專利名稱:發(fā)光二極管封裝裝置及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種封裝裝置及其制作方法,特別是涉及一種發(fā)光二極管封裝裝置及其制作方法。
背景技術(shù):
參閱圖1,以往的發(fā)光二極管封裝裝置11包括一個基座111、一個發(fā)光二極管晶粒112,及一個封裝膠113。該基座111具有一個導(dǎo)線架116,及一個以導(dǎo)線架116為骨干往上形成而具有一個 封裝空間117的杯體115,該導(dǎo)線架116以金屬材料為主所構(gòu)成,具有導(dǎo)電的特性而可對外電連接,該導(dǎo)線架116的其中一部份裸露于該封裝空間117的底部,該封裝空間117具有一個遠離該裸露于該封裝空間117底部的其中一部份導(dǎo)線架116的開口 118。該發(fā)光二極管晶粒112固晶且電連接于該封裝空間117中裸露于該杯體115外的導(dǎo)線架116上,而在接受電能時發(fā)光,在圖I中是以金線114電連接導(dǎo)線架116與發(fā)光二極管晶粒112作說明。該封裝膠113填置于該封裝空間117中包覆該發(fā)光二極管晶粒112地封閉該開口118,而使該發(fā)光二極管晶粒112與外界隔絕,且免于受外界各種散布于環(huán)境中的水氣及氣體的影響而造成該發(fā)光二極管晶粒112提早老化。當外界自該基座111供電時,電能經(jīng)由該基座111的導(dǎo)線架116傳送至該發(fā)光二極管晶粒112,該發(fā)光二極管晶粒112得到電能而發(fā)出預(yù)定波長的光,發(fā)出的光穿經(jīng)該封裝膠113后向外發(fā)光。參閱圖2,該發(fā)光二極管封裝裝置11的制作方法包括一個固晶步驟121,及一個膠體形成步驟122。首先,進行該固晶步驟121,將該發(fā)光二極管晶粒112位于該封裝空間117中地固晶并電連接于該基座111中,該基座111是預(yù)先自該導(dǎo)線架116底部往上形成包覆該導(dǎo)線架116且讓該導(dǎo)線架116其中一部份裝置裸露于杯體115而制備。接著,進行該膠體形成步驟122,將該封裝膠113封閉該開口 118地填置于該封裝空間117中而包覆該發(fā)光二極管晶粒112,并使該發(fā)光二極管晶粒112與外界隔絕,而制得該發(fā)光二極管封裝裝置11。由于目前的發(fā)光二極管晶粒112頂面與該封裝膠113頂面皆為平坦的平面,因此,該發(fā)光二極管封裝裝置11中自該發(fā)光二極管晶粒112產(chǎn)生的光直接且與該封裝膠113表面呈正交地穿過該透明并可透光的封裝膠113而向外發(fā)光,幾乎沒有改變來自該發(fā)光二極管晶粒112的光的出光角度,因此,此未經(jīng)調(diào)整與修飾的光線路徑易導(dǎo)致向外發(fā)出的光不均勻。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種提高光均勻程度的發(fā)光二極管封裝裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種提高光均勻程度的發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法。本發(fā)明發(fā)光二極管封裝裝置包含一個基座、一個發(fā)光二極管晶粒,及一個封裝膠。該基座包括一個具有一 個開口的封裝空間,該發(fā)光二極管晶粒固晶于該基座并位于該封裝空間中,并供電時產(chǎn)生光,該封裝膠填置于該封裝空間中并封閉該開口,且具有一個表面,及多個形成于該表面上的微圖案。較佳地,本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝裝置,該封裝膠的表面與外界接觸,每一個微圖案是自該表面向相反于該發(fā)光二極管晶粒的方向凸出形成,且所述微圖案的間距小于20微米。較佳地,本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝裝置,所述微圖案的高度大于該發(fā)光二極管晶粒的發(fā)光波長,且小于20微米。較佳地,本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝裝置,該封裝膠包括一層透明層,及一層具有熒光粉的激發(fā)層。較佳地,本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝裝置,該封裝膠包括一個透明的膠體,及混摻于該膠體中的熒光粉。較佳地,本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝裝置,該封裝膠的表面與外界接觸,每一個微圖案是自該表面向該發(fā)光二極管晶粒方向凹陷形成,且所述微圖案的間距小于20微米。較佳地,本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝裝置,所述微圖案的深度大于該發(fā)光二極管晶粒的發(fā)光波長,且小于20微米。此外,本發(fā)明發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法包含一個固晶步驟、一個膠體形成步驟,及一個微圖案形成步驟。該固晶步驟是將一個發(fā)光二極管晶粒固晶于一個基座,該膠體形成步驟是將一個透明且可固化的封裝膠體包覆該發(fā)光二極管晶粒地填置于該基座的一個封裝空間中,該微圖案形成步驟是于該封裝膠體表面形成多個間距小于20微米的微圖案而成為一個具有微圖案的封裝膠,每一個微圖案與該封裝膠表面的落差大于該發(fā)光二極管晶粒的發(fā)光波長,且小于20微米。較佳地,本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法,該微圖案形成步驟是使用光罩并配合微影制程形成所述微圖案。較佳地,本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法,該微圖案形成步驟是使用鑄模并配合壓印制程形成所述微圖案。較佳地,本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法,該膠體形成步驟是先用一個透明且可固化的透明層膠體包覆該發(fā)光二極管晶粒地填置于該封裝空間的部份空間中,再將一可透光與固化且具有熒光粉的激發(fā)層膠體填置于其余的封裝空間中。本發(fā)明的有益效果在于借由該封裝膠的多個微圖案,提供來自該發(fā)光二極管晶粒產(chǎn)生的光在經(jīng)過該封裝膠向外發(fā)光時能經(jīng)所述微圖案的折射而提高發(fā)光均勻度。
圖I是一個剖視示意圖,說明以往的一種發(fā)光二極管封裝裝置;圖2是一個流程圖,說明圖I所示的發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法;圖3是一個剖視示意圖,說明本發(fā)明發(fā)光二極管封裝裝置的一個第一較佳實施例;圖4是一個流程圖,說明該第一較佳實施例的制作方法;圖5是一個剖視示意圖,說明本發(fā)明發(fā)光二極管封裝裝置的一個第二較佳實施例;圖6是一個剖視示意圖,說明本發(fā)明發(fā)光二極管封裝裝置的一個第三較佳實施例;圖7是一個剖視示意圖,說明本發(fā)明發(fā)光二極管封裝裝置的一個第四較佳實施例。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明。參閱圖3,本發(fā)明發(fā)光二極管封裝裝置2的一個第一較佳實施例包含一個基座21、至少一個發(fā)光二極管晶粒22,及一個封裝膠23。該基座21包括一個以金屬為主要材料構(gòu)成并具備導(dǎo)電特性的導(dǎo)線架212,及一個自該導(dǎo)線架212底部往上延伸的杯體211。該杯體211包括一個具有一個開口 251向上的封裝空間25,該導(dǎo)線架212的頂部裸露并位于該封裝空間25底部。該發(fā)光二極管晶粒22固晶且電連接于該封裝空間25底部裸露于外的導(dǎo)線架212頂部的部份區(qū)域,該發(fā)光二極管晶粒22位于該封裝空間25中,并在接受電能時將電能轉(zhuǎn)換為光能而發(fā)光。在該第一較佳實施例中,該發(fā)光二極管晶粒22在接受電能時將電能轉(zhuǎn)換為預(yù)定波長范圍為350 480nm的光。在該第一較佳實施例中,該發(fā)光二極管晶粒22是利用金線24與該導(dǎo)線架212電連接,但電連接方式不應(yīng)以該第一較佳實施例的金線24為限制。該封裝膠23填置于除設(shè)置于該導(dǎo)線架212上的發(fā)光二極管晶粒22外的該封裝空間25的其余區(qū)域并封閉該開口 251,且包覆該發(fā)光二極管晶粒22而使其與外界隔絕,該封裝膠23具有一個遠離該發(fā)光二極管晶粒22并形成多個間隔排列的微圖案231的表面232,每一形成于該表面232的微圖案231往相反于該發(fā)光二極管晶粒22的方向凸出,所述微圖案231的縱剖面為半圓形。每一微圖案231的間隔距離小于20微米,若微圖案231的間隔距離大于20微米,微圖案231的密度會太低,導(dǎo)致產(chǎn)生光折射的效果較差。每一微圖案231的高度大于該發(fā)光二極管晶粒22的發(fā)光波長,且小于20微米,若微圖案231的高度小于該發(fā)光二極管晶粒22的發(fā)光波長,光會直接穿透該微圖案231而無法達到光折射的功能。但若微圖案231的高度高于20微米,則產(chǎn)生制程不易與基座設(shè)計的問題。外界的電能自該基座21的導(dǎo)線架212傳送至該發(fā)光二極管晶粒22時,該發(fā)光二極管晶粒22將電能轉(zhuǎn)換為光能而發(fā)光,所發(fā)出的光通過該封裝膠23向外正向發(fā)光。該發(fā)光二極管晶粒22發(fā)出的光在向外正向發(fā)光的過程中,所述形成于該封裝膠23的表面232且縱剖面呈半圓形的微圖案231提供來自該發(fā)光二極管晶粒22并經(jīng)該封裝膠23的微圖案231而正向向外的光更多的折射角度,進而使該發(fā)光二極管晶粒22所發(fā)出的光在借由所述微圖案231產(chǎn)生多種不同角度的折射后,可成為更為柔和且均勻的光。該第一較佳實施例在通過以下制作方法的說明后,當可更佳地清楚明白。參閱圖3、4,上述本發(fā)明發(fā)光二極管封裝裝置2的第一較佳實施例的制作方法包含一個固晶步驟31、一個膠體形成步驟32,及一個微圖案形成步驟33。、
首先,進行該固晶步驟31,準備該具有可導(dǎo)電的導(dǎo)線架212,及自該導(dǎo)線架212底部往上延伸的杯體211的基座21,該導(dǎo)線架212與該杯體211界定一個使該導(dǎo)線架212頂部裸露的封裝空間25,再將該發(fā)光二極管晶粒22設(shè)置于該封裝空間25中,并借由該金線24與該導(dǎo)線架212電連接,而使該發(fā)光二極管晶粒22可通過該導(dǎo)線架212與該金線24而可對外電連接并接受外界電能。接著,進行該膠體形成步驟32,將一個可流動的封裝膠體(圖未示)填入于該封裝空間25,并待該封裝膠體在經(jīng)過預(yù)定時間固化而轉(zhuǎn)變成為頂面平坦的固體態(tài)樣,以隔離該發(fā)光二極管晶粒22與外界。最后,進行該微圖案231形成步驟33,使用具有對應(yīng)所述微圖案231的預(yù)定圖案的 光罩,并配合微影與蝕刻制程,于該頂面平坦的封裝膠體上形成所述微圖案231而構(gòu)成該封裝膠23,并制得該發(fā)光二極管封裝裝置2。上述的制作方法是直接在該固化的封裝膠體上以光罩配合微影與蝕刻制程形成所述微圖案231以構(gòu)成該封裝膠23,而得到發(fā)光均勻的發(fā)光二極管封裝裝置2。此外,也可以于該微圖案形成步驟33中,使用一個具有對應(yīng)所述微圖案231的預(yù)定圖案的鑄模,并配合壓印制程,直接于該封裝膠體頂面形成所述微圖案231,由于上述微影、蝕刻、鑄模壓印制程的實施細節(jié)已為業(yè)界所周知,且并非本發(fā)明的重點所在,故在此不再多加詳述。參閱圖5,本發(fā)明發(fā)光二極管封裝裝置2的一個第二較佳實施例,是與該第一較佳實施例相似,不同處僅在于每一微圖案231的縱剖面是呈向鄰近該發(fā)光二極管晶粒22的方向凹陷的半圓形態(tài)樣,兩兩相鄰微圖案231的間距小于20微米,每一微圖案231的深度大于該發(fā)光二極管晶粒22的發(fā)光波長,且小于20微米,亦可供光多角度地折射,而提供發(fā)光更為均勻的光線。另外需說明的是,該第一、二較佳實施例的微圖案231的縱剖面態(tài)樣除了半圓形之外,其他例如半橄欖圓形、半橢圓型、雙峰形,或這些形態(tài)的組合,均可以提供來自該發(fā)光二極管晶粒22的光更多的折射角度以向外發(fā)出不同均勻度的光,而達到相同的目的。再需說明的是,該封裝膠23除了如上述第一、二較佳實施例所說明的是透明的膠體外,還可以是包括一個透明的膠體,及混摻于該膠體內(nèi)并在接受預(yù)定波長范圍的光時可供光再次激發(fā)為相異于原預(yù)定波長范圍的光的熒光粉,其中,該熒光粉可對應(yīng)被該發(fā)光二極管晶粒22所發(fā)出波長范圍為350 480nm的光再次激發(fā),而發(fā)出波長范圍為480 700nm的光,如此,使該發(fā)光二極管封裝裝置2整體向外發(fā)出波長范圍為350 700nm的混光。參閱圖6,本發(fā)明發(fā)光二極管封裝裝置2的一個第三較佳實施例與該第一較佳實施例相似,其不同處僅在于該封裝膠23包括一層填置于該基座21的封裝空間25底部的透明層233,及一層形成于該透明層233上并遠離該基座21底部的激發(fā)層234,該透明層233以透明且可透光的材料構(gòu)成而將該發(fā)光二極管晶粒22與外界隔離,該激發(fā)層234具有受預(yù)定波長范圍的光時可再次激發(fā)為與原光相異波長范圍的光的熒光粉。該第三較佳實施例在接受電能時,該發(fā)光二極管晶粒22將電能轉(zhuǎn)換為光能而發(fā)光,光先穿過該透明層233,再穿過該激發(fā)層234至外界,并利用該激發(fā)層234將光再次激發(fā)而成為混光。由于該激發(fā)層234的熒光粉借由該透明層233而與該發(fā)光二極管晶粒22間隔,可避免熒光粉沉淀而降低再次激發(fā)光機率的問題。配合參閱圖4,上述第三較佳實施例所述的發(fā)光二極管封裝裝置2的制作方法是與該第一較佳實施例的制作方法類似,不同處僅在于該膠體形成步驟32是先于該封裝空間25中填入一個覆蓋發(fā)光二極管晶粒22的透明可固化的透明層膠體(圖未示),待其固化后再于該透明層膠體上以一個激發(fā)層膠體(圖未示)填滿該封裝空間25,之后,再類似的以光罩配合微影蝕刻制程,或是鑄模壓印制程形成所述微圖案231而成封裝膠23。參閱圖7,本發(fā)明發(fā)光二極管封裝裝置2的一個第四較佳實施例與該第三較佳實施例相似,其不同處僅在于該每一微圖案231類似該第二較佳實施例的微圖案231,其縱剖面是呈向鄰近該發(fā)光二極管晶粒22的方向凹陷的態(tài)樣。
綜上所述,本發(fā)明提供該發(fā)光二極管封裝裝置2自該發(fā)光二極管晶粒22產(chǎn)生的光,通過直接形成于該封裝膠23上的所述微圖案231提供多種角度的折射而可向外發(fā)出均勻且柔和的光,本發(fā)明還提供該發(fā)光二極管封裝裝置2的制作方法,確實能達成本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管封裝裝置,其特征在于該發(fā)光二極管封裝裝置包含一個基座、一個發(fā)光二極管晶粒,及一個封裝膠,該基座包括一個具有一個開口的封裝空間,該發(fā)光二極管晶粒固晶于該基座并位于該封裝空間中,且供電時產(chǎn)生光,該封裝膠填置于該封裝空間中并封閉該開口,且具有一個表面,及多個形成于該表面上的微圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管封裝裝置,其特征在于該封裝膠的表面與外界接觸,每一個微圖案是自該表面向相反于該發(fā)光二極管晶粒的方向凸出形成,且所述微圖案的間距小于20微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管封裝裝置,其特征在于所述微圖案的高度大于該發(fā)光二極管晶粒的發(fā)光波長,且小于20微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管封裝裝置,其特征在于該封裝膠包括一層透明層,及一層具有突光粉的激發(fā)層。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管封裝裝置,其特征在于該封裝膠包括一個透明的膠體,及混摻于該膠體中的熒光粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管封裝裝置,其特征在于該封裝膠的表面與外界接觸,每一個微圖案是自該表面向該發(fā)光二極管晶粒的方向凹陷形成,且所述微圖案的間距小于20微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管封裝裝置,其特征在于所述微圖案的深度大于該發(fā)光二極管晶粒的發(fā)光波長,且小于20微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管封裝裝置,其特征在于該封裝膠包括一層透明層,及一層具有突光粉的激發(fā)層。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管封裝裝置,其特征在于該封裝膠包括一個透明的膠體,及混摻于該膠體中的熒光粉。
10.一種發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法,其特征在于該發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法包含一個固晶步驟、一個膠體形成步驟,及一個微圖案形成步驟,該固晶步驟是將一個發(fā)光二極管晶粒固晶于一個基座,該膠體形成步驟是將一個透明且可固化的封裝膠體包覆該發(fā)光二極管晶粒地填置于該基座的一個封裝空間中,該微圖案形成步驟是于該封裝膠體表面形成多個間距小于20微米的微圖案而成為一個具有微圖案的封裝膠,每一個微圖案與該封裝膠表面的落差大于該發(fā)光二極管晶粒的發(fā)光波長,且小于20微米。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法,其特征在于該微圖案形成步驟是使用光罩并配合微影制程形成所述微圖案。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法,其特征在于該微圖案形成步驟是使用鑄模并配合壓印制程形成所述微圖案。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法,其特征在于該膠體形成步驟是先用一個透明且可固化的透明層膠體包覆該發(fā)光二極管晶粒地填置于該封裝空間的部份空間中,再將一層可透光與固化且具有熒光粉的激發(fā)層膠體填置于其余的封裝空間中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法,其特征在于該微圖案形成步驟是使用光罩并配合微影制程形成所述微圖案。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法,其特征在于該微圖案形成步驟是使用鑄模并 配合壓印制程形成所述微圖案。
全文摘要
一種發(fā)光二極管封裝裝置,包含一基座、一發(fā)光二極管晶粒,及一封裝膠,該基座包括一具有一開口的封裝空間,該發(fā)光二極管晶粒固著于該基座的封裝空間并在接受電能時將電能轉(zhuǎn)換為光能而發(fā)光,該封裝膠具有多個微圖案而使經(jīng)過該封裝膠的光做多角度的折射,進而向外正向發(fā)出較目前發(fā)光二極管封裝裝置所發(fā)出的光更為均勻且柔和的光,本發(fā)明還提供該發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法。
文檔編號H01L33/00GK102637809SQ20111043158
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者李宗憲, 蘇柏仁 申請人:新世紀光電股份有限公司