專利名稱：發(fā)光元件及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種發(fā)光元件的制作方法，特別是關(guān)于一種發(fā)光二極管元 件的制作方法，及以此方法形成的發(fā)光二極管元件。
背景技術(shù)：
由于固態(tài)發(fā)光及液晶顯示器背光的重要應(yīng)用，近來半導(dǎo)體發(fā)光二極管元 件的發(fā)展，吸引了很多注意，極有機(jī)會取代現(xiàn)有的光源設(shè)備，如日光燈、白 熾燈泡等。在節(jié)省能源的固態(tài)發(fā)光及液晶顯示器背光的白光光源發(fā)展中，白 光發(fā)光二極管成為眾所矚目的主題。白光發(fā)光二極管采用藍(lán)光發(fā)光二極管發(fā)
光單元，再于其表面涂布一層黃色(YAG)熒光粉，藉由藍(lán)光激發(fā)熒光膠體， 使之產(chǎn)生不同波長的光，混合原本的藍(lán)光顏色以產(chǎn)生白光，或以紫外光發(fā)光 單元混合RGB三波長熒光粉制作白光發(fā)光二極管。
圖1顯示一習(xí)知發(fā)光二極管元件的制作方法，其先將一發(fā)光二極管芯片 102放置在一支架碗杯104內(nèi)，使用一注射器112以點(diǎn)膠方式將焚光膠108 注入支架碗杯104中，接著進(jìn)行烘烤步驟，使熒光膠108固化，由于重力的 影響，經(jīng)過一段時間后，熒光膠108下部部分的熒光粉濃度會較上部部分的 熒光粉濃度高(圖中的106概要性的表示熒光粉)，亦即，接近芯片102表面 和支架碗杯104的底部的熒光粉濃度較高，因芯片高溫操作易造成熒光粉老 化的問題。熒光膠108于烘烤后，表面會產(chǎn)生內(nèi)縮現(xiàn)象，造成表面110不平 整，厚度不易控制。
圖2顯示另一習(xí)知發(fā)光二極管元件的制作方法，其使用一注射器206以 點(diǎn)膠方式將熒光膠202涂布在芯片204表面，此種方法不易均勻涂布焚光膠 202的厚度。此種方法同樣會造成接近芯片204表面的熒光膠202的熒光粉 濃度較高，導(dǎo)致芯片高溫操作造成熒光粉老化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出 一種發(fā)光二極管元件的制作方法，及此方法形成的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供一種發(fā)光元件的制作方法，包括以下步驟提供支架，其上
包括芯片；將支架以倒插的方式置入第一模具的模穴中；于第一模具的模穴 中填入熒光膠；進(jìn)行第一次固化步驟，使熒光膠成型，形成熒光粉層，及進(jìn) 行離模步驟。
本發(fā)明提供一種發(fā)光元件，包括以下單元支架；芯片，設(shè)置于支架上； 焚光粉層，至少包覆部分支架和芯片；及封膠層，包覆熒光粉層，其中熒光 粉層中遠(yuǎn)離芯片的熒光粉濃度較鄰近芯片的熒光粉濃度高。


圖1顯示一習(xí)知發(fā)光二極管元件的制作方法。
圖2顯示另一習(xí)知發(fā)光二極管元件的制作方法。
圖3A 圖3D描述本發(fā)明一實(shí)施例發(fā)光二極管元件的制作方法。
圖4A 圖4D描述本發(fā)明另一實(shí)施例發(fā)光二極管元件的制作方法。
圖5描述本發(fā)明又另 一實(shí)施例發(fā)光二極管元件的剖面圖。
主要元件符號說明
102 芯片；
104 模具；
106 焚光粉；
108 焚光月交；
HO 表面；
112 注射器；
202 焚光月交；
204 芯片；
206 注射器；
302 第二金屬腳；
304 7K載平臺；
306 第一金屬腳；
308 支架；
310 第一連接導(dǎo)線；
312 第二連接導(dǎo)線；
314 芯片；
5316 第一模具；
318 模穴；
320 熒光粉層；
322 焚光粉；
324 封膠層；
326 鏡片狀的結(jié)構(gòu);
328 第二模具；
330 模穴；
402 第二金屬腳；
404 承載平臺；
406 第一金屬腳；
408 支架；
410 芯片；
412 第一連接導(dǎo)線;
414 第二連接導(dǎo)線;
416 透明膠層；
416a 透明膠層；
418 第一模具；
420 模穴；
422 熒光粉層；
424 第二模具；
426 模穴；
428 封膠層。
具體實(shí)施例方式
以下配合圖3A 圖3D描述本發(fā)明一實(shí)施例發(fā)光二極管元件的制作方 法。請參照圖3A,提供一支架308，包括一第一金屬腳306， 一第二金屬腳 302和例如銅所組成的承載平臺304。進(jìn)行一管芯鍵合及引線鍵合步驟，將 發(fā)光二極管芯片314固定于承載平臺304上，并以一第一連接導(dǎo)線310使芯 片314和第一金屬腳306電性連接，以一第二連接導(dǎo)線312使芯片314和第 二金屬腳302電性連接。本實(shí)施例的發(fā)光二極管芯片為一中功率芯片(例如
6功率大于0.5W)或高功率芯片(例如功率大于1W)，將芯片314固定于承載平 臺304上系有助于芯片314的散熱。
請參照圖3B，將已管芯鍵合及引線鍵合的支架308以倒插方式使部分 的支架308連同芯片314置入第一模具316的模穴318中。于模穴318中灌 入熒光粉膠，接著進(jìn)行第一次烘烤固化步驟，使熒光粉膠成型，形成一熒光 粉層320。如圖3B所示，本實(shí)施例的熒光粉層320至少包覆芯片314的周 圍，且熒光粉層320另外可包覆部分的支架308，值得注意的是，焚光粉層 320在制作過程中，因重力之故，熒光粉層320下部部分的熒光粉濃度會較 上部部分的熒光粉濃度高(圖中的322概要性的表示熒光粉)，所以接近模穴 318的側(cè)壁和底部的焚光粉濃度較高，亦即，熒光粉層320周圍的熒光粉濃 度較高，而鄰接芯片314的熒光粉濃度較低，因而可減少熒光粉沉淀在芯片 314表面產(chǎn)生老化的問題。此外， 一般LED芯片314有正向光較強(qiáng)，側(cè)向光 較弱的傾向，而上述沉淀的特性會使鄰近模穴318底部的部分熒光粉層320 的熒光粉濃度較高，鄰近模穴318側(cè)壁的部分熒光粉層320的熒光粉濃度則 相對較低，此種熒光粉的分布可彌補(bǔ)LED芯片正向光較強(qiáng)的特性，使之發(fā) 出的光色澤更均勻。
由于本實(shí)施例是以第一模具316的模穴318構(gòu)成熒光粉層320的形狀， 可使熒光粉層320的外觀和形狀得到精準(zhǔn)的控制，具有良好的再現(xiàn)性。此外， 本實(shí)施例可對支架308倒插入第一模具316的模穴318的動作做出定位，使 支架308插入模穴318的深度固定，如此可以很容易的控制芯片314周圍焚 光粉層320的厚度(t,、 t2),達(dá)成均勻混光的效果。
請參照圖3C，進(jìn)行一離模步驟，接著將包覆熒光粉層320的部分支架 308連同芯片314置入第二模具328的模穴330中。接著，于模穴330中灌 入透明膠，進(jìn)行第二次烘烤固化步驟，使透明膠成型，形成一封膠層324(或 可稱為外觀膠)。在一實(shí)施例中，此透明膠可以為樹脂膠或硅膠。請參照圖 3D,進(jìn)行一離模步驟，完成本實(shí)施例的發(fā)光元件，本實(shí)施例的封膠層324 還可包括一鏡片狀的結(jié)構(gòu)326。值得注意的是，根據(jù)上述倒插工藝的效果， 本實(shí)施例遠(yuǎn)離芯片314的焚光粉層320(焚光粉層320的頂部和側(cè)壁)的熒光 粉濃度較鄰近芯片314的熒光粉層320的熒光粉濃度高，另外，鄰近熒光粉 層320頂部的熒光粉濃度較鄰近熒光粉層320側(cè)壁的熒光粉濃度高。
以下配合圖4A 圖4D描述本發(fā)明另一實(shí)施例發(fā)光二極管元件的制作方法。請參照圖4A,提供一支架408,包括一第一金屬腳406， 一第二金屬腳 402和例如銅所組成的承載平臺404。進(jìn)行一管芯鍵合及引線鍵合步驟，將 發(fā)光二極管芯片410固定于承載平臺404上，并以一第一連接導(dǎo)線412使芯 片410和第一金屬腳406電性連接，以一第二連接導(dǎo)線414使芯片410和第 二金屬腳402電性連接。本實(shí)施例的發(fā)光二極管芯片410為一中功率芯片(例 如功率大于0.5W)或高功率芯片(例如功率大于1W)，將芯片410固定于承載 平臺404上有助于芯片410散熱。在管芯鍵合及引線鍵合步驟后，本實(shí)施例 以點(diǎn)膠的方式，形成一例如硅膠或其它軟膠的透明膠層416,覆蓋芯片410 和部分的岸義載平臺404。
請參照圖4B,將支架408以倒插方式^吏部分的支架408連同芯片410 置入第一模具418的模穴420中。接著，于模穴420中灌入熒光粉膠，進(jìn)行 第一次烘烤固化步驟，使熒光粉膠成型，形成一焚光粉層422。請參照圖4C， 進(jìn)行一離模步驟，接著將形成有熒光粉層422的部分支架408連同芯片410 置入第二模具424的模穴426中。于模穴426中灌入透明膠，進(jìn)行第二次烘 烤固化步驟，使透明膠成型，形成一封膠層428(或可稱為外觀膠)。請參照 圖4D，進(jìn)行一離模步驟，完成本實(shí)施例的發(fā)光元件。值得注意的是，本實(shí) 施例和上述實(shí)施例的差異，在于本實(shí)施例于芯片410上形成一透明膠層416， 進(jìn)一步使熒光粉層422和芯片410隔離，以避免熒光粉層422因接觸芯片410 而導(dǎo)致芯片410高溫搡作造成焚光粉老化的問題。另外，由于本實(shí)施例形成 有例如樹脂的透明膠層416,可減少形成熒光粉層422的焚光膠的用量。
圖5顯示本發(fā)明又另一實(shí)施例發(fā)光元件，其相對于圖4A 圖4D實(shí)施例 發(fā)光元件的差異，在于本實(shí)施例在形成透明膠層416a時，采用模具成型方 式制作，以較精準(zhǔn)控制透明膠層416a的外觀和尺寸，并藉此方式形成的透 明膠層416a的厚度可較厚，進(jìn)一步節(jié)省熒光膠的用量，以達(dá)節(jié)省成本的目
作方法，為簡潔，在此不詳細(xì)描述本實(shí)施例的步驟。
本發(fā)明上述實(shí)施例的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)，其鄰接LED芯片的部分菱光 粉層的熒光粉濃度相對較低，或著LED芯片和熒光粉層以透明膠層隔離， 減少芯片高溫操作造成焚光粉老化的問題。此外，熒光粉層的外觀和形狀可 得到精準(zhǔn)的控制，具有良好的再現(xiàn)性。
以上提供的實(shí)施例用以描述本發(fā)明不同的技術(shù)特征，但根據(jù)本發(fā)明的概念，其可包括或運(yùn)用于更廣泛的技術(shù)范圍。須注意的是，實(shí)施例僅用以揭示 本發(fā)明工藝、裝置、組成、制造和使用的特定方法，并不用以限定本發(fā)明， 任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與 潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍，當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種發(fā)光元件的制作方法，包括提供支架，其上包括芯片；將該支架以倒插方式置入第一模具的模穴中；于該第一模具的模穴中填入熒光膠；進(jìn)行第一次固化步驟，使該熒光膠成型，形成熒光粉層；及進(jìn)行離模步驟。
2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的制作方法，還包括將該支架以倒插方式置入第二模具的模穴中； 于該第二模具的模穴中填入膠材；進(jìn)行第二次固化步驟，使該膠材成型，形成封膠層；及進(jìn)行離模步驟。
3. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)光元件的制作方法，其中該膠材為透明膠。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光元件的制作方法，其中該透明膠為樹脂膠或 硅膠。
5. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的制作方法，其中該芯片為發(fā)光二極管 芯片，且該發(fā)光二極管芯片的功率大體上大于0.5W。
6. 如權(quán)利要求5所述的發(fā)光元件的制作方法，其中該發(fā)光二極管芯片的 功率大體上大于1W。
7. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的制作方法，其中該支架至少包括承載 平臺、第一金屬腳和第二金屬腳。
8. 如權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件的制作方法，其中在將該支架以倒插方 式置入該第一模具的模穴中的步驟前，還包括進(jìn)行引線鍵合步驟，以第一連 接導(dǎo)線使該芯片和該第 一金屬腳電性連接，以第二連接導(dǎo)線使該芯片和該第 二金屬腳電性連接。
9. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的制作方法，其中在將該支架以倒插方 式置入該第一模具的模穴的步驟中，對該支架定位，使該支架置入該第一模 具的模穴的深度固定。
10. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的制作方法，其中該熒光膠中鄰近該 第一模具的模穴的側(cè)壁和底部的熒光粉濃度較鄰近該芯片的熒光粉濃度高。
11. 如權(quán)利要求IO所述的發(fā)光元件的制作方法，其中鄰近該第一模具的 模穴底部的熒光粉濃度較鄰近該第一模具的模穴側(cè)壁的熒光粉濃度高。
12. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的制作方法，其中在將該支架以倒插 方式置入該第一模具的模穴的步驟前，還包括形成透明膠層，至少覆蓋該芯片。
13. 如權(quán)利要求12所述的發(fā)光元件的制作方法，以點(diǎn)膠的方式形成該透 明膠層。
14. 如權(quán)利要求12所述的發(fā)光元件的制作方法，以模具成型的方式形成 該透明膠層。
15. —種發(fā)光元件，包括 支架；芯片，設(shè)置于該支架；熒光粉層，至少包覆部分該支架和該芯片；及 封膠層，包覆該焚光粉層，其中該熒光粉層中遠(yuǎn)離該芯片的焚光粉濃度較鄰近該芯片的焚光粉濃度南。
16. 如權(quán)利要求15所述的發(fā)光元件，其中鄰近該熒光粉層頂部的熒光粉 濃度較鄰近該熒光粉層側(cè)壁的熒光粉濃度高。
17. 如權(quán)利要求15所述的發(fā)光元件，其中該封膠層為透明膠。
18. 如權(quán)利要求17所述的發(fā)光元件，其中該透明膠為樹脂膠或硅膠。
19. 如權(quán)利要求15所述的發(fā)光元件，其中該芯片為發(fā)光二極管芯片，且 該發(fā)光二極管芯片的功率大體上大于0.5W。
20. 如權(quán)利要求19所述的發(fā)光元件，其中該發(fā)光二極管芯片的功率大體 上大于1W。
21. 如權(quán)利要求15所述的發(fā)光元件，還包括透明膠層，設(shè)置于該芯片和 該焚光粉層間。
22. 如權(quán)利要求21所述的發(fā)光元件，其中該透明膠層為硅膠。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光元件的制作方法，包括以下步驟，提供支架，其上包括芯片，將支架以倒插的方式置入第一模具的模穴中，于第一模具的模穴中填入熒光膠，進(jìn)行第一次固化步驟，使熒光膠成型，形成熒光粉層，進(jìn)行離模步驟。
文檔編號H01L33/00GK101510579SQ20081007424
公開日2009年8月19日 申請日期2008年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月13日
發(fā)明者戴光佑, 林明德, 林明耀 申請人:財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院