发光二极管元件用基板及具有该基板的发光二极管组件制造技术

技术编号:8835645 阅读:145 留言:0更新日期:2013-06-22 21:28
一种发光二极管元件用基板,供发光二极管晶粒安装其上,并以透光包覆材料包覆发光二极管晶粒,该基板包括:基板本体,具有一上表面;形成于上述基板本体上的透光包覆材料固着层,该透光包覆材料固着层具有高于该上表面的固着面;及与该基板电气绝缘而形成在基板本体上的焊接层,该焊接层包括至少一个固晶焊线区。本发明专利技术利用胶状透光包覆材料的黏滞性与表面张力,使其在透光包覆材料固着层的边缘,藉由高低落差使胶状物流速减缓,从而使其迅速凝固定型。本发明专利技术具有较低风险、成本,且准确、均匀分布、扩散范围稳定的特性。

【技术实现步骤摘要】

一种发光二极管元件用的基板及一种具有该基板的发光二极管组件。
技术介绍
人类眼睛中分布有三种不同椎状细胞,分别主要感受波长约为622nm 780nm的红光、波长约为492nm 577nm的绿光、及波长约为455nm 492nm的蓝光。这三原色光聚合时,就会提供人类视觉上认知的白光。三原色的比例消长,便能调配出人类眼睛能见的各种色彩。三原色的调配十分重要,也因此于1993年,中村修二专利技术三原色中尚未诞生的蓝光发光二极管(LED)时,产业界为之震动。正是因为三原色的汇合,代表着白光LED的诞生。随着白光LED技术进一步的突破,业界采用单一波长的LED搭配萤光技术混合出白色照明光,据此取代最初三原色LED并用的方法。当以萤光材料覆盖 至LED晶粒上,原本单一波长LED晶粒所发的光束照射至萤光材料,例如用蓝色光LED照射红色与绿色萤光材料,一部分的蓝光为萤光材料吸收,激发出红光与绿色光,混合未被吸收的蓝光而形成人眼所见的白光;或利用蓝光LED照射黄色萤光材料,激发黄色萤光,混合两色的光形成肉眼所见认知的白光。麻烦是,由于在LED晶粒上方的胶体多寡,会影响蓝光的吸收量,一旦萤光胶体剂量过多,整体LED发光将偏黄;相反地,胶体剂量太少,发光将偏蓝,因此在大量制造LED元件时,如何准确控制晶粒上方胶体剂量多寡,成为控制产出良率的一个必须考虑因素。至于覆盖LED晶粒的含有萤光材料胶体,目前一般是藉由模具而成型,先将设置有LED晶粒的基板置入形成有中空半球体的模具中,再向中空部分注入含有萤光材料的液态胶体,并经高温烘烤或紫外线照射,待其凝固即可卸除模具。此种制法可以精确控制胶体注入量,但模具的制造成本不低,而且一般在制造多模穴模具供量产型产品加工前,还可能要先开单模穴的测试模具。在这种情况下,投资者一次要投入两组模具的塑成费用,然而模具一旦成型就无法再更动,当需求变更时只能另开新模具,这使得业者面临投资方面的风险;加以,制造新模具也需要些许时间设计及制造。尤其当技术改进,各式各样不同的产品不断推陈出新,许多少量多样的需求因而增加,如何因应此种需求、增加制造弹性而降低投资风险,也成为业者的研究方向。另一种则是如图1所示,在设置LED晶粒的预定位置旁,预先以模具射出成型塑胶材质的环绕壁,并在LED晶粒被焊接固定以及打线将电极导出后,在环绕壁中注入含有萤光材料的液态胶体,并以烘烤或紫外线照射方式让其凝结。但是,由图中可以清楚看出,相较于由LED晶粒上方所发光束,向斜上方发出的光束将因为行经较厚的萤光材料,使得LED晶粒所发蓝色光束被吸收较多,并产生较多萤光。因此,这种制造方法所产出的LED元件,正上方发光将较为偏蓝,斜上方发光将较为偏黄;使得具有此种结构的LED元件,依照其发光角度或使用者观察角度的差异,各角度所发光的色度无法均一,整体品质备受质疑。在少量试产的过程中,也有部分业者如图2所示,尝试采用不需要依赖模具形塑含萤光材料胶体的直接点胶方式,一方面节省模具费用,另方面提高制造弹性。然而不幸的是,人力直接点胶的技术在精准度方面有很大的不确定性;无论是滴落的剂量、滴落的位置、以及液态萤光材料向外扩散的程度,都难免有些许差异;但在引入自动控制的技术改良后,滴落剂量与位置都还可保持在可接受的范围内;唯一无法容忍的,仍是在于滴落的含萤光材料胶体由液态逐渐受热凝固过程中,从滴落点逐渐向外扩散,扩散范围往往不易控制。由于胶体的扩散范围与留存在LED晶粒上方的胶体厚度反向相关,如图中实线所示,当胶体扩散范围愈大,晶粒上方胶体愈薄,晶粒所发蓝色光被吸收量减少、整体发光因而偏蓝;反之,如虚线所示,胶体凝固过快,则扩散范围小、晶粒上方胶体偏厚、整体发光偏黄。而此种形状与晶粒上方胶体厚度难以确认,将使产出的LED元件发光偏离白光,产品成品率因而大受影响,也使得点胶的方式无法成为成熟的量产技术。如何兼得两种技术的长处,同时具有良好的产出良率及精度,又能适应高度弹性的需求变化,无疑将是业界关注的课题与本专利技术技术的突出焦点。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种可供精准定位透光包覆材料扩散范围的发光二极管元件用基板。本专利技术另一目的在于提供一种可确保在晶粒上方透光包覆材料厚度的发光二极管元件用基板。本专利技术再一目的在于提供一种具有高度制造弹性的发光二极管元件用基板。本专利技术又一目的在于提供一种具有良好发光特性的发光二极管组件。本专利技术又另一目的在于提供一种无须受限于模具而具有高度制造弹性的发光二极管组件。 本专利技术又再一目的在于提供一种各发光角度发光色度均一的发光二极管元件。一种发光二极管元件用基板,是供至少一个发光二极管晶粒安装其上,并供以一种透光包覆材料包覆前述至少一个发光二极管晶粒,包括:一片基板本体,具有一上表面;一层形成于上述基板本体上的透光包覆材料固着层,且该透光包覆材料固着层具有一个高于前述上表面的固着面;及一层与上述基板电气绝缘而形成在上述基板本体上的焊接层,前述焊接层包括至少一个被上述透光包覆材料固着层环绕、供上述至少一个发光二极管晶粒设置的固晶焊线区。—种发光二极管组件,包括:一片基板,包括一片基板本体,具有一上表面;一层形成于上述基板本体上的透光包覆材料固着层,且该透光包覆材料固着层具有一个高于前述上表面的固着面;及一层与上述基板电气绝缘而形成在上述基板本体上的焊接层,前述焊接层包括至少一个被上述透光包覆材料固着层环绕、供上述至少一个发光二极管晶粒设置的固晶焊线区;至少一个设置于上述固晶焊线区的发光二极管晶粒;及至少一个由透光包覆材料所形成、且包覆上述至少一个发光二极管晶粒而结合至上述固着层的透光被覆区。借助上述结构,胶状的透光包覆材料滴在基板上,会因重力影响而逐渐扩散,但由于胶状透光包覆材料具有一定黏滞性,因此在具有高低落差边缘位置流速益形降低,只要能掌握在此短暂时间,迅速加热或以紫外光照射等方式使胶状物凝固,就可以精准控制透光包覆材料的扩张范围,避免透光包覆材料扩散太快,而超过其应包覆的区域。利用高低落差降低流速、并同时考虑胶状透光包覆材料的黏滞性,藉此控制透光包覆材料的扩散,不但具有精准控制分布区域的优点,更可以透过控制分布的面积,达到透光包覆材料在厚度方面均匀分布的效果。基板的上表面与位置较高的固着面交界的高度落差处有如一道边界,即使部分区域的胶状物先抵达边界,但受限于其黏滞性与表面张力,使该区域的透光包覆材料无法迅速落下而穿越边界,因此自然等候其他扩散较缓慢区域的胶状物,胶状物的分布自然较均匀,藉此解决前案在透光包覆材料的厚度均匀分布上的缺失。同理,即使出现前述现有技术中,透光包覆材料被滴落在基板上位置稍有不精确,本专利技术的扩散控制方式,仍能解决上述问题而产生出精准分布于透光包覆材料扩散区的发光二极管元件用的基板及发光二极管元件,使得产品成品率随之提高。由此,本专利技术的技术提供一种让点胶准确、胶状物均匀分布、扩散范围稳定的发光二极管元件用的基板、及一种具有该基板的发光二极管组件。一方面提供使用者高度制造弹性,并且同时降低制造成本,还能制作出发光特性稳定、色度均匀的发光二极管组件,一举解决上述现有技术的所有问题。 附图说明图1为公知技术的指定代表图;图2为公知技术的指定代表图;图3为本专利技术第一较佳实施例的焊接层的示意本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种发光二极管元件用基板,是供至少一个发光二极管晶粒安装其上,并供以一种透光包覆材料包覆前述至少一个发光二极管晶粒,包括:一片基板本体,具有一上表面;一层形成于上述基板本体上的透光包覆材料固着层,且该透光包覆材料固着层具有一个高于前述上表面的固着面;及一层与上述基板电气绝缘而形成在上述基板本体上的焊接层,前述焊接层包括至少一个被上述透光包覆材料固着层环绕、供上述至少一个发光二极管晶粒设置的固晶焊线区。

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管元件用基板,是供至少一个发光二极管晶粒安装其上,并供以一种透光包覆材料包覆前述至少一个发光二极管晶粒,包括: 一片基板本体,具有一上表面; 一层形成于上述基板本体上的透光包覆材料固着层,且该透光包覆材料固着层具有一个高于前述上表面的固着面;及 一层与上述基板电气绝缘而形成在上述基板本体上的焊接层,前述焊接层包括至少一个被上述透光包覆材料固着层环绕、供上述至少一个发光二极管晶粒设置的固晶焊线区。2.如权利要求1所述的发光二极管元件用基板,其中前述透光包覆材料固着层的固着面与上述基板本体上表面的高度差大于20微米。3.如权利要求1所述的发光二极管元件用基板,其中上述透光包覆材料固着层是一层涂布于上述基板本体上的油墨层。4.如权利要求1所述的发光二极管元件用基板,其中上述透光包覆材料固着层是一层至少部分涂布于上述焊接层上的油墨层。5.如权利要求1、2、3或4所述的发光二极管元件用基板,其中上述焊接层暴露部分包括复数个固晶焊线区,且上述透光包覆材料固着层包括复数分别对应环绕前述固晶焊线区的透光包覆材料扩散区。6.如权利要求5所述的发光二极管元件用基板,其中上述固着面为...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈建兴
申请(专利权)人:并日电子科技深圳有限公司
类型:发明
国别省市:

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