發光二極管封裝以及承載板的制作方法
【專利說明】發光二極管封裝以及承載板
[0001]本發明是中國發明專利申請(申請號:201210260681.6，申請日:2012年7月25日，發明名稱:發光二極管封裝以及承載板)的分案申請。
技術領域
[0002]本發明涉及一種封裝結構，且特別是涉及一種發光二極管的封裝結構。
【背景技術】
[0003]發光二極管裝置已有許多不同的應用，例如掃描器燈源、投影裝置的燈源、液晶顯示器的背光源或前光源，汽車儀表板上的照明燈源，交通號志的燈源以及一般照明裝置的燈源等等。相比較于傳統燈管，例如白熾燈，發光二極管裝置具有例如體積較小、使用壽命較長、驅動電壓/電流較低、結構強度較高、不含汞(減少廢棄時造成的污染)以及高發光效率以節省能源等顯著優勢。
[0004]發光二極管裝置通常包括至少一表面粘著型的發光二極管封裝，其內具有一發光二極管芯片。近年來，具有預封型導線架以承載發光二極管芯片的發光二極管封裝已被提出，取代傳統的陶制基板。預封型導線架包括一絕緣封裝膠材包覆一導線架且封裝膠材暴露出導線架的正電極與負電極。
[0005]然而，導線架與封裝膠材間的結合力通常較弱，且導線架與封裝膠材的熱膨脹系數也有極大的差異。由于導線架與封裝膠材的熱膨脹系數不同，當傳統的封裝結構經歷溫度循環時，其導線架與封裝膠材的界面即會誘發應力的產生。例如當發光二極管封裝是以表面粘著方式至一印刷線路板時，其于回流焊接制作工藝期間應力會造成導線架與封裝膠材之間的脫層現象。還可能使發光二極管封裝經脫層處暴露于空氣或濕氣中，進而造成發光二極管封裝的損壞。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種發光二極管封裝，其可減少材料上的浪費及簡化發光二極管封裝的制作工藝。
[0007]為達上述目的，本發明的一實施例提出一種發光二極管封裝，包括一殼體。殼體具有一開口，開口具有一開放式頂部、一封閉式底部及多個側壁，側壁連接封閉式底部及開放式頂部，殼體包括一導線架。導線架具有一芯片座及至少一電極。至少一電極經由至少一間隙而與芯片座隔離。芯片座包括一第一溝槽與一第二溝槽，第一溝槽及第二溝槽位于殼體的開口內，各溝槽的一端連接至少一間隙。殼體還包括一第一絕緣材。第一絕緣材部分地包覆導線架，且暴露一部分芯片座的一上表面及一部分至少一電極，部分第一絕緣材填入至少一間隙及第一及第二溝槽。發光二極管封裝還包括一發光二極管芯片。發光二極管芯片配置于暴露的芯片座的上表面上，且位于第一溝槽及第二溝槽之間。發光二極管封裝還包括一導線，導線連接發光二極管芯片至電極的暴露部分。發光二極管封裝還包括一第二絕緣材。第二絕緣材包覆發光二極管芯片及導線。
[0008]本發明的另一實施例提出一種承載板，用于一發光二極管封裝，承載板包括一導線架。導線架包括一芯片座。芯片座具有一上表面、一下表面、一第一溝槽及一第二溝槽。第一溝槽及第二溝槽完全地橫貫上表面。導線架還包括一第一電極以及一第二電極。第一電極以及第二電極分別位于芯片座的相對兩側，第一電極以及第二電極與芯片座隔離。芯片座與第一電極通過一第一間隙分離，且第一間隙連通第一溝槽的一第一端以及第二溝槽的一第二端，而芯片座與第二電極通過一第二間隙分離，且第二間隙連通第一溝槽的一第二端以及第二溝槽的一第二端。芯片座的上表面具有以第一間隙、第二間隙、第一溝槽以及第二溝槽為邊界的一芯片承載區。導線架還包括一絕緣材。絕緣材包覆部分的導線架。絕緣材至少暴露出芯片座的芯片承載區、一部分的第一電極以及一部分的第二電極，且一部分的絕緣材填入第一間隙、第二間隙、第一溝槽以及第二溝槽。
[0009]本發明的另一實施例提出一種發光二極管封裝，發光二極管封裝包括一導線架。導線架包括一芯片座。芯片座具有一第一溝槽與一第二溝槽，第一溝槽與第二溝槽橫跨芯片座的一上表面。導線架還包括一第一電極以及一第二電極。第一電極以及第二電極分別位于芯片座的相對兩側，第一電極及第二電極通過連通第一溝槽及第二溝槽的第一間隙及第二間隙與芯片座間隔。第一間隙、第二間隙、第一溝槽及第二溝槽于芯片座上定義出的一芯片承載區。發光二極管封裝還包括一第一絕緣材。第一絕緣材至少部分地填入第一間隙、第二間隙、第一溝槽以及第二溝槽且形成圍繞芯片承載區的一阻隔部。發光二極管封裝還包括一發光二極管芯片。發光二極管芯片位于芯片承載區內。發光二極管封裝還包括多條導線。導線連接發光二極管芯片至第一電極與第二電極。發光二極管封裝還包括一第二絕緣材，第二絕緣材包覆發光二極管芯片及導線。
[0010]為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附附圖作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0011]圖1為根據本發明一實施例的發光二極管封裝的立體示意圖；
[0012]圖2為圖1的發光二極管封裝沿2-2線的剖面示意圖；
[0013]圖3為圖1的發光二極管封裝的導線架的立體示意圖；
[0014]圖4為圖3的導線架的仰視示意圖；
[0015]圖5為圖1的發光二極管封裝的俯視示意圖；
[0016]圖6為本發明另一實施例的發光二極管封裝的俯視示意圖；
[0017]圖7為圖2的發光二極管封裝的部分剖面示意圖；
[0018]圖8A為本發明另一實施例的發光二極管封裝的部分剖面示意圖；
[0019]圖8B為圖8A的發光二極管封裝的立體示意圖；
[0020]圖9為本發明另一實施例的發光二極管封裝的部分剖面示意圖；
[0021]圖10為本發明另一實施例的發光二極管封裝的部分剖面示意圖；
[0022]圖11為本發明另一實施例的用于發光二極管封裝的導線架的立體示意圖；
[0023]圖12為本發明另一實施例的發光二極管封裝的俯視示意圖；
[0024]圖13為圖12的發光二極管封裝的立體示意圖；
[0025]圖14至圖16為本發明的三個不同實施例的發光二極管封裝的側視示意圖。
[0026]主要元件符號說明
[0027]100:發光二極管封裝
[0028]102:殼體
[0029]110、110a:導線架
[0030]112:芯片座
[0031]112a:上表面
[0032]112b:芯片承載區
[0033]113:下表面
[0034]113a、115:凹部
[0035]114:第一電極
[0036]114a:第一打線接合區
[0037]116:第二電極
[0038]116a:第二打線接合區
[0039]117a:第一溝槽
[0040]117b:第二溝槽
[0041]120:第一絕緣材
[0042]122、622、722、822:阻隔部
[0043]122a、622a、722a、822a:阻隔部上表面
[0044]122b:斜面
[0045]124:周緣部
[0046]124a:垂直外壁
[0047]130:發光二極管芯片
[0048]丨32:保護元件
[0049]140:導線
[0050]142:第二導線
[0051]150:第二絕緣材
[0052]160:光轉變層
[0053]170:第一間隙
[0054]180:第二間隙
[0055]190:側壁
[0056]192:第一讓位缺口
[0057]194:第二讓位缺口
【具體實施方式】
[0058]請參考圖1，本發明一實施例的發光二極管封裝100包括一殼體102、一發光二極管芯片130以及一第二絕緣材或透鏡150。殼體102包括一包覆于第一絕緣材120內的導線架110。發光二極管芯片130設置于殼體102所定義的一開口內。
[0059]圖2為圖1的發光二極管封裝沿2-2線的剖面示意圖。請參考圖2，導線架110包括一芯片座112、一第一電極114及一第二電極116。導線架110的材質通常為金屬，例如:銅、鋁等，也可在導線架110表面鍍上一金屬鍍層(metal coating)例如鍍銀或鍍金，以增加導電性。
[0060]第一電極114及第二電極116分別位于芯片座112的相對兩側。芯片座112、第一電極114及第二電極116相互分離，其中芯片座112與第一電極114之間相隔一第一間隙170，芯片座112與第二電極116之間相隔一第二間隙180。圖3為導線架110的立體示意圖。請參考圖3，芯片座112包括兩個溝槽117a、117b，且溝槽117a、117b橫貫芯片座112的一上表面112a。在另一實施例中，兩溝槽可如圖6中的溝槽118a、118b所示，僅部分橫跨上表面112a，而不橫貫上表面112a。此部分將于之后做詳述。
[0061]請參考圖2及圖3，第一間隙170分離芯片座112與第一電極114，而第二間隙180分離芯片座112與第二電極116。因此，在芯片座112的上表面112a上，以第一間隙170、第二間隙180、第一溝槽117a及第二溝槽117b為邊界共同定義出一芯片承載區112b。部分的第一絕緣材120填入溝槽117a、117b中。由于溝槽117a、117b位于殼體102的開口內，第一絕緣材120填入溝槽117a、117b提供額外的機械互鎖，以加強芯片座112與第一絕緣材120之間的接合，使芯片座112與第一絕緣材120之間不容易有脫層的現象發生。圖4為導線架110的仰視示意圖。請參考圖4，導線架110可具有至少一凹部115于第一電極114或第二電極116上。
[0062]請參考圖2，第一絕緣材120包覆部分導線架110，以將芯片座112電性絕緣于第一電極114及第二電極116。第一絕緣材120還可形成一周緣部124，以定義發光二極管封裝100的區域，周緣部124由一垂直外壁124a所定義。周緣部124及導線架110共同定義出一殼體，殼體具有一開口，開口具有一開放式頂部、一封閉式底部及多個側壁190，側壁190連接開放式頂部及封