專利名稱：發(fā)光或受光二極管的封裝方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是有關發(fā)光或受光二極管晶粒的封裝方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)發(fā)光或受光二極管封裝，先將二極管晶粒以漿料固定在封裝基板或基座上，再進行打線將二極管晶粒上的電極接通至封裝基板或基座上，然后進行灌膠封蓋，再切割成單顆發(fā)光或受光二極管。因發(fā)光或受光二極管所用襯底材料，分為導電與絕緣兩大類，其固晶漿料亦多分為導電銀漿與導熱絕緣膠兩類。上述封裝方式，發(fā)光或受光二極管所產(chǎn)生·的熱量，只能經(jīng)由電極上的連接線及固晶漿料，傳遞到基板或基座上再往外散熱。由連接線導熱其熱阻由連接線粗細決定，粗的金線成本高昂；而由襯底，固晶漿料到基板或基座，因為經(jīng)過許多不同材料，良好導熱功能不易達成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在提供一種發(fā)光或受光二極管的封裝方法，該方法不采用固晶及打線傳統(tǒng)工藝，改以電鍍引線連通發(fā)光或受光二極管電極至焊接腳。本發(fā)明的主要步驟包括首先準備一間隔板，該間隔板上預先形成許多晶粒模穴，再將該間隔板置于一粘結(jié)層及一金屬箔上方，該粘結(jié)層介于該間隔板及金屬箔之間，再將發(fā)光或受光二極管晶粒，逐一置入預留的晶粒穴中，二極管的發(fā)光或受光面朝外側(cè)，不與粘結(jié)層接觸，然后進行壓合，而將間隔板及發(fā)光或受光二極管與粘結(jié)層及金屬箔粘壓合成一體，之后在間隔板及/或粘結(jié)層及/或金屬箔接近二極管晶粒電極處，形成導孔。然后應用無電解浸鍍、電鍍、影像轉(zhuǎn)移及蝕刻等印刷線路板現(xiàn)有技術(shù)，在該發(fā)光或受光二極管晶粒下方金屬箔上形成金屬線路作為焊接腳，并將二極管晶粒電極，經(jīng)由導孔分別接通到焊接腳。既可縮小封裝體積，適合輕薄短小的潮流，適當選擇導孔數(shù)量、尺寸及位置，還能改善該發(fā)光或受光二極管封裝的導熱功能。


圖I為本發(fā)明發(fā)光或受光二極管的封裝方法的流程圖；圖2為本發(fā)明發(fā)光或受光二極管晶粒第一實施例的示意圖；圖3A 圖3E是基于圖2的結(jié)構(gòu)進一步解釋本發(fā)明發(fā)光或受光二極管的封裝方法第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明發(fā)光或受光二極管晶粒第二實施例的示意圖；圖5A 圖5E是基于圖4的結(jié)構(gòu)進一步解釋本發(fā)明發(fā)光或受光二極管的封裝方法第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6A及圖6B為本發(fā)明發(fā)光或受光二極管晶粒第三實施例及第四實施例的示意圖。
具體實施例方式以下配合圖式及組件符號對本發(fā)明的實施方式做更詳細的說明，俾使熟悉本領域的技術(shù)人員在研讀本說明書后能據(jù)以實施。參考圖1，本發(fā)明發(fā)光或受光二極管的封裝方法的流程圖。本發(fā)明發(fā)光或受光二極管的封裝方法SI包含間隔板準備步驟S11、壓合步驟S13、鉆孔步驟S15、金屬連接步驟S17、切割步驟S19以及封膠步驟S21。間隔板準備步驟Sll是準備間隔板，該間隔板上具有多個晶粒模穴，每一晶粒模穴用以承載及容納至少一發(fā)光或受光二極管晶粒；壓合步驟S13是將多個發(fā)光或受光二極管晶粒放置于晶粒模穴中，并在間隔板的另一面以粘結(jié)層將一金屬箔連接，在壓合后形成一多層結(jié)構(gòu)，其中二極管的發(fā)光或受光面朝外側(cè)不與粘結(jié)層接觸。鉆孔步驟S15是以雷射燒蝕或是機械鉆孔，在該多層結(jié)構(gòu)上形成導孔；金屬連接步驟S17是以印刷線路板現(xiàn)有技術(shù)，包括無電解浸鍍/電鍍/影像轉(zhuǎn)移/蝕刻等，在金屬箔的部分區(qū)域形成焊接腳及連通線·路，并讓導孔孔壁金屬化，最終使焊接腳與發(fā)光二極管晶粒上的電極連接，切割步驟S19是將間隔板上的每一個發(fā)光或受光二極管模塊分別切割，最后的封膠步驟S21是依照傳統(tǒng)技術(shù)將發(fā)光或受光二極管模塊封膠，而形成發(fā)光或受光二極管的封裝結(jié)構(gòu)。參考圖2，本發(fā)明發(fā)光或受光二極管晶粒第一實施例的示意圖。參考圖3A 圖3E，基于圖2的結(jié)構(gòu)進一步解釋本發(fā)明發(fā)光或受光二極管的封裝方法SI第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本發(fā)明發(fā)光或受光二極管晶粒第一實施例的示意圖，第一實施例的本發(fā)明發(fā)光或受光二極管晶粒100包含一襯底基材11、發(fā)光或受光結(jié)構(gòu)13、第一電極15a以及第二電極15b以及切割道19，發(fā)光或受光結(jié)構(gòu)13的底部與襯底基材11連接，第一電極15a以及第二電極15b都設置于發(fā)光或受光二極管100的出光面或受光面，該出光面或受光面是相對于發(fā)光或受光結(jié)構(gòu)13與襯底基材11連接的底部表面,而切割道19位于發(fā)光或受光二極管100的周圍，以利于后續(xù)的切割步驟。如圖3A 圖3D所示，圖3A是用以解釋間隔板準備步驟S11，間隔板21中，具有多個晶粒模穴23，進一步地，也可選擇在間隔板的一表面，覆蓋一金屬薄膜25 ;進行后續(xù)壓合步驟S13時，金屬薄膜25應安排不與粘結(jié)層30接觸，其中形成間隔板21的材料可為聚合物(Polymer)，陶瓷類高導熱材或是金屬與聚合物的混合體。圖3B是用以解釋壓合步驟S11，在壓合后，間隔板21的晶粒模穴23中設置了發(fā)光或受光二極管晶粒100，而間隔板21的非金屬面及發(fā)光或受光二極管100的襯底基材11以粘結(jié)層30連接金屬箔40，其中金屬薄膜25、金屬箔40是以為銅、鋁、銀、錫、鎳金屬或其合金所形成，該粘結(jié)層30的材質(zhì)可為聚合物或混有高導熱顆粒的聚合物。圖3C是用以解釋鉆孔步驟S15，是在接近發(fā)光或受光二極管100電極15a及15b的位置以雷射燒蝕(Laser Ablation)或是機械鉆孔方式形成導孔,例如導孔50a、50b,該導孔貫穿該間隔板21、粘結(jié)層30以及金屬箔40。圖3D是用以解釋金屬連接步驟S17，利用印刷線路板現(xiàn)有工藝，包括無電解浸鍍/電鍍/影像轉(zhuǎn)移/蝕刻等，在導孔50a、50b的孔壁、間隔板21及金屬箔40的部分區(qū)域形成一金屬線路60。進一步在金屬線路60表面，鍍上一層亮面金屬(未顯示)，如金、銀、錫等以增加反射半導體晶粒100的發(fā)光效果。圖3E為圖3D中區(qū)域A的局部放大圖，其中要說明的是金屬線路60是與第一電極15a以及第二電極15b連接。
切割步驟S 19以及封膠步驟S21是依照傳統(tǒng)的方式，將已完成金屬連接步驟S17的每一發(fā)光或受光二極管模塊切割出。封膠步驟S21是依照傳統(tǒng)技術(shù)將發(fā)光或受光二極管晶粒封膠結(jié)構(gòu)密封，這都以現(xiàn)有方式完成，因此，并未以圖示特別說明。參考圖4，本發(fā)明發(fā)光或受光二極管晶粒第二實施例的示意圖。參考圖5A 圖5E，基于圖4的結(jié)構(gòu)進一步解釋本發(fā)明發(fā)光或受光二極管的封裝方法S I第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本發(fā)明發(fā)光或受光二極管晶粒第二實施例的示意圖，第二實施例的本發(fā)明發(fā)光或受光二極管晶粒102包含一襯底基材11、發(fā)光或受光結(jié)構(gòu)13、第一電極16a以及第二電極16b以及切割道19，發(fā)光或受光結(jié)構(gòu)13的底部與襯底基材11連接，第一電極16a設置于發(fā)光或受光二極管102的出光面或受光面,而第二電極16b設置于襯底基材11的下表面，襯底基材11的下表面是相對于該襯底基材11與發(fā)光或受光結(jié)構(gòu)13底部連接的表面，而切割道19位于發(fā)光或受光二極管102的周圍，以利于后續(xù)的切割步驟。如圖5A 圖所示，圖5A及圖5B與圖3A及圖3B除了發(fā)光二極管晶粒的結(jié)構(gòu)不同外，其余方法皆相同，在此不再贅述。圖5C是用以解釋鉆孔步驟S 15的另一種方式， 是在接近晶粒模穴23的位置以及該多層結(jié)構(gòu)的下表面相對于發(fā)光二極管晶粒102第二電極16b的位置，以雷射燒蝕或是機械鉆孔方式形成第一導孔52a以及第二導孔52b，該第一導孔52a貫穿該間隔板21、粘結(jié)層30以及金屬箔40，而該第二導孔52b貫穿粘結(jié)層30以及金屬箔40以顯露出第二電極52b。圖是用以解釋間金屬連接步驟S 17的另一種方式，利用印刷線路板現(xiàn)有工藝，包括無電解浸鍍/電鍍/影像轉(zhuǎn)移/蝕刻等，在第一導孔52a及第二導孔52b的孔壁，間隔板21及金屬箔40的部分區(qū)域形成一金屬線路62。進一步在金屬線路62表面，鍍上一層亮面金屬(未顯示)，例如，金、銀、錫等以增加反射來提升半導體晶粒102的發(fā)光效果。圖5E為圖中區(qū)域B的局部放大圖，其中要說明的是金屬線路62是與第一電極16a以及第二電極16b連接。進一步地，參考圖6A及圖6B，本發(fā)明發(fā)光或受光二極管晶粒第三實施例及第四實施例的示意圖。如圖6A及圖6B所示，當發(fā)光或受光二極管晶粒100或102的電極，距離切割道19或是晶粒邊緣較遠時，可以先以蒸鍍、濺鍍、涂布或原子層沉積等方式將沉積一層次金屬層70a、70b、70c使后續(xù)的金屬連接步驟S17較為方便。以上的方式僅用為示例，而熟悉本領域的技術(shù)人員能夠依據(jù)上述教示作出各種結(jié)合及變化，例如可以在同一間隔板中放置不同結(jié)構(gòu)的發(fā)光或受光二極管晶粒，或是將兩顆以上發(fā)光及/或受光二極管晶粒上述方法進行封裝，而形成數(shù)組。本發(fā)明的特點在于，藉由此方法，能夠量產(chǎn)化地封裝發(fā)光二極管晶粒，縮小封裝體積，且因為在發(fā)光二極管晶粒之下，能夠以良好導熱的間隔板材料、粘結(jié)層及金屬箔來達成，能夠達到良好的散熱效果。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光或受光二極管的封裝方法，其特征在于，該封裝方法包含 一間隔板準備步驟，準備一間隔板，該間隔板上具有多個晶粒模穴，每一晶粒模穴用以承載及容納至少一發(fā)光或受光二極管晶粒； 一壓合步驟，將多個發(fā)光或受光二極管晶粒放置于所述晶粒模穴中，并在該間隔板的另一面以一粘結(jié)層將一金屬箔連接，在壓合后形成一多層結(jié)構(gòu)； 一鉆孔步驟，在該多層結(jié)構(gòu)上形成多個導孔； 一金屬連接步驟，在所述導孔的孔壁以及該間隔板與該金屬箔的部分區(qū)域形成金屬線路，該金屬線路與所述發(fā)光二極管晶粒的電極連接； 一切割步驟，將該間隔板上的每一個發(fā)光或受光二極管結(jié)構(gòu)分別切割；以及 一封膠步驟，將發(fā)光或受光二極管晶粒封膠。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，進一步在該間隔板的表面設置一金屬薄膜。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，設置于所述晶粒模穴中的所述發(fā)光或受光二極管晶粒的每一個，包含 一襯底基材； 一發(fā)光或受光結(jié)構(gòu)，該發(fā)光或受光結(jié)構(gòu)的底部與該襯底基材連接； 一第一電極以及一第二電極，設置于該發(fā)光或受光二極管的一出光面或受光面，與該金屬線路連接；以及 一切割道，位于該發(fā)光或受光二極管的周圍，其中該出光面或受光面相對于該發(fā)光或受光結(jié)構(gòu)底部與該襯底基材連接的底部表面。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在所述發(fā)光或受光二極管晶粒旁側(cè)形成所述導孔，所述導孔貫穿該間隔板、該粘結(jié)層以及該金屬箔，所述導孔是以雷射燒蝕或機械鉆孔的方式而形成。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述導孔進一步貫穿形成于該間隔板的表面設置的一金屬薄膜。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，設置于所述晶粒模穴中的所述發(fā)光或受光二極管晶粒的每一個，包含 一襯底基材； 一發(fā)光或受光結(jié)構(gòu)，該發(fā)光或受光結(jié)構(gòu)的底部與該襯底基材連接； 一第一電極，設置于該發(fā)光或受光二極管的一出光面或受光面，與該金屬線路連接；一第二電極，設置于該襯底基材的下表面，亦與該金屬線路連接；以及一切割道，位于該發(fā)光或受光二極管的周圍，其中該出光面或受光面相對于該發(fā)光或受光結(jié)構(gòu)底部與該襯底基材連接的底部表面，該襯底基材的下表面是相對于該襯底基材與該發(fā)光或受光結(jié)構(gòu)底部連接的表面。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述發(fā)光或受光二極管晶粒的形成所述導孔，所述導孔進一步可包含多個第一導孔以及多個第二導孔，所述第一導孔貫穿該間隔板、該粘結(jié)層以及該金屬箔，而該第二導孔貫穿粘結(jié)層以及金屬箔以顯露出該第二電極，所述第一導孔及所述第二導孔是以雷射燒蝕或機械鉆孔的方式而形成。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一導孔進一步貫穿形成于該間隔板的表面設置的一金屬薄膜。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，形成該間隔板的材料為聚合物、陶瓷類高導熱材或是金屬板與聚合物的結(jié)合體，該粘結(jié)層的材質(zhì)為聚合物或混有高導熱顆粒的聚合物，該金屬箔是以為銅、鋁、錫、銀、鎳金屬或其合金所形成。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，進一步在該金屬線路鍍一層亮面金屬，該亮面金屬是以金、銀、錫的至少其中之一所制成。
全文摘要
一種發(fā)光或受光二極管的封裝方法，包含準備間隔板，間隔板上預先形成許多晶粒模穴，將該間隔板置于粘結(jié)層及金屬箔上方，再將發(fā)光或受光二極管晶粒置入晶粒模穴中進行壓合，之后在間隔板及/或粘結(jié)層及/或金屬箔接近二極管晶粒電極處，形成導孔，然后應用無電解浸鍍、電鍍、影像轉(zhuǎn)移及蝕刻等印刷線路板現(xiàn)有技術(shù)，在該發(fā)光或受光二極管晶粒下方金屬箔上形成金屬線路作為焊接腳，并將二極管晶粒電極，經(jīng)由導孔分別接通到焊接腳，本方法能縮小封裝體積，藉適當選擇導孔數(shù)量、尺寸及位置，還能改善該發(fā)光或受光二極管封裝的導熱功能。
文檔編號H01L33/62GK102891222SQ20111020495
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者俞宛伶 申請人:俞宛伶