專利名稱：發光二極管封裝結構與發光二極管封裝方法
技術領域：
本發明是有關于一種發光二極管(Light Emitting Diode, LED)封裝結構與發 光二極管封裝方法，且特別是有關于一種具有高可撓性的發光二極管封裝結構 與發光二極管封裝方法。
背景技術：
由于發光二極管的發光效率不斷提升，使得發光二極管在某些領域己漸漸 取代日光燈與白熾燈泡，例如需要高速反應的掃描儀燈源、液晶顯示器的背光 源或前光源、汽車的儀表板照明、交通信號燈以及一般的照明裝置等。發光二 極管與傳統燈泡相較之下具有絕對的優勢，例如體積小、壽命長、低電壓/電流 驅動、不易破裂、不含水銀(沒有污染問題)以及發光效率佳(省電)等特性。
圖1為--已知發光二極管封裝結構配置于印刷電路板上的剖面圖。請參照 圖1，在現有技術中，發光二極管芯片UO會先被固定在一導線架120的芯片座 122上。接著，以打線方式利用金線130將芯片110與導線架120的引腳124電 性連接。然后，再利用封裝膠體140將芯片110、芯片座122、金線130與引腳 124的部分區域封住，但露出引腳124的其它部分。如此，即完成已知的發光二 極管封裝結構100。在某些應用領域中，通常需要將多個發光二極管封裝結構 100配置于同一個印刷電路板50上，以提供足夠的照明亮度。
然而，這意味著必需進行另一道制程，以將發光二極管封裝結構IOO的引 腳124與印刷電路板50電性連接，不僅費時也費工。而且， 一般印刷電路板50 是不可撓曲的，無法與非平面的對象貼合。另外，發光二極管封裝結構IOO組 裝至印刷電路板50后，還有存放不易的問題。
發明內容
本發明提供一種發光二極管封裝結構，適于解決己知技術中制程時間與成 本較高且存放不易的問題。
本發明提供一種發光二極管封裝方法，適于減少制程時間與成本。 本發明提出一種發光二極管封裝結構，包括一軟性電路板、 一保護片、至 少一發光二極管芯片以及一軟性填充料。軟性電路板具有一線路層。保護片配 置于軟性電路板上方。發光二極管芯片配置于軟性電路板與保護片之間，并與線路層電性連接。軟性填充料填充于軟性電路板與保護片之間。此發光二極管 封裝結構具有高可撓性。
在此發光二極管封裝結構的一實施例中，更包括至少一間隙物(spacer)，配 置于軟性電路板與保護片之間。
在此發光二極管封裝結構的一實施例中，更包括一黏膠層與一離形膜 (release film),其中黏膠層與發光二極管芯片配置于軟性電路板的不同面，且黏 膠層配置于離形膜與軟性電路板之間。
在此發光二極管封裝結構的一實施例中，更包括一磷光材，配置于軟性電 路板與保護片之間，且覆蓋發光二極管芯片。
在此發光二極管封裝結構的一實施例中，更包括一導熱材，其中發光二極 管芯片具有相對的一主動面與一背面，線路層具有一散熱線路，導熱材配置于 芯片的背面與散熱線路之間。此外，導熱材可為銀膠。
在此發光二極管封裝結構的一實施例中，更包括多條導線，電性連接于發 光二極管芯片與線路層之間。
在此發光二極管封裝結構的一實施例中，更包括多個凸塊(bump)，電性連 接于發光二極管芯片與線路層之間。
在此發光二極管封裝結構的一實施例中，更包括至少一條導線與至少一凸 塊，電性連接于發光二極管芯片與線路層之間。
在此發光二極管封裝結構的一實施例中，軟性填充料包括硅膠(silicone)或環 氧樹月旨(epoxy resin)。
本發明的發光二極管封裝方法包括下列步驟。配置一發光二極管芯片于一 軟性電路板上，并將發光二極管芯片與軟性電路板的一線路層電性連接。配置 一軟性填充料于軟性電路板上，其中軟性填充料覆蓋發光二極管。配置一保護 片于軟性電路板上方，以將軟性填充料與發光二極管芯片封合于軟性電路板與 保護片之間。
在此發光二極管封裝方法的一實施例中，在配置軟性填充料之前，更包括 配置至少一間隙物于軟性電路板上。
在此發光二極管封裝方法的一實施例中，更包括下列步驟。配置一黏膠層 于軟性電路板上，其中黏膠層與發光二極管芯片配置于軟性電路板的不同面。 覆蓋一離形膜于黏膠層上。在此發光二極管封裝方法的一實施例中，在將發光二極管與線路層電性連 接之后與配置軟性填充料之前，更包括配置一磷光材于軟性電路板上且覆蓋發 光二極管芯片。
在此發光二極管封裝方法的一實施例中，發光二極管芯片具有相對的一主 動面與一背面。在配置發光二極管芯片之前，更包括配置一導熱材于線路層的 一散熱線路上。在配置發光二極管芯片之后，導熱材位于芯片的背面與散熱線 路之間。
在此發光二極管封裝方法的一實施例中，發光二極管芯片是藉由多條導線 電性連接于線路層。
在此發光二極管封裝方法的一實施例中，發光二極管芯片是藉由多個凸塊
電性連接于線路層。
在此發光二極管封裝方法的一實施例中，發光二極管芯片是藉由至少一條 導線與至少一凸塊電性連接于線路層。
綜上所述，本發明之發光二極管封裝結構與發光二極管封裝方法具有組裝 制程簡化、成本低廉、產品可撓性高且容易存放的優點。
本發明的有益效果為在本發明的發光二極管封裝結構與發光二極管封裝方 法中，是直接將發光二極管芯片封裝在軟性電路板與保護片之間，可簡化組裝 制程與成本，且發光二極管封裝結構具有高可撓性而容易存放與使用。另外， 可撓性高的發光二極管封裝結構搭配散熱器時，具有更快的熱傳導率。當增加 黏膠層于發光二極管封裝結構的表面時，還可增進施工效率。
為讓本發明的上述和其特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例， 并配合所附圖式，作詳細說明如下。
圖1為一已知發光二極管封裝結構配置于印刷電路板上的剖面圖。 圖2為本發明一實施例的發光二極管封裝結構的局部剖面圖。 圖3為本發明一實施例的發光二極管封裝方法的流程圖。
具體實施例方式
圖2為本發明一實施例的發光二極管封裝結構的局部剖面圖。請參照圖2， 本實施例的發光二極管封裝結構200包括一軟性電路板210、 一保護片220、至 少一發光二極管芯片230以及一軟性填充料240。本實施例中發光二極管芯片230的數量以三個為例，但也可更多或更少。軟性電路板210具有一線路層212。 保護片220配置于軟性電路板210上方。發光二極管芯片230配置于軟性電路 板210與保護片220之間，并與線路層212電性連接。軟性填充料240填充于 軟性電路板210與保護片220之間。保護片220與軟性填充料240可選用透明 材質。
請參照圖1，己知技術中發光二極管芯片110需先打線接合于導線架110, 再以封裝膠體140密封，最后才組裝至印刷電路板50上。然而，請參照圖2， 在本實施例的發光二極管封裝結構200中，發光二極管芯片230是直接組裝至 軟性電路板210上，再利用保護片220與軟性填充料240將發光二極管芯片230 密封。因此，本實施例的發光二極管封裝結構200相較于已知技術具有制程簡 化的優點，并可節省制程成本。
圖1的已知發光二極管封裝結構100采用不可撓曲的印刷電路板50而無法 與非平面的對象貼合。發明人發現，可將印刷電路板50更換為軟性電路板以解 決前述問題。然而，由于軟性電路板與堅硬且有棱有角的封裝膠體140接觸時 極容易因應力集中的現象而損毀，因此這樣的發光二極管封裝結構還是不適合 以成捆的方式存放。同時，發光二極管封裝結構200的主要構件如軟性電路板 210、保護片220及軟性填充料240都具有高可撓性，故可將發光二極管封裝結 構200巻曲而易于成捆存放。當發光二極管封裝結構200要貼合在非平面的對 象上時，也可輕易獲得極佳的貼合度。此外，由于貼合度較佳，故發光二極管 封裝結構200與散熱器(圖中未示)貼合時可獲得較高的熱傳導率。
舉例而言，軟性電路板210的線路層212可形成在一基材214上，且線路 層212的局部區域可由一焊罩層(soldermask)(圖中未示)覆蓋。其中，基材214 的材質例如是聚脂樹脂(mylar)或聚酰亞胺(polyimide)。線路層212除了用于傳導 電信號的線路以外，還可包括用于導熱的散熱線路212a。此時，可將發光二極 管芯片230放置于散熱線路212a上，以藉由散熱線路212a快速將熱量導出。
本實施例中，發光二極管芯片230具有相對的一主動面232與一背面234， 亦即主動面232上具有電極(圖中未示)，而背面234上則沒有電極。當然，發 光二極管芯片230的兩個表面上也有可能都有電極。發光二極管芯片230例如 是采用打接合技術而以導線250電性連接至線路層212。但是，發光二極管芯片 230也可采用覆晶接合技術而以凸塊(圖中未示)電性連接至線路層212。或者， 發光二極管芯片230也可同時利用凸塊技術(Bumping),如導線與凸塊或其 它適當技術而電性連接至線路層212。另外，也可在發光二極管芯片230的背面
6234與散熱線路212a之間配置一導熱材260，以加強熱傳導率。導熱材260例
如是銀膠或其它適當導熱材。
當發光二極管芯片230所發出的光線是紫外光或其它非最終所需的光線時， 可配置一磷光材270于軟性電路板210與保護片220之間，且覆蓋發光二極管 芯片230。磷光材270的作用是將發光二極管芯片230所發出的光線轉換為最終 所需的光線，因此磷光材270的選擇是以可搭配發光二極管芯片230為原則。 此外，軟性填充料240可以是硅膠、環氧樹脂或其它適當材料。
另外，發光二極管封裝結構200也可更包括至少一間隙物280，配置于軟性 電路板210與保護片220之間，以利用硬度較大的間隙物280進一步維持軟性 電路板210與保護片220之間的適當間距。
再者，發光二極管封裝結構200還可包括一黏膠層290與一離形膜295。黏 膠層290與發光二極管芯片230分別配置于軟性電路板210的不同面上，且黏 膠層290配置于離形膜295與軟性電路板210之間。藉此，發光二極管封裝結 構200可利用黏膠層290而輕易貼合在任意對象上，在施工方面具有極佳的便 利性，也便于增減發光二極管封裝結構200所覆蓋的面積。黏膠層290的材質 還可選用附加有導熱及防水功能的材質。離形膜295則用于在貼合發光二極管 封裝結構200之前覆蓋黏膠層290，以方便存放發光二極管封裝結構200。
圖3為本發明一實施例的發光二極管封裝方法的流程圖。請參照圖2與圖3， 本實施例的發光二極管封裝方法是先配置間隙物280于軟性電路板210上，步 驟SllO。間隙物280可以是多個構件，或制作為網狀的單一構件以方便施工。 接著，在軟性電路板210的線路層212的散熱線路212a的局部區域上配置導熱 材260，步驟S120。當然，也可將導熱材260先配置于發光二極管芯片230的 背面234。然后，將發光二極管芯片230以背面234朝向軟性電路板210的方式 配置于軟性電路板210上的導熱材260上，步驟S130。之后，將發光二極管芯 片230與軟性電路板210的線路層212電性連接，步驟S140。本實施例中，是 采用打接合技術而以導線250電性連接發光二極管芯片230與線路層212，但也 可以采用覆晶接合技術而以凸塊，如球型凸塊(圖中未示)電性連接發光二極 管芯片230與線路層212，或同時利用導線與凸塊或其它適當技術而電性連接發 光二極管芯片230與線路層212。
接著，配置磷光材270于軟性電路板210上且覆蓋發光二極管芯片230，步 驟S150。步驟S150的進行與否，是根據發光二極管芯片230所提供的光線是否 需要進行波長轉換而決定。然后，配置軟性填充料240于軟性電路板210上，步驟S160。軟性填充料240覆蓋發光二極管230以及其用于電性連接至軟性電 路板210的導線250或其它用于電性連接的構件。之后，配置保護片220于軟 性電路板210上方，以將軟性填充料240與發光二極管芯片230封合于軟性電 路板210與保護片220之間，步驟S170。
另外，還可配置一黏膠層290于軟性電路板210上，并覆蓋一離形膜295 于黏膠層290上，步驟S180。其中，黏膠層290與發光二極管芯片230配置于 軟性電路板210的不同面。
本實施例的發光二極管封裝方法并不限定需包括上述所有步驟，且各步驟 的實施順序也可視情況而做調整。
綜上所述，在本發明的發光二極管封裝結構與發光二極管封裝方法中，是 直接將發光二極管芯片封裝在軟性電路板與保護片之間，可簡化組裝制程與成 本，且發光二極管封裝結構具有高可撓性而容易存放與使用。另外，可撓性高 的發光二極管封裝結構搭配散熱器時，具有更快的熱傳導率。當增加黏膠層于 發光二極管封裝結構的表面時，還可增進施工效率。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明。本發明 所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和范圍內，當可作各 種之更動與潤飾。因此，本發明之保護范圍當視權利要求書所界定者為準。
權利要求
1. 一種發光二極管封裝結構，其特征是包括一軟性電路板，具有一線路層；一保護片，配置于上述軟性電路板上方；至少一發光二極管芯片，配置于上述軟性電路板與上述保護片之間，并與上述線路層電性連接；以及一軟性填充料，填充于上述軟性電路板與上述保護片之間。
2. 根據權利要求1所述的發光二極管封裝結構，其特征是更包括至少一間隙 物，配置于上述軟性電路板與上述保護片之間。
3. 根據權利要求1所述的發光二極管封裝結構，其特征是更包括一黏膠層與 一離形膜，其中上述黏膠層與上述發光二極管芯片配置于上述軟性電路板的不 同面，且上述黏膠層配置于上述離形膜與上述軟性電路板之間。
4. 根據權利要求1所述的發光二極管封裝結構，其特征是更包括一磷光桐-， 配置于上述軟性電路板與上述保護片之間，且覆蓋上述發光二極管芯片。
5. 根據權利要求1所述的發光二極管封裝結構，其特征是更包括一導熱材， 其中上述發光二極管芯片具有相對的一主動面與一背面，上述線路層具有一散 熱線路，上述導熱材配置于上述發光二極管芯片的上述背面與上述散熱線路之 間，其中上述導熱材為銀膠。。
6. 根據權利要求1所述的發光二極管封裝結構，其特征是更包括多條導線， 電性連接于上述發光二極管芯片與上述線路層之間。
7. 根據權利要求1所述的發光二極管封裝結構，其特征是更包括多個凸塊， 電性連接于上述發光二極管芯片與上述線路層之間。
8. 根據權利要求1所述的發光二極管封裝結構，其特征是更包括至少一條導 線與至少一凸塊，電性連接于上述發光二極管芯片與上述線路層之間。
9. 根據權利要求1所述的發光二極管封裝結構，其特征是其中上述軟性填充 料包括硅膠或環氧樹脂。
10. —種發光二極管封裝方法，其特征是包括.-配置一發光二極管芯片于一軟性電路板上，并將上述發光二極管芯片與上 述軟性電路板的一線路層電性連接；配置一軟性填充料于上述軟性電路板上，其中上述軟性填充料覆蓋上述發 光二極管芯片；以及配置一保護片于上述軟性電路板上方，以將上述軟性填充料與上述發光二 極管芯片封合于上述軟性電路板與上述保護片之間。
全文摘要
一種發光二極管封裝結構，包括一軟性電路板、一保護片、至少一發光二極管芯片以及一軟性填充料。軟性電路板具有一線路層。保護片配置于軟性電路板上方。發光二極管芯片配置于軟性電路板與保護片之間，并與線路層電性連接。軟性填充料填充于軟性電路板與保護片之間。此發光二極管封裝結構具有高可撓性。另外，也提出一種發光二極管封裝方法，以形成上述的發光二極管封裝結構。
文檔編號H01L21/56GK101504938SQ200810006238
公開日2009年8月12日 申請日期2008年2月5日 優先權日2008年2月5日
發明者林暄智, 陳國星 申請人:華信精密股份有限公司