發光二極體覆晶封裝結構的製作方法
2023-06-09 08:15:06
專利名稱：發光二極體覆晶封裝結構的製作方法
技術領域：
本發明是有關於一種封裝結構，且特別是有關於一種發光二極體覆晶封裝結構。
背景技術：
隨著半導體技術的發展，各種半導體光源不斷推陳出新。舉例來說，發光二極體通過電子與電洞在其內結合而產生電致發光效應。發光二極體的光線的波長與其所採用的半導體材料種類與慘雜物有關。發光~■極管具有效率聞、壽命長、不易破損、開關速度聞、聞可靠性等優點，使得發光二極體已經廣泛應用於各式電子產品。發光二極體可以通過封裝工藝形成一封裝結構，以避免發光二極體受潮或受到微粒子的汙染。在發光二極體封裝結構的發展過程中，研究人員不斷在提升發光二極體設置於封裝結構內的精準度，以提供良好的發光效率。
發明內容
本發明一實施例提供一種發光二極體覆晶封裝結構，其利用溝槽的設計，使得發光二極體模塊可以精準地設置於封裝結構內的特定位置上。根據本發明一實施例的發光二極體覆晶封裝結構包括一導電支架、一接合材料、一封膠材料及一發光二極體模塊。導電支架具有至少一覆晶區及至少一溝槽。導電支架包括至少一第一電極片及至少一第二電極片。一貫穿槽設置於第一電極片及第二電極片之間。溝槽環繞覆晶區。溝槽及貫穿槽的一部份共同形成一矩形環狀區域。接合材料設置於導電支架的覆晶區上。封膠材料設置於凹槽內，以限制接合材料的流動範圍。發光二極體模塊位於覆晶區，並設置於接合材料上。根據本發明一實施例的發光二極體覆晶封裝結構包括、一導電支架、一封膠材料及一發光二極體模塊。導電支架具有至少一溝槽。導電支架包括至少一第一電極片及至少一第二電極片。一貫穿槽設置於第一電極片及第二電極片之間。溝槽延伸於第一電極片及第二電極片。溝槽及貫穿槽的一部份共同形成一矩形環狀區域。封膠材料包覆部份導電支架並填入溝槽及貫穿槽。發光二極體模塊覆晶接合於導電支架，並且發光二極體模塊位於矩形環狀區域內。為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合附圖，作詳細說明如下
圖I繪示本發明一實施例的發光二極體覆晶封裝結構的示意圖。圖2繪示圖I的發光二極體覆晶封裝結構的導電支架的示意圖。圖3繪示圖I的發光二極體覆晶封裝結構的部分透視圖。圖4繪示另一實施例的發光二極體覆晶封裝結構的示意圖。圖5繪示圖4的發光二極體覆晶封裝結構的部分透視圖。
圖6繪示根據本發明另一實施例的發光二極體覆晶封裝模塊的示意圖。圖7繪示圖6的發光二極體覆晶封裝模塊的立體透視圖。主要元件符號說明100、200、300 :發光二極體覆晶封裝結構110、210、310、410 :導電支架111、311、411 :第一電極片112、312、412 :第二電極片113、213、313、413 :覆晶區 114、214、314 :溝槽115:貫穿槽120 :接合材料130,230,330 :封膠材料132 :透明封膠材料140、340、440 :發光二極體模塊150、250、350 :凹杯結構151、251、351 :開口215、315:凹槽通道Dl :距離Hl :深度H2:厚度Wl :寬度
具體實施例方式以下提出實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本發明欲保護的範圍。此外，實施例中的圖式省略部份元件，以清楚顯示本發明的技術特點。請參照圖1，其繪示本發明一實施例的種發光二極體覆晶封裝結構100的示意圖。發光二極體覆晶封裝結構100主要包括一導電支架110、一接合材料120、一封膠材料130、一透明封膠材料132及一發光二極體模塊140。為了方便說明，圖I的透明封膠材料132以透視的方式繪示。圖2繪示圖I的導電支架110，其具有至少一覆晶區113及至少一溝槽114。覆晶區113用以設置發光二極體模塊140 (參見圖I)。覆晶區113的形狀可以近似於發光二極體模塊140 (繪示於圖I)的形狀。導電支架110包括一第一電極片111及一第二電極片112。第一電極片111及第二電極片112例如是分別耦接於發光二極體模塊140的陽極及陰極；或者第一電極片111及第二電極片112例如是分別耦接於發光二極體模塊140的陰極及陽極。一貫穿槽115設置於第一電極片111及第二電極片112之間。溝槽114延伸於第一電極片111及第二電極片112，並且環繞覆晶區113。溝槽114及貫穿槽115的一部份共同形成一矩形環狀區域。導電支架110的材質例如是銅(Cu)、鐵(Fe)、鎳(Ni)及其組合。導電支架110下表面裸露於封裝結構100底部用以與外部電性連接。封膠材料130包覆部份導電支架110，並填入溝槽114及貫穿槽115。填入貫穿槽115的封膠材料130使第一電極片111電性絕緣於第二電極片112。封膠材料130用以保護導電支架110，以避免導電支架110受潮或受到微粒子影響。封膠材料130例如是環氧樹月旨(epoxy)有機娃樹脂(sillicone resin)或聚氨酉旨(polyurethane)。如圖I所示，接合材料120設置於導電支架110的覆晶區113 (繪示於圖2)上。接合材料120被發光二極體模塊140所遮蔽，故以虛線表示。接合材料120為含錫合金焊料，其在未焊接前一般添加有助焊劑而形成膏狀。發光二極體模塊140用以發出光線，例如是至少一個發光二極體晶片的封裝模塊或者是發光二極體晶片的裸晶片。發光二極體模塊140經由接合材料120固設於導電支架110的覆晶區113 (繪示於圖2)。在回焊(reflow)過程中，設置於凹槽114內的封膠材料130 (繪示於圖I)不會與接合材料120接合，而限制了接合材料120的流動範圍。因此，發光二極體模塊140在回焊後，可以正確地設置在覆晶區113 (繪示於圖2)內，而不會隨著接合材料120任意偏移。相對地，如果於導電支架110未設置環繞覆晶區113的溝槽114，當進行回焊(reflow)步驟時,接合材料120可能會由覆晶區113向外流動,而導致發光二極體模塊140偏離預設位置。 請參照圖2，在本實施例中，溝槽114與覆晶區113的距離Dl大於50微米(micron)，溝槽114的寬度Wl實質上為0. 2毫米(mm)，溝槽114的深度Hl實質上為1/2倍導電支架110的厚度H2。此外，如圖3所示，本實施例的發光二極體覆晶封裝結構100更包括一凹杯結構150(以虛線表不)。凹杯結構150設置於導電支架110上。凹杯結構150具有一開口 151。凹杯結構150可以避免發光二極體140直接受到撞擊，並可提供適當的光學折射或反射路徑。發光二極體模塊140設置於開口 151處。凹杯結構150與設置於溝槽114的封膠材料130 (繪示於圖I)可以是一體成型。透明封膠材料132填滿凹杯結構150並包覆發光二極體模塊140以避免導電支架110及發光二極體模塊140受潮或受到微粒子影響。為了清楚繪示出溝槽114，圖3省略了填充於溝槽114內的封膠材料130。如圖3所示，溝槽114為一矩形結構且凹杯結構150重迭於部份的溝槽114。如此一來，溝槽114與凹杯結構150的重迭部份能夠作為適當的模流通道；此外，凹杯結構150與溝槽114的重迭部份也能夠提升凹杯結構150與導電支架110的結合力。請參照圖4，其繪示另一實施例的發光二極體覆晶封裝結構200的示意圖。在覆晶區213的面積遠小於凹杯結構250的開口 251的情況下，溝槽214不會重迭於凹杯結構250。因此，封裝結構200的導電支架另包括至少一凹槽通道215(參見圖5)連接於溝槽214的一角落。請參照圖5，其繪示圖4的發光二極體覆晶封裝結構200的透視圖。為了清楚在圖5繪示出溝槽214及凹槽通道215，故在圖5省略了填充於溝槽214內的封膠材料230 (繪示於圖4)。雖然凹杯結構250沒有重迭於溝槽214，但凹槽通道215至少有部分與凹杯結構250重迭。如此一來，凹槽通道215能夠作為適當的模流通道；此外，凹槽通道215也能夠提升凹杯結構250與導電支架210的結合力。請參照圖6，其繪示根據本發明另一實施例的發光二極體覆晶封裝模塊300的示意圖。在此實施例中，封裝模塊300包含兩個發光二極體模塊340分別設置於兩個覆晶區313 上。圖7繪示圖6的發光二極體覆晶封裝模塊300的立體透視圖。為了清楚在圖7繪示出溝槽314，故在圖7省略了填充於溝槽314內的封膠材料330 (繪示於圖6)。兩個發光二極體模塊340分別電性連接於第一電極片311及第二電極片312,以形成一併聯結構。凹杯結構350的開口 351可以容納兩個發光二極體模塊340，使得兩個發光二極體模塊340的光線都能夠通過凹杯結構350進行折射或反射。導電支架310包括一溝槽314及一凹槽通道315，凹槽通道315連通溝槽314。雖然凹杯結構350部分重迭於溝槽314，但凹槽通道315可進一步提供額外的模流通道；此夕卜，凹槽通道315也能夠提升凹杯結構350與導電支架310的結合力。依此類推，發光二極體的數量及覆晶區的數量可以是兩個、三個、甚至是四個以上。第一電極片及第二電極片的數量也可以是兩個、甚至是兩個以上。在各種實施例中，各 個覆晶區皆可以被凹槽所環繞。綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發明的保護範圍當視權利要求書所界定者為準。
權利要求
1.一種發光二極體覆晶封裝結構，包括 一導電支架，具有至少一覆晶區及至少一溝槽，該導電支架包括 至少一第一電極片 '及 至少一第二電極片，一貫穿槽設置於該第一電極片及該第二電極片之間，該溝槽環繞該覆晶區； 一接合材料，設置於該導電支架的該覆晶區上； 一封膠材料，設置於該凹槽內，以限制該接合材料的流動範圍；以及 一發光二極體模塊，位於該覆晶區，並設置於該接合材料上。
2.如權利要求I所述的發光二極體覆晶封裝結構，其中該發光二極體模塊為至少一發光二極體晶片的封裝模塊或一發光二極體晶片。
3.如權利要求I所述的發光二極體覆晶封裝結構，其中該溝槽與該覆晶區的距離大於50微米。
4.如權利要求I所述的發光二極體覆晶封裝結構，其中該溝槽的寬度實質上為O.2毫米。
5.如權利要求I所述的發光二極體覆晶封裝結構，其中該溝槽的深度實質上為1/2倍該導電支架的厚度。
6.如權利要求I所述的發光二極體覆晶封裝結構，更包括 一凹杯結構，設置於該導電支架上，該凹杯結構具有一開口，該發光二極體模塊設置於該開口處。
7.如權利要求6所述的發光二極體覆晶封裝結構，其中該溝槽為一矩形結構，該凹杯結構重迭於部份的該溝槽。
8.如權利要求6所述的發光二極體覆晶封裝結構，其中該導電支架另包括一凹槽通道，該凹槽通道連通該溝槽，該凹槽通道至少有部分與該凹杯結構重迭。
9.如權利要求I所述的發光二極體覆晶封裝結構，其中該至少一發光二極體模塊的數量為兩個，該些發光二極體模塊皆電性連接於該第一電極片及該第二電極片。
10.一種發光二極體覆晶封裝結構，包括 一導電支架，具有至少一溝槽，該導電支架包括 至少一第一電極片 '及 至少一第二電極片，一貫穿槽設置於該第一電極片及該第二電極片之間，該溝槽延伸於該第一電極片及該第二電極片，該溝槽及該貫穿槽的一部份共同形成一矩形環狀區域；一封膠材料，包覆部份該導電支架並填入該溝槽及該貫穿槽；以及一發光二極體模塊，覆晶接合於該導電支架，並且該發光二極體模塊位於該矩形環狀區域內。
全文摘要
一種發光二極體覆晶封裝結構。發光二極體覆晶封裝結構包括一導電支架、一接合材料、一封膠材料及一發光二極體模塊。導電支架具有至少一覆晶區及至少一溝槽。導電支架包括至少一第一電極片及至少一第二電極片。一貫穿槽設置於第一電極片及第二電極片之間。溝槽環繞覆晶區。溝槽及貫穿槽的一部分共同形成一矩形環狀區域。接合材料設置於導電支架的覆晶區上。封膠材料設置於凹槽內，以限制接合材料的流動範圍。發光二極體模塊位於覆晶區，並設置於接合材料上。
文檔編號H01L33/48GK102832315SQ201210137850
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月7日 優先權日2012年5月7日
發明者詹勳偉, 陳盈仲 申請人:日月光半導體製造股份有限公司