发光封装结构及其制造方法与流程

专利2022-06-29  70


本发明涉及一种发光封装结构及其制造方法,特别是涉及一种经表面处理的发光封装结构及其制造方法。



背景技术:

近年来,由于发光二极管(lightemittingdiode,led)具有省电、寿命长、环保、体积小等多项优点,而使发光组件广泛应用于电子装置或光学装置上。

在现有的封装工艺中,硅胶材料(silicone)具有优越的耐候、耐热及光学特性,被选用为主要的封装材料。然而,由于硅胶材料具有黏性,在打件工艺中容易粘黏载带,而造成打件工艺的良率降低。

芯片尺寸构装(chipscalepackage,csp)为新型态的led封装,具体来说,csp的结构只有发光芯片和五面硅胶包覆。硅胶材料粘黏的情况在csp工艺上尤为严重,现有技术中常见的抗粘黏处理如:氟素抗粘黏剂、改用硬度较高的硅胶、抗静电封装带及载带(covertape&carrier)凸块设计等方法,但仍具有涂布不均、侧面无法涂布、硬度较高的硅胶易裂开或信赖信差的情况,因此,如何降低csp表面粘黏以提高打件良率已成为该项事业所欲解决的重要课题之一。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足提供一种发光封装结构及其制造方法,以改善csp表面粘黏所造成打件良率差的缺陷,减少工艺中抛料损失及客诉案件。

为了解决上述的技术问题,本发明所采用的其中一技术方案是,提供一种发光封装结构,其包括:一发光芯片以及一封装胶,封装胶覆盖所述发光芯片,且具有经过表面处理的一抗粘黏上表面以及一抗粘黏环绕表面,所述发光芯片所产生的光束沿着一出光路径而穿过所述封装胶。

更进一步地,所述发光芯片具有一出光面以及一环绕面,所述封装胶的所述抗粘黏上表面对应于所述出光面,所述封装胶的所述抗粘黏环绕表面对应于所述环绕面。

更进一步地,所述封装胶包括设置在所述出光面的一透光层以及围绕所述环绕面的一反射层,所述透光层中混有波长转换材料,所述反射层中混有反射材料。

更进一步地,所述封装胶包括设置在所述出光面的一透光层以及围绕所述环绕面的一反射层,且所述透光层被所述反射层所围绕。

更进一步地,所述封装胶包括设置在所述出光面且围绕所述环绕面的一透光层,所述透光层中混有波长转换材料。

更进一步地,所述封装胶包括设置在所述出光面且围绕所述环绕面的一透光层,且所述封装胶包括围绕所述透光层的一反射层,所述反射层中混有反射材料。

更进一步地,所述封装胶的所述抗粘黏上表面与所述抗粘黏环绕表面的粗糙度比值为0.009至0.75。

为了解决上述的技术问题,本发明所采用的另外一技术方案是,提供一种发光封装结构的制造方法,其包括:设置多个发光芯片于一暂时承载体;形成一封装胶以覆盖所述多个发光芯片;对所述封装胶进行切割处理,以形成独立发光封装结构;以及对所述切割后的封装胶进行一表面处理,以使得所述封装胶具有一抗粘黏上表面以及一抗粘黏环绕表面。

本发明的其中一有益效果在于,本发明所提供的发光封装结构及其制造方法,其能通过“所述封装胶具有一抗粘黏上表面以及一抗粘黏环绕表面”的技术方案,降低发光封装结构表面粘黏,以提高打件良率。

更进一步地,所述形成封装胶的步骤中,还进一步包括:形成一反射层,以围绕所述多个发光芯片的一环绕面,所述反射层中混有一反射材料;以及形成一透光层,以覆盖所述多个发光芯片的一出光面,所述透光层中混有一波长转换材料。

更进一步地,所述透光层被所述反射层所围绕。

更进一步地,形成所述封装胶的步骤中,还进一步包括:形成一透光层,以围绕所述多个发光芯片的一环绕面且覆盖所述多个发光芯片的一出光面,所述透光层中混有一波长转换材料。

更进一步地,形成所述封装胶的步骤中,还进一步包括:形成一反射层,以围绕所述透光层,所述反射层中混有一反射材料。

更进一步地,所述封装胶的所述抗粘黏上表面与所述抗粘黏环绕表面的粗糙度比值为0.009至0.75。

更进一步地,所述表面处理是物理加工法、化学蚀刻法或电解蚀刻法。

更进一步地,对所述封装胶进行表面处理的步骤后,还进一步包括:移除所述暂时承载体。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而所提供的附图仅用于提供参考与说明,并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明一实施例的发光封装结构的立体示意图。

图2a为本发明一实施例的发光封装结构沿图1中ⅱa-ⅱa剖线的剖面示意图。

图2b为本发明另一实施例的发光封装结构沿图1中ⅱa-ⅱa剖线的剖面示意图。

图2c为本发明另一实施例的发光封装结构沿图1中ⅱa-ⅱa剖线的剖面示意图。

图2d为本发明再一实施例的发光封装结构沿图1中ⅱa-ⅱa剖线的剖面示意图。

图3为本发明的发光封装结构的制造方法的流程图。

图4为本发明的发光封装结构的制造方法的流程图。

图5为本发明的发光封装结构的制造方法的流程图。

图6为本发明的发光封装结构的制造方法的流程图。

图7为本发明的发光封装结构的制造方法的流程图。

图8a至8d为本发明的发光封装结构的制造方法的流程示意图。

图9a至9e为本发明的发光封装结构的制造方法的流程示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实例来说明本发明所公开有关“发光封装结构及其制造方法”的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用,在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外,本发明的附图仅为简单示意说明,并非依实际尺寸的描绘,事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容,但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

应理解,虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件或者信号,但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件,或者一信号与另一信号。另外,本文中所使用的术语“或”,应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

参阅图1至图2d所示,其分别为本发明各实施例所提供的发光封装结构的结构示意图;图3至图7为本发明的发光封装结构的制造方法的流程图;图8a至8d以及图9a至9e为本发明的发光封装结构的制造方法的流程示意图。

首先,如图1所示,图1为本发明实施例所提供的发光封装结构p,其包括:发光芯片1以及封装胶2,封装胶2覆盖发光芯片1,封装胶2具有抗粘黏上表面21以及抗粘黏环绕表面22,发光芯片1所产生的光束沿着一出光路径(图未示出)而穿过封装胶2,其中抗粘黏上表面21以及抗粘黏环绕表面22是通过一表面处理手段而达成。

具体来说,发光芯片1可以是具有六面的立体结构,具有相对的出光面11以及下表面13,而环绕面12则自出光面11延伸至下表面13。封装胶2可以是具有六面的立体结构,封装胶2的抗粘黏上表面21对应于出光面11,封装胶2的抗粘黏环绕表面22对应于环绕面12。于一实施例中,抗粘黏上表面21平行于出光面11,抗粘黏环绕表面22平行于环绕面12。优选地,封装胶2完全覆盖发光芯片1的出光面11以及环绕面12,并仅露出发光芯片的下表面13。

除此之外,本发明的封装胶2可做不同变化之设计,包括设计为凸出形状、中凹形状或平面形状,以产生不同的光学效果,借此增加发光芯片1之发光型态的变化性,并能增进亮度及发光效率。

更详细来说,抗粘黏上表面21以及抗粘黏环绕表面22是经过表面处理粗糙表面。优选地,抗粘黏上表面21以及抗粘黏环绕表面22是整个表面经过表面处理的粗糙表面,且抗粘黏上表面21与抗粘黏环绕表面22的粗糙度比值为0.009至0.75。

进一步地,请参阅图2a至2d为本发明实施例的发光封装结构的沿着图1中线ⅱa-ⅱa的剖面图,图2a至2d分别显示本发明不同的实施态样。

如图2a所示,其显示本发明的发光封装结构的一实施态样,其包括发光芯片1以及封装胶2,封装胶2具有对应于出光面11的抗粘黏上表面21以及对应于环绕面12的抗粘黏环绕表面22,封装胶2包括设置在出光面11的透光层211以及设置在围绕环绕面12的反射层221,透光层211中混有波长转换材料w,反射层221中混有反射材料r。更详细来说,抗粘黏上表面21以及抗粘黏环绕表面22是在透光层211以及反射层221的外表面通过一表面处理手段而构成的粗糙表面,也就是说,透光层211的上表面即为抗粘黏上表面21,透光层211的侧表面以及反射层221的外表面即构成抗粘黏环绕表面22。

如图2b所示,其显示本发明的发光封装结构的另一实施态样,其包括发光芯片1以及封装胶2,封装胶2具有对应于出光面11的抗粘黏上表面21以及对应于环绕面12的抗粘黏环绕表面22,封装胶2包括设置在出光面11的透光层211以及设置在围绕环绕面12的反射层221,透光层211进一步被反射层221所围绕。其中,透光层211中混有波长转换材料w,反射层221中混有反射材料r。更详细来说,由透光层211以及反射层221所构成的封装胶2的外表面通过表面处理手段形成了粗糙表面:抗粘黏上表面21以及抗粘黏环绕表面22。换句话说,在图2b的实施态样中,透光层211以及部分反射层221的上表面构成了抗粘黏上表面21,而反射层221的侧表面则构成了抗粘黏环绕表面22。

如图2c所示,其显示本发明的发光封装结构的另一实施态样,其包括发光芯片1以及封装胶2,封装胶2包括设置在出光面11且围绕环绕面12的透光层211,透光层211的上表面构成了对应于出光面11的抗粘黏上表面21、侧表面构成了对应于环绕面12的抗粘黏环绕表面22,其中,透光层211中混有波长转换材料w。如前所述,由透光层211经过处理后上表面构成了抗粘黏上表面21,侧表面构成了抗粘黏环绕表面22。

如图2d所示,其显示本发明的发光封装结构的再一实施态样,其包括发光芯片1以及封装胶2,封装胶2具有对应于出光面11的抗粘黏上表面21以及对应于环绕面12的抗粘黏环绕表面22,封装胶2包括设置在出光面11且围绕环绕面12的透光层211以及围绕透光层211的反射层223。其中,透光层211中混有波长转换材料w,反射层223中混有反射材料r。具体来说,透光层211以及反射层223所构成的封装胶2的外表面进一步通过表面处理手段形成了抗粘黏上表面21以及抗粘黏环绕表面22。也就是说,透光层211以及反射层223的上表面构成抗粘黏上表面21,而反射层223的侧表面构成抗粘黏环绕表面22。

上述说明中,上表面的定义为对应于出光面11表面,侧表面则对应于环绕面12,上述发光封装结构的制造方法以及表面处理手段将进一步详述在后。

除此之外,封装胶2可视需求进一步包括:一扩散层(图未示出),可设置于透光层211及/或反射层221、223上。更详细来说,扩散层可以设置于透光层211(如图2b或2c)的上表面、或设置于透光层211(如图2c)的上表面及环绕面、或设置于透光层211的上表面以及反射层221(如图2a所示)外表面、或设置于透光层211以及反射层223(如图2d所示)的上表面。具体来说,扩散层可以是硅胶混有散光物质,如sio2或tio2,用于增加光的传播或反射路径。

具体而言,封装胶2可以是硅胶混有波长转换材料w所形成的透光层211,或是透光层211搭配硅胶混有反射材料r的反射层221、223的结构,或更可包含扩散层结构。换句话说,封装胶2可以是硅胶材料分别依据其所添加的材料而区分为透光层、反射层或扩散层。承前述内容,封装胶2是经过表面处理粗糙表面,参阅图2a至2d皆显示了经表面处理后的抗粘黏上表面21与抗粘黏环绕表面22特征。

本发明进一步提供一种发光封装结构的制造方法,请同步参酌图3以及图8a至8d,其包括:s100设置多个发光芯片于暂时承载体;s200形成封装胶以覆盖所述多个发光芯片;s300对封装胶进行切割处理,以形成独立发光封装结构;以及,s400对切割后的所述封装胶进行一表面处理,以使得所述封装胶具有一抗粘黏上表面以及一抗粘黏环绕表面。

于本发明的一具体实施例中,发光封装结构的制造方法中,对所述封装胶进行表面处理的步骤后,还进一步包括:s500移除所述暂时承载体。

此外,于s200形成封装胶以覆盖多个发光芯片的步骤中,如图5以及图9a至9e所示,进一步包括:s202形成一反射层221,以围绕所述多个发光芯片的一环绕面,所述反射层221中混有反射材料;以及s204形成一透光层211,以覆盖所述多个发光芯片的一出光面,所述透光层中混有波长转换材料。

如图6所示,于s200形成封装胶以覆盖多个发光芯片的步骤中,进一步包括:s206形成透光层,以围绕所述多个发光芯片的环绕面且覆盖所述多个发光芯片的出光面,透光层中混有波长转换材料。如图7所示,在s206形成透光层后,进一步包括:s208形成反射层,以围绕透光层,反射层中混有反射材料。

此外,除上述步骤,于s200形成封装胶以覆盖多个发光芯片的步骤中,可视需求进一步包括:形成一扩散层。

于本发明的一具体实施例中,在步骤s100中,发光芯片1是以下表面13设置于暂时承载体上。具体来说,暂时承载体可以是软性薄膜,如蓝膜(bluetape)、uv膜(uvtape)、胶膜或硬性附加电路板等,暂时承载体的材质不以上述为限。暂时承载体亦可具有单面或双面黏着的特性,故可将发光芯片直接设置于具有黏着特性的暂时承载体表面上,可同时提供芯片暂固定的功能,以利后续的制造步骤。

在s200形成封装胶以覆盖多个发光芯片的步骤中,分别依据前述内容形成透光层或反射层。具体来说,多个发光芯片1设置于暂时承载体之间的间隙由封装胶2所填满。

在步骤s300对封装胶进行切割处理中,可利用切割工具在暂时承载体上进行切割例如:利用激光镭射切割。然而,形成独立发光封装结构的方式不以上述为限。除此之外,形成独立发光封装结构的方法也可使用冲压的方式,直接于封装体2之间进行分割。经切割处理后,形成独立发光封装结构,多个发光封装结构之间具有间隙。值得一提的是,独立发光封装结构中可包含一个或多个发光芯片。

具体而言,s400的表面处理可以是物理加工法、化学蚀刻法或电解蚀刻法,例如:利用磨砂、粗化工具使表面粗化,或是电浆处理。更具体而言,磨砂(或称磨刷)是使用粉末或颗粒对产品表面进行研磨;粗化工具则是利用锉刀或砂纸直接对表面进行粗化;电浆处理则是利用氩气或氢气电浆条件下清洗;此外,还可以利用喷砂法,通过气枪搭配金钢砂,在干式或湿式条件下,用压缩气体将金刚砂或研磨材喷向待处理表面,以达到表面粗化的目的。值得特别一提的是,通过s300切割处理的步骤,使得多个发光封装结构之间具有间隙,在s400的表面处理可针对封装胶2的上表面以及环绕表面(如侧面)经过表面处理,从而得到本发明的抗粘黏上表面21以及抗粘黏环绕表面22。

实施例1

首先,排列设置多个发光芯片于暂时承载体上,以硅胶混有波长转换材料作为封装胶设置于发光芯片及暂时承载体上,此时,封装胶填满多个发光芯片之间的间隙,在多个发光芯片上形成透光层。再利用切割工具对封装胶沿着预设切割道进行切割处理,得到多个具有发光芯片以及透光层的独立发光封装结构。然后,以氩气(ar)电浆于400w的频率下处理12分钟,使得发光封装结构的透光层的表面均受到表面处理。最后,再移除暂时承载体。

实施例2

首先,排列设置多个发光芯片于暂时承载体上,将硅胶混有反射材料设置于暂时承载体上,但未覆盖发光芯片的出光面,形成一反射层填满多个发光芯片之间的间隙。再以硅胶混波长转换材料设置于反射层以及发光芯片的出光面上,形成透光层。

再利用切割工具对封装胶沿着预设切割道进行切割处理,得到多个具有发光芯片以及反射层、透光层的独立发光封装结构。然后,以研磨机利用氧化铝粉末研磨30分钟,使得发光封装结构的表面均受到表面处理。最后,再移除暂时承载体。

本发明实施例1、2所制得的发光封装结构,分别测试其表面处理前、后的上表面以及环绕表面的粗糙度等数值,如表1所示:

表1

sad(%):选区衍射

rq(nm):均方根粗糙度

ra(nm):算术平均粗糙度

rmax(nm):最大高度粗糙度

实施例的有益效果

本发明的其中一有益效果在于,本发明所提供的发光封装结构及其制造方法,其能通过“所述封装胶具有一抗粘黏上表面以及一抗粘黏环绕表面”的技术方案,降低发光封装结构表面粘黏,以提高打件良率。

更进一步来说,本发明的抗粘黏上表面以及抗粘黏环绕表面,有别于一般现有技术单纯为改善光均匀性,仅于上表面进行表面处理,本发明的发光封装结构更能通过“所述封装胶的所述抗粘黏上表面与所述抗粘黏环绕表面的粗糙度比值为0.009至0.75”,不仅可以改善光均匀性,更可以有效降低表面粘黏。

本发明所提供的发光封装结构的制造方法,提供了在表面处理前先“对所述封装胶进行切割处理”,使得本发明的发光封装结构的外表面经表面处理后不仅具有抗粘黏上表面,更有“抗粘黏环绕表面”,该等特征可有效克服打件时上表面或侧表面粘黏载带、打件工艺的良率降低的缺陷。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例,并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围,所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化,均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。


技术特征:

1.一种发光封装结构,其特征在于,所述发光封装结构包括:

一发光芯片;以及

一封装胶,其覆盖所述发光芯片,所述封装胶具有经过表面处理的一抗粘黏上表面以及一抗粘黏环绕表面,所述发光芯片所产生的光束沿着一出光路径而穿过所述封装胶。

2.根据权利要求1所述的发光封装结构,其特征在于,所述发光芯片具有一出光面以及一环绕面,所述封装胶的所述抗粘黏上表面对应于所述出光面,所述封装胶的所述抗粘黏环绕表面对应于所述环绕面。

3.根据权利要求2所述的发光封装结构,其特征在于,所述封装胶包括设置在所述出光面的一透光层以及围绕所述环绕面的一反射层,所述透光层中混有波长转换材料,所述反射层中混有反射材料。

4.根据权利要求3所述的发光封装结构,其特征在于,所述透光层被所述反射层所围绕。

5.根据权利要求2所述的发光封装结构,其特征在于,所述封装胶包括设置在所述出光面且围绕所述环绕面的一透光层,所述透光层中混有波长转换材料。

6.根据权利要求5所述的发光封装结构,其特征在于,所述封装胶包括围绕所述透光层的一反射层,所述反射层中混有反射材料。

7.根据权利要求1至6所述的发光封装结构,其特征在于,所述封装胶的所述抗粘黏上表面与所述抗粘黏环绕表面的粗糙度比值为0.009至0.75。

8.一种发光封装结构的制造方法,其特征在于,所述发光封装结构的制造方法包括:

设置多个发光芯片于一暂时承载体;

形成一封装胶以覆盖所述多个发光芯片;

对所述封装胶进行切割处理,以形成独立发光封装结构;以及

对切割后的所述封装胶进行一表面处理,以使得所述封装胶具有一抗粘黏上表面以及一抗粘黏环绕表面。

9.根据权利要求8所述的发光封装结构的制造方法,其特征在于,所述形成封装胶的步骤中,还进一步包括:

形成一反射层,以围绕所述多个发光芯片的一环绕面,所述反射层中混有一反射材料;以及

形成一透光层,以覆盖所述多个发光芯片的一出光面,所述透光层中混有一波长转换材料。

10.根据权利要求9所述的发光封装结构的制造方法,其特征在于,所述透光层被所述反射层所围绕。

11.根据权利要求8所述的发光封装结构的制造方法,其特征在于,形成所述封装胶的步骤中,还进一步包括:形成一透光层,以围绕所述多个发光芯片的一环绕面且覆盖所述多个发光芯片的一出光面,所述透光层中混有一波长转换材料。

12.根据权利要求11所述的发光封装结构的制造方法,其特征在于,形成所述封装胶的步骤中,还进一步包括:形成一反射层,以围绕所述透光层,所述反射层中混有一反射材料。

13.根据权利要求8至12所述的发光封装结构的制造方法,其特征在于,所述封装胶的所述抗粘黏上表面与所述抗粘黏环绕表面的粗糙度比值为0.009至0.75。

14.根据权利要求8至12所述的发光封装结构的制造方法,其特征在于,所述表面处理是物理加工法、化学蚀刻法或电解蚀刻法。

15.根据权利要求8至12所述的发光封装结构的制造方法,其特征在于,对所述封装胶进行表面处理的步骤后,还进一步包括:移除所述暂时承载体。

技术总结
一种发光封装结构,其包括:发光芯片以及覆盖于发光芯片的封装胶,且封装胶具有抗粘黏上表面以及抗粘黏环绕表面。本发明进一步提供一种发光封装结构的制造方法,其包括:设置多个发光芯片于暂时承载体;形成封装胶以覆盖多个发光芯片;对封装胶进行切割处理,以形成独立发光封装结构;以及对切割后的封装胶进行表面处理,以使得封装胶具有抗粘黏上表面以及抗粘黏环绕表面。本发明的发光封装结构及其制造方法可以有效降低表面粘黏,提高打件良率。

技术研发人员:陈志源;李天佑;黄建栋;蔡玮伦
受保护的技术使用者:光宝光电(常州)有限公司;光宝科技股份有限公司
技术研发日:2018.11.30
技术公布日:2020.06.09

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