專利名稱：表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件與制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管(light emitting diode, LED)的封裝組 件 (packaging)，特別涉及一種表面粘著裝置(surface mount device, SMD)型的發(fā)光二極管 的封裝組件與制造方法，此發(fā)光二極管提供超強(qiáng)的散熱能力(superior heat dissipation capability)和側(cè)邊發(fā)光(side-emitting)的特性。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管被用作發(fā)光源已經(jīng)有好幾年了。發(fā)光二極管技術(shù)的使用發(fā)展也從標(biāo)志 (sign)和信息廣告牌延伸至汽車的車內(nèi)和車外燈以及交通信號(hào)燈。然而，發(fā)光二極管光源 的光輸出(light output)對(duì)溫度很敏感。事實(shí)上，過高的溫度會(huì)使發(fā)光二極管的質(zhì)量永久 衰竭(permanently degraded)。像這樣的應(yīng)用就需要讓發(fā)光二極管的基板擁有高度散熱能 力、良好的抗熱性(heat-res i stantproperty)禾口高的機(jī)械韋刃度(mechanical strength)。 為了維護(hù)發(fā)光二極管的高效能，有必要使發(fā)光二極管擁有高度散熱能力，以盡快帶走過高 的熱。在很多的應(yīng)用上，時(shí)常需要照明(illuminating)信息來源(informationsource) 的光源，例如液晶顯示器(LCD)。通常，要照明要顯示的信息，液晶顯示器需要有背光模 塊。發(fā)光二極管也正朝向液晶顯示器背光模塊的市場邁進(jìn)。發(fā)光二極管光源的優(yōu)點(diǎn)包括 壽命長、容易替換、堅(jiān)固的(robust)機(jī)械特性、相當(dāng)高的效率、和優(yōu)于熒光燈(fluorescent lamp)的色質(zhì)(color quality)。在某些應(yīng)用上(例如航天電子工程)，從背光模塊發(fā)射出的光需要有特定的色度 (chromaticity)。然而，大部分商業(yè)上可用的發(fā)光二極管以少數(shù)幾種色度的選擇來制成， 并且這些色度也可能隨著時(shí)間而變。在美國專利6，666，567的文獻(xiàn)中，公開一種改善組合 光的色度的發(fā)光二極管光源，此發(fā)光二極管光源具有凸起的(raised) —發(fā)光二極管，如圖 1所示。另外，反射性的凸出物可以放在此發(fā)光二極管的下方，來協(xié)助導(dǎo)引光軌跡(light trajectory)的方向。也有提出將熒光燈和發(fā)光二極管兩者組合而成的復(fù)合光源(hybrid light source) 0然而，上述所有這些技術(shù)增加了光源的復(fù)雜度和成本。在美國專利6，608，614的文獻(xiàn)中，公開一種液晶顯示器背光源。此液晶顯示器背 光源包括一第一發(fā)光二極管陣列和一第二發(fā)光二極管陣列，分別提供第一和第二色度。經(jīng) 由一組合元件，如光導(dǎo)板，將此兩發(fā)光二極管陣列發(fā)射出的光組合后，再將組合光朝向一個(gè) 液晶顯示器堆棧(stack)投射。正常地，發(fā)光二極管晶片以接近垂直晶片表面的方向來發(fā)光，第一和第二發(fā)光二 極管陣列發(fā)射的光方向幾乎分別垂直和平行光源的面板表面，在此種光源里，需要有各自 的組合元件。被組合后的光僅能通過一控制系統(tǒng)，借由改變第二發(fā)光二極管陣列的色度來調(diào)整。所以，限制了色度調(diào)整的彈性。另一種公知技術(shù)是Luxeon側(cè)邊發(fā)射器(side-emitter)，如圖2所示，具有封裝好的多個(gè)發(fā)光二極管晶片。此側(cè)邊發(fā)射器提供良好的組合光的均勻度(uniformity)，但是光 強(qiáng)度(light intensity)很弱。并且，這些封裝好的發(fā)光二極管晶片通常占據(jù)了大的區(qū)域。 如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知，來自發(fā)光二極管晶片發(fā)射的大部分的光幾乎是以垂直晶片表面 的方向在行進(jìn)(travel)。所以，在必須以下列方式來安排這些發(fā)光二極管晶片，也就是說， 來自發(fā)光二極管晶片發(fā)射的光在尚未到達(dá)顯示器屏幕之前，這些發(fā)射出的光有機(jī)會(huì)被組合 和混合，以達(dá)到所要的色度。表面粘著裝置型的發(fā)光二極管可以用下列方式來達(dá)到側(cè)邊發(fā)射的特性，也就是附 加發(fā)光二極管晶片，使得那些被發(fā)射出的光的發(fā)射方向幾乎平行于此粘著發(fā)光二極管晶 片的表面。然后，發(fā)射出的光能夠再被組合，以得到所要的色度，并且重新導(dǎo)向至顯示器 的屏幕。表面粘著裝置型的發(fā)光二極管的封裝組件由電路型(circuit type)和線框型 (lead-frame type)來構(gòu)成。線框型是使用金屬線框作為基板(substrate)，然后注射(injection)或壓縮成 模(compression molding)，接著切割此結(jié)構(gòu)而形成表面粘著裝置型的發(fā)光二極管的封 裝組件，如圖3所示。電路型使用復(fù)合電路板(composite circuit board)作為基板，然 后壓縮成模，接著切割此結(jié)構(gòu)而形成表面粘著裝置型的發(fā)光二極管的封裝組件，如圖4所 示。此兩種表面粘著裝置型的發(fā)光二極管的封裝組件已分別公開于美國專利6，573，580和 6，740，903的文獻(xiàn)中。另一種使用硅晶片(silicon wafer)作為基板的表面粘著裝置型的 發(fā)光二極管的封裝組件則已公開于美國專利6，531，328的文獻(xiàn)中。而其工藝尚未成熟，并 且易碎的硅芯片可能加重不良的生產(chǎn)率(poor manufacturing yield)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決傳統(tǒng)的發(fā)光二極管光源的缺點(diǎn)。其主要目的為提供一種表面粘著 裝置型的發(fā)光二極管的封裝組件，此發(fā)光二極管具有超強(qiáng)的散熱能力和側(cè)邊發(fā)光的特性。 并且利用低成本且成熟而易于大量生產(chǎn)的封裝工藝來達(dá)到。此表面粘著裝置型的發(fā)光二極管的封裝組件包含一個(gè)有電路圖案 (circuitpattern)的支撐方塊板(supporting block)和附加至此支撐方塊板的一個(gè)或多 個(gè)發(fā)光二極管。其中，穿孔(hole/vias)、絕緣層和導(dǎo)線或?qū)w墊(trace/pad)的電路圖案 形成在支撐方塊板的上方和里面。支撐方塊板的材質(zhì)可以是由高導(dǎo)熱材質(zhì)形成的。所以， 大幅強(qiáng)化了此發(fā)光二極管封裝組件的散熱能力。根據(jù)本發(fā)明此表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件的制造方法包含下列步驟。 (1)首先，準(zhǔn)備一支撐方塊板，其材質(zhì)視應(yīng)用上的需要，從金屬、陶瓷、有機(jī)/塑料、和復(fù)合材 質(zhì)里選出。(2)在支撐方塊板上，形成穿孔、絕緣層和導(dǎo)線或?qū)w墊的陣列的發(fā)光二極管電 路圖案。(3)附加一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管于每一電路圖案區(qū)塊，然后電性連接至電路墊(例 如經(jīng)由導(dǎo)線接合或覆晶技術(shù))。(4)將陣列的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分開而成一表面粘著裝置 型的發(fā)光二極管組件。上述制造方法里，對(duì)一金屬支撐基板，則需要絕緣處理。而對(duì)一陶瓷支撐基板，則 不需要絕緣處理。
本發(fā)明提供一種表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，包含有一支撐方塊板，其上表面具有一個(gè)或多個(gè)穿孔；一圖案化絕緣層，形成在該穿孔和該支撐方塊板的上方； 一圖案化導(dǎo)體層，形成多條導(dǎo)線或多個(gè)導(dǎo)體墊在該絕緣層和該支撐方塊板的上方用于發(fā)光 二極管連接，并且填充所述穿孔以形成表面粘著導(dǎo)體用于表面粘著裝置連接；以及一個(gè)或 多個(gè)發(fā)光二極管晶片，其附加在該支撐方塊板的表面上，并且電性連接至該導(dǎo)線或該導(dǎo)體 墊。其中，從所述支撐方塊板切割得到分開的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，而所 述表面粘著導(dǎo)體被切開以形成用于所述分開的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件的 表面粘著層，所述表面粘著層與附加所述有一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片的所述表面垂直且 用于與另一基板或線框粘著。本發(fā)明提供一種表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，包含有一支撐方塊板， 其上表面具有一個(gè)或多個(gè)穿孔；一圖案化導(dǎo)體層，形成多條導(dǎo)線或多個(gè)導(dǎo)體墊在該支撐方 塊板的上方用于發(fā)光二極管連接，并且填充所述穿孔以形成表面粘著導(dǎo)體用于表面粘著裝 置連接；以及一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片，其附加在該支撐方塊板的表面上，并且電性連接 至該導(dǎo)線或該導(dǎo)體墊。其中，從所述支撐方塊板切割得到分開的表面粘著裝置型的發(fā)光二 極管封裝組件，而所述表面粘著導(dǎo)體被切開以形成用于所述分開的表面粘著裝置型的發(fā)光 二極管封裝組件的表面粘著層，所述表面粘著層與附加有所述一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片 的所述表面垂直且用于與另一基板或線框粘著。本發(fā)明提供一種表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件的制造方法，包含下列步 驟(a)以一金屬線圈基板作為一支撐基板；(b)在該支撐基板的上表面上，形成一個(gè)或多 個(gè)穿孔；(c)在該基板上和該穿孔內(nèi)注入和圖案化一絕緣層；(d)在該穿孔內(nèi)和該基板上， 注入和圖案化一導(dǎo)體層，以形成導(dǎo)線或?qū)w墊，來用于該發(fā)光二極管連接和該表面粘著裝 置連接；(e)附加一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片于每一電路圖案區(qū)塊，然后將該發(fā)光二極管 晶片電性連接至該連接墊；以及(f)將該支撐基板上的陣列的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)壓模，然 后通過所述穿孔分開而成該表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，所述發(fā)光二極管封裝 組件的被所述穿孔分開后具有導(dǎo)體層的側(cè)面為焊錫面，用于與另一基板或線框粘著。本發(fā)明提供一種表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件的制造方法，包含下列步 驟(a)以一絕緣線圈基板作為一支撐基板；(b)在該支撐基板的上表面上，形成一個(gè)或多 個(gè)穿孔；(c)在該支撐基板上和該穿孔內(nèi)注入和圖案化一導(dǎo)體層，以形成導(dǎo)線或?qū)w墊，來 用于發(fā)光二極管連接和表面粘著裝置連接；(d)附加一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片于每一電 路圖案區(qū)塊，然后將該發(fā)光二極管晶片電性連接至該連接墊；以及(e)將該支撐基板上的 陣列的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)壓模，然后通過所述穿孔分開而成該表面粘著裝置型的發(fā)光二極 管封裝組件，所述發(fā)光二極管封裝組件的被所述穿孔分開后具有導(dǎo)體層的側(cè)面為焊錫面， 用于與另一基板或線框粘著。本發(fā)明所述的一種表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，包含有一支撐方塊板，其上表面具有一個(gè)或多個(gè)穿孔，所述支撐方塊板的一個(gè)側(cè)面為粘 著表面，用于與另一基板或線框粘著；一圖案化絕緣層，形成在該穿孔和該支撐方塊板的上 方；一圖案化導(dǎo)體層，形成多條導(dǎo)線或多個(gè)導(dǎo)體墊在該絕緣層和該支撐方塊板的上方，來作 發(fā)光二極管連接和表面粘著裝置連接；以及一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片附加在該支撐方塊 板的上表面上，并且電性連接至該導(dǎo)線或該導(dǎo)體墊。
本發(fā)明所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其中該支撐方塊板是由高導(dǎo)熱材質(zhì)制成的。本發(fā)明所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其中該支撐方塊板的本體 是由導(dǎo)電材質(zhì)制成的。本發(fā)明所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其中該支撐方塊板的材質(zhì) 選自金屬和復(fù)合材質(zhì)。本發(fā)明所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其中該發(fā)光二極管晶片是 發(fā)光二極管裸晶外上面的一層透明材質(zhì)。本發(fā)明所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其中在該支撐方塊板的粘 著表面上形成有一控制電路，去啟動(dòng)該發(fā)光二極管晶片、去控制該發(fā)光二極管的亮度、去提 供該發(fā)光二極管晶片的靜電放電保護(hù)、以及去調(diào)整發(fā)射光的色度來符合所要的應(yīng)用。本發(fā)明所述一種表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，包含有一支撐方塊板， 其上表面具有一個(gè)或多個(gè)穿孔，所述支撐方塊板的一個(gè)側(cè)面為粘著表面，用于與另一基板 或線框粘著；一圖案化導(dǎo)體層，形成多條導(dǎo)線或多個(gè)導(dǎo)體墊在該支撐方塊板的上方，來作發(fā) 光二極管連接和表面粘著裝置連接；以及一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片附加在該支撐方塊板 的上表面上，并且電性連接至該導(dǎo)線或該導(dǎo)體墊。本發(fā)明所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其中該支撐方塊板是由高 導(dǎo)熱材質(zhì)制成的。本發(fā)明所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其中該支撐方塊板是由絕 緣材質(zhì)制成的。本發(fā)明所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其中該支撐方塊板的材質(zhì) 選自陶瓷、塑料、和復(fù)合材質(zhì)。本發(fā)明所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其中該發(fā)光二極管晶片是 發(fā)光二極管裸晶外上面的一層透明材質(zhì)。本發(fā)明所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其中在該支撐方塊板的粘 著表面上形成有一控制電路，去啟動(dòng)該發(fā)光二極管晶片、去控制該發(fā)光二極管的亮度、去提 供該發(fā)光二極管晶片的靜電放電保護(hù)、以及去調(diào)整發(fā)射光的色度來符合所要的應(yīng)用。本發(fā)明所述一種表面粘著裝置型的發(fā)光二極管的制造方法，包含下列步驟(a) 以一金屬線圈基板作為一支撐基板；(b)在該支撐基板的上表面上，形成一個(gè)或多個(gè)穿孔； (c)在該基板上注入和圖案化一絕緣層；(d)在該絕緣層和該基板上，注入和圖案化一導(dǎo) 體層，以形成導(dǎo)線或?qū)w墊，來作該發(fā)光二極管連接和該表面粘著裝置連接；(e)附加一個(gè) 或多個(gè)發(fā)光二極管晶片于每一電路圖案區(qū)塊，然后將該發(fā)光二極管晶片電性連接至該連接 墊；以及(f)將該支撐基板上的多組的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)壓模，然后分開而成該表面粘著 裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，所述發(fā)光二極管封裝組件的一個(gè)側(cè)面為粘著表面，用于與 另一基板或線框粘著。本發(fā)明所述一種表面粘著裝置型的發(fā)光二極管的制造方法，包含下列步驟(a) 以一絕緣線圈基板作為一支撐基板；(b)在該支撐基板的上表面上，形成一個(gè)或多個(gè)穿孔； (c)在該支撐基板上注入和圖案化一導(dǎo)體層，以形成導(dǎo)線或?qū)w墊，來作發(fā)光二極管連接和 表面粘著裝置連接；(d)附加一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片于每一電路圖案區(qū)塊，然后將該發(fā)光二極管晶片電性連接至該連接墊；以及(e)將該支撐基板上的多組的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)壓模，然后分開而成該表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，所述發(fā)光二極管封裝組 件的一個(gè)側(cè)面為粘著表面，用于與另一基板或線框粘著。本發(fā)明所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，包含有一支撐方塊板，其 上表面具有填充有表面粘著層的部分穿孔；一圖案化絕緣層，形成在該穿孔內(nèi)和該支撐方 塊板的上方；多條導(dǎo)線或多個(gè)導(dǎo)體墊，在該絕緣層和該支撐方塊板的上方用于發(fā)光二極管 連接；以及一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片，其附加在該支撐方塊板的表面上，并且電性連接至 該導(dǎo)線或該導(dǎo)體墊；其中，所述表面粘著層與附加有所述一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片的所 述表面垂直且用于與另一基板或線框粘著。本發(fā)明所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，包含有一支撐方塊板，其 上表面具有填充有表面粘著層的部分穿孔；多條導(dǎo)線或多個(gè)導(dǎo)體墊，在該支撐方塊板的上 方用于發(fā)光二極管連接；以及一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片，其附加在該支撐方塊板的表面 上，并且電性連接至該導(dǎo)線或該導(dǎo)體墊；其中，所述表面粘著層與附加有所述一個(gè)或多個(gè)發(fā) 光二極管晶片的所述表面垂直且用于與另一基板或線框粘著。本發(fā)明所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件的制造方法，包含下列步 驟(a)提供一金屬線圈基板作為一支撐基板，該金屬線圈基板的上表面上有一個(gè)或多個(gè) 穿孔，該基板上和該穿孔內(nèi)具有一絕緣層，該絕緣層上方具有多條導(dǎo)線或多個(gè)導(dǎo)體墊并且 該穿孔內(nèi)填充有表面粘著導(dǎo)體，用于發(fā)光二極管連接和表面粘著裝置連接；(b)附加一個(gè) 或多個(gè)發(fā)光二極管晶片于每一電路圖案區(qū)塊，然后將該發(fā)光二極管晶片電性連接至該導(dǎo)線 或該導(dǎo)體墊；以及(c)將該支撐基板上的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)壓模，然后通過所述穿孔分開 而成該表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，被所述穿孔分開后具有該導(dǎo)體層的側(cè)面為 所述表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件的焊錫面，用于與另一基板或線框粘著。本發(fā)明所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件的制造方法，包含下列步 驟(a)提供一絕緣線圈基板作為一支撐基板，該絕緣線圈基板的上表面上有一個(gè)或多個(gè) 穿孔，該絕緣線圈基板上方具有多條導(dǎo)線或多個(gè)導(dǎo)體墊并且該穿孔內(nèi)填充有表面粘著導(dǎo) 體，用于發(fā)光二極管連接和表面粘著裝置連接；(b)附加一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片于每 一電路圖案區(qū)塊，然后將該發(fā)光二極管晶片電性連接至該導(dǎo)體墊；以及(C)將該支撐基板 上的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)壓模，然后通過所述穿孔分開而成該表面粘著裝置型的發(fā)光二極管 封裝組件，被所述穿孔分開后具有該導(dǎo)體層的側(cè)面為所述表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封 裝組件的焊錫面，用于與另一基板或線框粘著。本發(fā)明所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管的制造方法，其中該絕緣線圈的材質(zhì) 選自陶瓷、塑料、和復(fù)合材質(zhì)。本發(fā)明的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件可以粘著在 另一基板或線框上，以形成一種發(fā)光二極管光模塊，并且此發(fā)光二極管光模塊容許要發(fā)射 的光平行此粘著表面。此種側(cè)邊發(fā)射的特性有下列優(yōu)點(diǎn)，也就是組合和混合發(fā)射出的光，以 達(dá)到所要的色度。而且，本發(fā)明的封裝制造方法是成熟的生產(chǎn)工藝且容易大量生產(chǎn)。下面配合下列附圖、實(shí)施例的詳細(xì)說明及權(quán)力要求書的范圍，詳細(xì)描述上述及本 發(fā)明的其它目的與優(yōu)點(diǎn)。
圖1為傳統(tǒng)的凸起的發(fā)光二極管的一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為一 Luxeon側(cè)邊發(fā)射器。圖3為一線框型表面粘著裝置型的發(fā)光二極管的封裝組件結(jié)構(gòu)。圖4為一電路型表面粘著裝置型的發(fā)光二極管的封裝組件結(jié)構(gòu)。圖5a為本發(fā)明的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)立 體示意圖。圖5b為圖5a經(jīng)90度旋轉(zhuǎn)后的一個(gè)立體示意圖。
圖6a_圖6e說明本發(fā)明的具有金屬線圈的支撐方塊板的表面粘著裝置型的發(fā)光 二極管封裝組件的制造方法。圖7a-圖7e說明圖6a_圖6e里制作步驟的每一步驟的上視圖。圖8a_圖8d說明本發(fā)明的具有絕緣線圈的支撐方塊板的表面粘著裝置型的發(fā)光 二極管封裝組件的制造方法。圖9為發(fā)光二極管封裝陣列和多晶片封裝組件的一個(gè)設(shè)計(jì)范例。其中，附圖標(biāo)記說明如下500發(fā)光二極管封裝組件 501支撐方塊板502發(fā)光二極管晶片503絕緣層504導(dǎo)體層601金屬線圈基板602穿孔603絕緣層604導(dǎo)體層801絕緣線圈基板802穿孔803導(dǎo)體層804發(fā)光二極管晶片901發(fā)光二極管晶片902發(fā)光二極管晶片
具體實(shí)施例方式圖5a為本發(fā)明的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)立 體示意圖。在此實(shí)施例中，此表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件500包含一個(gè)有電路 圖案的支撐方塊板501和附加至此支撐方塊板501的一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片502。此 電路圖案包含一絕緣層503和一導(dǎo)體層504，用于發(fā)光二極管連接和表面粘著裝置連接。此 電路圖案形成在支撐方塊板501的上方和里面?？赏ㄟ^金屬凸塊(bump)或?qū)Ь€接合或覆 晶技術(shù)將發(fā)光二極管晶片502電性連接至支撐方塊板501。因此，絕緣層503和導(dǎo)體層504 的圖案設(shè)計(jì)也隨之改變。這些圖案設(shè)計(jì)可以傳統(tǒng)的印刷電路板(printedcircuit board, PCB)或封裝工藝來形成，例如印制(printing)、平板(plating)^^^! (sputtering)、激光 工藝(laser processing)等。不失一般性，圖5a只以一個(gè)發(fā)光二極管來說明。圖5b為圖5a經(jīng)90度旋轉(zhuǎn)后的一 個(gè)立體示意圖。如圖5a所示，導(dǎo)體層504沿支撐方塊板501的側(cè)表面延伸，以形成表面粘 著導(dǎo)體層510。該表面粘著導(dǎo)體層510與其上粘著有發(fā)光二極管晶片的表面垂直?？梢允?用表面粘著導(dǎo)體層510將表面粘著裝置型的發(fā)光二極管晶片表面粘著至電路板。通常執(zhí)行 使表面粘著導(dǎo)體層510朝向電路板的90度旋轉(zhuǎn)，以使發(fā)射的光以平行此粘著表面來發(fā)射。支撐方塊板501的材質(zhì)可以是由高導(dǎo)熱材質(zhì)形成的，以強(qiáng)化此發(fā)光二極管封裝組 件500的散熱能力。發(fā)光二極管晶片可以是發(fā)光二極管裸晶外上面的一層透明材質(zhì)。本發(fā)明的此實(shí)施例中，支撐方塊板501可用導(dǎo)電材質(zhì)(例如金屬)或是絕緣材質(zhì)(例如陶瓷、塑 料、和有機(jī)材質(zhì))來制成。圖6a_圖6e說明本發(fā)明的具有金屬線圈的支撐方塊板的表面粘著裝置型的發(fā)光 二極管封裝組件的制造方法。此制造方法包含下列步驟(1)首先，以一金屬線圈基板601 作為一支撐基板，如圖6a所示；(2)在基板601里，形成穿孔602，如圖6b所示；(3)在基板 601上注入和圖案化一絕緣層603，如圖6c所示；(4)在絕緣層603和基板601上，注入和 圖案化一導(dǎo)體層604，以形成導(dǎo)線或?qū)w墊，來用于發(fā)光二極管連接和表面粘著裝置連接， 如圖6d所示；(5)附加一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片605于每一電路圖案區(qū)塊，然后將發(fā)光 二極管晶片605電性連接至連接墊(例如經(jīng)由導(dǎo)線接合或覆晶技術(shù))，如圖6e所示。最后， 將多組的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)壓模(如果需要的話)，然后分開而成一 表面粘著裝置型的發(fā) 光二極管封裝組件。圖7a-圖7e說明圖6a_圖6e里制作步驟的每一步驟的上視圖。上述制造方法中，絕緣層603可以是樹酯、介質(zhì)材質(zhì)等。用來形成導(dǎo)線或?qū)w墊 以用于發(fā)光二極管連接和表面粘著裝置連接的導(dǎo)體層604可以用印制、或平板、或?yàn)R鍍、或 其它沉積(exposition)技術(shù)來形成。此導(dǎo)體層604可以由金屬制成，例如金、銅等。如圖 6c和圖6d所示，在形成絕緣層603之后，導(dǎo)體層604也填充穿孔602，在表面粘著裝置型的 發(fā)光二極管封裝組件被分割為多個(gè)獨(dú)立的表面粘著裝置型發(fā)光二極管之后，將穿孔中的導(dǎo) 體層切割開，以形成如圖5a和圖5b所示的表面粘著導(dǎo)體層510。在表面粘著的組裝期間， 位于此分開而成的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件的側(cè)面上的表面粘著導(dǎo)體層510 可以作為焊錫面(soldering face)。在板裝(board levelassembly)期間，將此分開而成 的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件經(jīng)90度旋轉(zhuǎn)后，可以使發(fā)光二極管以平行此粘 著表面來發(fā)射光。圖8a_圖8d說明本發(fā)明的具有絕緣線圈的支撐方塊板的表面粘著裝置型的發(fā)光 二極管封裝組件的制造方法。此制造方法包含下列步驟(1)首先，以一絕緣線圈基板801 作為一支撐基板，如圖8a所示；(2)在基板801里，形成穿孔802，如圖8b所示；(3)在基板 801上注入和圖案化一導(dǎo)體層803，以形成導(dǎo)線或?qū)w墊，來用于發(fā)光二極管連接和表面粘 著裝置連接，如圖8c所示；(4)附加一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片804于每一電路圖案區(qū)塊， 然后將發(fā)光二極管晶片804電性連接至連接墊(例如經(jīng)由導(dǎo)線接合或覆晶技術(shù))，如圖8d 所示。最后，將多組的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)壓模(如果需要的話)，然后分開而成一表面粘著 裝置型的發(fā)光二極管封裝組件。圖9為發(fā)光二極管封裝陣列和多晶片封裝的一個(gè)設(shè)計(jì)范例。此設(shè)計(jì)中，強(qiáng)調(diào)陣列 的設(shè)計(jì)、穿孔的鋸開(sawing)、邊緣的鋸開、側(cè)邊發(fā)射、和雙邊發(fā)射。圖中虛線表示鋸開道 (saw street)，在分開發(fā)光二極管封裝組件的期間會(huì)切開此鋸開道。左下方的象限里，說明 了串聯(lián)的多個(gè)發(fā)光二極管晶片901，而右下方的象限里，說明了多個(gè)并聯(lián)的發(fā)光二極管晶片 902。如上所述，本發(fā)明的特征之一為解決發(fā)光二極管封裝組件的散熱問題。借由選擇 高導(dǎo)熱材質(zhì)形成的支撐方塊板，可以強(qiáng)化此發(fā)光二極管封裝組件的散熱能力。根據(jù)本發(fā)明， 表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件可以粘著在另一基板或線框上，以形成一種發(fā)光二 極管光模塊，并且此發(fā)光二極管光模塊容許要發(fā)射的光與此粘著表面平行。此種側(cè)邊發(fā)射 的特性有組合和混合發(fā)射出的光，以達(dá)到所要色度的優(yōu)點(diǎn)。如果有需要的話，可以在粘著表面上形成一控制電路，用以啟動(dòng)發(fā)光二極管、用以控制這些發(fā)光二極管的亮度、用以提供此 發(fā)光二極管的靜電放電保護(hù)(electrostatic discharge protection)、以及用以調(diào)整組合 光的色度來符合所要的應(yīng)用。本發(fā)明的封裝組件制造方法是成熟的生產(chǎn)工藝且容易大量生產(chǎn)。 以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍。凡是按照本發(fā)明權(quán)利要求書所作的均等變化與修改，皆應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求書所要求保護(hù)的 范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，包含有一支撐方塊板，其上表面具有填充有表面粘著層的部分穿孔；一圖案化絕緣層，形成在該穿孔內(nèi)和該支撐方塊板的上方；多條導(dǎo)線或多個(gè)導(dǎo)體墊，在該絕緣層和該支撐方塊板的上方用于發(fā)光二極管連接；以及一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片，其附加在該支撐方塊板的表面上，并且電性連接至該導(dǎo)線或該導(dǎo)體墊；其中，所述表面粘著層與附加有所述一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片的所述表面垂直且用于與另一基板或線框粘著。
2.如權(quán)利要求1所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其特征在于，該支撐 方塊板是由高導(dǎo)熱材質(zhì)制成的。
3.如權(quán)利要求1所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其特征在于，該支撐 方塊板的本體是由導(dǎo)電材質(zhì)制成的。
4.如權(quán)利要求1所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其特征在于，該支撐 方塊板的材質(zhì)選自金屬和復(fù)合材質(zhì)。
5.如權(quán)利要求1所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其特征在于，該發(fā)光 二極管是發(fā)光二極管裸晶外面還有一層透明材質(zhì)。
6.如權(quán)利要求1所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其特征在于，在該支 撐方塊板的表面粘著層上形成有一控制電路，用以啟動(dòng)該發(fā)光二極管晶片、用以控制該發(fā) 光二極管的亮度、用以提供該發(fā)光二極管晶片的靜電放電保護(hù)、以及用以調(diào)整發(fā)射光的色 度來符合所需要的應(yīng)用。
7. 一種表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，包含有一支撐方塊板，其上表面具有填充有表面粘著層的部分穿孔；多條導(dǎo)線或多個(gè)導(dǎo)體墊，在該支撐方塊板的上方用于發(fā)光二極管連接；以及一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片，其附加在該支撐方塊板的表面上，并且電性連接至該導(dǎo) 線或該導(dǎo)體墊；其中，所述表面粘著層與附加有所述一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片的所述表面垂直且用 于與另一基板或線框粘著。
8.如權(quán)利要求7所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其特征在于，該支撐 方塊板是由高導(dǎo)熱材質(zhì)制成的。
9.如權(quán)利要求7所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其特征在于，該支撐 方塊板是由絕緣材質(zhì)制成的。
10.如權(quán)利要求7所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其特征在于，該支撐 方塊板的材質(zhì)選自陶瓷、塑料、和復(fù)合材質(zhì)。
11.如權(quán)利要求7所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其特征在于，該發(fā)光 二極管是發(fā)光二極管裸晶外面還有一層透明材質(zhì)。
12.如權(quán)利要求7所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，其特征在于，在該支 撐方塊板的表面粘著層上形成有一控制電路，用以啟動(dòng)該發(fā)光二極管晶片、用以控制該發(fā) 光二極管的亮度、用以提供該發(fā)光二極管晶片的靜電放電保護(hù)、以及用以調(diào)整發(fā)射光的色度來符合所要的應(yīng)用。
13.—種表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件的制造方法，包含下列步驟(a)提供一金屬線圈基板作為一支撐基板，該金屬線圈基板的上表面上有一個(gè)或多個(gè) 穿孔，該基板上和該穿孔內(nèi)具有一絕緣層，該絕緣層上方具有多條導(dǎo)線或多個(gè)導(dǎo)體墊并且 該穿孔內(nèi)填充有表面粘著導(dǎo)體，用于發(fā)光二極管連接和表面粘著裝置連接；(b)附加一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片于每一電路圖案區(qū)塊，然后將該發(fā)光二極管晶片 電性連接至該導(dǎo)線或該導(dǎo)體墊；以及(c)將該支撐基板上的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)壓模，然后通過所述穿孔分開而成該表面粘 著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，被所述穿孔分開后具有該導(dǎo)體層的側(cè)面為所述表面粘著 裝置型的發(fā)光二極管封裝組件的焊錫面，用于與另一基板或線框粘著。
14.一種表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件的制造方法，包含下列步驟(a)提供一絕緣線圈基板作為一支撐基板，該絕緣線圈基板的上表面上有一個(gè)或多個(gè) 穿孔，該絕緣線圈基板上方具有多條導(dǎo)線或多個(gè)導(dǎo)體墊并且該穿孔內(nèi)填充有表面粘著導(dǎo) 體，用于發(fā)光二極管連接和表面粘著裝置連接；(b)附加一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管晶片于每一電路圖案區(qū)塊，然后將該發(fā)光二極管晶片 電性連接至該導(dǎo)體墊；以及(c)將該支撐基板上的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)壓模，然后通過所述穿孔分開而成該表面粘 著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件，被所述穿孔分開后具有該導(dǎo)體層的側(cè)面為所述表面粘著 裝置型的發(fā)光二極管封裝組件的焊錫面，用于與另一基板或線框粘著。
15.如權(quán)利要求14所述的表面粘著裝置型的發(fā)光二極管封裝組件的制造方法，其特征 在于，該絕緣線圈的材質(zhì)選自陶瓷、塑料、和復(fù)合材質(zhì)。
全文摘要
一種表面粘著裝置型(SMD)的發(fā)光二極管(LED)的封裝組件，具有超強(qiáng)的散熱能力。此LED的封裝組件包含一個(gè)有電路圖案的支撐方塊板和附加至此支撐方塊板的一個(gè)或多個(gè)LED。其中，穿孔、絕緣層和導(dǎo)線或?qū)w墊的電路圖案形成在支撐方塊板的上方和里面。此SMD LED封裝組件可再被組裝，以形成一種LED光模塊，容許要發(fā)射的光平行此粘著表面。SMD工藝是成熟的生產(chǎn)工藝且容易量產(chǎn)。一個(gè)或多個(gè)LED晶片粘著在一導(dǎo)熱方塊板上。導(dǎo)線或?qū)w墊的圖案和絕緣介質(zhì)層注入在此導(dǎo)熱方塊板。本發(fā)明利用側(cè)邊發(fā)光的特性來組合和混合發(fā)射出的光，以達(dá)到所要的色度。
文檔編號(hào)H01L21/50GK101814573SQ20101014337
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2005年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月25日
發(fā)明者江家雯 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院