发光二极管封装结构与封装方法技术

本发明专利技术一实施例提供一种发光二极管封装结构与封装方法，封装结构包含一具有一个或多个孔洞的基板、一个或多个柱体、一个或多个发光二极管芯片以及至少一个封胶材料，其中基板的一个孔洞装配一柱体。此外，一个或多个发光二极管芯片固晶于柱体的顶面上、至少一个封胶材料位于发光二极管芯片上方。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光二极管封装结构与方法。
技术介绍
发光二极管(light-emitting diode, LED)是一种半导体二极管光源。当二极管·被施加正偏压而导通，其内的电子与电洞重新结合，并以光子的形式释放能量。这种效应被称为电致发光，而所发出光的颜色，是对应于光子的能量，并取决于半导体的能隙。相较于白炽光源，以发光二极管作为光源，具有较低能耗、较长寿命、较坚固、更快切换，以及更好耐用性与可靠性等优点。发光二极管芯片的结构可分为水平式、垂直式、P型朝上(p-side up)、N型朝上(n-side up)等数种。在芯片制造完成后，必须经过一道重要的程序-封装。封装可提供发光二极管芯片在电、光、热上的支持。例如，发光二极管芯片长时间暴露于空气中，会受到水气与环境中化学物质侵蚀而老化，造成特性衰退；封装结构可有效隔绝大气与发光二极管芯片。另外，封装结构可导出芯片所产生的热，从而维持芯片的特性、提高可靠度。另外，良好的封装结构可提高光萃取效率。鉴于上述，需要提出一种封装结构或方法，使提高芯片可靠度、散热效率，以及光萃取效率。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种可提高芯片可靠度、散热效率、光萃取效率的封装结构或方法。本专利技术一实施例提供一种发光二极管封装结构，包含一基板、一个或多个柱体、一个或多个发光二极管芯片以及至少一个封胶材料。基板包含一个或多个孔洞，其中一个孔洞装配一个柱体。一个或多个发光二极管芯片固晶于柱体的顶面上。至少一个封胶材料位于一个或多个发光二极管芯片上方。本专利技术另一实施例提供一种发光二极管封装方法，包含下列步骤提供一具有一个或多个孔洞的基板；进行一装配步骤，以便在一个孔洞内装配一柱体；将一个或多个发光二极管芯片固定在柱体的一顶面上；以及放置至少一个封胶材料，以便于覆盖一个或多个发光二极管芯片。附图说明图1至图10显示本专利技术一优选实施例的发光二极管封装结构与程序，具体为图1显示本实施例的基板、孔洞、柱体；图2A至2C显示本实施例的第一种形式柱体；图3A至3C显示本实施例的第二种形式柱体；图4A与4B显示本实施例的第一形式柱体或第二形式柱体被装配于孔洞内；图5A与5B显不本实施例的一个或多个发光二极管芯片被固晶于第一形式柱体或第二形式柱体的顶面上；图6A与6B显示本实施例利用导线连结发光二极管芯片与基板的电路；图7A与7B显示本实施例放置封胶材料于顶面上；图8与图9显示本实施例利用另外两种型式的柱体完成封装结构；图1OA与IOB显示本实施例两种封装完成的发光二极管封装结构；图11显示本实施例另一种封装完成的发光二极管封装结构。主要组件符号说明 10 基板12 孔洞12a 孔洞上部12b 孔洞下部14 电路20 柱体20a 顶面20b 沟槽/凸缘20c 配合面20d 停止面30 发光二极管芯片40 导线50 封胶材料52 荧光材料α 夹角具体实施例方式以下将详述本专利技术的各实施例，并配合附图作为例示。除了这些详细描述之外，本专利技术还可以广泛地实施在其它的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本申请的范围内，并以权利要求的范围为准。在说明书的描述中，为了使读者对本专利技术有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本专利技术可能在省略部分或全部这些特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或组件并未描述于细节中，以避免造成本专利技术不必要的限制。图式中相同或类似的组件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，图式仅为示意之用，并非代表组件实际的尺寸或数量，除非有特别说明。本文所述的方向是以图式作为参考基准。本专利技术是关于一种发光二极管(light-emitting diode, LED)封装结构。封装结构可包含一具有一个或多个孔洞的基板、一个或多个柱体、一个或多个发光二极管芯片以及至少一个封胶材料，其中基板的一个孔洞装配一柱体。另外，一个或多个发光二极管芯片固晶于所述柱体的表面；并且至少一个封胶材料位于发光二极管芯片上方。优选地，在柱体与基板之间，以及柱体与柱体之间，不存在焊接结构。以下提出一实施例来说明本专利技术的发光二极管封装结构与制造过程。图1至图12显示一种发光二极管封装结构与过程。参见图1，首先提供一基板10，其具有数个孔洞12，且在每个孔洞10周围的表面可布设(layout)电路14，用于稍后电性连接发光二极管芯片。另外，提供与孔洞12数量相应的柱体20，用于稍后与孔洞12装配。在一范例中，基板的材料包含娃、陶瓷、金属、合金、碳/金属复合材料，或前述材料的任意组合。在另一范例中，基板10可以是，但不限于，印刷电路板(printedcircuit board, PCB)、金属基印刷电路板(metal core PCB, MCPCB)、陶瓷基板(ceramicsubstrate)、招基覆铜板,或覆铜陶瓷基板(direct bonding copper, DBC)等。在本实施例，柱体20可有两种主要形式。图2A至2C显示第一种形式的柱体20，其中图2A为立体图，图2B为上视图，图2C为图2B在A-A方向的剖面图。如图2A，柱体20由柱体上部22与柱体下部24 —体成型或以分别形成后再组装的方式构成。柱体上部22具有顶面20a，用于稍后固定一个或多个发光二极管芯片；另外，柱体上部22可包含一个或多个封闭沟槽(未显示于图中)或一个或多个封闭凸缘20b (flange)环绕顶面20a的边缘。 封闭沟槽或封闭凸缘20b可限制封胶材料的形成范围，避免溢胶情形发生，且封胶材料受限于沟槽/凸缘的表面张力作用，而定位于沟槽/凸缘所围绕的一预定范围内。当沟槽/凸缘的环绕范围较大时，封胶材料的形成曲率会较小；而当沟槽/凸缘的环绕范围较小时，封胶材料的形成曲率会较大。因此，在进行放置封胶材料步骤时，可藉由调整(adjust)沟槽/凸缘的环绕范围，来控制封胶材料的形成曲率。请参考图2C，凸缘20b与顶面20a具有一夹角α ;在本实施例，夹角可为钝角(例如135° )，但不限于此。夹角α亦会影响其封胶材料的形成曲率。因此，藉由控制沟槽/凸缘的环绕范围或是选用具有不同夹角α的凸缘，便可有效地控制封胶材料的形成曲率。此外,柱体上部22的侧面作为一配合面20c (fitting surface),柱体下部24露出的上表面作为一停止面20d，用于稍后与孔洞12装配。在本实施例，柱体上部22与柱体下部24形状为圆柱体，但也可以是椭圆柱体或多边形柱体。图3A至图3C显示第二种形式的柱体20，其中图3A为立体图，图3B为上视图，图3C为图3B在A-A方向的剖面图。如图3A，柱体20具有顶面20a，用于稍后固定一个或多个发光二极管芯片。另外，柱体20可包含一个或多个封闭沟槽(未显示于图中)或一个或多个封闭凸缘20b (flange)环绕顶面20a的边缘。参考图3C，凸缘20b与顶面20a具有一夹角α ;在本实施例，夹角可为135°，但不限于此。另外，柱体20侧面与底面分别作为配合面20c与停止面20d，用于稍后与孔洞12装配。在本实施例，柱体20为圆柱体，但也可以是椭圆柱体或多边形柱体。柱体20的材料可以是金属、合金、或其任意组合，例如铜、钻/铜、铜/钨合金等等；在又一范例中，柱体20的材料为铜基材料(cop本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管封装结构，包含：一基板，包含一个或多个孔洞；一个或多个柱体，其中所述基板的一个孔洞装配一个该柱体；一个或多个发光二极管芯片，固晶于所述柱体的一顶面上；以及至少一个封胶材料，位于所述发光二极管芯片上方。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：洪志欣，
申请(专利权)人：华夏光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：