發光二極體封裝模塊的製作方法

2023-05-14 03:52:41

專利名稱：發光二極體封裝模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於一種發光二極體封裝模塊，尤指一種用以提高出光強度及照明範圍的圖案組合式發光二極體封裝模塊。
背景技術：
自60年代起，發光二極體(Light Emitting Diode, LED)的耗電量低及長效性的發光等優勢，已逐漸取代日常生活中用來照明或各種電器設備的指示燈或光源等用途。更有甚者，發光二極體朝向多色彩及高亮度的發展，已應用在大型戶外顯示廣告牌或交通號誌，顯示其可應用的領域十分廣泛。近年來，由於發光二極體的發光效率獲得大幅提升，發光二極體已逐漸用以取代白熾燈而作為一標準照明設備。然而，已知發光二極體並不如白熾燈般，具有360度的出光角度，發光二極體的出光強度是隨著出光角度而逐漸降低。常見用於顯示器的發光二極體為了克服出光強度隨出光角度變化的問題，通常是以反射層等技術，調整發光二極體的光線均一地朝向出光面。反的，當發光二極體用於照明設備時，則希望其出光角度能儘可能的擴大，以增加其照明範圍，但如同上述，已知發光二極體的出光強度有隨出光角度降低的問題，因此，已有許多技術嘗試以排列多個發光二極體晶片方式提高發光二極體的照明範圍。但因受限於發光二極體晶片間的導線連接方式，所使用的封裝樹脂通常必須一次性地將該發光二極體數組封裝完成，以避免封裝樹脂損毀連接發光二極體晶片間的導線。然而，發光二極體的出光強度及出光角度亦相關於封裝樹脂的結構，當封裝樹脂的結構越平坦，越不利於提高發光二極體的照明範圍，據此，發展一發光二極體封裝模塊，其能有效提高發光二極體的照明範圍，是有其必要的。

實用新型內容本實用新型的主要目的是在提供一種發光二極體封裝模塊，其是獨立封裝每一發光二極體晶片，從而優化該發光二極體封裝模塊的發光效率及照明範圍。為達成上述目的，本實用新型是提供一種發光二極體封裝模塊，包括:一電路載板；多個發光二極體晶片，其設置於該電路載板上；以及多個封裝樹脂，其設置於所述發光二極體晶片上，其中，每一發光二極體晶片通過每一封裝樹脂以各自獨立封裝於該電路載板上。於上述本實用新型的發光二極體封裝模塊中，該電路載板可包含一絕緣層、以及一電路基板，其中，該電路基板的材質並無特別限制，舉例而言，於本實用新型的一態樣中，其是為一金屬板、一陶瓷板或一矽基板:同樣地，該絕緣層的材質亦並無特別限制，只要可達到絕緣功效，皆可使用，舉例而言，於本實用新型的一態樣中，其是選自由類鑽碳、氧化鋁、陶瓷、以及含鑽石的環氧樹脂所組群組的至少一者。如前所述，已知發光二極體封裝模塊往往因連接所包含的發光二極體晶片間的導線，而必須將所有發光二極體晶片進行一次性封裝，故所製得的發光二極體封裝模塊的照明範圍即因封裝樹脂結構過於平坦而受到局限。然而，於本實用新型的發光二極體封裝模塊中，因所述發光二極體晶片是以一導線相互連接，且該導線是埋設於該電路載板中，是以本實用新型的發光二極體封裝模塊得以將每一發光二極體晶片各自獨立封裝於該電路載板上，從而優化該發光二極體封裝模塊的照明範圍。於上述本實用新型的發光二極體封裝模塊中，所述發光二極體晶片的種類及功效並不特別限制，舉例而言，其可為具有發射波長介於200納米至800納米的光線。再者，所述發光二極體晶片發射的光線亦可為相同或不同的波長範圍。於本實用新型的一具體態樣中，所述發光二極體晶片所發射的波長是至少一選自由波長介於450納米至470納米的藍光、波長介於550納米至570納米的綠光、波長介於650納米至700納米的紅光、以及波長介於580納米至590納米的黃光所組成的群組。於上述本實用新型的發光二極體封裝模塊中，為優化該發光二極體封裝模塊的照明範圍，於本實用新型的一態樣中，所述發光二極體晶片可排列為一環形圖案，其中，該環形圖案可為由3個至20個發光二極體晶片所排列為單層同心環或多層同心環而組成，但本實用新型不應僅限於此。舉例而言，於本實用新型的一具體態樣中，該環形圖案可為8個發光二極體晶片所組成，且其排列為兩層同心環，其中，於中心處設置一發光二極體晶片，並將其它7個發光二極體晶片沿著其外圍排列設置鹹一環型圖案。於本實用新型的另一具體態樣中，該環形圖案可為6個發光二極體晶片所組成，且其排列為兩層同心環，其中，於中心處設置一發光二極體晶片，並將其它5個發光二極體晶片沿著其外圍排列設置鹹一環型圖案。此外，於本實用新型的另一態樣中，該環形圖案亦可通過將所述發光二極體晶片以相同或不同間距而排列組成，舉例而言，於本實用新型的一具體態樣中，該環形圖案的內層同心環是以等間距排列所述發光二極體晶片而組成，而外層同心環是以不同間距排列所述發光二極體晶片而組成；抑或，於本實用新型的另一具體態樣中，該環形圖案的內層同心環及外層同心環皆以不同間距排列所述發光二極體晶片而組成。然而，應了解的是，各種發光二極體晶片的排列方式及相同或不同間距皆可使用，只要其能優化該發光二極體封裝模塊的照明範圍及發光效率即可，本實用新型並不以此為限。於上述本實用新型的發光二極體封裝模塊中，所述封裝樹脂的材質並不特別限制，只要其可完整封裝所述發光二極體晶片即可，例如，可為一熱固化樹脂、一光固化樹脂、或其組合。具體而言，於本實用新型的一具體態樣中，所述封裝樹脂是為一環氧樹脂:於本實用新型的另一具體態樣中，是選用一矽膠作為所述封裝樹脂:於本實用新型的又一具體態樣中，則選用一丙烯酸樹脂作為所述封裝樹脂。再者，所述封裝樹脂還可包括一螢光粉，其中，該螢光粉是可至少一選自由紅光螢光粉、綠光螢光粉、藍光螢光粉、黃光螢光粉、或其組合所組成之群組，從而使得該發光二極體封裝模塊可通過上述發光二極體晶片發射所發射的光線，激發包含於封裝樹脂中的各種螢光粉，從而使得該發光二極體封裝模塊可發射一混合色光，例如，於本實用新型的一具體態樣中，該發光二極體封裝模塊是發射一白光以作為照明的用途，或本實用新型可以視需要而任意變化每一發光二極體晶片及每一封裝樹脂內的螢光粉經組合後所產生相同或不同波長的光線，本實用新型並未局限於此。然而，應了解的是，各種將螢光粉設置於封裝樹脂中的方法皆可使用，例如，先將螢光粉與封裝樹脂混合，再將其封裝於發光二極體晶片上；抑或將螢光粉與封裝樹脂交互堆疊設置，本實用新型並不以此為限。[0011]據此，相較於已知的發光二極體封裝模塊，本實用新型的發光二極體封裝模塊即可優化其照明範圍及發光效率，例如，於本實用新型的一態樣中，該發光二極體封裝模塊於光型角度150度時，其光亮強度可達40%至60%:而於本實用新型的另一態樣中，該發光二極體封裝模塊於光型角度180度的光亮強度則約為15%至25%，顯然已優於已知發光二極體封裝模塊的照明範圍及出光強度。本實用新型的有益效果是:其可優化該發光二極體封裝模塊的發光效率及照明範圍。

為使審查員能進一步了解本新型的結構、特徵及其目的，
以下結合附圖及較佳具體實施例的詳細說明如後，其中:圖1是本實用新型實施例的發光二極體封裝模塊結構示意圖。圖2A及2B是本實用新型實施例發光二極體封裝模塊的光亮強度及光型角度的量測結果。圖3是本實用新型比較例的發光二極體封裝模塊結構示意圖。圖4A及4B是本實用新型比較例發光二極體封裝模塊的光亮強度及光型角度的量測結果。圖5A至5C是本實用新型實施例的發光二極體封裝模塊結構示意圖。
具體實施方式
如前所述，已知發光二極體封裝模塊因受限於連接於所包含的發光二極體晶片間的導線，必須將所有發光二極體晶片進行一次性封裝，故所製得的發光二極體封裝模塊的照明範圍往往受到局限。因此，本實用新型的主要目的是在提供一種發光二極體封裝模塊，其通過獨立封裝每一發光二極體晶片，從而優化該發光二極體封裝模塊的發光效率及照明範圍。以下，將通過實施例詳細描述本實用新型的發光二極體封裝模塊。請參考圖1，是為本實用新型實施例1的發光二極體封裝模塊I的結構示意圖，其包括設置於一電路載板11上的8個發光二極體晶片12,所述發光二極體晶片12是於該電路載板11上排列為一具有兩層同心環的環形圖案並以8個封裝樹脂13各自獨立將其封裝於該電路載板11上，其中，所述發光二極體晶片12是以一埋設於該電路載板11中的導線14相互連接。於本實施例1中，所述發光二極體晶片12是為發射波長為450納米至470納米的藍光；所述封裝樹脂13是為一熱固化環氧樹脂，且含有一黃光螢光粉，據此，本實施例製備的發光二極體封裝模塊I即可發射一白光光線，以作為照明的用途。請參考圖2A及圖2B，其顯示實施例1的發光二極體封裝模塊1，於不同出光角度位置上，其光亮強度及光型角度的量測結果。如圖2A所示，是為實施例1的發光二極體封裝模塊I的角向量圖，顯示實施例1的發光二極體封裝模塊I於出光角度0°、出光角度10°及出光角度90°，三個位置均具有穩定的光亮強度及光型角度；請一併參考圖2B，是相對於實施例1的發光二極體封裝模塊I角向量圖的二維坐標圖。如圖2B所示，該發光二極體封裝模塊I於上述三個出光角度的表現大致相同，此外，並在不同光型角度下進行光亮強度(相較於光型角度0°的光亮強度)的量測，其中，於光型角度100°所測得的光亮強度約為82%，而於光型角度180°所測得的光亮強度約為20%;另外，在不同光亮強度下進行光型角度的量測，其中，當光亮強度為50%時，其光型角度可達到約為150°。接著，為比較實施例1的發光二極體封裝模塊I與已知發光二極體封裝模塊，於照明範圍及出光強度的差異，本實用新型的比較例是以已知技術封裝具有相同配置的發光二極體晶片。請參考圖3，是比較例的發光二極體封裝模塊2的結構示意圖。如上述，此比較例與實施例1大致相同，此比較例的8個發光二極體晶片22亦於該電路載板21上排列為一具有兩層同心環的環形圖案(即與實施例1具有相同的環型圖案排列)，其中，所述發光二極體晶片22是以一埋設於該電路載板21中的導線24相互連接，且該發光二極體晶片22亦發射波長為450納米至470納米的藍光，所使用的封裝樹脂23亦為一含有黃光螢光粉的熱固化環氧樹脂。與實施例1不同處在於，此比較例的所述發光二極體晶片22是以一封裝樹脂23 —同封裝於該電路載板21上。據此，本比較例即可製備出僅以不同方式封裝的發光二極體封裝模塊2。請參考圖4A及圖4B，其顯示比較例的發光二極體封裝模塊2，於不同出光角度位置上，其光亮強度及光型角度的量測結果。如圖4A所示，是為比較例的發光二極體封裝模塊2的角向量圖，顯示比較例的發光二極體封裝模塊2於出光角度0°、出光角度10°及出光角度90°，三個位置均具有穩定的光亮強度及光型角度；請一併參考圖4B，是相對於比較例的發光二極體封裝模塊2角向量圖的二維坐標圖。如圖4B所示，該發光二極體封裝模塊2於上述三個出光角度的表現大致相同，此外，並在不同光型角度下進行光亮強度(相較於光型角度0°的光亮強度)的量測，其中，於光型角度100°所測得的光亮強度約為62%，而於光型角度180°所測得的光亮強度約為6% ;另外，在不同光亮強度下進行光型角度的量測，其中，當光亮強度為50%時，其光型角度可達到約為125°。
··[0024]表I是為上述實施例1及比較例的光亮強度及光型角度的比較。經比較，在相同的光型角度位置(例如，光型角度為100°或180° )，本實用新型實施例1的發光二極體封裝模塊I的光亮強度大於比較例的發光二極體封裝模塊2的光亮強度；而在達到相同的光亮強度時(例如，光亮強度為50% )，本實用新型實施例1的發光二極體封裝模塊I的光型角度亦大於比較例的發光二極體封裝模塊2的光型角度。更甚者，請再參考圖2B，在光型角度為180°時，實施例1的發光二極體封裝模塊仍具有約20%的光亮強度，顯然實施例1的發光二極體封裝模塊的光型角度可達到200°或更大的光型角度，使其具有更廣的照明範圍。表權利要求1.一種發光二極體封裝模塊，其特徵在於，包括: 一電路載板； 多個發光二極體晶片，其設置於該電路載板上；以及 多個封裝樹脂，其設置於所述發光二極體晶片上， 其中，每一發光二極體晶片通過每一封裝樹脂以各自獨立封裝於該電路載板上。
2.如權利要求1所述的發光二極體封裝模塊，其中，該電路載板包含一絕緣層、以及一電路基板。
3.如權利要求2所述的發光二極體封裝模塊，其中，該電路基板為一金屬板、一陶瓷板或一娃基板。
4.如權利要求1所述的發光二極體封裝模塊，其中，所述發光二極體晶片以一導線相互連接，且該導線埋設於該電路載板中。
5.如權利要求1所述的發光二極體封裝模塊，其中，所述發光二極體晶片具有發射波長介於200納米至800納米的光線。
6.如權利要求1所述的發光二極體封裝模塊，其中，所述發光二極體晶片發射的光線為相同或不同的波長範圍。
7.如權利要求1所述的發光二極體封裝模塊，其中，所述發光二極體晶片排列為一環形圖案。
8.如權利要求7所述的發光二極體封裝模塊，其中，該環形圖案為單層同心環或多層同心環。
9.如權利要求7所述的發光二極體封裝模塊，其中，該環形圖案包括3個至20個發光二極體晶片所排列組成。
10.如權利要求7所述的發光二極體封裝模塊，其中，該環形圖案為6個發光二極體晶片所組成，且其排列為兩層同心環。
11.如權利要求7所述的發光二極體封裝模塊，其中，該環形圖案為8個發光二極體晶片所組成，且其排列為兩層同心環。
12.如權利要求7所述的發光二極體封裝模塊，其中，該環形圖案通過所述發光二極體晶片以相同或不同間距而排列組成。
13.如權利要求1所述的發光二極體封裝模塊，其中，所述封裝樹脂為一熱固化樹脂或一光固化樹脂，或其組合。
14.如權利要求13所述的發光二極體封裝模塊，其中，所述封裝樹脂為環氧樹脂、矽膠或丙烯酸樹脂。
15.如權利要求1所述的發光二極體封裝模塊，其中，該發光二極體封裝模塊於光型角度150度時，其光亮強度為40%至60%。
16.如權利要求1所述的發光二極體封裝模塊，其中，該發光二極體封裝模塊於光型角度180度時，其光亮強度為15%至25%。
專利摘要本實用新型是有關於一種發光二極體封裝模塊，包括一電路載板；多個發光二極體晶片，其是設置於該電路載板上；以及多個封裝樹脂，其是設置於所述發光二極體晶片上，其中，每一發光二極體晶片是通過每一封裝樹脂以各自獨立封裝於該電路載板上。
文檔編號H01L25/075GK203071062SQ20122055135
公開日2013年7月17日 申請日期2012年10月25日 優先權日2012年9月21日
發明者甘明吉, 蔡百揚, 宋健民, 黃世耀, 陳朝富 申請人:錸鑽科技股份有限公司