本發(fā)明涉及電路板制作領(lǐng)域,尤其涉及一種LED封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法。
背景技術(shù):
LED封裝結(jié)構(gòu)即將LED芯片固設(shè)于基板上形成的LED器件,現(xiàn)有的LED封裝結(jié)構(gòu)光利用效率即發(fā)光效能較低,限制了LED的推廣應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,有必要提供一種具有較高發(fā)光效能的LED封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法。
一種LED封裝結(jié)構(gòu)的制作方法,包括步驟:提供承載板,所述承載板包括相對(duì)的上表面及下表面,在所述上表面形成一個(gè)環(huán)形的凹槽,所述承載板的部分區(qū)域被所述凹槽環(huán)繞,形成一凸塊;在所述凹槽的表面、以及與所述凸塊對(duì)應(yīng)的所述上表面靠近所述凹槽的邊緣區(qū)域形成一反射層;之后,在與所述凸塊對(duì)應(yīng)的所述上表面形成導(dǎo)電圖案;在所述導(dǎo)電圖案間隙及所述凹槽內(nèi)填充絕緣層;去除所述承載板,所述絕緣層與所述凸塊對(duì)應(yīng)的位置形成一收容槽;以及在所述收容槽內(nèi)收容LED,且使所述LED焊接于所述導(dǎo)電圖案,從而形成LED封裝結(jié)構(gòu)。
一種LED封裝結(jié)構(gòu),包括:一絕緣層,包括相對(duì)的第一表面及第二表面,所述第一表面?zhèn)刃纬捎幸画h(huán)狀凸起,所述環(huán)狀凸起合圍形成一收容槽,所述收容槽槽底的所述絕緣層形成有多個(gè)貫通所述槽底及第二表面的通孔;一反射層,形成于所述環(huán)狀凸起的表面及所述收容槽底面的邊緣,所述收容槽底面的反射層遠(yuǎn)離所述收容槽底面的表面與所述第一表面齊平;導(dǎo)電圖案,形成于所述絕緣層的所述通孔;及LED,收容于所述收容槽且焊接于所述導(dǎo)電圖案。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明實(shí)施例的LED封裝結(jié)構(gòu)及制作方法中,在絕緣層上形成收容槽,并在收容槽槽壁及槽底部分區(qū)域形成反射層,反射角大,反光性能好,從而使LED發(fā)光效能較高;并且本案收容槽內(nèi)的反射層與絕緣層相齊平,能有效降低LED封裝結(jié)構(gòu)的厚度。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的LED封裝結(jié)構(gòu)的仰視圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的LED封裝結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供承載板的剖視圖。
圖4是在圖3中的承載板上形成第一及第二抗蝕刻層后的剖視圖。
圖5是在圖4的承載板上形成凹槽后的剖視圖。
圖6是將圖5的第一及第二抗蝕刻層去除后的剖視圖。
圖7是在圖6中的承載板上形成第一及第二防鍍膜層后的剖視圖。
圖8是在圖7中的承載板上形成反射層后的剖視圖。
圖9是將圖8的第一及第二防鍍膜層去除后的剖視圖。
圖10是在圖9中的承載板上形成第三及第四防鍍膜層后的剖視圖。
圖11是在圖10中的承載板上形成導(dǎo)電圖案后的俯視圖。
圖12是在圖10中的承載板上形成導(dǎo)電圖案后的剖視圖。
圖13是將圖12的第三及第四防鍍膜層去除后的剖視圖。
圖14是在圖13中的承載板上形成絕緣層后的剖視圖。
圖15是在圖14中的承載板上形成第三抗蝕刻層后的剖視圖。
圖16是將圖15中的承載板及第三抗蝕刻層去除后的剖視圖。
主要元件符號(hào)說(shuō)明
LED封裝結(jié)構(gòu) 100
絕緣層 12
反射層 10
導(dǎo)電圖案 11
LED 13
封裝膠體 14
第一表面 121
第二表面 122
環(huán)狀凸起 123
收容槽 124
第一導(dǎo)電塊 111
第二導(dǎo)電塊 112
散熱導(dǎo)電塊 113
驅(qū)動(dòng)組件 15
靜電保護(hù)組件 16
錫球 17
承載板 20
上表面 21
下表面 22
凹槽 23
凸塊 24
第一抗蝕刻層 31
第二抗蝕刻層 32
第一抗蝕刻層開(kāi)口 33
第一防鍍膜層 34
第二防鍍膜層 35
第一防鍍膜層開(kāi)口 36
第三防鍍膜層 37
第四防鍍膜層 38
第二防鍍膜層開(kāi)口 39
第三抗蝕刻層 40
如下具體實(shí)施方式將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1至圖2,本發(fā)明第一實(shí)施例提供一種LED封裝結(jié)構(gòu)100,包括:一絕緣層12、一反射層10、導(dǎo)電圖案11、LED13及封裝膠體14。
所述絕緣層12包括相對(duì)的第一表面121及第二表面122,所述第一表面121側(cè)形成有一環(huán)狀凸起123,所述環(huán)狀凸起123合圍形成一收容槽124。所述環(huán)狀凸起123及所述收容槽124的截面均為梯形。所述絕緣層12的材質(zhì)為環(huán)氧樹(shù)脂、硅膠、硅樹(shù)脂及聚鄰苯二甲酰胺。本實(shí)施例中,所述絕緣層12的材質(zhì)環(huán)氧塑封料(epoxy molding compound,EMC)。所述絕緣層12與所述收容槽124對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成有貫穿收容槽124槽底及第二表面122的通孔。
所述反射層10即形成于所述環(huán)狀凸起123的頂面、內(nèi)側(cè)面、外側(cè)面,以及形成于所述收容槽124底面的邊緣,且為連續(xù)。所述收容槽124底面的反射層10與所述第一表面121齊平。所述反射層10的材質(zhì)為金屬材料,如 金屬鎳、金屬鎳金或金屬鎳鉻等。
所述導(dǎo)電圖案11形成于所述絕緣層12的所述通孔。所述導(dǎo)電圖案11遠(yuǎn)離所述收容槽124的表面與所述第二表面122齊平。所述導(dǎo)電圖案11包括多個(gè)第一導(dǎo)電塊111、多個(gè)第二導(dǎo)電塊112及多個(gè)散熱導(dǎo)電塊113。所述多個(gè)第一導(dǎo)電塊111、多個(gè)第二導(dǎo)電塊112及多個(gè)散熱導(dǎo)電塊113均相間隔,且所述第一導(dǎo)電塊111的尺寸大于所述第二導(dǎo)電塊112的尺寸。所述第一導(dǎo)電塊111及散熱導(dǎo)電塊113靠近所述收容槽124的表面被形成于所述收容槽124底面的反射層10所覆蓋。所述第二導(dǎo)電塊112的靠近所述收容槽124的表面凹設(shè)于所述第一表面121。所述多個(gè)散熱導(dǎo)電塊113形成多條散熱通道。優(yōu)選地,所述導(dǎo)電圖案11的材質(zhì)為銅。
所述LED13通過(guò)錫球焊接于所述第二導(dǎo)電塊112靠近所述絕緣層12的第一表面121側(cè)的表面,所述LED13底部及周圍封裝有封裝膠體14。所述封裝膠體14優(yōu)選采用熒光粉、環(huán)氧樹(shù)脂等混合形成。所述LED13的數(shù)量?jī)?yōu)選為多個(gè),且優(yōu)選呈陣列排布。
本實(shí)施例中,所述第二導(dǎo)電塊112的靠近所述絕緣層12的第二表面122側(cè)的表面還焊接有驅(qū)動(dòng)組件15及靜電保護(hù)組件16,在所述第一導(dǎo)電塊111的靠近所述絕緣層12的第二表面122側(cè)的表面還形成錫球17。
在其他實(shí)施例中,所述多個(gè)散熱導(dǎo)電塊113也可以相連形成一條相通的散熱通道。
請(qǐng)一并參閱圖3-16,本發(fā)明第二實(shí)施例提供一種上述LED封裝結(jié)構(gòu)100的制作方法,包括如下步驟:
第一步,請(qǐng)參閱圖3,提供一承載板20,所述承載板20由金屬材料制成。
所述承載板20包括相對(duì)的上表面21及下表面22。
本實(shí)施例中,所述承載板20的材質(zhì)為銅。
第二步,請(qǐng)一并參閱圖4-6,在所述承載板20上形成一個(gè)凹槽23,所述凹槽23自所述上表面21向所述承載板20內(nèi)部凹陷。
本實(shí)施例中,所述凹槽23為環(huán)形,所述承載板20的部分區(qū)域被所述凹槽23環(huán)繞,形成一凸塊24,所述凸塊24對(duì)應(yīng)的所述上表面21為方形。所 述凹槽23的形成方式包括:
首先,請(qǐng)參閱圖4,在所述承載板20的上表面21及下表面22上分別形成第一抗蝕刻層31及第二抗蝕刻層32,所述第一抗蝕刻層31形成有環(huán)狀的第一抗蝕刻層開(kāi)口33,所述承載板20的部分上表面21暴露于所述第一抗蝕刻層開(kāi)口33中。本實(shí)施例中,所述第一及第二抗蝕刻層31、32均為干膜;通過(guò)曝光及顯影等工藝去除部分所述第一抗蝕刻層31,從而得到所述第一抗蝕刻層開(kāi)口33。
之后,請(qǐng)參閱圖5,通過(guò)銅蝕刻液化學(xué)蝕刻所述承載板20,從而在所述承載板20上未被所述第一及第二抗蝕刻層31、32覆蓋的表面,也即對(duì)應(yīng)所述第一抗蝕刻層開(kāi)口33的位置形成所述凹槽23。本實(shí)施例中,自所述上表面21向所述承載板20內(nèi)部,所述凹槽23的尺寸逐漸減小,也即其截面大致為梯形,且因側(cè)蝕的影響,所述凹槽23在所述上表面21的開(kāi)口尺寸大于所述第一抗蝕刻層開(kāi)口33的尺寸。
然后,請(qǐng)參閱圖6,去除所述第一及第二抗蝕刻層31、32。
在其他實(shí)施例中,也可以通過(guò)激光燒蝕等方式形成所述多個(gè)凹槽23。
第三步,請(qǐng)參閱圖7-9,在所述凹槽23的底面、側(cè)面及所述凸塊24靠近所述凹槽23的上表面21形成一反射層10。
所述反射層10的形成方式包括:
首先,請(qǐng)參閱圖7,在所述承載板20的上表面21及下表面22上分別形成第一防鍍膜層34及第二防鍍膜層35,所述第一防鍍膜層34形成有環(huán)狀的第一防鍍膜層開(kāi)口36,所述凹槽23以及所述凸塊24靠近所述凹槽23的上表面21暴露于所述第一防鍍膜層開(kāi)口36中。本實(shí)施例中,所述第一及第二防鍍膜層34、35均為干膜;通過(guò)曝光及顯影等工藝去除部分所述第一防鍍膜層34,從而得到所述第一防鍍膜層開(kāi)口36。
之后,請(qǐng)參閱圖8,在暴露于所述第一防鍍膜層開(kāi)口36中的上表面21及所述凹槽23的底面與側(cè)面鍍上一層反射層10,其中,可以通過(guò)電鍍、濺鍍、化學(xué)鍍等方式形成所述反射層10。本實(shí)施例中,所述反射層10具有一亮光表面,可以將光進(jìn)行反射。
然后,請(qǐng)參閱圖9,去除所述第一防鍍膜層34及第二防鍍膜層35。
第四步,請(qǐng)參閱圖10-13,在所述凸塊24上形成導(dǎo)電圖案11,所述導(dǎo)電圖案11包括多個(gè)第一導(dǎo)電塊111、多個(gè)第二導(dǎo)電塊112及多個(gè)散熱導(dǎo)電塊113。
所述多個(gè)第一導(dǎo)電塊111及所述散熱導(dǎo)電塊113形成在所述反射層10遠(yuǎn)離所述凸塊24的部分表面,所述第二導(dǎo)電塊112形成在所述凸塊24的上表面21且未被所述反射層10覆蓋的部分區(qū)域。所述導(dǎo)電圖案11的形成方式包括:
首先,請(qǐng)參閱圖10,在所述承載板20的上表面21側(cè)及下表面22側(cè)分別形成第三防鍍膜層37及第四防鍍膜層38,所述第三防鍍膜層37覆蓋部分所述上表面21并填充所述凹槽23,所述第三防鍍膜層37形成有多個(gè)第二防鍍膜層開(kāi)口39,所述凸塊24部分暴露于所述第二防鍍膜層開(kāi)口39內(nèi),所述多個(gè)第二防鍍膜層開(kāi)口39與要形成的導(dǎo)電圖案11對(duì)應(yīng)。本實(shí)施例中,所述第一及第四防鍍膜層37、38均為干膜;通過(guò)曝光及顯影等工藝去除部分所述第三防鍍膜層37,從而得到所述第二防鍍膜層開(kāi)口39。其中,所述第三防鍍膜層37的厚度遠(yuǎn)大于所述第四防鍍膜層38的厚度。
之后,請(qǐng)參閱圖11-12,在暴露于所述第二防鍍膜層開(kāi)口39中的上表面21及反射層10表面鍍覆形成所述導(dǎo)電圖案11,其中,可以通過(guò)電鍍、濺鍍、化學(xué)鍍等方式形成所述導(dǎo)電圖案11。
然后,請(qǐng)參閱圖13,去除所述第三防鍍膜層37及第四防鍍膜層38。
在其他實(shí)施例中,也可以不形成所述第三防鍍膜層37及第四防鍍膜層38,而直接通過(guò)圖案化的網(wǎng)板在所述凸塊24上通過(guò)印刷導(dǎo)電膏并固化所述導(dǎo)電膏形成所述導(dǎo)電圖案11。
第五步,請(qǐng)參閱圖14,在所述承載板20的下表面22側(cè)形成絕緣層12,其中,所述絕緣層12填充所述凹槽23及填充所述導(dǎo)電圖案11的間隙。
所述絕緣層12包括相對(duì)的第一表面121及第二表面122,所述第一表面121與所述上表面21相貼,所述第二表面122與所述導(dǎo)電圖案11遠(yuǎn)離所述承載板20的表面相齊平。本實(shí)施例中,所述絕緣層12的形成方式包括:
首先,提供一模具(圖未示),將形成有導(dǎo)電圖案11的承載板20置于所述模具中,向所述模具的模腔內(nèi)注塑環(huán)氧塑封料,使所述環(huán)氧塑封料覆蓋 所述承載板20的下表面,并填充所述凹槽23及填充填充所述導(dǎo)電圖案11的間隙,固化所述環(huán)氧塑封料從而形成所述絕緣層12。
之后,研磨所述絕緣層12遠(yuǎn)離所述承載板20的表面,使所述絕緣層遠(yuǎn)離所述承載板20的表面,即第二表面122,與所述導(dǎo)電圖案11遠(yuǎn)離所述承載板20的表面相齊平,從而使所述第一導(dǎo)電塊111及第二導(dǎo)電塊112暴露于所述絕緣層12中。
第六步,請(qǐng)參閱圖15-16,去除所述承載板20,從而將所述反射層10及未被反射層10覆蓋的導(dǎo)電圖案11暴露出來(lái)。
其中,與所述凹槽23對(duì)應(yīng)的所述絕緣層12即形成一環(huán)狀凸起123,所述環(huán)狀凸起123合圍即形成所述收容槽124。所述環(huán)狀凸起123及所述收容槽124的截面均為梯形。所述反射層10即形成于所述環(huán)狀凸起123的頂面及側(cè)面,以及形成于收容槽124底面的邊緣。
本實(shí)施例中,通過(guò)蝕刻去除所述承載板20,去除所述承載板20的方式包括:
首先,請(qǐng)參閱圖15,在所述絕緣層12的第二表面122側(cè)貼合一第三抗蝕刻層40。
之后,請(qǐng)參閱圖16,用銅蝕刻藥水蝕刻所述承載板20從而將所述承載板20去除,其中,因所述絕緣層12及所述反射層10的材質(zhì)與所述承載板20不同,故,所述絕緣層12、反射層10及被反射層10覆蓋的導(dǎo)電圖案11不會(huì)被蝕刻,而未被反射層10覆蓋的導(dǎo)電圖案11厚度方向上部分被蝕刻。然后,去除所述第三抗蝕刻層40。
第七步,請(qǐng)一并參閱圖1及圖2,在所述第二導(dǎo)電塊112暴露于所述收容槽124的表面通過(guò)錫球焊接LED13,所述LED13收容于所述收容槽124內(nèi);并在LED13底部及周圍形成封裝膠體14;還在所述第二導(dǎo)電塊112的遠(yuǎn)離所述收容槽124的表面焊接驅(qū)動(dòng)組件15及靜電保護(hù)組件16,并在所述第一導(dǎo)電塊111的遠(yuǎn)離所述收容槽124表面形成錫球17,從而得到所述LED封裝結(jié)構(gòu)100。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明實(shí)施例的LED封裝結(jié)構(gòu)100及制作方法中,通過(guò)在承載板20上增層之后再去除承載板20制得LED封裝結(jié)構(gòu)100,工藝 簡(jiǎn)單穩(wěn)定,且使收容槽內(nèi)的反射層與絕緣層相齊平,能有效降低LED封裝結(jié)構(gòu)的厚度;且在絕緣層12上形成收容槽,并在收容槽槽壁及槽底部分區(qū)域形成反射層,反射角大,反光性能好,從而使LED發(fā)光效能較高,并且收容槽為截面為梯形,更增大了反射面積,進(jìn)一步提高LED的發(fā)光效能;本案的據(jù)統(tǒng)計(jì),LED封裝結(jié)構(gòu)溫度每升高1℃,LED的發(fā)光強(qiáng)度度會(huì)相應(yīng)的減少1%左右,故,本案在導(dǎo)電圖案11中形成由散熱導(dǎo)電塊113組成的散熱通道,能夠有效散熱從而提高LED的發(fā)光效能,另外,該散熱通道為導(dǎo)電圖案11的一部分,不需要額外附加,不僅節(jié)約制作及材料成本,也能降低LED封裝結(jié)構(gòu)100的厚度;進(jìn)一步,本案采用EMC材料替代傳統(tǒng)的陶瓷材料及雙馬來(lái)酰亞胺-三嗪樹(shù)脂(簡(jiǎn)稱BT樹(shù)脂)材料作為絕緣層,還能降低材料成本。
可以理解的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出其它各種相應(yīng)的改變與變形,而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。