專利名稱：發光元件的封裝制程的制作方法
技術領域：
本發明是有關于一種發光元件的封裝制程，特別是指一種用于制造具有發光二極體晶片的發光元件制程，該方法能提升產能并降低制造成本，且能使得所制造的發光元件的發光效率提升。
背景技術：
現有具有發光二極體晶片的發光元件的制作，先制作出發光二極體晶片之后，再將該發光二極體晶片借接合材料粘固在具有凹部的基座內，并借填充材料將該凹部填滿，即完成發光元件的制作。然而，該發光二極體晶片必須借其上的電極與外接電路電連接，方能夠發光，因此，在前述發光元件的制作過程，必須在該電極處預留可以電連接的接點，該項預留步驟除使得制程形成瓶頸，也造成外接電路時必須的二次加工作業。
再者，現有該發光元件在構造上因借該接合材料將發光二極體晶片粘固，因而，熱傳導會受限于層體間的接觸界面及各層體不同的熱傳導系數等因素，直接影響到發光元件的發光表現與工作壽命，且，發光元件發出的光僅能直接穿過該填充材料至外界，少部分經過凹部的側面反射再穿過該填充體材料至外界，因而，發光效率并不如預期。
發明內容
本發明的目的，即在提供一種發光元件的封裝制程，該制程用于制造具有發光二極體晶片的發光元件，可于發光元件制作過程將發光二極體晶片的電極預先定義且制作，而可減化后期產品組裝的作業，借以提升產能并降低制造成本。再者，借完全創新的連續性制程使得所制作出的發光元件，其發光效率能夠有效的得到提升。
為達到上述目的，本發明發光元件的封裝制程，包括電極設置步驟，定義出正電極及負電極；發光體設置步驟，取具有正電極及負電極的發光二極體晶片作為發光體；及觸接步驟，將所定義的正電極及負電極與發光二極體晶片上的正電極及負電極相連通并結合一體；以及結合步驟，將所定義的正電極及負電極與發光二極體晶片緊固結合一體。
依據上述電極設置步驟所定義的正電極及負電極，可直接選定正電極及負電極材料直接定義出電極，或可選定己具有正電極及負電極的電極載片，或是于一載片上以網印或類似撓性線路板(FPC)的微影蝕刻、沖壓、 一體成型、粘貼、熱壓、噴墨印刷或鐳射活化等方式，于該載片上定義出具有正電極及負電極，使該載片形成具正電極及負電極的電極載片。
本發明發光元件的封裝制程再一特征，在于進一步設有反射步驟，于結合步驟后再披覆具有高反射系數的金屬薄板層。
本發明發光元件的封裝制程再一特征，在于進一步設有散熱步驟，于反射步驟后更披覆具有高散熱功能的金屬薄板層。
本發明的有益效果發光元件的封裝制程用于制造具有發光二極體晶片的發光元件，可于發光元件制作過程將發光二極體晶片的電極預先定義且制作并與外界的電極連通，而可減化后期產品組裝的作業，借以提升產能并降低制造成本。再者，借完全創新的連續性制程使得所制作出的發光元件，其發光效率能夠有效的得到提升。
為更進一步闡述本發明為實現預定目的所采用取的技術手段及功效，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，相信本發明的目的、特征與特點，應當可由此得到深入且具體的了解，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制。
下面結合附圖，通過對本發明的具體實施方式
詳細描述，將使發明的技
術方案及其他有益效果顯而易見。附圖中，
圖1為本發明發光元件的封裝制程的方塊流程圖；圖2A-F為本發明發光元件的封裝制程第一實施例；圖3A-F為本發明發光元件的封裝制程第二實施例；圖4A-D為本發明發光元件的封裝制程第三實施例；圖5為本發明發光元件的封裝制程第四實施例；圖6A為本發明發光元件的封裝制程第五實施例；及圖6B為本發明發光元件的封裝制程第六實施例。
具體實施例方式
圖1所示為本發明發光元件的封裝制程的方塊流程圖，本發明發光元件的封裝制程1包括電極設置步驟2、發光體設置步驟3、觸接步驟4、結合步驟5、反射步驟6，以及散熱步驟7;其中該電極設置步驟2可直接選定正電極及負電極的材料直接定義出電極，或是選定己具有正電極及負電極的電極載片，或是于一載片(可采用用軟性或硬性材質)上以網印20(或類似FPC的微影蝕刻、沖壓、 一體成型、粘貼、熱壓、噴墨印刷或鐳射活化等方式)于該載片上定義出正電極及負電極，使該載片形成具有正電極及負電極的電極載片。該發光體設置步驟3，取具有正電極及負電極的發光二極體晶片作為發光體，可采用表面粘著型(Surface Mount Device; SMD)或垂直型(Vertical Type)。該觸接步驟4可采用球格陣列封裝技術(Ball Grid Array Package; BGA)、或表面粘著技術(Surface Mount Technology; SMT)、或一般電源線，將所定義的正電極及負電極與發光二極體晶片上的正電極及負電極相連通。該結合步驟5可采用連續性壓合并加溫方式或膠合劑，將所定義的正電極及負電極與發光二極體晶片緊固結合一體。該反射步驟6及散熱步驟7，于該結合步驟5后依序再披覆具有高反射系數金屬薄板及高熱傳系數金屬薄板，其中該高反射系數的金屬薄板可采用金(Au)、銀(Ag)、鎳(Ni)、鉻(Cr)或其組合材料，而該高熱傳系數金屬薄板可采用銅、金、銀、鎳、錫、鈦、白金、鈀、鎢、鉬、石墨或此等，該兩金屬薄板經組合并經輥軋、沖壓或壓印等方式壓合，另外該反射步驟6與散熱步驟7可于所定義的正電極及負電極上涂布負型光阻(PhotoResist; PR)，再經紫外線曝光與顯影(Ultraviolet Radiation; UV)，并經蒸鍍該高反射系數的金屬(Thin Film Deposition)與電鍍該高熱傳系數金屬以形成反射層與散熱層，借如上諸步驟可制作出電極相互連通，具有發光二極體晶片的發光元件。
參閱圖2A-F為本發明發光元件的封裝制程第一實施例，本實施例中于一載片21上以蝕刻方式定義出正電極22及負電極23，使該載片21形成具正電極及負電極的電極載片(即為電極設置步驟2，參閱圖2A及圖2B;如前所述實際操作上也可直接選定正電極及負電極的材料直接定義出電極，或是選定已具有正電極及負電極的電極載片，而無須經過蝕刻程序)，另外，選定表面粘著型(SMD)發光二極體晶片31，其上具有正電極32及負電極33 (即為發光體設置步驟3)，再以球格陣列封裝技術(BGA)于定義有正電極22及負電極23的載片21上植上錫球(或可于發光二極體晶片31的正電極32及負電極33上植上錫球)，并與該具有正電極32及負電極33的發光二極體晶片31相對接觸，兩者的正電極及負電極相連通(即為觸接步驟4;參閱圖2C)，再以連續性方式壓合并加溫使載片21與發光二極體晶片31緊固結合一體(結合步驟5;參閱圖2C)，然后，于己結合發光二極體晶片31的載片21上，以適當方式涂布負型光阻(PR)(參閱圖2D)，再經紫外線曝光與顯影(UV)定義露出于發光二極體晶片31頂端(參閱圖2E)，并經蒸鍍及電鍍以形成反射層與散熱層(即為反射步驟6及散熱步驟7;參閱圖2F)，而可制作出電極相互連通，具有發光二極體晶片的發光元件。如圖2F所示，由本發明發光元件的封裝制程所制作出的發光元件8包括具有正電極及負電極的電極載片80、發光體81、觸接層82、結合層83及反射層84，以及散熱層85，該發光元件8因電極載片80所采用材質的可透光性及反射層84與散熱層85的增設，而可有效的提升其發光效率。
參閱圖3A-F為本發明發光元件的封裝制程第二實施例，本實施例中于一載片21以蝕刻等適合方式定義出正電極22及負電極23，使該載片21形成具有正電極及負電極的電極載片(即為電極設置步驟2，參閱圖3A及圖3B;如前所述實際操作上也可直接選定正電極及負電極的材料直接定義出電極，或是選定已具有正電極及負電極的電極載片，而無須經過蝕刻程序)，另外，選定表面粘著型(SMD)發光二極體晶片31，其上具有正電極32及負電極33 (即為發光體設置步驟3)，再以球格陣列封裝技術(BGA)于定義有正電極22及負電極23的載片21上植上錫球(或可于發光二極體晶片31的正電極32及負電極33上植上錫球)，并與該具有正電極32及負電極33的發光二極體晶片31相對接觸，兩者的正電極及負電極相連通(即為觸接步驟4;參閱圖3C)，再以連續性方式壓合并加溫使載片21與發光二極體晶片31緊固結合一體(即為結合步驟5)，再于己結合發光二極體晶片31的載片21上，先行定義膠合處， 并局部涂布膠合劑50，如固定膠水(參閱圖3C;也可全面涂膠進行，如圖 3D所示)，經膠合劑涂布的發光二極體晶片31與電極載片21，進一步借軟性 滾輪90的輥軋壓合(參閱圖3E，實際操作上也可以沖壓壓合)，將具高反射 系數的金屬薄板84 (即反光層)及高散熱系數金屬薄板85 (即散熱層)與發 光二極體晶片31與電極載片21密合形成具集光效果的光杯(即為反射步驟6 及散熱步驟7;參閱圖3F)，如此，也可制作出電極相互連通，具有發光二極 體晶片的發光元件。
圖4A-D為本發明發光元件的封裝制程第三實施例，本實施例電極設置步 驟2與發光體設置步驟3皆與前述第一、二實施例相同，而觸接步驟4與結合 步驟5則以打線上膠方式，即，將發光二極體晶片31反置于己定義正電極22 及負電極23的載片21上，且該載片21先行涂布膠合劑50，如固定膠水(參 閱圖4A)，并以電源線40將載片21的正電極22及負電極23與發光二極體晶 片31的正電極32及負電極33相連通(參閱圖4B)，再于載片21的面上涂布 膠合劑50 (參閱圖4C)，經膠合劑結合一體的發光二極體晶片31與載片21， 進一步借軟性滾輪的輥軋壓合(如圖3E的第二實施例所示，實際操作上也可 以沖壓壓合)，將該高反射系數的金屬薄板84 (即反光層)及高散熱系數金屬 薄板85與發光二極體晶片31及載片21密合形成具集光效果的光杯(參閱圖 4D)，如此，也可制作出電極相互連通，具有發光二極體晶片的發光元件。
再參閱圖5、圖6A及圖6B，為本發明的發光元件的封裝制程第四、五、 六實施例，此三個實施例主要的差異主要在于發光體設置步驟3選定垂直型
(Vertical Type)發光二極體晶片31'，其它步驟分別與第一實施例及第二實施 例相同。先參閱圖5，其中經蝕刻具有正電極及負電極的載片21，與發光二極 體晶片31'兩者的正電極及負電極相連通后(即為觸接步驟4)，再以連續性方 式壓合并加溫使載片21'與發光二極體晶片31'緊固結合一體(結合步驟5)， 然后，于已結合發光二極體晶片31'的載片21'上，以適當方式涂布負型光阻
(PR)，再經紫外線曝光與顯影(UV)定義露出于發光二極體晶片31'頂端， 并經蒸鍍及電鍍以形成反射層與散射層(即為反射步驟6及散熱步驟7)，如 此，同樣可制作出電極相互連通，具有發光二極體晶片的發光元件。
再如圖6A所示，其中經蝕刻具有正電極22，及負電極23，的載片21'(如前所述實際操作上也可直接選定正電極及負電極的材料直接定義出電極，或是選定己具有正電極及負電極的電極載片，而無須經過蝕刻程序)與發光二極體
晶片31'的正電極32，及負電極33'設置后，以球格陣列封裝技術(BGA)于該載片21，上植上錫球(或可于發光二極體晶片31，的正電極32'及負電極33，上植上錫球)，并與該具有正電極32'及負電極33'的發光二極體晶片31'相對接觸，兩者的正電極及負電極相連通，再于己結合發光二極體晶片31的載片21'上，先行定義膠合處，并局部涂布膠合劑50'，如固定膠水(也可全面涂膠進行，如圖6B所示)，如此，經膠合劑結合一體的發光二極休晶片31'與載片21'，進一步借軟性滾輪的輥軋壓合或沖壓壓合(參閱圖3E)，將該高反射系數的金屬薄板84'(即反光層)及高散熱系數金屬薄板85'與發光二極體晶片31'及載片21'密合形成具集光效果的光杯，如此，也可制作出電極相互連通，具有發光二極體晶片的發光元件。
綜上所述，本發明發光元件的封裝制程確能達到發明目的，符合專利要件，以上所述的僅僅是本發明的較佳實施例，凡是依據本發明所做的各種修飾與變化都應屬于本發明的權利要求的保護范圍。
權利要求
1、一種發光元件的封裝制程，其特征在于，包括電極設置步驟，定義出正電極及負電極；發光體設置步驟，取具有正電極及負電極的發光二極體晶片作為發光體；及觸接步驟，將所定義正電極及負電極與發光二極體晶片上的正電極及負電極相連通；以及結合步驟，將所定義正電極及負電極與發光二極體晶片緊固結合一體。
2、 如權利要求1所述的發光元件的封裝制程，其特征在于，電極設置步 驟中所定義出的正電極及負電極，直接選定正電極及負電極材料直接定義出電 極，或選定已具有正電極及負電極的電極載片，或是于一載片上以網印或類似 僥性線路板的微影蝕刻、沖壓、 一體成型、粘貼、熱壓、噴墨印刷或鐳射活化 的方式，于該載片上定義出正電極及負電極，使該載片形成具有正電極及負電 極的電極載片。
3、 如權利要求2所述的發光元件的封裝制程，其特征在于，該電極設置 步驟中若采用于載片上定義正電極及負電極，該載片可為軟性或硬性的材質。
4、 如權利要求1所述的發光元件的封裝制程，其特征在于，進一步設有 反射步驟，于觸接步驟后再披覆具有高反射系數的金屬薄板層，并經輥軋壓合 或沖壓壓合。
5、 如權利要求4所述的發光元件的封裝制程，其特征在于，進一步設有 散熱步驟，于反射步驟的高反射系數的金屬薄板層上更披覆具有高散熱功能的 金屬薄板層，并經輥軋壓合或沖壓壓合。
6、 如權利要求3所述的發光元件的封裝制程，其特征在于，該電極設置 步驟以網印、類似FPC的微影蝕刻、沖壓、 一體成型、粘貼、熱壓、噴墨印 刷或鐳射活化的方式，于該載片上定義正電極及負電極。
7、 如權利要求1所述的發光元件的封裝制程，其特征在于，該發光體設 置步驟所取用的發光二極體晶片可采用表面粘著型或垂直型。
8、 如權利要求1所述的發光元件的封裝制程，其特征在于，該觸接步驟采用球格陣列封裝技術、表面粘著技術或一般電源線，使所定義正電極及負電 極及發光二極體晶片上的正電極及負電極相連通。
9、 如權利要求1所述的發光元件的封裝制程，其特征在于，該結合步驟采用連續性壓合并加溫方式或膠合劑，將所定義正電極及負電極與發光二極體晶片緊密結合一體。
10、 如權利要求9所述的發光元件的封裝制程，其特征在于，該結合步驟 若采用膠合劑可以局部或全部的涂布將該發光二極體晶片與所定義正電極及 負電極與反射、散熱金屬薄板結合一體。
11、 如權利要求10所述的發光元件的封裝制程，其特征在于，經膠合劑 涂布的發光二極體晶片與所定義正電極及負電極，進一步借軟性滾輪的輥軋壓 合或沖壓壓合，將該高反射系數金屬薄板及高散熱系數金屬薄板與該發光二極 體晶片及定義電極密合并形成具集光效果的光杯。
12、 如權利要求5所述的發光元件的封裝制程，其特征在于，該反射步驟 與散熱步驟于定義電極上涂布負型光阻再經紫外線曝光與顯影，并經蒸鍍或電 鍍增厚以形成高反射系數的反射層及高散熱系數的散熱層。
13、 如權利要求12所述的發光元件的封裝制程，其特征在于，該反射步 驟與散熱步驟的高反射系數的反射層可采用金(Au)、銀(Ag)、鎳(Ni)、鉻(Cr) 或其組合材料。
14、 如權利要求12所述的發光元件的封裝制程，其特征在于，該散熱層 的構成材料是選自于銅、金、銀、鎳、錫、鈦、白金、鈀、鎢、鉬、石墨或此等的組合。
15、 一種依本發明發光元件的封裝制程所制作的發光元件，其特征在于，該發光元件，包括電極載片，其上具有正電極及負電極；發光體，為具有正電極及負電極的發光二極體晶片；觸接層，設置于該電極載片與發光二極體晶片之間，用于將兩者的正電極 及負電極電連接一起；以及結合層，用于將該電極載片與發光二極體晶片緊密結合一體。
16、 如權利要求15所述的發光元件，其特征在于，進一步設有反射層， 為高反射系數的金屬薄板層，覆蓋于該結合層上。
17、 如權利要求16所述的發光元件，其特征在于，進一步設有散熱層， 為高散熱系數的金屬薄板層，覆蓋于該反射層上。
18、 如權利要求17所述的發光元件，其特征在于，高反射系數的金屬薄 板層可采用金(Au)、銀(Ag)、鎳(Ni)、鉻(Cr)或其組合材料。
19、 如權利要求17所述的發光元件，其特征在于，該散熱層的構成材料 是選自于銅、金、銀、鎳、錫、鈦、白金、鈀、鎢、鉬、石墨或此等的組合。
20、 如權利要求15所述的發光元件，其特征在于，該電極載片為軟性或 硬性的材質。
21、 如權利要求15所述的發光元件，其特征在于，該結合層采用連續性 壓合并加溫方式或膠合劑將電極載片及發光二極體晶片緊密結合一體。
全文摘要
本發明涉及一種發光元件的封裝制程，包括電極設置步驟，定義出正電極及負電極；發光體設置步驟，取具有正電極及負電極的發光二極體晶片作為發光體；及觸接步驟，將所定義正電極及負電極與發光二極體晶片上的正電極及負電極相連通并結合一體；以及結合步驟，將所定義正電極及負電極與發光二極體晶片緊固結合一體。本發明發光元件的封裝制程借上述步驟可于發光元件制作過程將發光二極體晶片的電極預先與外界的電極連通，而可減化后段產品組裝的作業，借以提升產能并降低制造成本。
文檔編號H01L21/02GK101552311SQ20081008951
公開日2009年10月7日 申請日期2008年4月3日 優先權日2008年4月3日
發明者林恒毅, 許蒼林 申請人:良峰塑膠機械股份有限公司