相对应于第一表面的一第二表面具有至少一散热区，且散热区对应于发光二极管芯片。 接着，于散热区中配置一导热材料，导热材料直接接触导线架且导热材料的导热系数大于 10W/m.K。并且，进行一固结成块工艺，以使导热材料固化为至少一散热块。散热块直接接 触导线架。在本专利技术的一实施例中，上述的于散热区中配置导热材料方法包括于导线架的第 二表面上放置一治具，其中治具具有多个孔洞以暴露出散热区。并且，将导热材料放置于孔 洞中。此外，于固结成块工艺后更包括移除治具以形成散热块。在本专利技术的一实施例中，于散热区中配置导热材料前，可以先将发光二极管芯片 以及导线架封装于一封装壳体中，且封装壳体具有多个孔洞以分别暴露出导线架上的散热 区。在一实施例中，于散热区中配置导热材料方法例如是将导热材料直接放置于封装壳体的孔洞中。在本专利技术的一实施例中，上述的于散热区中配置导热材料方法包括将导热材料网 印于散热区中。在本专利技术的一实施例中，上述的更包括于散热块形成 后，将发光二极管芯片以及导线架封装于一封装壳体中，且封装壳体分别暴露出散热块远 离导线架的一侧。在本专利技术的一实施例中，上述的更包括进行一打线工 艺以将发光二极管芯片电性连接导线架。在本专利技术的一实施例中，上述的导热材料包括一锡膏、一锡条、一银胶、一金属粉 末或一金属液体。在本专利技术的一实施例中，上述的更包括于散热区中配 置导热材料之前，进行一冲压工艺以使导线架为一立体导线架。在本专利技术的一实施例中，上述的更包括藉由散热块将 导线架连接至一散热基板上。在一实施例中是使用一回焊工艺来将散热块与散热基板连 接。在本专利技术的一实施例中，上述的于导线架的第一表面上配置发光二极管芯片时， 更包括使发光二极管芯片封装于至少一反射杯中。在本专利技术的一实施例中，上述的导热材料直接接触导线架且导热材料的导热系数 大于 10W/m. K。在本专利技术的一实施例中，上述的固结成块工艺包括进行一降温步骤，以将导热材 料固化成散热块。在一实施例中，固结成块工艺更包括于降温步骤之前进行一升温步骤，以 先使导热材料具有流动性，并于降温步骤中将导热材料固化成散热块。基于上述，本专利技术在低工艺温度下利用固结成块的方式在导线架的背面形成散热 块。因此，发光二极管封装具有良好的散热设计，且散热块工艺相当简易。另外，本专利技术的 固结成块工艺可以形成各种不同形状的散热块而在发光二极管封装的设计上具有更大的 弹性。附图说明图IA至图ID绘示为本专利技术的--实施例的；图2绘示为本专利技术的另一实施例的发光二极管封装制作方法；图3A至图3D绘示为本专利技术的又一实施例的。其中，附图标记100、300 发光二极管封装100，、300，半成品110,310 导线架112 第一表面114 第二表面116 散热区120 发光二极管芯片130 反射杯140 导线150,350 散热块150’、250’、350’ 导热材料160,260,360 封装壳体262、362 孔洞370 散热基板M:治具Ml 孔洞 具体实施例方式图IA至图IC绘示为本专利技术发一实施例的。请先参照 图1A，首先，于一导线架110的第一表面112上配置多个发光二极管芯片120，并使发光二 极管芯片120设置于多个反射杯130中，其中发光二极管芯片120电性连接导线架110，以 形成半成品100’。值得一提的是，在导线架110相对于第一表面112的一第二表面114具 有多个散热区116，且散热区116对应于发光二极管芯片120的位置。此外，散热区116未 被任何元件覆盖而暴露出来。在本实施例中，反射杯130的形成方式例如是一射出工艺。反射杯130形成后则 可以利用银胶或焊锡将发光二极管芯片120贴合于导线架110上。发光二极管芯片120也 可以采用共晶的方式贴合于导线架110上。另外，发光二极管芯片120电性连接于导线架 110的方法可以是进行一打线工艺以使导线140连接于发光二极管芯片120与导线架110 之间。接着，请参照图IB与图1C，于散热区116中配置一导热材料150’，并且进行一固 结成块工艺，以使导热材料150’固化为多个散热块150。为了清楚说明治具M的使用方式， 图IB中的元件绘示方式是将图IA中的元件水平翻转而呈现出来。不过，图1A、图IB与图 IC中相同元件符号都表示相同的元件。在此一步骤中，固结成块工艺的一工艺温度实质上 低于300°C，或者是低于180°C。在图IB的步骤中，导热材料150’直接接触导线架110且 导热材料150’的导热系数大于10W/m. K，以达到有效的散热效果。详言之，请参照图1B，于散热区116中配置导热材料150’的方法以及固结成块工 艺，例如有以下步骤。首先，于导线架110的第二表面114上放置一治具M，其中治具M具有 多个孔洞Ml以暴露出散热区116。并且，将导热材料150’放置于孔洞Ml中，以进行升温 步骤。此外，于升温步骤后更包括进行冷却步骤以固化导热材料150’，并移除治具M以形 成图IC所绘示的散热块150。详细来说，升温是为了让导热材料150’具有流动性以填满 于孔洞Ml中，冷却是为了让流动态的导热材料150’固化，达成适合于孔洞Ml的形状的散 热块150。当然，在其它的实施方式中，导热材料150’可以是金属液体，也就是已被加温而 液化的金属。因此，制作散热块150时例如是直接将已被加温而液化的金属液体填入治具 M的孔洞Ml中，随之进行冷却步骤以将金属液体固化成为散热块150。换言之，固结成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管封装的制作方法，其特征在于，包括：于一导线架的一第一表面上配置至少一发光二极管芯片，其中该发光二极管芯片连接该导线架，该导线架于相对于该第一表面的一第二表面具有至少一散热区，该散热区对应于该发光二极管芯片；于该散热区中配置一导热材料；以及进行一固结成块工艺，以使该导热材料固化为至少一散热块，该散热块直接接触该导线架。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赖杰隆，林建宪，林修任，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[]