專利名稱：發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)及發(fā)光二極管模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體發(fā)光元件，特別涉及一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)及具有該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管模組。
背景技術(shù)：
作為一種新興的光源，發(fā)光二極管憑借其發(fā)光效率高、體積小、重量輕、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛地應(yīng)用到當(dāng)前的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，大有取代傳統(tǒng)光源的趨勢(shì)。目前業(yè)界通常采用表面粘貼技術(shù)(SMT)將封裝后的發(fā)光二極管設(shè)置在電路板等板材上，再應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。表面粘貼加工時(shí)，會(huì)將錫膏設(shè)置在發(fā)光二極管與板材之間，利用錫膏將發(fā)光二極管焊固在板材上。然而，由于錫膏的設(shè)置，發(fā)光二極管在板材上容易產(chǎn)生浮高、歪斜或者爬錫等現(xiàn)象，不但影響表面粘貼加工的操作，還影響成品的外觀與性能。同時(shí)，在加熱錫膏時(shí)，錫膏內(nèi)的助焊劑還會(huì)因受熱而在錫膏內(nèi)產(chǎn)生孔洞或者空隙，使得錫膏的熱阻增大，影響發(fā)光二極管的散熱。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)及發(fā)光二極管模組，該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)可更方便地被固定，并且具有較佳的熱傳導(dǎo)性。一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，包括一基板，設(shè)于基板的第一表面上的一發(fā)光二極管芯片，與發(fā)光二極管芯片電連接的二電極，及密封發(fā)光二極管芯片的封裝體，所述基板的一第二表面上設(shè)有至少一溝槽。一種發(fā)光二極管模組，包括板材及設(shè)置在板材上的至少一發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)， 所述至少一發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)包括一基板，設(shè)于基板的第一表面上的一發(fā)光二極管芯片，與發(fā)光二極管芯片電連接的二電極，及密封發(fā)光二極管芯片的封裝體，所述基板的一第二表面上設(shè)有至少一溝槽，且所述基板的第二表面貼設(shè)在所述板材上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)在其基板上開(kāi)設(shè)溝槽，可增加基板表面積，以容納更多的錫膏，使發(fā)光二極管可緊密粘貼在板材上，避免發(fā)光二極管浮高、歪斜或爬錫等現(xiàn)象產(chǎn)生。溝槽還可使錫膏內(nèi)的助焊劑受熱產(chǎn)生的氣體得以排出，避免氣體殘留于錫膏中產(chǎn)生空隙或孔洞，從而可降低熱阻，使發(fā)光二極管得到更好的散熱。下面參照附圖，結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。


圖1為本發(fā)明第--實(shí)施例的發(fā)光二二極 f封裝結(jié)構(gòu)的側(cè)視示意圖。
圖2為本發(fā)明第二二實(shí)施例的發(fā)光二二極 f封裝結(jié)構(gòu)的剖視示意圖。
圖3為本發(fā)明第三Ξ實(shí)施例的發(fā)光二二極 f封裝結(jié)構(gòu)的剖視示意圖。
圖4為本發(fā)明第四實(shí)施例的發(fā)光二二極 f封裝結(jié)構(gòu)的剖視示意圖。
圖5為本發(fā)明第五實(shí)施例的發(fā)光二二極 f封裝結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。
圖6為沿圖5中的VI-VI線的剖視示意圖。圖7為本發(fā)明第六實(shí)施例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。圖8為沿圖7中的VDI-VDI線的剖視示意圖。圖9為本發(fā)明第七實(shí)施例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖視示意圖。圖10和圖11為本發(fā)明發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)中的基板于不同實(shí)施例中的仰視示意圖。圖12為本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光二極管模組的剖示示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)基板非導(dǎo)電物質(zhì)反射杯溝槽導(dǎo)電孔導(dǎo)電物質(zhì)導(dǎo)熱孔導(dǎo)熱物質(zhì)251發(fā)光二極管芯片30熒光粉層32電極40金線42金屬層43封裝體50基座60板體70錫膏7具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)10的側(cè)視示意圖。該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)10包括一基板20，設(shè)于基板20的一表面上的一發(fā)光二極管芯片30，與發(fā)光二極管芯片30電連接的二電極40，及密封發(fā)光二極管芯片30的封裝體50，基板20的另一表面上設(shè)有至少一溝槽22?；?0可由塑料、陶瓷等非導(dǎo)電物質(zhì)制成。基板20可呈矩形、圓形或者多邊形等形狀，本實(shí)施例中為一矩形塊狀。發(fā)光二極管芯片30設(shè)于基板20的一第一表面上，例如， 可以是頂表面。 發(fā)光二極管芯片30通過(guò)二金線42與二電極40電連接。發(fā)光二極管芯片30可以是正裝、倒裝等形式，還可以是垂直式的發(fā)光二極管芯片。本實(shí)施例中的發(fā)光二極管芯片30 為正裝。 本實(shí)施例中的溝槽22為多個(gè)并呈直線形，且開(kāi)設(shè)在基板20的一第二表面上，例如
10、11、12、13、14、15 20 201 21 22
24 241
25是底表面，當(dāng)然不排除可以是其他的表面。溝槽22的截面可以是矩形、圓弧形、多邊形等任意的幾何形狀。由于溝槽22的設(shè)置，可增加基板20的表面積，以容納更多的錫膏，發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)10被固定時(shí)，可避免浮高、歪斜或爬錫等現(xiàn)象產(chǎn)生。進(jìn)一步的，溝槽22還可使錫膏內(nèi)的助焊劑受熱時(shí)產(chǎn)生的氣體得以排出，避免氣體殘留于錫膏中產(chǎn)生空隙或孔洞， 從而可降低熱阻，使發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)10具有更佳的散熱性能。優(yōu)選的，溝槽22與基板 20的邊沿連通，如此可使溝槽22具有更佳的排出氣體的功效，使錫膏的熱阻降低。優(yōu)選的， 溝槽22的深度為基板20的厚度的1/5-1/2，如此設(shè)置溝槽22的深度，既不會(huì)使基板20的強(qiáng)度太差，又不會(huì)使容錫的空間太小。另外，還可于溝槽22的表面上全鍍或者部分鍍上金屬，以使錫膏易于沾粘，達(dá)到吃錫的目的。封裝體50可以是各種樹(shù)脂或者玻璃等透明材料。封裝體50的形狀可為球形、橢球形或者方形塊狀等。請(qǐng)參考圖2，本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)11的基板20上還開(kāi)設(shè)有若干導(dǎo)電孔M和導(dǎo)熱孔25，導(dǎo)電孔M和導(dǎo)熱孔25分別貫穿基板20的頂表面和底表面，且導(dǎo)電孔對(duì)和導(dǎo)熱孔25內(nèi)分別設(shè)有導(dǎo)電物質(zhì)241和導(dǎo)熱物質(zhì)251，例如可以是金屬。其中，導(dǎo)電孔M內(nèi)的導(dǎo)電物質(zhì)241分別與二電極40電連接，從而為發(fā)光二極管芯片30提供更多的導(dǎo)電路徑。導(dǎo)熱孔25內(nèi)的導(dǎo)熱物質(zhì)251比基板20的導(dǎo)熱性能更好，這些導(dǎo)熱物質(zhì)251與基板20上的金屬層43熱連接，并可將發(fā)光二極管芯片30產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)至基板20的底部進(jìn)行散發(fā)，可提高散熱性能。優(yōu)選的，對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管芯片30的位置開(kāi)設(shè)的導(dǎo)熱孔25更大， 從而更有利于發(fā)光二極管芯片30的散熱。導(dǎo)電孔24、導(dǎo)熱孔25可為圓孔、方孔、長(zhǎng)條孔或方塊孔，導(dǎo)電孔24、導(dǎo)熱孔25的截面可為矩形、梯形等多種形狀。上述實(shí)施例中的溝槽22均是在基板20上加工而成，當(dāng)然本發(fā)明中的溝槽22并不限于此種實(shí)施方式。請(qǐng)參考圖3，本發(fā)明第三實(shí)施例中的基板20由呈片狀的且高度不一的導(dǎo)電物質(zhì)Ml、導(dǎo)熱物質(zhì)251(例如是金屬)和非導(dǎo)電物質(zhì)201(例如是陶瓷、塑料等)交替夾設(shè)而成。其中，導(dǎo)電物質(zhì)Ml、導(dǎo)熱物質(zhì)251的高度比非導(dǎo)電物質(zhì)201的高度大，當(dāng)導(dǎo)電物質(zhì)Ml、導(dǎo)熱物質(zhì)251與非導(dǎo)電物質(zhì)201的頂端對(duì)齊時(shí)，底端就因?yàn)楦叩筒?，而在相鄰二?dǎo)電物質(zhì)Ml、導(dǎo)熱物質(zhì)251之間形成溝槽22。圖4所示為本發(fā)明第四實(shí)施例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)12。該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu) 12的基板20的頂表面上還設(shè)有一反射杯21，該封裝體50容置在該反射杯21內(nèi)，而發(fā)光二極管芯片30則置于反射杯21的底部。反射杯21可與基板20—體成型。反射杯21的內(nèi)反射面與基板20的頂表面之間的夾角在90-130度之間。請(qǐng)參考圖5和圖6，本發(fā)明第五實(shí)施例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)13內(nèi)的發(fā)光二極管芯片30為垂直型發(fā)光二極管芯片，其底部通過(guò)一電極40與外部形成電連接，而其頂部通過(guò)金線42與另一電極40連接后再與外部形成電連接?；?0上開(kāi)設(shè)有多個(gè)導(dǎo)電孔M和多個(gè)導(dǎo)熱孔25。導(dǎo)電孔M和導(dǎo)熱孔25內(nèi)分別填充導(dǎo)電物質(zhì)和導(dǎo)熱物質(zhì)。其中，分布在發(fā)光二極管芯片30周圍的導(dǎo)熱孔25更多，也即靠近發(fā)光二極管芯片30的區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)熱孔25 的密度比遠(yuǎn)離發(fā)光二極管芯片30的區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)熱孔25的密度大，此設(shè)計(jì)目的在于使集中在靠近發(fā)光二極管芯片30的區(qū)域內(nèi)的熱量更加快速的散發(fā)。請(qǐng)參考圖7和圖8，本發(fā)明第六實(shí)施例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)14內(nèi)的發(fā)光二極管芯片30為倒裝形式，也即覆晶式發(fā)光二極管芯片，其通過(guò)二電極40與外部形成電連接?；?0內(nèi)的一導(dǎo)熱孔25為方塊孔，其截面呈梯形。圖9所示為本發(fā)明第七實(shí)施例的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)15，該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu) 15包括一大致呈圓柱狀的基板20，設(shè)于基板20的頂表面上的一發(fā)光二極管芯片30，與發(fā)光二極管芯片30電連接的二電極40，及密封發(fā)光二極管芯片30的封裝體50，基板20的底表面上設(shè)有至少一溝槽22?；?0由高導(dǎo)熱性能材料制成，發(fā)光二極管芯片30產(chǎn)生的熱量可通過(guò)此基板20傳遞出去。在封裝體50內(nèi)于發(fā)光二極管芯片30周圍還包覆一層熒光粉層32，該熒光粉層32內(nèi)的熒光粉可以是例如石榴石基熒光粉、硅酸鹽基熒光粉、原硅酸鹽基熒光粉、硫化物基熒光粉、硫代鎵酸鹽基熒光粉和氮化物基熒光粉。此外，基板20周圍還圍設(shè)一基座60，電極40延伸至基座60外并與基板20的底表面平齊。圖10、圖11所示為不同實(shí)施例中基板20上開(kāi)設(shè)的不同形態(tài)的溝槽22。其中，圖 10中所示的溝槽22為曲線形，圖11中所示的溝槽22為網(wǎng)狀。請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D12，本發(fā)明一發(fā)光二極管模組包括一板體70及置于板體70上的一發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，該實(shí)施例中的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)即為上述第七實(shí)施例中的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)15，且開(kāi)設(shè)有溝槽22的一面與板體70貼設(shè)。當(dāng)然可以理解地，該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)可以為上述任一實(shí)施例中的一個(gè)，而且不同實(shí)施例中的不同特征還可合理地進(jìn)行組合、搭配，例如，在同一實(shí)施例中，溝槽22可由上述第一、第三實(shí)施例中的不同形式形成。另外，還可使上述不同實(shí)施例中的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)共同置于同一板體70上。該板體70可以是電路板等板材，當(dāng)發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)借由錫膏71固定在該板體70上時(shí)，由于發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的基板20上開(kāi)設(shè)有溝槽22，可容納過(guò)多的錫膏71，使發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)緊密粘貼在板體70上，并避免發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)產(chǎn)生浮高、歪斜或爬錫等現(xiàn)象的產(chǎn)生。優(yōu)選的，至少一溝槽22與基板20的邊沿連通，如此可使溝槽22具有更佳的排出氣體的功效， 使錫膏71內(nèi)的助焊劑受熱時(shí)產(chǎn)生的氣體得以排出，避免氣體殘留于錫膏71中產(chǎn)生空隙或孔洞，從而降低錫膏71的熱阻。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，包括一基板，設(shè)于基板的第一表面上的一發(fā)光二極管芯片，與發(fā)光二極管芯片電連接的二電極，及密封發(fā)光二極管芯片的封裝體，其特征在于所述基板的一第二表面上設(shè)有至少一溝槽。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述至少一溝槽與基板的邊沿連通。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述至少一溝槽呈曲線形、 直線形或者網(wǎng)狀。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述至少一溝槽的至少部分表面上鍍有金屬。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述基板上設(shè)有貫穿第一表面與第二表面的導(dǎo)電孔和導(dǎo)熱孔，導(dǎo)電孔和導(dǎo)熱孔內(nèi)分別填充導(dǎo)電物質(zhì)和導(dǎo)熱物質(zhì)。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述基板上靠近發(fā)光二極管芯片的區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)熱孔的密度比遠(yuǎn)離發(fā)光二極管芯片的區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)熱孔的密度大。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述至少一溝槽的深度為基板的厚度的1/5-1/2。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于還包括一基座，所述基座圍設(shè)在基板周圍，所述電極延伸至基座外并與基板的第二表面平齊。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述基板包括交替設(shè)置的、 高度不一的非導(dǎo)電物質(zhì)、導(dǎo)電物質(zhì)和導(dǎo)熱物質(zhì)，且非導(dǎo)電物質(zhì)、導(dǎo)電物質(zhì)和導(dǎo)熱物質(zhì)的高度差形成所述至少一溝槽。
10.一種發(fā)光二極管模組，包括板材及設(shè)置在板材上的至少一發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述至少一發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)為權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，且所述基板的第二表面貼設(shè)在所述板材上。
全文摘要
一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，包括一基板，設(shè)于基板的第一表面上的一發(fā)光二極管芯片，與發(fā)光二極管芯片電連接的二電極，及密封發(fā)光二極管芯片的封裝體，所述基板的一第二表面上設(shè)有至少一溝槽。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)在其基板上開(kāi)設(shè)溝槽，可增加基板表面積，以容納更多的錫膏，使發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)可緊密粘貼在板材上，避免發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)浮高、歪斜或爬錫等現(xiàn)象產(chǎn)生。本發(fā)明還提供一種具有該發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管模組。
文檔編號(hào)H01L33/62GK102339941SQ20101023912
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者柯志勛, 羅杏芬, 詹勛偉 申請(qǐng)人:展晶科技(深圳)有限公司, 榮創(chuàng)能源科技股份有限公司