本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管的封裝方法，尤其是涉及一種紫外光發(fā)光二極管的封裝方法。

背景技術(shù)：

發(fā)光二極管(lightemittingdiode，led)是一種能發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件，并且具有節(jié)能、省電、高效率、反應(yīng)時間快、壽命周期時間長、且不含汞、具有環(huán)保效益等優(yōu)點，近年已被普遍應(yīng)用于照明。一般led封裝不僅要求能夠保護led芯片，而且還要透光等材料上的特殊要求、封裝方法與結(jié)構(gòu)。

一般封裝技術(shù)中，利用不透明圖案化基底，承載led芯片(chip)與電極，通過金屬導(dǎo)線將led芯片與電極電連接后，在不透明基底與芯片上，以透明材料覆蓋整個芯片、金屬導(dǎo)線、與不透明基底，固化后形成完成封裝。由于封裝必須使用透明材料，以利光線的射出，因此材料選擇有限。目前現(xiàn)有技術(shù)選用環(huán)氧樹脂或含苯環(huán)的純硅氧烷等高分子透明材料來進行封裝，但卻遇到許多材質(zhì)老化等問題。

環(huán)氧樹脂具有低成本、易加工及封裝后保護性佳等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于led封裝，但環(huán)氧樹脂的熱安定性不足，并且硬化后材料特性硬力過大，因此并不適用于高功率led芯片的封裝。而純硅氧烷材料雖具有佳的光熱安定性、易加工、封裝后保護性佳等優(yōu)點，但卻無法使用在短波段光源的封裝，如一般紫外光(波長小于420nm)，更尤其是波段365nm以下的led封裝。由于純硅氧烷材料所含的苯環(huán)在短波長光源的照射下容易導(dǎo)制材料老化、裂解，造成脆裂等劣化狀況，失去對led芯片的保護特性，導(dǎo)致led芯片在還能使用的狀況下，卻因為封裝結(jié)構(gòu)保護性不佳，而造成led芯片的受損，進而縮短led元件的使用壽命。

因此如何改善針對紫外光芯片的封裝結(jié)構(gòu)，避免材料劣化進而造成保護性下降等問題，成為本發(fā)明所探討的課題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種紫外光發(fā)光二極管的封裝方法，包含以下步驟：(s1)提供一承載片，該承載片連接有正負二電極；(s2)固定一紫外光芯片于承載片上，電連接二個電極；(s3)覆蓋透明熱固型含硅氧溶液于紫外光芯片；以及(s4)進行熱固化制作工藝。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述的透明熱固型含硅氧溶液為旋涂式玻璃(spin-onglass，sog)。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述的步驟(s3)包含以下步驟：(s3a)將透明熱固型含硅氧溶液注膠于承載片上，覆蓋紫外光芯片；(s3b)旋轉(zhuǎn)承載片，使透明熱固型含硅氧溶液平鋪于承載片，并完整覆蓋承載片、紫外光芯片與電極；以及(s3c)于300～600℃環(huán)境下進行該熱固化制作工藝，以干燥透明熱固型含硅氧溶液。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述的部分電極上覆蓋有絕緣層。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述的步驟(s3)包含以下步驟：(s3a’)將透明熱固型含硅氧溶液注膠于承載片上，覆蓋紫外光芯片；(s3b’)旋轉(zhuǎn)承載片，使透明熱固型含硅氧溶液完整覆蓋紫外光芯片以及未被絕緣層覆蓋的部分電極；以及(s3c’)于300～600℃環(huán)境下進行熱固化制作工藝，以干燥透明熱固型含硅氧溶液。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述的紫外光芯片包含芯片電極，芯片電極與電極直接接觸以電連接電極。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述的紫外光芯片以一金屬導(dǎo)線與電極電連接。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述的步驟(s3)包含以下步驟：(s3a”)將透明熱固型含硅氧溶液注膠于承載片上，覆蓋紫外光芯片；(s3b”)壓模使透明熱固型含硅氧溶液平鋪于承載片，并完整覆蓋承載片、紫外光芯片與電極；以及(s3c”)于300～600℃環(huán)境下進行熱固化制作工藝，以干燥透明熱固型含硅氧溶液。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述的電極上設(shè)有一凹杯結(jié)構(gòu)，環(huán)繞紫外光芯片。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述的凹杯結(jié)構(gòu)的上表面與內(nèi)側(cè)表面覆蓋有一絕緣層。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述的步驟(s3)包含以下步驟：(s3a)將透明熱固型含硅氧溶液注膠于承載片上，形成一弧面體覆蓋紫外光芯片與該凹杯結(jié)構(gòu)；以及(s3b)于300～600℃環(huán)境下進行熱固化制作工藝，以干燥弧面體。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述的步驟(s3)包含以下步驟：(s3a’)將透明熱固型含硅氧溶液注膠于承載片上，覆蓋紫外光芯片與該支架；(s3b’)旋轉(zhuǎn)承載片，使透明熱固型含硅氧溶液平鋪于承載片，并完整覆蓋承載片、紫外光芯片、電極與支架；以及(s3c’)于300～600℃環(huán)境下進行熱固化制作工藝，以干燥透明熱固型含硅氧溶液。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述的步驟(s3)包含以下步驟：(s3a”)將透明熱固型含硅氧溶液注膠于承載片上，覆蓋該紫外光芯片；(s3b”)壓模使該透明熱固型含硅氧溶液平鋪于承載片，并完整覆蓋承載片、紫外光芯片、電極與支架；以及(s3c”)于300～600℃環(huán)境下進行熱固化制作工藝，以干燥透明熱固型含硅氧溶液。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述的熱固化制作工藝于300～600℃環(huán)境下進行。

因此本發(fā)明能提供的發(fā)光二極管的封裝方法，可以適用于市場上所有常見波長的led芯片封裝，尤其對于波段365nm以下的uvled芯片的封裝，能解決現(xiàn)有制作工藝產(chǎn)品容易產(chǎn)生劣化的問題，達到更佳且更長期的保護，進而延長uvled的使用壽命。

附圖說明

為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉數(shù)個較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下：

圖1是依據(jù)本發(fā)明提供的紫外光發(fā)光二極管的封裝方法步驟流程示意圖；

圖2a-圖2e是依據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪制，一制作工藝步驟的結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖；

圖3是依據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪制的封裝結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖；

圖4是依據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪制，正裝芯片的封裝結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖；

圖5a-圖5d是依據(jù)本發(fā)明的一具有凹杯結(jié)構(gòu)的實施例所繪制，一制作 工藝步驟的結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖；

圖6是依據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪制的封裝結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖；以及

圖7是依據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪制，正裝芯片的封裝結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖。

符號說明

1：承載片

2：電極

3：絕緣層

4：紫外光芯片

5：透明熱固型含硅氧溶液

5’：耐uv硅氧保護結(jié)構(gòu)

6：金屬導(dǎo)線

7：凹杯結(jié)構(gòu)

s1-s4：步驟

具體實施方式

本發(fā)明是在提供一種紫外光發(fā)光二極管(uvled)的封裝方法，用以解決現(xiàn)有的封裝方法下所導(dǎo)致的劣化狀況，以改善對uvled長期使用后的保護性，尤其是針對波長365nm以下的uvled，能有效延長uvled使用壽命的功效。為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文以實施例配合所附附圖，做詳細說明。

為提供清楚說明，在此針對下述內(nèi)容的部分名詞進行定義。說明書中，使用「～」來表是的數(shù)值范圍是指包含「～」前后所記載的數(shù)值分別作為上限值與下限值；另外說明書中「溶液」在沒有其他限制條件的情況下是指液態(tài)溶液，并且依據(jù)一般化學(xué)定義，溶液包含溶質(zhì)與溶劑兩部分，溶質(zhì)可以為氣體、液體或固體，但溶劑必為液體。

如圖1所示為依據(jù)本發(fā)明提供的紫外光發(fā)光二極管的封裝方法，步驟(s1)提供承載片，該承載片連接有正負二個電極；步驟(s2)固定紫外光芯片于承載片上，電連接電極；步驟(s3)覆蓋透明熱固型含硅氧溶液于該紫外光芯片；以及步驟(s4)進行熱固化制作工藝。于本發(fā)明的一實施例中，熱固型含硅氧 溶液使用旋涂式玻璃(spin-onglass，sog)材料與適合的溶劑，如乙醇、酮類或/及酯類，形成均勻溶液。于本發(fā)明不同實施例中，步驟(s3)中的覆蓋方式可以是注膠(dispensing)，并選擇性配合旋轉(zhuǎn)涂布(spin)或模造(molding)的步驟來提高覆蓋的均勻性與平整度。

依據(jù)上述方法，以下提供本發(fā)明不同實施例以利說明，但并非用以限制本發(fā)明。本發(fā)明提供的封裝方式適用需要金屬導(dǎo)線的正裝芯片、不需金屬導(dǎo)線的倒裝封裝芯片(flipchip)、有凹杯結(jié)構(gòu)(cavity)、無凹杯結(jié)構(gòu)等各種類型的結(jié)構(gòu)。

圖2a-圖2e所示為依據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪制，不同制作工藝步驟的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。如圖2a所示，提供承載片1，承載片1連接有電極2，并且僅保留部分電極2外露，以用于與后續(xù)步驟中的芯片做電連接，其余部分以絕緣層3覆蓋，以保護并絕緣。本實施例中使用的承載片1為一般不透明基板。接著如圖2b所示，固定紫外光芯片4于承載片1上，并且電連接電極2，其紫外光芯片4放出的光波波段小于或等于365nm。本實施例中使用沒有芯片凹杯結(jié)構(gòu)的封裝結(jié)構(gòu)，并且使用不需要金屬導(dǎo)線的倒裝芯片，如圖2b所示，紫外光芯片4具有芯片電極(未繪示出)，并利用與電極2直接接觸的方式以電連接紫外光芯片4與電極2，其中電極2與芯片4之間可以利用金屬共晶(eutecticbonding)或是焊錫(soldering)的方式進行結(jié)合。接著將透明熱固型含硅氧溶液注膠于承載片1上，覆蓋紫外光芯片4，其中透明熱固型含硅氧溶液使用硅氧烷溶解于乙醇的液態(tài)sog溶液。此時由于注膠方式可能會造成透明熱固型含硅氧溶液集中于承載片1上的中央處(可覆蓋多個紫外光芯片4，圖2c僅為示意之用)，如圖2c所示，因此此實施例中接著利用旋轉(zhuǎn)方式，使透明熱固型含硅氧溶液平鋪于承載片1上，并完整覆蓋承載片1、紫外光芯片4與電極2，如圖2d所示。之后于300～600℃環(huán)境下進行熱固化制作工藝，以干燥透明熱固型含硅氧溶液，形成如圖2e所示的耐uv硅氧保護結(jié)構(gòu)5’。

于本發(fā)明一些實施例中，使用同上述說明的方法進行封裝，但由于注膠時所使用的透明熱固型含硅氧溶液量較少，因此形成如圖3所示的封裝結(jié)構(gòu)，透明熱固型含硅氧溶液順應(yīng)性地覆蓋于紫外光芯片4與暴露的部分電極2。值得注意的是，透明熱固型含硅氧溶液的量至少要使固化后的耐uv硅氧保護結(jié)構(gòu)5’能完整覆蓋紫外光芯片4與暴露的部分電極2，以達到所需的保護 效果。

于本發(fā)明其他實施例中，使用類似上述針對圖2a-圖2e說明的封裝方法，但不以旋轉(zhuǎn)方式來使透明熱固型含硅氧溶液，而以模造方式進行施壓，使透明熱固型含硅氧溶液5平鋪于承載片1上，并完整覆蓋承載片1、紫外光芯片4與電極，其結(jié)構(gòu)剖視圖同圖2a-圖2e，因此并未額外繪制。但值得注意的是，以模造方式進行必須注膠足夠量透明熱固型含硅氧溶液。另外，于本發(fā)明一些實施例中，熱固化制作工藝的溫度范圍可進一步控制在300～600℃之間。

于本發(fā)明其他實施例中，使用正裝芯片的結(jié)構(gòu)，并配合同上述說明的方法進行封裝，其封裝結(jié)構(gòu)如圖4所示，其中紫外光芯片4通過金屬導(dǎo)線6來與電極2電連接。在使用正裝芯片結(jié)構(gòu)的實施例中，透明熱固型含硅氧溶液5須完整覆蓋承載片1、紫外光芯片4、電極2與金屬導(dǎo)線6，以達到所需的保護效果。

圖5a-圖5d所示為依據(jù)本發(fā)明的另一實施例所繪制，不同制作工藝步驟的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖，為易于了解與簡化說明的考慮，相同功能的元件標號延用前述實施例的標號。如圖5a所示，提供承載片1，承載片1連接有電極2。電極2上設(shè)有凹杯結(jié)構(gòu)7，使部分電極2被凹杯結(jié)構(gòu)7覆蓋，并保留部分電極2外露，以用于與后續(xù)步驟中與紫外光芯片4做電連接，其中凹杯結(jié)構(gòu)7的材質(zhì)為陶瓷，并且形狀為環(huán)形，用以保護紫外光芯片4。接著如圖5b所示，使紫外光芯片4置于承載片1上、凹杯結(jié)構(gòu)7中，使凹杯結(jié)構(gòu)7環(huán)繞紫外光芯片4，并且使紫外光芯片4電連接電極2。而絕緣層3可選擇性覆蓋于凹杯結(jié)構(gòu)7上以增強保護，于本實施例中絕緣層3完整覆蓋凹杯結(jié)構(gòu)7的上表面與內(nèi)側(cè)表面，但本發(fā)明并不以此為限。于本發(fā)明其他實施例中，可以不使用絕緣層3、絕緣層3僅覆蓋凹杯結(jié)構(gòu)7上表面，或是絕緣層3完整覆蓋凹杯結(jié)構(gòu)7；又于本發(fā)明一些實施例中，絕緣層3可以選擇性加入反光材料，以達到更佳的出光效果。

本實施例中使用有芯片凹杯結(jié)構(gòu)7的封裝結(jié)構(gòu)，并且使用不需要金屬導(dǎo)線的倒裝芯片，如圖5b所示。本實施例使用的紫外光芯片4具有芯片電極(未繪示出)，并利用與電極2直接接觸的方式以電連接紫外光芯片4與電極2。接著將透明熱固型含硅氧溶液注膠于承載片1上，覆蓋紫外光芯片4。與前述沒有凹杯結(jié)構(gòu)7的實施例不同的是，前述實施例由于沒有凹杯結(jié)構(gòu)7，因 此注膠時會集中在整個承載片1的中央處或是某幾處，之后使用旋轉(zhuǎn)或模造的方式進行平均化；而由于本實施例中以具有凹杯結(jié)構(gòu)7所形成的分別的獨立凹槽(cavity)的結(jié)構(gòu)進行封裝，因此注膠會針對每個紫外光芯片4個別注入，形成如圖3c所示的透明熱固型含硅氧溶液5，形成弧面體覆蓋紫外光芯片4與凹杯結(jié)構(gòu)7，并且每個紫外光芯片4上方形成有個別對應(yīng)的弧面體透明熱固型含硅氧溶液5。之后于300～600℃環(huán)境下進行熱固化制作工藝，以干燥透明熱固型含硅氧溶液，形成如圖5d所示的耐uv硅氧保護結(jié)構(gòu)5’。

于本發(fā)明一些實施例中，使用類似上述說明的方法進行封裝，但于注膠形成圖5c所示的弧面體透明熱固型含硅氧溶液5后，先進行旋轉(zhuǎn)涂布，使透明熱固型含硅氧溶液5能平鋪于承載片1上，并完整覆蓋承載片1、紫外光芯片4、電極2、凹杯結(jié)構(gòu)7與絕緣層3，之后才進行熱固化制作工藝，形成如圖6所示的耐uv硅氧保護結(jié)構(gòu)5’。

于本發(fā)明其他實施例中，同樣使用類似上述說明圖5a-圖5c的方法進行封裝，但于注膠形成圖5c所示的弧面體透明熱固型含硅氧溶液5后，利用模造方式施壓使透明熱固型含硅氧溶液5能平鋪于承載片1上，并完整覆蓋承載片1、紫外光芯片4、電極2、凹杯結(jié)構(gòu)7與絕緣層3，之后才進行熱固化制作工藝，同樣可形成同圖6所示的耐uv硅氧保護結(jié)構(gòu)5’。此實施例雖然方法不同，但形成的結(jié)構(gòu)與圖6相同，因此不再額外繪制，僅延用圖6所示的結(jié)構(gòu)做示意之用。

于本發(fā)明其他實施例中，使用正裝芯片的結(jié)構(gòu)，并配合同上述說明的方法，使用具有凹杯結(jié)構(gòu)7的結(jié)構(gòu)進行封裝，其封裝結(jié)構(gòu)如圖7所示，其中紫外光芯片4的一芯片電極通過至少一條金屬導(dǎo)線6來與電極2電連接，同時紫外光芯片4的另一芯片電極直接與另一電極2接觸以電性導(dǎo)通。在使用正裝芯片結(jié)構(gòu)的實施例中，透明熱固型含硅氧溶液5須完整覆蓋承載片1、紫外光芯片4、電極2與金屬導(dǎo)線6，以達到所需的保護效果。

本發(fā)明提供上述實施例僅用以說明，并非限制本發(fā)明。本發(fā)明提供的封裝方法可以適用于市場上所有常見波長的led芯片封裝，尤其對于波段365nm以下的uvled芯片的封裝，能解決現(xiàn)有制作工藝產(chǎn)品容易產(chǎn)生劣化的問題，達到更佳的且更長期的保護，進而延長uvled的使用壽命。

雖然已結(jié)合以上實施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明。任何該領(lǐng)域中熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更 動與潤飾。因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準。