[發(fā)明專利]單顆表面粘著型發(fā)光二極體的制造方法及其結(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710085295.7
• 申請日: 2007-02-28
• 公開（公告）號: CN101257069A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹宗文;古今祥
• 申請（專利權(quán)）人: 詹宗文
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 曾旻輝;胡杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)光電子元件的生產(chǎn)技術(shù)及其結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種單顆表面粘著型發(fā)光二極體制造方法及其結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在各類光電元件中，發(fā)光二極體(LED，Light?Emitting?Diodes)由于其體積小、壽命長、反應(yīng)快、省電、耐震、便宜，以及適合大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，故發(fā)展歷史悠久，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，且為各類光電元件中市場值最大的元件。

前述發(fā)光二極體是由半導(dǎo)體材料所制成的發(fā)光元件，其具有兩個(gè)電極端子，在端子間施加電壓，通入極小的電流，經(jīng)由電子、電洞的結(jié)合，可將剩余能量以光的形式激發(fā)釋出，此即發(fā)光二極體的基本發(fā)光原理。不同于一般白熾燈泡，發(fā)光二極體屬冷發(fā)光，具有耗電量低、元件壽命長、無須暖燈時(shí)間、反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，再加上其體積小、耐震動(dòng)、適合量產(chǎn)，容易配合應(yīng)用上的需求制成極小或陣列式的元件。故目前發(fā)光二極體已普遍使用于資訊、通訊及消費(fèi)性電子產(chǎn)品的指示器與顯示裝置上，成為日常生活中不可或缺的重要元件。

而依各類產(chǎn)品的不同應(yīng)用將晶粒封裝成不同的發(fā)光二極體，目前封裝后的產(chǎn)品類型有子彈型(Lamp)、集束型、數(shù)字顯示、點(diǎn)矩陣型與表面粘著型(SMD)，其中表面粘著型發(fā)光二極體的體積較其他傳統(tǒng)型發(fā)光二極體小，因此表面粘著型主要用在手機(jī)的螢?zāi)槐彻庠醇笆謾C(jī)的按鍵，在目前的市場需求量甚大。

前述發(fā)光二極體因發(fā)熱損耗遠(yuǎn)低于一般白熾燈泡，故在一般應(yīng)用時(shí)并不考慮發(fā)熱問題。然而，針對目前日益成熟的高亮度發(fā)光二極體產(chǎn)品，其熱量已有大幅的成長，若為發(fā)光二極體陣列，其發(fā)熱更是不能忽視。為此，目前的發(fā)光二極體設(shè)計(jì)，已逐漸重視在制程中增加散熱結(jié)構(gòu)。

傳統(tǒng)表面粘著型發(fā)光二極體的散熱結(jié)構(gòu)如美國專利US?7,138,660的第4圖所示，其發(fā)光二極體的發(fā)光晶粒置于正極端上，再由該發(fā)光晶粒分別打線至正負(fù)電極兩端，完成后的發(fā)光二極體不需額外的光學(xué)元件或反射器，且焊接后光線的行徑路線可與各電路板平行。而該表面粘著型發(fā)光二極體的發(fā)熱，是透過正極端金屬來向外導(dǎo)熱。

前述已有結(jié)構(gòu)或其它發(fā)光二極體裝置，其散熱機(jī)制仍有缺點(diǎn)如下，有待加以改進(jìn)：

1.已有的發(fā)光二極體的散熱機(jī)制不足應(yīng)付其產(chǎn)生的熱量，當(dāng)溫度升高時(shí)不僅會(huì)造成其亮度下降，且超過攝氏85度時(shí)將加速元件的劣化。

2.發(fā)光二極體封裝時(shí)使用的熒光粉，在溫度過高時(shí)，其關(guān)機(jī)后會(huì)吸收水分，這些水分子會(huì)使熒光粉發(fā)生黑化，進(jìn)而使發(fā)光效率降低，影響產(chǎn)品效益。

3.已有發(fā)光二極體會(huì)將熱量導(dǎo)引至印刷電路板上的銅箔進(jìn)行散熱，但依靠兩個(gè)電極導(dǎo)熱的散熱機(jī)制效率甚低，不足有效傳導(dǎo)發(fā)光二極體所產(chǎn)生的熱能。

4.已有的發(fā)光二極體的發(fā)光晶粒在進(jìn)行封裝制程時(shí)，并沒有采用散熱機(jī)制，因此產(chǎn)生數(shù)量龐大的散熱及加工問題，不符合經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種單顆表面粘著型發(fā)光二極體制造方法及其結(jié)構(gòu)，其通過一個(gè)增加的散熱結(jié)構(gòu)達(dá)到充份散熱的要求，且該增加的結(jié)構(gòu)可結(jié)合現(xiàn)有的制程，無需大幅增加成本，確可有效增加產(chǎn)品的使用壽命與發(fā)光效能。

本發(fā)明的另一個(gè)目的系提供一種單顆表面粘著型發(fā)光二極體制造方法及其結(jié)構(gòu)，其散熱結(jié)構(gòu)尚可結(jié)合印刷電路板的散熱機(jī)制，以更有效傳導(dǎo)發(fā)光二極體產(chǎn)生的熱能。

可達(dá)成前述目的的單顆表面粘著型發(fā)光二極體結(jié)構(gòu)，其包括有一個(gè)發(fā)光晶粒與兩個(gè)電極，該發(fā)光晶粒延伸兩根導(dǎo)線分別連接到兩個(gè)電極上：而本發(fā)明主要在該發(fā)光晶粒一端設(shè)置有延伸散熱結(jié)構(gòu)，讓該散熱結(jié)構(gòu)可充分導(dǎo)出發(fā)光晶粒所產(chǎn)生的熱量，其熱量進(jìn)一步可由散熱裝置導(dǎo)引至印刷電路板上，利用印刷電路板原有無-電極性的銅箔面積或下方金屬材質(zhì)基板的散熱機(jī)制進(jìn)行散熱；另外，為配合本發(fā)明的發(fā)光二極體制程，該散熱結(jié)構(gòu)與兩個(gè)電極之間設(shè)置有支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定，使其結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)時(shí)能維持定位，以利進(jìn)行封裝，完成可供使用的單顆表面粘著型發(fā)光二極體結(jié)構(gòu)。

通過前述結(jié)構(gòu)，該單顆表面粘著型發(fā)光二極體的制法首先在金屬料帶上切除該散熱結(jié)構(gòu)與兩個(gè)電極以外的多余區(qū)域，形成基本外形；然后在該散熱結(jié)構(gòu)與兩個(gè)電極的范圍塑膠射出成型出支撐結(jié)構(gòu)：接著切除金屬料帶其它多余部份，以及切除該散熱結(jié)構(gòu)與兩個(gè)電極的連接處，使各區(qū)域成為獨(dú)立個(gè)體；最后固晶、打線，進(jìn)行封裝后，將完成的發(fā)光二極體結(jié)構(gòu)自金屬料帶裁下即告完成。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所稱單顆表面粘著型發(fā)光二極體結(jié)構(gòu)示意圖：

圖2為本發(fā)明所稱單顆表面粘著型發(fā)光二極體結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明所稱單顆表面粘著型發(fā)光二極體制造方法流程圖：