可简化封装过程的白色发光二极管封装结构及其制作方法

摘要

一种可简化封装过程的白色发光二极管封装结构，其包括：基板单元、发光单元、荧光单元、导电单元及聚焦透镜。发光单元成形于基板单元上，发光单元具有一正极导电层及一负极导电层。荧光单元具有一成形在发光单元上的荧光层及至少两个用于露出正极导电层的一部分上表面及负极导电层的一部分上表面的开口。导电单元具有至少两条导线，其分别穿过上述两个开口，以分别电性连接于正极导电层与基板单元之间及电性连接于负极导电层与基板单元之间。聚焦透镜成形于基板单元上，以用于覆盖发光单元、荧光单元及导电单元。

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管封装结构及其制作方法，尤指一种可简化封装过程的白色发光二极管封装结构及其制作方法。

背景技术

请参阅图1、及图1A至图1E所示，其中图1为公知白色发光二极管封装结构的制作方法的流程图；图1A至图1E分别为公知白色发光二极管封装结构的制作方法的制作流程示意图。由上述图中可知，公知白色发光二极管封装结构的制作方法包括下列步骤：

步骤S100为：请配合图1及图1A所示，将一发光二极管芯片1设置于一基板本体3上。其中，该发光二极管芯片1的上表面具有一正极导电区域P及一负极导电区域N，并且该基板本体3的上表面具有一正极导电焊垫3P及一负极导电焊垫3N。

步骤S102为：请配合图1及图1B所示，通过两条导线C1以分别电性连接于该发光二极管芯片1的正极导电区域P与该基板本体3的正极导电焊垫3P之间，及电性连接于该发光二极管芯片1的负极导电区域N与该基板本体3的负极导电焊垫3N之间。

步骤S104为：请配合图1及图1C所示，形成一透明封装胶体T于该基板本体3上，以用于覆盖该发光二极管芯片1及上述两条导线C1。

步骤S106为：请配合图1及图1D所示，形成一荧光层2于该透明封装胶体T上。

步骤S108为：请配合图1及图1E所示，成形一距焦透镜4于该基板本体3上，以用于覆盖该荧光层2及该透明封装胶体T。

因此，该发光二极管芯片1所产生的光束L1能够穿过该荧光层2而产生白色光束L2，并且所述白色光束L2通过该距焦透镜4的距焦而产生距焦的白色光束L3。

然而，由于该光束L1必须先穿过该透明封装胶体T后，才能穿过该荧光层2，所以光束L1必定会产生折射的问题，而造成发光效率的降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于提供一种可简化封装过程的白色发光二极管封装结构及其制作方法。本发明直接将混有光阻的荧光层设置于一发光二极管芯片上，然后该荧光层再开设至少两个开口以暴露出该发光二极管芯片的正极端及负极端，因此本发明可省去公知技术中透明封装胶体的使用，并且该发光二极管芯片所产生的光束可直接穿过该荧光层(不会造成发光效率的降低)，而达到产生白光的效果。

为了解决上述技术问题，根据本发明的其中一种方案，提供一种可简化封装过程的白色发光二极管封装结构，其包括：一基板单元、一发光单元、一荧光单元、一导电单元及一聚焦透镜。其中，该发光单元成形于该基板单元上，其中该发光单元具有一发光本体、一成形于该发光本体上的正极导电层、一成形于该发光本体上的负极导电层、一成形于该正极导电层及该负极导电层之间的绝缘层、及一成形于该发光本体内的发光区域。该荧光单元具有一成形在该正极导电层、该负极导电层及该绝缘层上的荧光层及至少两个用于露出该正极导电层的一部分上表面及该负极导电层的一部分上表面的开口。该导电单元具有至少两条导线，其中上述至少两条导线分别穿过上述两个开口，以分别电性连接于该正极导电层与该基板单元之间、及电性连接于该负极导电层与该基板单元之间。该聚焦透镜成形于该基板单元上，以用于覆盖该发光单元、该荧光单元及该导电单元。

为了解决上述技术问题，根据本发明的其中一种方案，提供一种可简化封装过程的白色发光二极管封装结构，其包括：一基板单元、一发光单元、一荧光单元、一导电单元及一聚焦透镜。该发光单元成形于该基板单元上，其中该发光单元具有一正极导电层及一负极导电层。该荧光单元具有一成形在该发光单元上的荧光层及至少两个用于露出该正极导电层的一部分上表面及该负极导电层的一部分上表面的开口。该导电单元具有至少两条导线，其中上述至少两条导线穿过上述两个开口以分别电性连接于该正极导电层与该基板单元之间及电性连接于该负极导电层与该基板单元之间。该聚焦透镜成形于该基板单元上，以用于覆盖该发光单元、该荧光单元及该导电单元。

为了解决上述技术问题，根据本发明的其中一种方案，提供一种可简化封装过程的白色发光二极管封装结构的制作方法，其包括下列步骤：首先，提供一具有多个发光单元的晶圆，其中每一个发光单元具有一发光本体、一成形于该发光本体上的正极导电层、一成形于该发光本体上的负极导电层、一成形于该正极导电层及该负极导电层之间的绝缘层、及一成形于该发光本体内的发光区域；接着，形成一荧光层于该正极导电层、该负极导电层及该绝缘层上；然后，形成至少两个开口于该荧光层上，以用于露出该正极导电层的一部分上表面及该负极导电层的一部分上表面；接下来，将每一个发光单元从该晶圆切割下来；然后，将每一个发光单元设置于一基板单元上；紧接着，通过至少两条导线分别穿过上述两个开口，以使得上述至少两条导线分别电性连接于该正极导电层与该基板单元之间、及电性连接于该负极导电层与该基板单元之间；最后，将一聚焦透镜成形于该基板单元上，以用于覆盖该发光单元、该荧光单元及该导电单元。

本发明的有益效果在于：本发明可省去公知技术中透明封装胶体的使用，因此该发光二极管芯片所产生的光束可直接穿过该荧光层(不会造成发光效率的降低)，而达到产生白光的效果。

为了能更进一步了解本发明为实现发明目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的发明目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1为公知白色发光二极管封装结构的制作方法的流程图；

图1A至图1E分别为公知白色发光二极管封装结构的制作方法的制作流程示意图；

图2为本发明可简化封装过程的白色发光二极管封装结构的制作方法的第一实施例的流程图；

图2A至图2C、图2D1、图2D2以及图2E分别为本发明可简化封装过程的白色发光二极管封装结构的制作方法的第一实施例的制作流程示意图；以及

图3为本发明可简化封装过程的白色发光二极管封装结构的第二实施例的侧视示意图。

其中，附图标记：

发光二极管芯片 1          正极导电区域 P

负极导电区域   N

荧光层         2

基板本体       3          正极导电焊垫 3P

负极导电焊垫   3N

距焦透镜       4

透明封装胶体   T

导线           C1

光束           L1

白色光束       L2、L3

晶圆           Wa

发光单元       1a         发光本体10a

发光区域       Aa

氧化铝基板     100a

氮化镓负电极层 101a

氮化镓正电极层 102a

绝缘层         11a

正极导电层     Pa

正极导电区域   P1a

负极导电层     Na

负极导电区域   N1a

反射层         12a

荧光单元       2a         荧光层20a

荧光单元       2a’       荧光层20a’

开口           21a

基板单元       3a         基板本体30a

正极导电焊垫   3Pa

负极导电焊垫   3Na

聚焦透镜       4a

导电单元       Ca            导线        C1a

光束           L1a、L2a

白色光束       L3a、L4a

发光单元       1b            正极导电层  Pb

负极导电层     Nb

荧光单元       2b            荧光层      20b

开口           21b

基板单元       3b

聚焦透镜       4b

导电单元       Cb            导线        C1b

具体实施方式

请参阅图2、及图2A至图2E所示，其中图2为本发明可简化封装过程的白色发光二极管封装结构的制作方法的第一实施例的流程图；图2A至图2E分别为本发明可简化封装过程的白色发光二极管封装结构的制作方法的第一实施例的制作流程示意图。由上述所述图中可知，本发明第一实施例提供一种可简化封装过程的白色发光二极管封装结构的制作方法，其包括下列步骤：

步骤S200为：请配合图2及图2A所示，提供一具有多个发光单元1a的晶圆Wa(附图中只显示出该晶圆Wa上的其中一个发光单元1a)，其中每一个发光单元1a具有一发光本体10a、一成形于该发光本体10a上的正极导电层Pa(例如P型半导体材料层)、一成形于该发光本体10a上的负极导电层Na(例如N型半导体材料层)、一成形于该正极导电层Pa及该负极导电层Na之间的绝缘层11a、及一成形于该发光本体10a内的发光区域Aa，其中该绝缘层11a可为一高分子材料层(polymer layer)或一陶瓷材料层(ceramic layer)。

此外，该发光本体10a具有一氧化铝基板100a、一成形于该氧化铝基板100a上的氮化镓负电极层101a、及一成形于该氮化镓负电极层101a上的氮化镓正电极层102a，此外该正极导电层Pa成形于该氮化镓正电极层102a上，该负极导电层Na成形于该氮化镓负电极层101a上，另外该绝缘层11a成形于该氮化镓负电极层101a上并且位于该正极导电层Pa、该负极导电层Na及该氮化镓正电极层102a之间。另外，该正极导电层Pa的上表面具有一正极导电区域P1a，该负极导电层Na的上表面具有一负极导电区域N1a，并且该绝缘层11a覆盖于该正极导电层Pa的一部分正极导电区域P1a上及覆盖于该负极导电层Na的一部分负极导电区域N1a上。

再者，该发光单元1a更进一步具有一设置于该发光本体10a底端的反射层12a，以使得该发光区域AA所产生的朝下光束L1a通过该反射层12a的反射而转换为朝上光束L2a。

步骤S202为：请配合图2及图2B所示，形成一荧光层20a(一荧光单元2a)于该正极导电层Pa的正极导电区域P1a上、该负极导电层Na的负极导电区域N1a上、及该绝缘层11a上。其中，该荧光层20a由光阻材料与荧光粉混合而成，并且该光阻材料可为硅胶(silicone)或环氧树脂(epoxy)。换言之，上述的荧光层20a可依据不同的使用需求，而选择为：由一硅胶(silicon)与一荧光粉(fluorescent powder)所混合形成的荧光胶体(fluorescent resin)、或由一环氧树脂(epoxy)与一荧光粉(fluorescent powder)所混合形成的荧光胶体(fluorescent resin)。

步骤S204为：请配合图2及图2C所示，形成至少两个开口21a于该荧光层20a上而形成一荧光层20a’(荧光单元2a’)，以用于露出该正极导电层Pa的正极导电区域P1a的一部分上表面及该负极导电层Na的负极导电区域N1a的一部分上表面。

步骤S206为：请配合图2所示，将每一个发光单元1a从该晶圆Wa切割下来。

步骤S208为：请配合图2、图2D1及图2D2所示(图2D2为本发明第二D1图的俯视示意图)，将每一个发光单元1a设置于一基板单元3a上。其中，该基板单元3a具有一基板本体30a、一形成于该基板本体30a上表面的正极导电焊垫3Pa、及一形成于该基板本体30a上表面的负极导电焊垫3Na。

步骤S210为：请配合图2、图2D1及图2D2所示，通过一导电单元CA的至少两条导线C1a分别穿过上述两个开口21a，以使得上述至少两条导线C1a分别电性连接于该正极导电层Pa的正极导电区域P1a与该基板单元3a的正极导电焊垫3Pa之间，及电性连接于该负极导电层Na的负极导电区域N1a与该基板单元3a的负极导电焊垫3Na之间。因此，该发光区域Aa所产生的朝下光束L1a(蓝光)通过该反射层12a的反射而转换为朝上光束L2a，并且所述光束L2a穿过该荧光层20a’(该荧光单元2a’)以产生白色光束L3a。

步骤S212为：请配合图2及图2E所示，将一聚焦透镜4a形成于该基板单元3a上，以用于覆盖该发光单元1a、该荧光单元2a’及该导电单元CA。因此，所述白色光束L3a可通过该聚焦透镜4a的设置以产生聚焦的白色光束L4a。

借此，由上述图2D1、图2D2及图2E可知，本发明提供一种可简化封装过程的白色发光二极管封装结构，其包括：一基板单元3a、一发光单元1a、荧光单元2a’、及一导电单元CA。

其中，该基板单元3a具有一基板本体30a、一形成于该基板本体30a上表面的正极导电焊垫3Pa、及一形成于该基板本体30a上表面的负极导电焊垫3Na。

此外，该发光单元1a具有一发光本体10a、一形成于该发光本体10a上的正极导电层Pa、一形成于该发光本体10a上的负极导电层Na、一形成于该正极导电层Pa及该负极导电层Na之间的绝缘层11a、及一形成于该发光本体10a内的发光区域Aa。该发光本体10a具有一氧化铝基板100a、一形成于该氧化铝基板100a上的氮化镓负电极层101a、及一形成于该氮化镓负电极层101a上的氮化镓正电极层102a，此外该正极导电层Pa形成于该氮化镓正电极层102a上，该负极导电层Na形成于该氮化镓负电极层101a上，另外该绝缘层11a形成于该氮化镓负电极层101a上并且位于该正极导电层Pa、该负极导电层Na及该氮化镓正电极层102a之间。另外，该正极导电层Pa的上表面具有一正极导电区域P1a，该负极导电层Na的上表面具有一负极导电区域N1a，并且该绝缘层11a覆盖于该正极导电层Pa的一部分正极导电区域P1a上及该负极导电层Na的一部分负极导电区域N1a上。

再者，该荧光单元2a’具有一形成在该正极导电层Pa、该负极导电层Na及该绝缘层11a上的荧光层20a’及至少两个用于露出该正极导电层Pa的正极导电区域P1a的一部分上表面及该负极导电层Na的负极导电区域N1a的一部分上表面的开口21a。

另外，该导电单元Ca具有至少两条导线C1a，其中上述至少两条导线C1a分别穿过上述两个开口21a，以分别电性连接于该正极导电层Pa的正极导电区域P1a与该基板单元3a的正极导电焊垫3Pa之间、及电性连接于该负极导电层Na的负极导电区域N1a与该基板单元3a的负极导电焊垫3Na之间。

此外，该发光单元1a具有一设置于该发光本体10a底端的反射层12a，以使得该发光区域Aa所产生的朝下光束L1a(蓝光)通过该反射层12a的反射而转换为朝上光束L2a，并且所述光束L2a穿过该荧光层20a’(该荧光单元2a’)以产生白色光束L3a。

再者，本发明可简化封装过程的白色发光二极管封装结构更进一步包括：一成形于该基板单元1a上的聚焦透镜4a，以用于覆盖该发光单元1a、该荧光单元2a’及该导电单元Ca。因此，所述白色光束L3a可通过该聚焦透镜4a的设置以产生聚焦的白色光束L4a。

请参阅图3所示，其为本发明可简化封装过程的白色发光二极管封装结构的第二实施例的侧视示意图。由图中可知，本发明第二实施例提供一种用于简化制造过程的白色发光二极管封装结构，其包括：一基板单元3b、一发光单元1b、一荧光单元2b、及一导电单元Cb。

其中，该发光单元1b设置于该基板单元3b上，其中该发光单元1b具有一正极导电层Pb及一负极导电层Nb。该荧光单元2b具有一成形在该发光单元1b上的荧光层20b及至少两个用于露出该正极导电层Pb的一部分上表面及该负极导电层Nb的一部分上表面的开口21b。另外，该导电单元Cb具有至少两条导线C1b，此两条导线C1b分别穿过上述两个开口21b，以分别电性连接于该正极导电层Pb与该基板单元3b之间、及电性连接于该负极导电层Nb与该基板单元3b之间。再者，第二实施例更进一步包括：一设置于该基板单元3b上的聚焦透镜4b，以用于覆盖该发光单元1b、该荧光单元2b及该导电单元Cb。

综上所述，本发明可简化封装过程的白色发光二极管封装结构及其制作方法的特点在于：本发明直接将混有光阻的荧光层设置于一发光二极管芯片(发光单元)上，然后该荧光层再开设至少两个开口以暴露出该发光二极管芯片的正极端及负极端，因此本发明可省去公知技术中透明封装胶体的使用，并且该发光二极管芯片所产生的光束可直接穿过该荧光层(不会造成发光效率的降低)，而达到产生白光的效果。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。