固態發光元件，固態發光器件及固態發光元件的製造方法
2023-09-22 05:59:35 3
專利名稱：固態發光元件，固態發光器件及固態發光元件的製造方法
技術領域：
本發明涉及光學領域，尤其涉及一種固態發光元件，使用該固態發光元件的固態發光器 件及該固態發光元件的製造方法。
背景技術：
目前，發光二極體(Light Emitting Diode, LED)作為一種固態發光元件，因其具高亮 度、長使用壽命、廣色域(Wide Color Gamut)等特性而被廣泛應用於多種領域之中。
傳統的發光二極體組件一般包括一個發光二極體及一用於插設所述發光二極體的固持座
所述發光二極體包括一基座、 一透明封裝體、 一個發光二極體晶片、及一對極性相反的 電極。所述基座與透明封裝體共同圍成一收容腔。所述發光二極體晶片設於基座上並位於該 收容腔內，且與所述電極的第一端部電性連接。所述電極的第二端部貫穿基座並插設於固持 座內，與固持座內的一對供電電極電性連接以實現發光二極體晶片與供電電極之間的電性連 接。
上述發光二極體組件的組裝過程中，由於其發光二極體的兩個電極有正負極性之區分， 因此操作人員在組裝該發光二極體組件時需增加電極極性判別時間，導致人工成本較高。
發明內容
有鑑於此，有必要提供一種可快速判別正負極的固態發光元件、 一種採用該固態發光元 件的固態發光器件，以及一種該固態發光元件的製造方法。
一種固態發光元件，包括封裝體、發光晶片、以及第一及第二電極，所述發光晶片封裝 於封裝體內，所述第一及第二電極分別具有封裝於封裝體內且與發光晶片電性連接的第一端 部以及暴露於封裝體外的第二端部，所述第一及第二電極其中之一的第二端部設有凸塊，使 所述第一及第二電極具有不同的外形。
一種固態發光器件，其包括一個固態發光元件及一個固持座，所述固態發光元件包括封 裝體、發光晶片、以及第一及第二電極，所述發光晶片封裝於封裝體內，所述第一及第二電 極具有封裝於封裝體內且與發光晶片電性連接的第一端部、以及暴露於封裝體外且插設於固 持座內的第二端部，所述固持座包括本體、位於本體內且分別與所述第一及第二電極相對應 的第一及第二容置孔、以及與所述第一及第二電極電性連接的供電電極，所述第一及第二電極其中之一的第二端部設有可區分所述第一及第二電極的凸塊，所述固持座的本體上設有與 所述凸塊相對應凹槽。
一種固態發光元件的製造方法，包括提供若干個導線架，每一個導線架包括第一及第 二電極，所述各導線架的第一及第二電極藉由一根連接杆連接成一個整體，所述連接杆包括 位於單個導線架的第一及第二電極之間的第一桿部、以及位於相鄰導線架的第一及第二電極 之間的第二桿部；將發光晶片固定至所述導線架上；打線，使所述發光晶片分別與對應導線 架的第一及第二電極電性連接；將所述發光晶片、以及第一及第二電極的與發光晶片相連的 端部封裝至封裝體內；部分切除所述連接杆，保留第一桿部或第二桿部中與第一或第二電極 相連的一部分連接杆，在所述第一及第二電極其中之一上形成凸塊，使第一及第二電極具有 不同的外形，得到所述固態發光元件。
所述固態發光元件中，由於凸塊的設置，使得所述固態發光元件的第一及第二電極具有 不同的外形，從而使得該固態發光元件的第一及第二電極可被快速地分別出來，進一步地， 由於所述固態發光器件的固持座上設有對應所述凸塊的凹槽，使得所述凸塊只能夠被安裝在 對應的凹槽內，可防止由於無法分辨第一及第二電極的極性而產生的誤裝現象。
圖l是本發明發光二極體組件的分解示意圖。
圖2是本發明發光二極體組件的組裝示意圖。
圖3是本發明發光二極體組件中固持座的俯視圖。
圖4是用於製造發光二極體的一導線架模組的示意圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖對本發明實施例作進一步的詳細說明。
本發明提供一種具有發光晶片的固態發光元件，以及具有該固態發光元件的固態發光器 件。該固態發光元件可為半導體發光二極體(light emitting diode, LED)、有機發光二極 管(organic light emitting diode, 0LED)等，相應地，該固態發光器件可為發光二極體組 件、有機發光二極體組件等。
下面以發光二極體組件為例對該固態發光器件進行說明。
圖1及圖2所示為一種發光二極體組件10，其包括 一個發光二極體12及一個固持座14。 所述發光二極體12包括封裝體122、發光二極體晶片124、以及第一及第二電極125、
126。
所述封裝體122由環氧樹脂等透明塑料製成。所述第一及第二電極125、 126由銅、鐵或金屬合金等導電材料製成。其中，第一電極125的上端形成一碗杯127，該碗杯127與第一電 極125—體成型，所述發光二極體晶片124設於該碗杯127內，可藉由銀膠128固定至該碗杯 127的底部，並與發光二極體晶片124—起藉由注塑成型的方式被封裝至封裝體122內。所述 第一及第二電極125、 126的第一端部125a、 126a埋設於封裝體122內，且分別通過打線連接 的方式與發光二極體12電性連接。所述第一及第二電極125、 126的第二端部125b、 126b暴露 於封裝體122的外部，並延伸至所述固持座14內。
進一步地，為減少判別第一及第二電極125、 126的極性的時間，所述第一電極125在位 於封裝體122下方且靠近封裝體122的位置設有一凸塊125c，所述凸塊125c由第一電極125向 第二電極126凸伸且與第一電極125—體成型，該凸塊125c沿第一電極125的橫向的截面為矩 形，即該凸塊125c的橫截面為矩形。
所述固持座14包括一個本體142、 一個扣環143、第一及第二容置孔145、 146、以及一對 供電電極147。
所述扣環143為一個裝設於固持座14的本體142的上部的軟管扣環，由塑料、橡膠等彈性 材料製成。可以理解地，所述扣環143也可以與固持座14的本體142—體成型，由固持座14的 本體142的上端向上延伸形成。該扣環143的外表面的上部向內凹陷，從而在扣環143的內表 面的上部形成一環狀的凸部143a，該凸部143a的直徑小於扣環143的內表面的下端的直徑。 可以理解地，該凸部143a可設於扣環143的下部或扣環143的中部。
請一併參閱圖3，所述第一及第二容置孔145、 146設置在本體142上，其分別對應發光二 極管12的第一及第二電極125、 126，用以容置所述第一及第二電極125、 126的第二端部 125b、 126b。其中，第一容置孔145的上端還設有一個與第一電極125的凸塊125c相對應的凹 槽145a (如圖2所示)，所述凹槽145a的深度不小於凸塊125c的高度，且所述凹槽145a的橫 截面的形狀與第一電極125的凸部143a的橫截面的形狀大致相同。優選的，該凹槽145a的橫 截面尺寸應略小於第一電極125的凸部143a的橫截面尺寸，使第一電極125的凸部143a可藉由 緊配合的方式收容於凹槽145a內。
所述供電電極147包括兩個夾持件147a，以及與該兩個夾持件147a分別電性連接的電源 線147b;該供電電極147經由部分暴露於本體142之外的電源線147b與外部電源相連以向發光 二極體12供電。該兩個夾持件147a均可產生一彈性夾持力，用以固持並電性連接分別插設於 所述第一及第二容置孔145、 146內的發光二極體12的第一及第二電極125、 126。該供電電極 147埋設於本體142內，所述供電電極147的夾持件147a的一部分分別延伸至所述第一及第二 容置孔145、 146內，而其它部分則埋設於本體142內。可以理解的是，該兩個夾持件147a也可全部嵌設於所述第一及第二容置孔145、 146內，其同樣可實現固持並電性連接插設於所述 第一及第二容置孔145、 146內的第一及第二電極125、 126的目的。
該發光二極體組件10的組裝過程中，首先，將該發光二極體12置於所述固持座14的扣環 143上，同時使該發光二極體12的第一及第二電極125、 126的一部分分別收容於所述固持座 14的第一及第二容置孔145、 146內；其次，按壓所述發光二極體12，使該發光二極體12沿固 持座14的扣環143向下滑動，直至該發光二極體12的封裝體122的下表面與所述固持座14的本 體142的上表面相接觸。此時，發光二極體12的第一電極125的凸塊125c剛好收容於固持座 14的凹槽145a內；發光二極體12的第一電極125的第二端部125b與第二電極126的第二端部 126b剛好在供電電極147的夾持件147a的彈性夾持力的作用下被固持於固持座14的第一及第 二容置孔145、 146內，而該發光二極體12的發光二極體晶片124則位於扣環143的最上端的上 方，以防止固持座14的扣環143遮擋發光二極體晶片124所發出的光。
在該發光二極體12沿固持座14的扣環143向下滑動的過程中，該發光二極體12的封裝體 122的外表面擠壓該固持座14的凸部143a發生彈性變形而向外擴張，產生一沿徑向的彈性變 形力向內壓緊該發光二極體12的封裝體122，防止該發光二極體12由固持座14中脫落。該施 加於封裝體122上的彈性壓緊力配合固持座14的供電電極147對所述第一及第二電極125、 126的彈性夾持力、以及所述固持座14的凹槽145a與第一電極125的凸塊125c之間的緊配合力 ，將發光二極體12牢牢的裝設於固持座14上，防止發光二極體12由固持座14中脫落。另外， 由於所述固持座14的扣環143與發光二極體12的封裝體122的外表面緊密貼合，可防止外部的 水汽進入該固持座14，與第一及第二電極125、 126接觸而損壞第一及第二電極125、 126。
上述發光二極體組件10中，由於凸塊125c的設置，使得所述發光二極體12的第一及第二 電極125、 126具有不同的外形，從而使得該發光二極體12的第一及第二電極125、 126可被快 速地分別出來，進一步地，由於所述發光二極體組件10的固持座14上設有對應所述凸塊 125c的凹槽145a，使得所述凸塊125c只能夠被安裝在對應的凹槽145a內，可防止由於無法分 辨第一及第二電極125、 126的極性而產生的誤裝現象。
本實施例中，凸塊125c由所述第一電極125處向第二電極126凸伸。可以理解地，該凸塊 125c也可沿其他方向延伸，如由第一電極125處沿背離第二電極126的方向延伸，或由第一電 極125處沿與第一及第二電極125、 126的連線呈一定夾角的方向延伸。該凸塊125c的橫截面 的形狀不限於本實施例所示的矩形，其也可以為其他形狀，如圓形、半圓形、三角形、星形 、正多邊形以及不規則形狀。當然，所述凸塊125c的數量也不限於一個，其也可設置為多個 凸塊125c。而且，所述凸塊125c也不限於僅設置在第一電極125上，其也可設置在第二電極126上，從而使第一及第二電極125、 126具有不同的外形，以達到判別第一及第二電極125、 126的極性的目的。
本發明還提供一種固態發光元件的製造方法，下面參照如圖4，以圖1及圖2中所示的發 光二極體12的製造方法為例對該固態發光元件的製造方法進行說明。 所述發光二極體12的製造方法包括
提供一導線架模組20，該導線架模組20上設有若干個導線架22，各導線架22均包括一碗 杯127、與該碗杯127—體相連的第一電極125、以及與所述第一電極125相對且與所述碗杯 127相分離的第二電極126，所述第二電極126與第一電極125相互平行且間隔一定距離，所述 若干個導線架22藉由垂直於所述第一及第二電極125、 126且與所述第一及第二電極125、 126的第二端部125b、 126b相連的第一連接杆24，以及平行於所述第一連接杆24且與所述第 一及第二電極125、 126底端相連的第二連接杆26連接成一個整體，構成所述導線架模組20。 其中，第一連接杆24包括位於單個導線架22的第一及第二電極125、 126之間的第一桿部24a 、以及位於相鄰導線架22的第一及第二電極125、 126之間的第二桿部24b;
固晶，將若干個發光二極體晶片124藉由銀膠128分別固定至所述若干個導線架22的碗杯 127的底部；
打線，使所述若干個發光二極體12分別與對應的第一及第二電極125、 126電性連接； 封裝，將所述碗杯127、發光二極體晶片124、以及第一及第二電極125、 126的第一端部
即第一及第二電極125、 126的位於第一連接杆24上方的部分藉由注塑成型的方式封裝至若干
個封裝體122內；
切除，完全切除第一連接杆24的各第二桿部24b，並部分切除第一連接杆24的各第一桿 部24a，保留各第一桿部24a的與第一電極125相連的一部分連接杆，同時切斷各第一及第二 電極125、 126與第二連接杆26之間的連接，使第二連接杆26由所述導線架模組20上脫離，並 得到相互分離的若干個發光二極體12。
可以理解地，切除的步驟中，也可以保留各第一桿部24a的與第二電極126相連的一部分 連接杆。另外，也可以完全切除第一連接杆24的各第一桿部24a，而部分切除各第一連接杆 24的各第二桿部24b，保留第二桿部24b與第一電極125或第二電極126相連的一部分。
另外，本領域技術人員還可於本發明精神內做其它變化，如固持座的結構，發光二極體 組件的電性連接方式等以用於本發明等設計，只要其不偏離本發明的技術效果均可。這些依 據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
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權利要求
權利要求1一種固態發光元件，包括封裝體、發光晶片、以及第一及第二電極，所述發光晶片封裝於封裝體內，所述第一及第二電極分別具有封裝於封裝體內且與發光晶片電性連接的第一端部以及暴露於封裝體外的第二端部，其特徵在於所述第一及第二電極其中之一的第二端部設有凸塊，使所述第一及第二電極具有不同的外形。
2. 如權利要求l所述的固態發光元件，其特徵在於，所述凸塊的橫截 面形狀選自矩形、圓形、半圓形、三角形、星形和正多邊形。
3. 如權利要求l所述的固態發光元件，其特徵在於，所述凸塊由第一電極朝向或背離第二電極延伸。
4. 一種固態發光器件，其包括一個固態發光元件及一個固持座，所 述固態發光元件包括封裝體、發光晶片、以及第一及第二電極，所述發光晶片封裝於封裝體 內，所述第一及第二電極具有封裝於封裝體內且與發光晶片電性連接的第一端部、以及暴露 於封裝體外且插設於固持座內的第二端部，所述固持座包括本體、位於本體內且分別與所述 第一及第二電極相對應的第一及第二容置孔、以及與所述第一及第二電極電性連接的供電電 極，其特徵在於所述第一及第二電極其中之一的第二端部設有可區分所述第一及第二電極 的凸塊，所述固持座的本體上設有與所述凸塊相對應凹槽。
5. 如權利要求4所述的固態發光器件，其特徵在於，所述凸塊的橫截面形狀選自矩形、圓形、半圓形、三角形、星形和正多邊形。
6. 如權利要求4所述的固態發光器件，其特徵在於，所述凸塊由第一 電極朝向或背離第二電極延伸。
7. 如權利要求4至6中任一項所述的固態發光器件，其特徵在於，所 述固持座的本體上設有一個扣環，所述扣環的內部設有至少一分布於一圓周上的凸部，所述 凸部所在的圓周的直徑小於發光二級管上與所述凸部相對應的卡合部分的外徑。
8. 如權利要求4所述的固態發光器件，其特徵在於，所述供電電極包 括具彈性夾持力的第一夾持件、第二夾持件及與第一及第二夾持件電性連接的電源線，所述第一夾持件及第二夾持件的至少一部分分別位於所述第一容置孔及第二容置孔內，所述固態 發光元件的第一及第二電極的第二端部插設在對應的第一及第二容置孔內且與對應的第一及 第二夾持件形成電性連接。
9. 一種固態發光元件的製造方法，包括提供若干個導線架，每一個導線架包括第一及第二電極，所述各導線架的第一及第二 電極藉由一根連接杆連接成一個整體，所述連接杆包括位於單個導線架的第一及第二電極之 間的第一桿部、以及位於相鄰導線架的第一及第二電極之間的第二桿部；將發光晶片固定至所述導線架上；打線，使所述發光晶片分別與對應導線架的第一及第二電極電性連接； 將所述發光晶片、以及第一及第二電極的與發光晶片相連的端部封裝至封裝體內； 部分切除所述連接杆，保留第一桿部或第二桿部中與第一或第二電極相連的一部分連接杆，在所述第一及第二電極其中之一上形成凸塊，使第一及第二電極具有不同的外形，得到所述固態發光元件。
10. 如權利要求9所述的固態發光元件的製造方法，其特徵在於，所述部分切除連接杆的過程包括部分切除第一桿部的與第一或第二電極相連的一部分連接杆和完全切除第二桿部。
11. 如權利要求9所述的固態發光元件的製造方法，其特徵在於，所 述部分切除連接杆的過程包括部分切除第二桿部的與第一或第二電極相連的一部分連接杆和 完全切除第一桿部。
全文摘要
一種固態發光器件，其包括固態發光元件及固持座，所述固態發光元件包括封裝體、發光晶片、及第一與第二電極，所述發光晶片封裝於封裝體內，所述第一及第二電極具有封裝於封裝體內且與發光晶片電性連接的第一端部、以及暴露於封裝體外且插設於固持座內的第二端部，所述固持座包括本體、位於本體內且分別與所述第一及第二電極相對應的第一及第二容置孔、及與所述第一及第二電極電性連接的供電電極，所述第一及第二電極其中之一的第二端部設有可區分所述第一及第二電極的凸塊，所述固持座的本體上設有與所述凸塊相對應凹槽，所述凸塊藉由部分切除導線架上位於第一及第二電極之間的部分而獲得。所述凸塊的設置利於快速地辨別第一及第二電極的極性。
文檔編號H01L33/62GK101459212SQ200710202988
公開日2009年6月17日 申請日期2007年12月11日 優先權日2007年12月11日
發明者江文章 申請人:富士邁半導體精密工業(上海)有限公司;沛鑫半導體工業股份有限公司