專利名稱：發(fā)光二極管模組及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)光二極管模組，以及一種制作該發(fā)光二極管模組的方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)是一種固態(tài)半導(dǎo)體發(fā)光元件,其利用PN結(jié)(PN junction)內(nèi)分離的兩種載子，即帶負(fù)電的電子與帶正電的電洞相互結(jié)合并釋放光子而發(fā)光工作。發(fā)光二極管具有發(fā)光效率高、體積小、壽命長、污染低等特性，于照明、背光及顯示等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，現(xiàn)有的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)及制作步驟非常復(fù)雜，不利于降低成本及大規(guī)模的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，提供一種便于制作從而降低成本的發(fā)光二極管模組、以及一種制作該發(fā)光二極管模組的方法。所述該發(fā)光二極管模組包括
一個基板，所述基板具有一個上表面、以及一個與所述上表面相對的下表面，所述基板具有多個設(shè)置在所述上表面上且陣列排布的承載部；
一片設(shè)置在所述基板上表面的印刷電路板；
一個設(shè)置在所述基板上的粘接層，所述粘接層將所述印刷電路板粘接于所述基板上； 多個發(fā)光二極管芯片，所述多個發(fā)光二極管芯片分別設(shè)置在所述多個承載部上；以及 一個設(shè)置在所述印刷電路板上且用于密封所述多個發(fā)光二極管芯片的封裝體。所述發(fā)光二極管模組制作方法包括
提供一個基板，所述基板具有一個上表面、以及一個與所述上表面相對的下表面，在所述基板的上表面上制作形成多個陣列排布的承載部；
提供一片印刷電路板及粘接材料，將所述印刷電路板通過粘接材料粘接于所述基板
上;
提供多個發(fā)光二極管芯片，將所述多個發(fā)光二極管芯片分別設(shè)置在所述多個承載部上；以及
采用透明封裝膠密封所述多個發(fā)光二極管芯片，以形成覆蓋所述多個發(fā)光二極管芯片的封裝體。在上述技術(shù)方案中，所述發(fā)光二極管模組及其制作方法通過采用一片印刷電路板，將其粘接于基板上，充分利用印刷電路板的成熟制作工藝，能夠大片制作印刷電路板， 從而不需要將發(fā)光二極管模組電路分別布線，而且能夠工業(yè)化批量生產(chǎn)，簡便制程，大大降低成本，提高生產(chǎn)效率。


圖I是本發(fā)明第一實施例提供的發(fā)光二極管模組的剖面示意圖。圖2是圖I所示發(fā)光二極管模組的基板的剖面示意圖。圖3是圖2所不基板的俯視不意圖。圖4是本發(fā)明第二實施例提供的發(fā)光二極管模組的基板的剖面示意圖。圖5是圖4所不基板的俯視不意圖。圖6是本發(fā)明第三實施例提供的發(fā)光二極管模組的基板的剖面示意圖。
圖7是圖6所不基板的俯視不意圖。圖8是本發(fā)明第四實施例提供的發(fā)光二極管模組的基板的剖面示意圖。圖9是圖8所不基板的俯視不意圖。圖10是本發(fā)明提供的發(fā)光二極管模組制作方法的流程示意圖。圖11是利用圖10所述方法所形成的基板、粘接層及印刷電路板的剖面示意圖。圖12是采用圖10所述方法所形成的一種印刷電路板的俯視示意圖。圖13是采用圖10所述方法所形成的另一種印刷電路板的俯視示意圖。圖14是采用圖10所述方法所形成的又一種印刷電路板的俯視示意圖。圖15是在圖12所示的印刷電路板上形成擋墻的剖面示意圖。圖16是在圖15所示的印刷電路板及擋墻的俯視示意圖。圖17是在圖15所示的基板上安裝發(fā)光二極管芯片及在印刷電路板上焊接鍵合線的剖面示意圖。
圖18是按照本發(fā)明實施例的發(fā)光二極管模組的制作方法獲得的發(fā)光二極管模組的剖面示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參閱圖1，本發(fā)明第一實施例提供的一種發(fā)光二極管模組100,其包括一個基板
11、一片印刷電路板12、一個粘接層13、多個發(fā)光二極管芯片14、以及一個封裝體15。所述基板11可用于支撐發(fā)光二極管芯片14，本實施例中，該基板11的材料可為金屬、陶瓷、合成塑料導(dǎo)熱材料、或是復(fù)合材料等。當(dāng)該基板11為金屬基板時，該基板11可具有較佳的導(dǎo)熱效果，且可選擇性地采用氧化鋁(A1203)、氧化鎂(MgO)、氮化鋁(AlN)、氮化硼(BN)、氧化硅(Si02)、氧化鈹(BeO)等作為材質(zhì)。本實施例中，該基板11的表面具有較高的光反射率。如圖2及圖3所示,該基板11包括一個上表面Ila,以及一個與所述上表面Ila相對設(shè)置的下表面lib。該基板11的上表面Ila上形成多個陣列排布的承載部，在本實施例中，該承載部為開設(shè)在該基板11上表面Ila上的收容孔110。另外，該收容孔110的內(nèi)徑由遠(yuǎn)離該下表面Ilb向鄰近該下表面Ilb的一側(cè)逐漸變小。本實施例中，該收容孔110可采用銑加工形成。該印刷電路板12設(shè)置在該基板11上。該印刷電路板12可為金屬電路板、印刷電路板、或柔性電路板等，本實施例優(yōu)選為柔性電路板，一方面利用相當(dāng)成熟的柔性電路板制作技術(shù)，降低成本，簡便制程；另一方面，柔性電路板便于通過粘接層13粘附于基板11上。
該粘接層13設(shè)置在該基板11上，用于將印刷電路板12粘接于基板11上。本實施例中，該粘接層13可為絕緣材料制成，例如優(yōu)選采用環(huán)氧樹脂材料。該多個發(fā)光二極管芯片14分別設(shè)置在該多個收容孔110內(nèi)，且每個發(fā)光二極管芯片14通過鍵合線17連接至印刷電路板12上。該多個發(fā)光二極管芯片14可形成電性并聯(lián)或是電聯(lián)串聯(lián)。該封裝體15設(shè)置在該印刷電路板12上并密封該多個發(fā)光二極管芯片14。請參閱圖4及圖5，本發(fā)明第二實施例提供的一種發(fā)光二極管模組(圖未示)，其與本發(fā)明第一實施例提供的發(fā)光二極管模組100大致相同，主要差異在于第二實施例的基板21的下表面21b上形成多個陣列排布的凸臺212。在本實施例中，承載部為收容孔210，該多個凸臺212分別與該多個收容孔210相對應(yīng)并位于基板21相對該收容孔210的一側(cè)。具體地，該收容孔210及凸臺212可使用沖床由基板21的上表面21a沖壓形成，當(dāng) 沖床沿基板21的上表面21 a沖出收容孔210時，在該基板21相對該收容孔210的另一側(cè)(也即下表面21b側(cè))形成該凸臺212。請參閱圖6及圖7，本發(fā)明第三實施例提供的一種發(fā)光二極管模組(圖未示)，其與本發(fā)明第二實施例提供的發(fā)光二極管模組大致相同，主要差異在于第二實施例的基板31的下表面31b上形成多個陣列排布的環(huán)狀凹陷部312。在本實施例中，承載部也為收容孔310，該多個環(huán)狀凹陷部312分別與該多個收容孔310相對應(yīng)并位于該基板31相對該收容孔310的一側(cè)。具體地，該收容孔310及環(huán)狀凹陷部312同樣可使用沖床加工形成，所不同的是，沖壓方向沿著下表面31b所在的一側(cè)向上表面31a所在的一側(cè)。當(dāng)沖壓沿基板31的下表面31 b沖出環(huán)狀凹陷部312時，在該基板31相對該環(huán)狀凹陷部312的另一側(cè)(也即上表面31a側(cè))形成一個與該環(huán)狀凹陷部312相對應(yīng)的環(huán)狀凸起部，該凸起部的中心即為用于設(shè)置發(fā)光二極管芯片的收容孔310。請參閱圖8及圖9，本發(fā)明第四實施例提供的一種發(fā)光二極管模組(圖未示)，其與本發(fā)明第二實施例提供的發(fā)光二極管模組100大致相同，主要差異在于第二實施例的用于設(shè)置發(fā)光二極管芯片的承載部為一個凸臺410，相反地，基板41的下表面41b上形成多個陣列排布的凹槽(或收容孔)412。在本實施例中，該多個凸臺410分別與該多個凹槽412相對應(yīng)，并分別位于基板41的兩側(cè)。具體而言，該凹槽412及凸臺410可使用沖床由基板41的下表面41b沖壓形成，當(dāng)沖床沿基板41的下表面41 b沖出一個凹槽412時,在該基板41相對該凹槽412的另一側(cè)(也即上表面41a側(cè))直接形成該凸臺412。請一起參閱圖I至圖3、以及圖10至圖17，本發(fā)明還提供一種發(fā)光二極管模組的制作方法，該方法包括下面步驟SlOl至S104，下面將以制作圖I所示的發(fā)光二極管模組100為例，對該方法進(jìn)行詳細(xì)說明。SlOl、提供一個基板11,該基板具有一個上表面11a、以及一個與該上表面Ila相對的下表面11b，在該基板11的上表面Ila上制作形成多個陣列排布的承載部。在該步驟中，所提供的基板11如圖2所示，在該基板11上形成所述承載部，具體地，該承載部為收容孔110。本實施例優(yōu)選采用銑、沖、鍍中至少一種方法制作形成所述多個承載部，
S102、提供一片印刷電路板12及粘接材料，將該片印刷電路板12通過粘接材料粘接于該基板11。粘接材料即形成粘接層13。
如圖11及圖12所示，所述印刷電路板12可采用金屬沖壓工藝制造成型。本實施例中，該印刷電路板12可由多個分離的電路單元120組成，但是結(jié)構(gòu)上是一整片，每個電路單元120位于相鄰的兩個收容孔110之間。在其他實施例中，該印刷電路板12也可僅包括兩個平行設(shè)置的電路單元120，該多個收容孔110沿該電路單元120的延伸方向設(shè)置，并位于該兩個電路單元120之間，如圖13所示。在其他進(jìn)一步的變更實施例中，該印刷電路板12也可為其它結(jié)構(gòu)，例如，如圖14所示，可采用圖12、13之間相結(jié)合的方式，并不局限于具體實施例。
S103、提供多個發(fā)光二極管芯片14，將該多個發(fā)光二極管芯片14分別設(shè)置在該多個承載部上。本實施例中,采用固晶方式將(Die bonding)發(fā)光二極管芯片14固定在承載部上。S104、采用透明封裝膠密封該多個發(fā)光二極管芯片14，以形成覆蓋該多個發(fā)光二極管芯片的封裝體15。該封裝體15用于密封并保護(hù)發(fā)光二極管芯片14，最終形成如圖18所示的發(fā)光二極管芯片模組100，切割該發(fā)光二極管芯片模組100即可得到單個發(fā)光二極管。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，該封裝體15可為圓弧形結(jié)構(gòu)以獲得聚光作用。如圖15及圖16所示，在采用透明封裝膠密封該多個發(fā)光二極管芯片14之前，可在該基板11上設(shè)置擋墻17，用利用該檔墻17固定封裝體15。該擋墻17的材料可為金屬、硅樹脂、塑料、或合成樹脂等。所述擋墻可采用金屬框架粘接固定在該基板11上，也可采用硅樹脂、塑料、或合成樹脂中任意一種通過壓擠或注塑固定在該基板11上，并不局限于具體實施例。進(jìn)一步地，如圖17所示，可打線連接每個發(fā)光二極管芯片14與該印刷電路板12，即利用鍵合線16將所述發(fā)光二極管芯片14連接(如焊接)至印刷電路板12上，使得發(fā)光二極管芯片14形成電性并聯(lián)或電性串聯(lián)。另外，在采用透明封裝膠密封該多個發(fā)光二極管芯片14之前，可在透明封裝膠中混合熒光粉，采用混合有熒光粉的透明封裝膠密封該多個發(fā)光二極管芯片14，以將發(fā)光二極管芯片14發(fā)出的光轉(zhuǎn)換成其它顏色的光出射。例如，可在透明封裝膠內(nèi)加入黃色熒光粉，使發(fā)光二極管芯片14發(fā)出的藍(lán)色光經(jīng)過封裝體15后，轉(zhuǎn)換為白色光出射。當(dāng)然，也可在每個發(fā)光二極管芯片14的表面上涂抹熒光膠，利用凝固后的熒光膠來將發(fā)光二極管芯片14發(fā)出的光轉(zhuǎn)換成其它顏色的光出射。通過上述實施例可知，發(fā)光二極管模組100及其制作方法通過采用一片印刷電路板12，將其粘接于基板11上，充分利用印刷電路板12的成熟制作工藝，能夠大片制作印刷電路板12，從而不需要將發(fā)光二極管模組電路分別布線，而且能夠工業(yè)化批量生產(chǎn)，簡便制程,大大降低成本,提高生產(chǎn)效率?？梢岳斫獾氖?，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出其它各種對應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管模組，其特征在于，該發(fā)光二極管模組包括 一個基板，所述基板具有一個上表面、以及一個與所述上表面相對的下表面，所述基板具有多個設(shè)置在所述上表面上且陣列排布的承載部； 一片設(shè)置在所述基板上表面的印刷電路板； 一個設(shè)置在所述基板上的粘接層，所述粘接層將所述印刷電路板粘接于所述基板上； 多個發(fā)光二極管芯片，所述多個發(fā)光二極管芯片分別設(shè)置在所述多個承載部上；以及 一個設(shè)置在所述印刷電路板上且用于密封所述多個發(fā)光二極管芯片的封裝體。
2.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于，所述承載部為開設(shè)在所述基板上表面上的收容孔。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于，所述收容孔的內(nèi)徑由遠(yuǎn)離所述下表面向鄰近所述下表面的一側(cè)逐漸變小。
4.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于，所述承載部為凸臺。
5.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于，所述印刷電路板為柔性電路板。
6.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光二極管模組進(jìn)一步包括設(shè)置在所述基板上且用于固定封裝體的擋墻，所述擋墻的材料選自金屬、硅樹脂、塑料、合成樹脂中至少一種。
7.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述粘接層為絕緣材料。
8.一種發(fā)光二極管模組制作方法，其特征在于，所述方法包括 提供一個基板，所述基板具有一個上表面、以及一個與所述上表面相對的下表面，在所述基板的上表面上制作形成多個陣列排布的承載部； 提供一片印刷電路板及粘接材料，將所述印刷電路板通過粘接材料粘接于所述基板上; 提供多個發(fā)光二極管芯片，將所述多個發(fā)光二極管芯片分別設(shè)置在所述多個承載部上；以及 采用透明封裝膠密封所述多個發(fā)光二極管芯片，以形成覆蓋所述多個發(fā)光二極管芯片的封裝體。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管模組制作方法，其特征在于，所述方法包括采用銑、沖、鍍中至少一種方法制作形成所述多個承載部。
10.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管模組制作方法，其特征在于，所述印刷電路板采用金屬沖壓工藝制造成型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管模組，所述發(fā)光二極管模組包括一個基板、一片印刷電路板、一個粘接層、多個發(fā)光二極管芯片、以及一個封裝體。該基板具有一個上表面、以及一個與該上表面相對的下表面，該基板具有多個設(shè)置在該上表面上且陣列排布的承載部。該粘接層設(shè)置在該基板上，該粘接層將所述印刷電路板粘接于所述基板上；該多個發(fā)光二極管芯片分別設(shè)置在該多個承載部上。該封裝體設(shè)置在該印刷電路板上且用于密封該多個發(fā)光二極管芯片。本發(fā)明還涉及一種制作該發(fā)光二極管模組的方法。所述發(fā)光二極管模組及其制作方法可有效地減少制作步驟，從而降低制作成本。
文檔編號H01L33/62GK102646776SQ201210008639
公開日2012年8月22日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者羅錦長 申請人:深圳市瑞豐光電子股份有限公司