專利名稱：發(fā)光二極管封裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管封裝(light-emitting diode package, LEDpackage),且特別涉及一種發(fā)光效率良好的發(fā)光二極管封裝。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)屬于半導(dǎo)體元件，其材料主要使用III-V族化學(xué)元素，如磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)等化合物半導(dǎo)體，其發(fā)光原理是將電能轉(zhuǎn)換為光，也就是對化合物半導(dǎo)體施加電流，透過電子與空穴的結(jié)合，將過剩的能量以光的形式釋出，而達成發(fā)光的效果。由于發(fā)光二極管的發(fā)光現(xiàn)象不是通過加熱發(fā)光或放電發(fā)光，因此發(fā)光二極管的壽命長達十萬小時以上，且無須暖燈時間(idling time)。此外，發(fā)光二極管更具有反應(yīng)速度快(約為l(T9秒)、體積小、用電省、污染低、高可靠度、適合量產(chǎn)等優(yōu)點，所以發(fā)光二極管所能應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛，如大型看板、交通號志燈、手機、掃描器、傳真機的光源以及照明裝置等。
由于發(fā)光二極管的發(fā)光亮度與發(fā)光效率持續(xù)地提升，同時白光的發(fā)光二極管也被成功地量產(chǎn)，所以逐漸有發(fā)光二極管被應(yīng)用在照明器具、顯示器的背光源或其他產(chǎn)品中。
圖1A是已知發(fā)光二極管封裝的側(cè)視圖，而圖IB是已知發(fā)光二極管芯片的剖面示意圖。請參照圖1A，已知的發(fā)光二極管封裝100包括電路板110、發(fā)光二極管芯片120、多條焊線(bonding wires)130以及封裝月交體(encapsulant)140。發(fā)光二極管120配置于電路板110上，并且透過焊線130與電路板110電性連接。此外，封裝膠體130配置于電路板IIO上，以包覆發(fā)光二極管芯片120以及焊線130。
請參照圖IB,發(fā)光二極管芯片120包括基板122、 N型摻雜層124、發(fā)光層126、 P型摻雜層128、 N型電極E1以及P型電極E2。 N型摻雜層124配置于基板122上，發(fā)光層126配置于N型摻雜層124上，并且將部分的N型摻雜層124暴露，P型摻雜層128配置于發(fā)光層126上。此外，N型電極El配置于未被發(fā)光層126覆蓋的N型摻雜層124上，且N型電極E1與N 型摻雜層124之間形成良好的歐姆接觸(ohmic contact),而P型電極E2則配 置于P型摻雜層128，且P型電極E2與P型摻雜層128之間形成良好的歐 姆接觸。
由圖1A可知，在已知的發(fā)光二極管封裝100中，發(fā)光二極管芯片120 的背面(rear surface)會與電路板110接合，而發(fā)光二極管芯片120所發(fā)出的 部分光線會往電路板110的方向傳遞，這些光線通常需要透過多次的反射后 才能夠離開發(fā)光二極管芯片120內(nèi)部，在各些光線^皮反射的過程中，大量的 光損失是難以避免的。因此，已知的發(fā)光二極管封裝100的發(fā)光效率仍有改 進的空間。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種具有良好發(fā)光效率的發(fā)光二極管封裝。 本發(fā)明另提供一種具有多個發(fā)光二極管芯片且發(fā)光效率良好的發(fā)光二 極管封裝。
本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管封裝，其包括承載器、發(fā)光二極管芯片以及 多個導(dǎo)體。發(fā)光二極管芯片具有正面、背面及多個連接于正面與背面之間的 側(cè)壁，且發(fā)光二極管芯片的其中一個側(cè)壁會朝向承載器，并與承載器連接。 導(dǎo)體電性連接于承載器與發(fā)光二極管芯片之間。
在本發(fā)明的實施例中，上述的承載器包括電鴻4反或?qū)Ь€架。
在本發(fā)明的實施例中，上述的發(fā)光二極管芯片具有多個電極，且這些電 極配置于發(fā)光二極管芯片的正面上。
在本發(fā)明的實施例中，上述的發(fā)光二極管芯片具有多個電極，且這些電 極分布于發(fā)光二極管芯片的正面與背面上。
在本發(fā)明的實施例中，上述的發(fā)光二極管封裝還包括配置于承載器上的 膠體，以覆蓋住發(fā)光二極管芯片。
在本發(fā)明的實施例中，上述的發(fā)光二極管封裝還包括配置于膠體中的熒 光材料，其中熒光材料受發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線激發(fā)，而產(chǎn)生二次光 線。
在本發(fā)明的實施例中，上述的發(fā)光二極管芯片包括藍光發(fā)光二極管芯 片，而熒光材料包括釔鋁石榴石(YAG)熒光材料。在本發(fā)明的實施例中，上述的發(fā)光二極管封裝還包括配置于承載器上的反射器，以反射出發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線。
本發(fā)明提出一種發(fā)光二極管封裝，其包括承載器、多個發(fā)光二極管芯片以及多個導(dǎo)體。各個發(fā)光二極管芯片分別具有正面、背面以及多個連接于正面與背面之間的側(cè)壁，其中各發(fā)光二極管芯片的其中 一個側(cè)壁朝向承載器，并與承載器連接。導(dǎo)體電性連接于承載器與發(fā)光二極管芯片之間。
在本發(fā)明的實施例中，上述的發(fā)光二極管芯片適于發(fā)出不同顏色的光線。
在本發(fā)明的實施例中，上述的發(fā)光二極管芯片包括紅光發(fā)光二極管芯片、綠光發(fā)光二極管芯片以及藍光發(fā)光二極管芯片。
在本發(fā)明的實施例中，上述的發(fā)光二極管芯片適于發(fā)出相同顏色的光線。
基于上述，本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝可有效地降低光線在發(fā)光二極管芯片內(nèi)部反射的機率與次數(shù)，進而增進發(fā)光二極管封裝的發(fā)光效率。
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合
所附圖，作詳細i^明如下。


圖1A是已知發(fā)光二極管封裝的側(cè)視圖。
圖1B是已知發(fā)光二極管芯片的剖面示意圖。
圖2A為依照本發(fā)明第一實施例的發(fā)光二極管封裝的側(cè)視圖。
圖2B為依照本發(fā)明第一實施例的發(fā)光二極管封裝的立體示意圖。
圖3為依照本發(fā)明第二實施例的發(fā)光二極管封裝的側(cè)視圖。
圖4為依照本發(fā)明第三實施例的發(fā)光二極管封裝的側(cè)視圖。
附圖標(biāo)記i兌明
100:發(fā)光二極管封裝 110:電路板
120:發(fā)光二極管芯片 130:焊線
140:封裝膠體 122:基板
124: N型4參雜層 126:發(fā)光層
128: P型摻雜層 El: N型電極
E2: P型電極 200、 300、 400:發(fā)光二極管封裝210:承載器
220、 320:發(fā)光二極管芯片 220b、 320a:背面 222、 224、 322、 324:電極 240:膠體
220c、 320c:側(cè)面 230:導(dǎo)體 250:熒光材料
220a、 320a:正面
212:接墊
260:反射器
具體實施方式
第一實施例
圖2A為依照本發(fā)明第一實施例的發(fā)光二極管封裝的側(cè)視圖，而圖2B 為依照本發(fā)明第一實施例的發(fā)光二極管封裝的立體示意圖。請參照圖2A與 圖2B，本實施例的發(fā)光二極管封裝200包括承載器210、發(fā)光二極管芯片 220以及多個導(dǎo)體230。發(fā)光二極管芯片220具有正面220a、背面220b及多 個連接于正面220a與背面220b之間的側(cè)壁220c,且發(fā)光二4及管芯片220的 其中一個側(cè)壁220c會朝向承載器210，并與承載器210連接。此外，導(dǎo)體電 性230電性連接于承載器210與發(fā)光二極管芯片220之間。
在本實施例中，承載器210可為具有多個接墊212的電路板，而發(fā)光二 極管芯片220是透過導(dǎo)體230與電路板上的接墊212電性連接。然而，發(fā)光 二極管芯片220可透過粘著層(如銀膠或其他導(dǎo)熱性質(zhì)良好的膠材)、機構(gòu) 夾持或是直接透過導(dǎo)體230的焊接而固定于電路板上。不論是上述的何種芯 片固定方式，都以不讓導(dǎo)體230之間相互短路為原則。除了前述的電路板外， 承載器210亦可以是具有多個引腳的導(dǎo)線架。
由圖2A與圖2B可知，本實施例所采用的發(fā)光二極管芯片220具有多 個電極222、 224，且這些電極222、 224配置于發(fā)光二才及管芯片220的正面 220a上。換言之，在發(fā)光二極管芯片220中，其電極222、 224是呈水平分 布。由于發(fā)光二極管芯片220上的電極222、 224皆位于正面220a上，為了 使發(fā)光二極管芯片220能夠順利地與接墊212電性連接，電極222、 224的 分布位置以能夠與導(dǎo)體230接觸為原則，在本實施例中，靠近發(fā)光二極管芯 片220角落處的電極222、 224能夠透過導(dǎo)體230與接墊212電性連接。承 上述，導(dǎo)體230大多采用焊接材料(solder material),如錫-鉛合金等。 在本實施例中，為了有效保護發(fā)光二極管芯片220以及導(dǎo)體230,發(fā)光二極管封裝200可進一步包括配置于承載器210上的膠體240，此膠體240會覆蓋住發(fā)光二極管芯片220，以避免發(fā)光二極管芯片220受外力而遭受損壞。此外，膠體240亦會覆蓋住導(dǎo)體230，以確保發(fā)光二^L管芯片220與承栽器210之間的電性連接更為穩(wěn)固，進而有效提升發(fā)光二極管封裝200的可靠性(reliability)。
本實施例的發(fā)光二極管封裝200可以應(yīng)用于不同的產(chǎn)品中，而因應(yīng)不同的產(chǎn)品需求，發(fā)光二極管封裝200可選擇性地將熒光材料250摻雜于膠體240內(nèi)，其中熒光材料250受發(fā)光二極管芯片220所發(fā)出的光線激發(fā)，而產(chǎn)生二次光線。此時，發(fā)光二極管芯片220所發(fā)出的光線會與焚光材料250所發(fā)出的二次光線混合，使得發(fā)光二極管封裝200呈現(xiàn)出所需顏色。舉例而言,當(dāng)發(fā)光二極管芯片220為藍光發(fā)光二極管芯片，而焚光材料250為釔鋁石榴石(YAG)熒光材料或其他適于受藍光激發(fā)而發(fā)出黃色光線的焚光材料時，發(fā)光二極管封裝200能夠呈現(xiàn)出適當(dāng)色溫(color tempemture)的白光。
承上述，膠體240除了有助于提升發(fā)光二極管封裝200的可靠性之外，亦有助于提升發(fā)光二極管封裝200的發(fā)光效率。詳言之，透過膠體240的材料選擇以及膠體240的外表面設(shè)計，膠體240可被視為能夠調(diào)整光形(光線分布)的透鏡。
在本實施例中，發(fā)光二極管封裝200還可進一步包4舌配置于承載器210上的反射器260，以將發(fā)光二極管芯片220所發(fā)出的光線反射至特定方向。值得注意的是，反射器260的外型與設(shè)置位置端禍L設(shè)計需求而定，本發(fā)明不以圖2B中所繪示出的形狀以及設(shè)置位置為限。
在本實施例中，由于發(fā)光二極管芯片220是以其側(cè)面220c與承載器210連接，當(dāng)發(fā)光二極管芯片220被通以正向偏壓(forwardbias)而發(fā)光時，其大部分光線可以直接被導(dǎo)引出發(fā)光二極管芯片220,僅有少部分往承載器210方向傳遞的光線會被反射。因此，與已知的發(fā)光二極管封裝IOO相較，本實施例的發(fā)光二極管封裝200具有優(yōu)選的發(fā)光效率。
第二實施例
圖3為依照本發(fā)明第二實施例的發(fā)光二極管封裝的側(cè)視圖。請參照圖3,本實施例的發(fā)光二極管封裝300與第一實施例的發(fā)光二極管封裝200類似，惟二者主要差異之處在于本實施例所使用的發(fā)光二極管芯片320與發(fā)光二極管芯片220。詳言之，發(fā)光二極管芯片320具有多個電才及322、 324，且這些電極322、 324分別分布于發(fā)光二極管芯片320的正面320a與背面320b 上。此外，電極322、 324則分別透過位于發(fā)光二極管芯片320兩側(cè)的導(dǎo)體 230與承載器210電性連接。 第三實施例
圖4為依照本發(fā)明第三實施例的發(fā)光二極管封裝的側(cè)^見圖。請參照圖4， 本實施例的發(fā)光二極管封裝400與第二實施例的發(fā)光二極管封裝300類似， 惟二者主要差異之處在于本實施例所使用的發(fā)光二極管芯片320的個數(shù)為 多個(圖4中繪示為3個)。詳言之，由于發(fā)光二極管芯片320皆是透過其 側(cè)壁320c與承栽器210連接，因此發(fā)光二極管芯片320之間的間距(兩發(fā) 光二極管芯片320中心至中心的距離)可以有效縮短，具有良好的混光效率。 換言之，在相同的面積的承載器210上，本實施例可以容納較多數(shù)量的發(fā)光 二極管芯片320，以輕易達到高亮度輸出的需求。
值得注意的是，本實施例可以選擇性地于發(fā)光二極管芯片320之間或外 圍設(shè)置混光用或反射光線用的光學(xué)元件(如導(dǎo)光元件、反射元件等)，以期 獲得預(yù)期的光學(xué)效果。
在本實施例中，發(fā)光二極管芯片320適于發(fā)出相同或是不同顏色的光線。 舉例而言，若要獲得白光輸出，本實施例可采用紅光發(fā)光二極管芯片、綠光 發(fā)光二極管芯片以及藍光發(fā)光二極管芯片。
雖然本發(fā)明已以實施例^坡露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬 技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員，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)明的保護范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管封裝，包括承載器；發(fā)光二極管芯片，具有正面、背面以及多個連接于該正面與該背面之間的側(cè)壁，其中該發(fā)光二極管芯片的其中一個側(cè)壁朝向該承載器并與該承載器連接；以及多個導(dǎo)體，電性連接于該承載器與該發(fā)光二極管芯片之間。
2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，其中該承載器包括電路板或?qū)?線架。
3. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，其中該發(fā)光二極管芯片具有多 個電極，且所述電極配置于該發(fā)光二極管芯片的該正面上。
4. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，其中該發(fā)光二極管芯片具有多 個電極，且所述電極分布于該發(fā)光二極管芯片的該正面與該背面上。
5. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，還包括膠體，配置于該承載器 上，以覆蓋住該發(fā)光二極管芯片。
6. 如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管封裝，還包括熒光材料，配置于該膠 體中，其中該熒光材料受該發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線激發(fā)而產(chǎn)生二次光 線。
7. 如權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管封裝，其中該發(fā)光二極管芯片包括藍 光發(fā)光二極管芯片，而該熒光材料包括釔鋁石榴石熒光材料。
8. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，還包括反射器，配置于該承載 器上，以反射該發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線。
9. 一種發(fā)光二極管封裝，包括 承載器；多個發(fā)光二極管芯片，各該發(fā)光二極管芯片分別具有正面、背面以及多 個連接于該正面與該背面之間的側(cè)壁，其中各該發(fā)光二極管芯片的其中 一個 側(cè)壁朝向該承載器并與該承載器連接；以及多個導(dǎo)體，電性連接于該承載器與所述發(fā)光二極管芯片之間。
10. 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管封裝，其中該承載器包括電路板或?qū)?線架。
11. 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管封裝，其中各該發(fā)光二極管芯片具有 多個電極，且所述電極配置于各該發(fā)光二極管芯片的該正面上。
12. 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管封裝，其中各該發(fā)光二極管芯片具有 多個電極，且所述電極分布于各該發(fā)光二極管芯片的該正面與該背面上。
13. 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管封裝，還包括膠體，配置于該承載器 上，以覆蓋住所述發(fā)光二極管芯片。
14. 如權(quán)利要求13所述的發(fā)光二極管封裝，還包括萸光材料，配置于該 膠體中，其中該熒光材料受所述發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線激發(fā)而產(chǎn)生二 次光線。
15. 如權(quán)利要求14所述的發(fā)光二極管封裝，其中各該發(fā)光二極管芯片為 包括藍光發(fā)光二極管芯片，而該熒光材料包括釔鋁石榴石熒光材料。
16. 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管封裝，還包括反射器，配置于該承載 器上，以反射所述發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線。
17. 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管封裝，其中所述發(fā)光二極管芯片適于 發(fā)出不同顏色的光線。
18. 如權(quán)利要求17所述的發(fā)光二極管封裝，其中所述發(fā)光二極管芯片包 括紅光發(fā)光二極管芯片、綠光發(fā)光二極管芯片以及藍光發(fā)光二極管芯片。
19. 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管封裝，其中所述發(fā)光二極管芯片適于 發(fā)出相同顏色的光線。
全文摘要
一種發(fā)光二極管封裝，其包括承載器、發(fā)光二極管芯片以及多個導(dǎo)體。發(fā)光二極管芯片具有正面、背面及多個連接于正面與背面之間的側(cè)壁，且發(fā)光二極管芯片的其中一個側(cè)壁會朝向承載器，并與承載器連接。導(dǎo)體電性連接于承載器與發(fā)光二極管芯片之間。
文檔編號H01L33/00GK101661982SQ20081021446
公開日2010年3月3日 申請日期2008年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月26日
發(fā)明者盧叔東, 陳吉元, 黃崇仁 申請人:智仁科技開發(fā)股份有限公司