覆晶式發光二極管及其制造方法技術

本發明專利技術有關于一種覆晶式發光二極管及其制造方法。覆晶式發光二極管包括第一金屬片、第二金屬片、接合材料以及發光二極管芯片。第一金屬片與第二金屬片之間具有一間隙，接合材料注入到此間隙當中并被固化，以將第一金屬片與第二金屬片接合在一起。固化后的接合材料具有一頂面，其與第一金屬片與第二金屬片的頂面齊平。發光二極管芯片透過焊料分別第一金屬片的頂面和第二金屬片的頂面接合，其中，發光二極管芯片具有一正極和一負極，其分別與第一金屬片與第二金屬片上的電路圖案電連接。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術有關于一種覆晶式發光二極管及其制造方法，特別是關于一種可降低成本并提升散熱效率的覆晶式發光二極管及其制造方法。
技術介紹
與傳統光源相比，由于發光二極管(LED)具有高的發光效率和低的能源損耗，其已被廣泛地使用來作為光源。在實際的應用上，發光二極管裝置由多個發光二極管以串聯或并聯的方式被組裝于同一基板上所形成，以達到發光的效果。然而，在多個發光二極管產生光的同時，還產生了大量的熱，特別是當多個發光二極管以高密度被組裝在同一基板上時，若熱聚積在基板上而無法被有效地被發散出去，將對發光二極管裝置造成不良的影響。作為發光二極管的封裝方式，目前已知有被稱作覆晶(flip-chip)的封裝方式。此種覆晶的封裝方式主要是將發光二極管芯片的正極和負極設置在其面向電路基板的表面，并透過焊接的方式使發光二極管芯片的正極和負極分別直接與電路基板接觸，此時，發光二極管芯片發光所產生的熱將透過其正極和負極與電路基板的直接接觸而傳遞到電路基板。為了避免上述散熱不良對發光二極管造成的影響，設置有發光二極管芯片的電路基板一般包括導線銅箔、絕緣油墨、金屬或陶磁的基板本體、以及散熱結構，以將從發光二極管芯片傳來的熱發散出去。然而，在這當中，由于發光二極管芯片的散熱路徑需經由與電路基板接觸的焊料、導線銅箔、絕緣油墨、金屬或陶磁的基板本體、以及散熱結構才能發散出去，其整體的熱阻為較高的，無法達到最佳的散熱效果。此外，由于上述這種電路基板的構造包含許多組件，其制造的過程較為復雜，成本亦難以減少。
技術實現思路
為了解決上述的問題，本專利技術的目的在于提供一種可降低成本并提升散熱效率的覆晶式發光二極管及其制造方法。根據本專利技術的一實施例是提供一種覆晶式發光二極管，其包括第一金屬片、第二金屬片、接合材料以及發光二極管芯片。第一金屬片與第二金屬片之間具有一間隙，接合材料注入到此間隙當中并被固化，以將第一金屬片與第二金屬片接合在一起。固化后的接合材料具有一頂面，其與第一金屬片與第二金屬片的頂面齊平。發光二極管芯片透過焊料分別第一金屬片的頂面和第二金屬片的頂面接合，其中，發光二極管芯片具有一正極和一負極，其分別與第一金屬片與第二金屬片上的電路圖案電連接。根據本專利技術的另一實施例是提供一種制造覆晶式發光二極管的方法，該方法包括：提供在短邊方向上彼此間隔排列的多個長條金屬片，任兩個相鄰長條金屬片之間具有一間隙；將接合材料分別注入到多個長條金屬片之間的間隙中；固化接合材料以將多個長條金屬片接合在一起；將電路圖案印刷到被接合的多個長條金屬片上；提供多個發光二極管芯片，每一個發光二極管芯片透過焊料固定于被接合的這些長條金屬片的任兩個相鄰長條金屬片的頂面上，其中，每一發光二極管芯片的正極和負極分別與該兩個相鄰長條金屬片上的電路圖案電連接；以及沿著長條金屬片的短邊方向，切割被接合的多個長條金屬片。根據本專利技術上述所提供的覆晶式發光二極管及其制造方法，由于本專利技術的覆晶式發光二極管僅需藉由固化的接合材料將相鄰的金屬片接合固定在一起，且電路圖案直接印刷在金屬片上以與發光二極管芯片的正極和負極電連接，因此，本專利技術不需要藉由其他的基板組件來提供穩定性，就可以達成可運作的覆晶式發光二極管，且此覆晶式發光二極管具備有降低制造成本、以及因其整體的熱阻的減少而提升散熱效率的優點。關于本專利技術更詳細的說明與優點，請參照以下的實施方式及附圖。附圖說明圖1為根據本專利技術的第一實施例的覆晶式發光二極管的立體示意圖；圖2為圖1的側視示意圖；圖3A至3E顯示根據本專利技術的制造覆晶式發光二極管的方法的示意圖；圖4A為根據本專利技術的第一實施例的覆晶式發光二極管的一維數組的立體示意圖；圖4B為圖4A的側視示意圖；圖5為根據本專利技術的第二實施例的覆晶式發光二極管及其所組成的一維數組的立體示意圖；圖6為根據本專利技術的發光二極管裝置的示意圖；以及圖7為根據本專利技術的另一種發光二極管裝置的示意圖。符號說明3：接合材料4：發光二極管芯片5：長條金屬片51、51A：第一金屬片52、52A：第二金屬片510、520、30：頂面511A、521A：底面512A、522A：散熱結構15、50：間隙40：焊料100、100A：覆晶式發光二極管200、200A：發光二極管的一維數組201：正極202：負極205：正極金屬片206：負極金屬片207：金屬片300、400：發光二極管裝置具體實施方式圖1及圖2顯示根據本專利技術的第一實施例的覆晶式發光二極管。參閱圖1及圖2，根據本專利技術的覆晶式發光二極管100包括第一金屬片51、第二金屬片52、接合材料3以及發光二極管芯片4。第一金屬片51與第二金屬片52透過接合材料3被接合在一起，其中，接合材料3被注入到第一金屬片51與第二金屬片52之間的間隙15中且在此間隙15中被固化。固化后的接合材料3的頂面
30與第一金屬片51的頂面510與第二金屬片52的頂面520齊平。藉由焊料40，發光二極管芯片4分別第一金屬片51的頂面510和第二金屬片52的頂面520接合，且其正極(未示)和負極(未示)分別與第一金屬片51與第二金屬片52上的電路圖案(未示)電連接。此外，用于注入到第一金屬片51與第二金屬片52之間的間隙15的接合材料3較佳可使用環氧樹脂或其他適合的材料，此等材料可藉由光(例如，紫外光等)照射或其他的方式而被固化。此外，如圖2所示，由于發光二極管芯片4是透過焊料40接合到第一金屬片51和第二金屬片52，發光二極管芯片4與第一、第二金屬片51、52及接合材料3之間形成有一空間。較佳地，為了達到避免光二極管芯片4所產生的熱聚積在此空間當中，可使用填縫材料(未示)來將此空間填滿。圖3A至圖3D顯示根據本專利技術的制造覆晶式發光二極管的方法的示意圖。首先，如圖3A所示，在支撐構造(未示)上提供多個長條金屬片5，其在長條金屬片5的短邊方向上(如圖3A中的箭頭A所示)彼此間隔排列，使得任兩個相鄰長條金屬片5之間具有間隙50。此間隙50的寬度是對應于發光二極管芯片的正極和負極之間所需的距離。在此步驟中，需注意的是，多個長條金屬片5可由其上形成有多個間隙的一整片的金屬片來代替，亦可達到相同的效果。接著，如圖3B所示，將接合材料3(例如：環氧樹脂)分別注入到多個長條金屬片5之間的間隙50中，并以熱固化或UV固化的方式來固化接合材料3，以將多個長條金屬片5接合在一起。此外，在使用環氧樹脂來作為接合材料3的情況下，多個長條金屬片5設置在表面具有環氧樹脂離型片的支撐構造上，以使得被固化的環氧樹脂接合在一起的多個長條金屬片5能夠從支撐構造上脫離。接下來，在被接合的多個長條金屬片5上形成電路圖案(圖中未示)。此步驟藉由將對應于發光二極管芯片的正、負極的位置和大小的錫膏印刷鋼板套用到被接合的長條金屬片5，將錫膏涂布到被接合的多個長條金屬片5上，并移除錫膏印刷鋼板來達成。隨后，如圖3C所示，將多個發光二極管芯片4設置到被接合的這些長條金屬片5上。詳而言之，每一個發光二極管芯片4系被放置到對應的錫膏位置上，并藉由回焊的方式被固定于被接合的這些長條金屬片5的任兩個相鄰長條金屬片5的頂
面上，且其中，每一發光二極管芯片4的正極和負極(未示)分別與該兩個相鄰長條金屬片5上的電路圖案(未示)電連接。接下來，如圖3本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種覆晶式發光二極管，包括：第一金屬片；第二金屬片，與該第一金屬片之間具有一間隙；接合材料，該接合材料被注入到該第一金屬片與該第二金屬片之間的該間隙中并固化，以將該第一金屬片與該第二金屬片接合在一起，且固化的該接合材料具有一頂面，該頂面與該第一金屬片與該第二金屬片的頂面齊平；以及發光二極管芯片，其透過焊料分別與該第一金屬片的該頂面和該第二金屬片的該頂面接合，該發光二極管芯片具有一正極和一負極，該正極與該第一金屬片上的電路圖案電連接，且該負極系與該第二金屬片上的電路圖案電連接。

【技術特征摘要】
1.一種覆晶式發光二極管，包括：第一金屬片；第二金屬片，與該第一金屬片之間具有一間隙；接合材料，該接合材料被注入到該第一金屬片與該第二金屬片之間的該間隙中并固化，以將該第一金屬片與該第二金屬片接合在一起，且固化的該接合材料具有一頂面，該頂面與該第一金屬片與該第二金屬片的頂面齊平；以及發光二極管芯片，其透過焊料分別與該第一金屬片的該頂面和該第二金屬片的該頂面接合，該發光二極管芯片具有一正極和一負極，該正極與該第一金屬片上的電路圖案電連接，且該負極系與該第二金屬片上的電路圖案電連接。2.如權利要求1所述的覆晶式發光二極管，其特征在于，該接合材料為環氧樹脂。3.如權利要求1所述的覆晶式發光二極管，其特征在于，該第一金屬片與該第二金屬片還具有相對于該頂面的底面，且該第一金屬片與該第二金屬片的每一者具有從該底面向外延伸的散熱結構。4.一種覆晶式發光二極管的一維數組，其包括多個如權利要求1至3之任一的覆晶式發光二極管，該多個覆晶式發光二極管以一維數組的方式排列，且任一個覆晶式發光二極管的該第一金屬片系與相鄰的另一個覆晶式發光二極管的該第二金屬片連接。5.一種發光二極管裝置，其包括多個如權利要求4的覆晶式發光二極管的一維數組，其中，這些覆晶式發光二極管的一維數組的正極位于該發光二極管裝置的一側且透過正極金屬片相互連接，且這些覆晶式發光二極管的一維數組的負極系位于該發光二極管裝置的另一側且透過負極金...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃秀璋，
申請(專利權)人：黃秀璋，
類型：發明
國別省市：中國臺灣;71