CN102646774A - 发光二极管元件及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种发光二极管元件及其制作方法。此发光二极管元件包含一封装基座、一发光二极管芯片、至少两个导线接脚以及一封装胶体。封装基座包含相对的第一表面与第二表面，且具有一凹槽设于第一表面中。其中，封装基座包含一金属基板、以及一绝缘层位于此金属基板的表面上。发光二极管芯片设于凹槽的底面上，其中此发光二极管芯片具有不同电性的第一电性电极与第二电性电极。前述的导线接脚分离地设置于封装基座上，且分别与第一电性电极和第二电性电极电连接。其中，每个导线接脚连接第一表面与第二表面。封装胶体包覆住凹槽及发光二极管芯片。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光元件，且特别是涉及一种发光二极管(LED)元件及其制作方法。
背景技术
请参照图1，其是绘示一种现有发光二极管元件的剖视图。此发光二极管元件100主要包含发光二极管芯片102、封装基座104、导线架106、导线108、反射层110与封装胶体112。其中，导线架106包含导脚116与118、以及金属导热块120。此外，导脚118与金属导热块120接合，而导脚116则与金属导热块120和导脚118电性分离。
封装基座104与导线架106结合而构成一承载体。在此承载体中，封装基座104暴露出每个导脚116与118的一部分、以及金属导热块120的底面的一部分。此外，封装基座104具有凹槽114。其中，此凹槽114更暴露出封装基座104的金属导热块120的上表面的一部分、以及导脚116的表面的一部分。
发光二极管芯片102设置于封装基座104的凹槽114中，并固定在金属导热块120的暴露出的上表面上。发光二极管芯片102可通过导线108、以及与金属导热块120接合的方式，而分别与导脚116和118电连接。如此一来，外部电源可通过导脚116与118，而供应电力予发光二极管芯片102。
反射层106则设置在封装基座104的凹槽114的侧壁上，以利将发光二极管芯片102朝凹槽114侧壁所发射的光朝发光二极管元件100的正面反射，由此可提高发光二极管元件100的光取出效率。封装胶体112则填充在封装基座104的凹槽114中，并包覆住发光二极管芯片102、导线108、反射层110、金属导热块120的暴露出的上表面、与导脚116遭暴露出的表面。
在此现有技术中，为了解决发光二极管芯片102在大电流操作下所产生的散热问题，采用使导线架106具有金属导热块120的设计的方式。发光二极管芯片102运转所产生的热，可利用此金属导热块120来将其导出。如此一来，可避免元件运转时所产生的热量累积在发光二极管芯片102，进而可增进发光二极管芯片102的发光效率与可靠度。
然而，在这样的导线架106设计中，受到金属导热块120与导脚118相互连接，但却厚度不同的影响，导线架106的制作难度将大为提高。
此外，封装基座104是由聚-邻-苯二甲酰胺(Polyphthalamide；PPA)材料注塑成型而制成。然而，PPA材料的散热效果不佳，因此封装基座104无法将发光二极管芯片102运转所产生的热量顺利导出。
为了解决散热问题，目前也提出了一种采用不同材料来制作封装基座的方式。此种方式是采用陶瓷材料，例如低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fireCeramic；LTCC)，来作为封装基座的材料。由于陶瓷材料具有良好的散热特性，因此以陶瓷材料来作为封装基座的材料，可有助于发光二极管元件的散热。
但由于低温共烧陶瓷材料为多层堆叠结构，且质地较脆，因此不易以其来制作封装基座。特别是，封装基座的反射碗杯目前大都是采用激光来加以制作。但是，激光的使用不仅导致制作成本大幅提高，也无法制作出平滑且具特定角度的反射碗杯侧壁。如此一来，会造成发光二极管芯片的出光的反射角度不佳，进而影响发光二极管元件的光形，并导致发光二极管元件的亮度下降。
因此，如何降低封装基座的制作工艺复杂度，并兼顾封装基座的散热效果，实为发光二极管元件制作上的一大重要课题。
发明内容
因此，本发明的一目的在于提供一种发光二极管元件及其制作方法，其采用金属材质来作为封装基座的本体，因而封装基座可提供更优良的散热效果。
本发明的另一目的在于提供一种发光二极管元件及其制作方法，其采用铝金属来作为封装基座的本体，因此可简单地利用机械加工方式来制作供发光二极管芯片设置的碗杯状凹槽的斜边，有效避免传统技术的金属导热块式导脚制作不易及陶瓷散热封装基座反射碗杯侧壁制作不易的缺点。故可大幅降低封装基座的凹槽制作的复杂度与制作成本，并可使发光二极管元件具有所需的出光光形与亮度。
本发明的又一目的在于提供一种发光二极管元件及其制作方法，其导线接脚相当容易制作。
根据本发明的上述目的，提出一种发光二极管元件。此发光二极管元件包含一封装基座、一发光二极管芯片、至少二导线接脚以及一封装胶体。封装基座包含相对的第一表面与第二表面，且具有一凹槽设于第一表面中。其中，封装基座包含一金属基板、以及一绝缘层位于此金属基板的表面上。发光二极管芯片设于凹槽的底面上，其中此发光二极管芯片具有不同电性的第一电性电极与第二电性电极。前述的导线接脚分离地设置于封装基座上，且分别与第一电性电极和第二电性电极电连接。其中，每个导线接脚连接第一表面与第二表面。封装胶体包覆住凹槽及发光二极管芯片。
依据本发明的一实施例，上述的导线接脚是ㄈ(横向U型)字型金属支架，且每个ㄈ字型金属支架延伸在封装基座的第一表面、封装基座的外侧面与第二表面上。
依据本发明的另一实施例，上述的金属基板还包含两个沟槽，且上述的ㄈ字型金属支架分别嵌设在这些沟槽中。
依据本发明的又一实施例，上述的封装基座还包含两个通孔分别位于发光二极管芯片的两侧，且这些通孔自凹槽的底面延伸至封装基座的第二表面，而上述的导线接脚分别设置在这些通孔中。
根据本发明的上述目的，另提出一种发光二极管元件的制作方法，包含下列步骤。提供一封装基座，其中此封装基座包含相对的第一表面与第二表面，且具有一凹槽设于第一表面中。其中，此封装基座包含一金属基板、以及一绝缘层位于金属基板的表面上。设置至少两个导线接脚于封装基座上，其中这些导线接脚彼此分离，且每个导线接脚连接第一表面与第二表面。设置一发光二极管芯片于凹槽的底面上，其中此光二极管芯片具有不同电性的第一电性电极与第二电性电极，且前述的导线接脚分别与第一电性电极和第二电性电极电连接。形成一封装胶体包覆住凹槽及发光二极管芯片。
依据本发明的一实施例，上述提供封装基座的步骤包含：提供一金属平板；形成一凹陷部于此金属平板中，以形成金属基板；以及形成上述的绝缘层包覆住金属基板的表面。
依据本发明的另一实施例，上述的金属平板的材料包含铝。此外，形成凹陷部的步骤包含利用机械加工方式。而且，形成绝缘层的步骤包含利用阳极处理方式，以形成一氧化铝层来作为绝缘层。
依据本发明的又一实施例，上述的提供封装基座的步骤更包含于形成绝缘层的步骤前，形成两个贯穿孔于凹陷部的底面及封装基座的底面，且形成绝缘层的步骤包含使绝缘层覆盖在这些贯穿孔的侧面上。
本发明采用金属材质来作为封装基座的本体，因此可增强发光二极管元件的散热效果、降低封装基座的制作复杂度与制作成本。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1是一种现有发光二极管元件的剖视图；
图2A至图2E是本发明的一实施方式的一种发光二极管元件的制作工艺剖视图；
图3A至图3E是本发明的另一实施方式的一种发光二极管元件的制作工艺剖视图。
主要元件符号说明
100：发光二极管元件 102：发光二极管芯片
104：封装基座 106：导线架
108：导线 110：反射层
112：封装胶体 114：凹槽
116：导脚 118：导脚
120：金属导热块 200：金属基板
200a：金属平板 202：表面
204：凹陷部 206：绝缘层
208：凹槽 210：反射层
212：表面 214：表面
216：封装基座 218：沟槽
220：沟槽 222：金属支架
224：金属支架 226：发光二极管芯片
228：磊晶基板 230：第一电性半导体层
232：发光层 234：第二电性半导体层
236：第一电性电极 238：第二电性电极
240：导线 242：导线
244：封装胶体 246：底面
248：侧壁 250：发光二极管元件
252：侧壁 254：导热胶
256：底面 258：外侧面
300：金属基板 300a：金属平板
302：表面 304：凹陷部
306：底面 308：侧壁
310：通孔 312：通孔
314：侧面 316：侧面
318：绝缘层 320：凹槽
322：底面 324：侧壁
326：导线接脚 328：导线接脚
330：表面 332：底面
334：封装基座 336：反射层
338：发光二极管芯片 340：磊晶基板
342：第一电性半导体层 344：发光层
346：第二电性半导体层 348：第一电性电极
350：第二电性电极 352：导线
354：导线 356：封装胶体
358：导热胶 360：发光二极管元件
θ：夹角
具体实施方式
请参照图2A至图2E，其是绘示依照本发明的一实施方式的一种发光二极管元件的制作工艺剖视图。本发明的发光二极管元件适于连结于一外部电源，例如是利用表面粘着技术(Surface Mounting Technology；SMT)将本发明的发光二极管元件固定于一电路板上。本实施方式中，制作发光二极管元件时，可先制备如图2C所示的封装基座216。如图2A所示，制作封装基座216时，可先提供金属平板200a。金属平板200a的材料可采用容易加工的金属。在一实施例中，金属平板200a的材料可采用铝金属。
接下来，如图2B所示，利用例如机械加工方式，在金属平板200a的表面202的预设位置上形成凹陷部204，用于形成金属基板200。凹陷部204凹设于金属平板200a的表面202中，并没有贯穿金属平板200a。因此，凹陷部204具有底面256与侧壁252。凹陷部204可例如为碗杯型。在一实施例中，凹陷部204的侧壁252与底面256之间的夹角θ的范围可例如为0°＜夹角θ＜90°。在一较佳实施例中，夹角θ的范围较佳可从30°至60°。
随后，形成绝缘层206于金属基板200的至少上表面，而形成封装基座216。绝缘层206是用以作为后续发光二极管芯片与封装基座216间的绝缘之用，在没有电性短路疑虑的部分，并不需要特别加以限定有绝缘层206。如图2C所示，在本实施例中，绝缘层206是包覆住金属基板200的所有表面。封装基座216包含二表面212与214位于封装基座216的相对二侧。此外，由于绝缘层206是包覆在具有凹陷部204的金属基板200的表面，因此由金属基板200与被覆于其表面上的绝缘层206所构成的封装基座216具有凹槽208。其中，凹槽208设于封装基座216的表面212中。
在一实施例中，金属平板200a的材料可包含铝。如此一来，可利用例如阳极处理方式，在金属基板200的所有表面上形成一层氧化铝，来作为绝缘层206的材料。在此实施例中，由于氧化铝层的厚度若太厚，可能会导致封装基座216的散热与反射效果下降。因此，本实施例通过控制氧化铝层的厚度，来降低氧化铝所组成的绝缘层206对封装基座216的散热效能与反射率的负面影响。在一例子中，可将氧化铝层的厚度的范围例如控制为从5μm至45μm。
在另一些实施例中，由于氧化铝的外观颜色容易偏黑而具有吸光效果，不利于反射光。因此，可选择性地形成反射层210覆盖在凹槽208的侧壁248上，以使凹槽208的侧壁248具有较佳的光反射率。其中，可利用例如溅镀或蒸镀方式，来形成反射层210。在一些例子中，反射层210的材料可例如为二氧化钛(TiO2)或银。
接着，提供发光二极管芯片226。在一实施例中，如图2D所示，发光二极管芯片226主要可包含磊晶基板228、第一电性半导体层230、发光层232、第二电性半导体层234、以及第一电性电极236与第二电性电极238。在发光二极管芯片226中，第一电性半导体层230位于磊晶基板228上。发光层232与第二电性半导体层236则依序堆叠在部分的第一电性半导体层230上。第一电性电极236位于第一电性半导体层230暴露出的另一部分上，而第二电性电极238则位于部分的第二电性半导体层234上。在本发明中，第一电性与第二电性为不同的电性。例如，第一电性与第二电性的其中一者为n型，另一者则为p型。
然后，进行固晶步骤。在一实施例中，可利用例如粘贴或共晶接合(eutectic bonding)的方式，将发光二极管芯片226设置在封装基座216的凹槽208的底面246上。当反射层210覆盖在凹槽208的底面246与侧壁248上时，发光二极管芯片226接合在凹槽208的底面246上方的反射层210上。在图2D所示的示范实施例中，发光二极管芯片226是利用导热胶254，例如银胶，而粘贴在凹槽208的底面246上。
在本发明中，封装基座可具有多个凹槽，且可提供数个发光二极管芯片分别设置在这些凹槽中，以同时制作多个发光二极管元件。在本实施例中，在具有多个凹槽的情况下，在进行下一步骤前，可进行切割制作工艺将各个凹槽分开而形成多个封装基座216。
如图2D所示，完成发光二极管芯片226的设置后，将至少二导线接脚，例如金属支架222与224，以夹固而紧配的方式，设置在封装基座216上。其中，这些导线接脚，例如金属支架222与224，设置在封装基座216上之后，呈彼此分离状态。这些金属支架222与224可用以分别作为连接外部正负电源的导线接脚。当然，在本实施方式中，也可先设置金属支架222与224于封装基座216上，再进行发光二极管芯片226的固晶程序。
在本实施方式中，作为导线接脚的金属支架222与224为ㄈ字型结构。此外，这些ㄈ字型金属支架222与224均延伸在封装基座216的表面212、介于相对的二表面212与214间的封装基座216的外侧面258、与表面214上。因此，每个金属支架222与224可连封装基座216的表面212与214。
在一示范实施例中，请同时参照图2B与图2D，在形成封装基座216的绝缘层206之前，利用例如机械加工方式制作金属基板200的凹陷部204时，可在金属基板200上的金属支架222与224预计设置之处，分别对应制作出沟槽218与220。因此，如图2D所示，这些沟槽218与220设于金属基板200的周缘。于是，在设置作为导线接脚的金属支架222与224时，这些ㄈ字型金属支架222与224可分别嵌设在这些沟槽218与220中。故，这些沟槽218与220有利于金属支架222与224的定位与固定。
接着，如图2E所示，可利用例如打线接合(wire-bonding)方式，以导线240与242分别连接发光二极管芯片226的第一电性电极236与金属支架222、以及第二电性电极238与金属支架224，用于使金属支架222和224分别与发光二极管芯片226的第一电性电极236和第二电性电极238电连接。在一实施例中，导线240与242可例如为金线。
在本实施方式中，可同样利用例如打线接合方式、或者利用表面粘着技术(SMT)，来将金属支架222与224连接至一外部电源(未绘示)，以利用此外部电源来提供发光二极管芯片226电力。例如，金属支架222与224是连接到电路板上相对应的金属接垫上，使得外部电源可以通过电路板上的金属接垫将电源分别导入发光二极管芯片226的第一电性电极236以及第二电性电极238。
然后，将封装胶体244填入封装基座216的凹槽208中，而完成发光二极管元件250的制作。如图2E所示，在发光二极管元件250中，封装胶体244完全填满凹槽208，且完全包覆住发光二极管芯片226、及导线240与242，并包覆住部分的金属支架222与224。在一实施例中，封装胶体244中可掺杂有荧光粉，例如钇铝石榴石(YAG)系列或BOSE系列等荧光粉。
本发明的发光二极管元件的导线接脚也可为其他型式，而非上述实施方式中所述的金属支架的型式。请参照图3A至图3E，其是绘示依照本发明的另一实施方式的一种发光二极管元件的制作工艺剖视图。本实施方式中，制作发光二极管元件时，如图3A所示，可先提供金属平板300a。金属平板300a的材料可采用容易加工的金属，例如铝。
接着，如图3B所示，利用例如机械加工方式，在金属平板300a的表面302的预设位置上形成凹陷部304，而形成金属基板300。凹陷部304并没有贯穿金属平板300a，因而具有底面306与侧壁308。在一实施例中，凹陷部304可为碗杯型，且凹陷部304的侧壁308与底面306之间的夹角θ的范围可例如为0°＜夹角θ＜90°。在一较佳实施例中，夹角θ的范围较佳可从30°至60°。
在此实施方式中，在金属平板300a中形成凹陷部304时，可同样利用例如机械加工方式，同时形成彼此分离的至少二贯穿孔于凹陷部304的底面306中。此二贯穿孔自凹陷部304的底面306而向下延伸穿透金属平板300a。在一实施例中，此二贯穿孔的孔径是从凹陷部304的底面306向下逐渐增加。随后，于适当位置形成绝缘层318。绝缘层318是用以作为后续发光二极管芯片与封装基座334间的绝缘之用，在没有电性短路疑虑的部分，并不一定需要有绝缘层318。如图3C所示，本实施例的绝缘层318是包覆住金属基板300的所有表面，包含此二贯穿孔的侧面314与316，而形成封装基座334。封装基座334包含相对的表面330与底面332，且具有凹槽320设于封装基座334的表面330中。同样地，凹槽320具有底面322与侧壁324。在此封装基座334中，金属基板300的二贯穿孔经覆盖绝缘层318后分别形成通孔310与312。因此，通孔310与312自凹槽320的底面322延伸至封装基座334的底面332。此外，类似金属基板300的两个贯穿孔，所形成的通孔310与312的孔径是从凹槽320的底面322朝封装基座334的底面332而逐渐增加。
在一实施例中，金属平板300a的材料可包含铝，且可利用例如阳极处理方式，形成一层氧化铝来作为绝缘层318的材料。绝缘层318的其他特征类似于上述实施方式的绝缘层206，故在此不再赘述。
接着，如图3D所示，利用例如电镀制作工艺，局部地在封装基座334的通孔310与312中填充金属，以在通孔310与312中分别形成导线接脚326与328。导线接脚326与328的材料可例如为铜。这些导线接脚326与328在封装基座334中，呈彼此分离状态。导线接脚326与328可连接凹槽320的底面322与底面332，且可用以分别作为连接外部正负电源的导线接脚。由于凹槽320是设置于封装基座334的表面330中，因而导线接脚326与328可连接封装基座334的表面330中的凹槽320的底面322与封装基座334的底面332。
由于通孔310与312的孔径是从凹槽320的底面322朝下渐增，因此分别填充于通孔310与312中的导线接脚326与328的孔径也是凹槽320的底面322朝下渐增。这样愈来愈大的导线接脚326与328的孔径设计，不仅有利于后续导线接脚326和328与电路板之间的表面粘着制作工艺的进行，而且也有利于热量的传递，有助于元件的散热。
接下来，相同于上述实施方式，可选择性地利用例如溅镀或蒸镀方式，形成反射层336覆盖在凹槽320的侧壁324上。反射层336的材料可例如为二氧化钛或银。
接着，提供发光二极管芯片338。在一实施例中，如图3E所示，发光二极管芯片338主要可包含磊晶基板340、第一电性半导体层342、发光层344、第二电性半导体层346、以及第一电性电极348与第二电性电极358。第一电性半导体层342位于磊晶基板340上。发光层344与第二电性半导体层346则依序堆叠在部分的第一电性半导体层342上。第一电性电极348位于第一电性半导体层342暴露出的另一部分上，而第二电性电极350则位于部分的第二电性半导体层346上。在本发明中，第一电性与第二电性为不同的电性。例如，第一电性与第二电性的其中一者为n型，另一者则为p型。
然后，类似于上述实施方式，将发光二极管芯片338设置在凹槽320的底面322上。此外，导线接脚326和328分别位于发光二极管芯片338的二侧。在图3E所示的示范实施例中，发光二极管芯片338是利用导热胶358，例如银胶，而粘贴在凹槽320的底面322上。
接着，可利用例如打线接合方式，以导线352与354分别连接发光二极管芯片338的第一电性电极348与导线接脚326、以及第二电性电极350与导线接脚328，用于使导线接脚326和328分别与发光二极管芯片338的第一电性电极348和第二电性电极350电连接。在一实施例中，导线352与354可例如为金线。
然后，如图3E所示，将封装胶体356填入封装基座334的凹槽320中，并使封装胶体356完全包覆住发光二极管芯片338、导线352与354、及凹槽320所暴露出的导线接脚326与328，而完成发光二极管元件360的制作。在一实施例中，封装胶体356中可掺杂有荧光粉，例如钇铝石榴石系列或BOSE系列等荧光粉。
本实施例的发光二极管元件适于连结于一外部电源，例如是利用表面粘着技术(Surface Mounting Technology；SMT)将本发明的发光二极管元件固定于一电路板相对应的金属接垫上，使得外部电源可以通过电路板上的金属接垫将电源分别导入发光二极管芯片338的第一电性电极348以及第二电性电极350。
由上述的实施方式可知，本发明的一优点就是因为本发明采用金属材质来作为封装基座的本体，因此封装基座可提供更优良的散热效果。
由上述的实施方式可知，本发明的另一优点就是因为本发明采用铝金属来作为封装基座的本体，因此可简单地利用机械加工方式来制作供发光二极管芯片设置的碗杯状凹槽的斜边，有效避免传统技术的金属导热块式导脚制作不易及陶瓷散热封装基座反射碗杯侧壁制作不易的缺点。故，可大幅降低封装基座的凹槽制作的复杂度与制作成本，并可使发光二极管元件具有所需的出光光形与亮度。
由上述的实施方式可知，本发明的再一优点为本发明的发光二极管元件的导线接脚相当容易制作。
虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何在此技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。
Claims (15)
1.一种发光二极管元件，包含：
封装基座，包含相对的一第一表面与一第二表面，且具有一凹槽设于该第一表面中，其中该封装基座包含一金属基板、以及一绝缘层位于该金属基板的表面上；
发光二极管芯片，设于该凹槽的一底面上，其中该发光二极管芯片具有不同电性的一第一电性电极与一第二电性电极；
至少两导线接脚，分离地设置于该封装基座上，且分别与该第一电性电极和该第二电性电极电连接，其中每一该些导线接脚连接该第一表面与该第二表面；以及
封装胶体，包覆住该凹槽及该发光二极管芯片。
2.如权利要求1所述的发光二极管元件，其中每一该些导线接脚是一ㄈ字型金属支架，且每一该些ㄈ字型金属支架延伸在该封装基座的该第一表面、该封装基座的一外侧面与该第二表面上。
3.如权利要求2所述的发光二极管元件，其中该金属基板还包含两个沟槽，且该些ㄈ字型金属支架分别嵌设在该些沟槽中。
4.如权利要求1所述的发光二极管元件，其中该封装基座还包含两个通孔分别位于该发光二极管芯片的两侧，且该些通孔自该凹槽的该底面延伸至该封装基座的该第二表面，而该些导线接脚分别设置在该些通孔中。
5.如权利要求1所述的发光二极管元件，其中该金属基板的材料包含铝。
6.如权利要求1所述的发光二极管元件，其中该绝缘层的材料包含氧化铝。
7.如权利要求1所述的发光二极管元件，还包含一反射层，其覆盖在该凹槽的侧壁上。
8.一种发光二极管元件的制作方法，包含：
提供一封装基座，其中该封装基座包含相对的一第一表面与一第二表面，且具有一凹槽设于该第一表面中，其中该封装基座包含一金属基板、以及一绝缘层位于该金属基板的表面上；
设置至少二导线接脚于该封装基座上，其中该些导线接脚彼此分离，且每一该些导线接脚连接该第一表面与该第二表面；
设置一发光二极管芯片于该凹槽的一底面上，其中该发光二极管芯片具有不同电性的一第一电性电极与一第二电性电极，且该些导线接脚分别与该第一电性电极和该第二电性电极电连接；以及
形成一封装胶体包覆住该凹槽及该发光二极管芯片。
9.如权利要求8所述的发光二极管元件的制作方法，其中提供该封装基座的步骤包含：
提供一金属平板；
形成一凹陷部于该金属平板中，以形成该金属基板；以及
形成该绝缘层包覆住该金属基板的表面。
10.如权利要求9所述的发光二极管元件的制作方法，其中每一该些导线接脚是一ㄈ字型金属支架，且设置该些导线接脚的步骤是使每一该些ㄈ字型金属支架延伸在该封装基座的该第一表面、该封装基座的一外侧面与该第二表面上。
11.如权利要求10所述的发光二极管元件的制作方法，其中提供该封装基座的步骤还包含于形成该绝缘层的步骤前，形成至少二沟槽于该金属基板的周缘，且设置该些导线接脚的步骤是使该些ㄈ字型金属支架分别嵌设在该些沟槽中。
12.如权利要求9所述的发光二极管元件的制作方法，其中
该金属平板的材料包含铝；
形成该凹陷部的步骤包含利用一机械加工方式；以及
形成该绝缘层的步骤包含利用一阳极处理方式，以形成一氧化铝层来作为该绝缘层。
13.如权利要求9所述的发光二极管元件的制作方法，其中提供该封装基座的步骤还包含于形成该绝缘层的步骤前，形成两个贯穿孔于该凹陷部的底面及该封装基座的底面，且形成该绝缘层的步骤包含使该绝缘层覆盖在该些贯穿孔的侧面上。
14.如权利要求13所述的发光二极管元件的制作方法，其中设置该些导线接脚的步骤包含使该些导线接脚分别填充于该些通孔中。
15.如权利要求8所述的发光二极管元件的制作方法，其中提供该封装基座的步骤包含形成一反射层覆盖在该凹槽的侧壁上。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106340578A (zh) * | 2015-07-09 | 2017-01-18 | 普因特工程有限公司 | 包括镀层的芯片基板及利用芯片基板的芯片封装 |
| CN106505130A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-03-15 | 中国科学院半导体研究所 | 一种led芯片的图形化基板及其制备方法 |
| CN107046026A (zh) * | 2016-02-05 | 2017-08-15 | 深圳市斯迈得半导体有限公司 | 一种防硫化和卤化且具有抗氧化功能的led光源 |
| CN107946431A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-04-20 | 深圳成光兴光电技术股份有限公司 | 一种贴片式红外线发射管 |
| CN108695306A (zh) * | 2017-03-31 | 2018-10-23 | 亿光电子工业股份有限公司 | 发光装置 |
| CN112993180A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 柔性显示面板、制作方法及显示装置 |
| CN115548201A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-12-30 | 广东省旭晟半导体股份有限公司 | 一种红外发光二极管封装结构及封装方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1399352A (zh) * | 2001-07-23 | 2003-02-26 | 连勇科技股份有限公司 | 可表面粘着并具有覆晶封装结构的发光半导体装置 |
| CN1905220A (zh) * | 2005-07-29 | 2007-01-31 | 银河制版印刷有限公司 | 发光二极管封装结构 |
| CN101048880A (zh) * | 2004-10-25 | 2007-10-03 | 克里公司 | 包括腔及热沉的固体金属块半导体发光器件安装基板和封装，以及其封装方法 |
| CN101834256A (zh) * | 2009-03-10 | 2010-09-15 | Lg伊诺特有限公司 | 发光器件封装 |
| CN101924175A (zh) * | 2010-07-12 | 2010-12-22 | 深圳大学 | 一种发光二极管封装装置及封装方法 |
-
2011
- 2011-02-18 TW TW100105419A patent/TW201236225A/zh unknown
- 2011-05-24 CN CN2011101350352A patent/CN102646774A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1399352A (zh) * | 2001-07-23 | 2003-02-26 | 连勇科技股份有限公司 | 可表面粘着并具有覆晶封装结构的发光半导体装置 |
| CN101048880A (zh) * | 2004-10-25 | 2007-10-03 | 克里公司 | 包括腔及热沉的固体金属块半导体发光器件安装基板和封装，以及其封装方法 |
| CN1905220A (zh) * | 2005-07-29 | 2007-01-31 | 银河制版印刷有限公司 | 发光二极管封装结构 |
| CN101834256A (zh) * | 2009-03-10 | 2010-09-15 | Lg伊诺特有限公司 | 发光器件封装 |
| CN101924175A (zh) * | 2010-07-12 | 2010-12-22 | 深圳大学 | 一种发光二极管封装装置及封装方法 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106340578A (zh) * | 2015-07-09 | 2017-01-18 | 普因特工程有限公司 | 包括镀层的芯片基板及利用芯片基板的芯片封装 |
| CN107046026A (zh) * | 2016-02-05 | 2017-08-15 | 深圳市斯迈得半导体有限公司 | 一种防硫化和卤化且具有抗氧化功能的led光源 |
| CN106505130A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-03-15 | 中国科学院半导体研究所 | 一种led芯片的图形化基板及其制备方法 |
| CN108695306A (zh) * | 2017-03-31 | 2018-10-23 | 亿光电子工业股份有限公司 | 发光装置 |
| CN107946431A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-04-20 | 深圳成光兴光电技术股份有限公司 | 一种贴片式红外线发射管 |
| CN112993180A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 柔性显示面板、制作方法及显示装置 |
| CN112993180B (zh) * | 2021-02-02 | 2024-01-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 柔性显示面板、制作方法及显示装置 |
| CN115548201A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-12-30 | 广东省旭晟半导体股份有限公司 | 一种红外发光二极管封装结构及封装方法 |
| CN115548201B (zh) * | 2022-04-25 | 2024-01-05 | 广东省旭晟半导体股份有限公司 | 一种红外发光二极管封装结构及封装方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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