专利名称：发光二极管芯片封装体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管芯片封装体，尤其涉及一种具有高演色指数的发光二极管芯片封装体。
背景技术：
发光二极管(light-emitting diode,简称LED)芯片是一种复合的半导体组件，其通过能量转换的方式将电流转换为光，单一的发光二极管芯片只能发出特定光色的光。传统上，为了达到白光，可以使用红光、绿光和蓝光三种发光二极管芯片所发出的光混成白光，此种白光的演色指数(color renderingindex ；CRI)高,但电路设计麻烦。另一种形成白光的方式为在蓝光二极管芯片上涂布红色与绿色混合的荧光粉，蓝光二极管芯片所发出的蓝光，与红色及绿色荧光粉受激发所发出的红光及绿光混成白光，此种白光的演色指数虽然可达到80 %，但是红色及绿色荧光粉会有互相吸光的问题，无法达到良好的发光效率。另外，还可以在红光及蓝光二极管芯片上直接涂布绿色荧光粉，达到发白光的目 的，然而，在芯片上方的绿色荧光粉容易受到光及热的影响，使得荧光粉的信赖性不佳。
发明内容
本发明的实施例提供发光二极管芯片封装体，其可以克服上述的问题，使得发出的白光具有高演色指数，同时不会有荧光粉互相吸光的问题。此外，还可以提高荧光粉的信赖性，延长荧光粉的使用寿命。依据本发明的实施例，发光二极管芯片封装体包括支架结构，具有凹槽以及凸起平台设置于凹槽内，其中凸起平台将凹槽划分为两个区域；发光二极管芯片设置于凸起平台上；两种荧光粉分别涂布于凹槽的两个区域的底部表面上；以及封装胶材填充于支架结构内，覆盖发光二极管芯片及这些荧光粉。为了让本发明的上述目的、特征、及优点能更明显易懂，以下配合附图，作详细说明如下。
图1A-1D是显示依据本发明的各实施例，发光二极管芯片封装体的平面示意图。图2A和2B是显示依据本发明的各实施例，沿着图IA的剖面线2_2’，发光二极管芯片封装体的剖面示意图，其中透镜结构的形状为两个连续的曲面。图3A和3B是显示依据本发明的各实施例，沿着图IA的剖面线2_2’，发光二极管芯片封装体的剖面示意图，其中透镜结构的形状为一个曲面。图4是显示依据本发明的一实施例，沿着图ID的剖面线4-4’，发光二极管芯片封装体的剖面示意图。附图标记
10 :支架结构12:凸起平台14:凹槽14A、14B :凹槽的两个区域16 :发光二极管芯片18、20:荧光粉22 :封装胶材24:透镜结构26 :反射层28:打线接合30:导电支架32 :导通孔34 电极
具体实施例方式参阅图1A，其显示本发明一实施例的发光二极管芯片封装体的平面示意图。发光二极管芯片封装体包含支架结构(lead frame) 10,支架结构10具有凹槽14以及凸起平台12设置在凹槽14内，在凸起平台12上可以设置一个或一个以上的发光二极管芯片16。在图IA中，凸起平台12将凹槽14划分成前、后两个区域14A和14B，在这两个区域14A和14B的底部表面上分别涂布两种荧光粉18和20。在一实施例中，凹槽14的侧壁可以是倾斜的侧壁，藉此可减少荧光粉18和20互相吸收，进而提升荧光粉18和20的发光效率。在一实施例中，发光二极管芯片16可以是蓝光二极管芯片，而荧光粉18和20则分别是红色和绿色荧光粉，形成发出白光的发光二极管芯片封装体。在另一实施例中，发光二极管芯片16可以是蓝光二极管芯片，而荧光粉18和20则分别是红色和黄色荧光粉，形成发出白光或暖色光的发光二极管芯片封装体。依据本发明的一实施例，这两种荧光粉18和20可藉由凸起平台12完全隔开，荧光粉18和20彼此之间无接触面，因此可避免或减少两种荧光粉18和20互相吸光的问题，提升荧光粉18和20的发光效率，并且可提高发光二极管芯片封装体的演色指数。在支架结构10的凹槽14底端还具有导电支架30,在一实施例中，发光二极管芯片16的两个导电垫(未示出)，例如分别为η型接点(n-contact)和p型接点(p-contact)是设置在芯片的顶端，并藉由打线接合28的方式分别与导电支架30电性连接，并且发光二极管芯片16经由导电支架30与外部电路(未示出)电性连接。图IB显示本发明另一实施例的发光二极管芯片封装体的平面示意图，图IB与图IA的差别在于导电支架30是设置在凸起平台12的上方，并且发光二极管芯片16的两个导电垫(未示出)藉由打线接合28的方式分别与导电支架30电性连接。图IC显示本发明另一实施例的发光二极管芯片封装体的平面示意图，图IC与图IB的差别在于发光二极管芯片16的两个导电垫(未示出)是设置在芯片的底端，并且发光二极管芯片16直接与设置在凸起平台12上方的导电支架30电性连接。图ID显示本发明另一实施例的发光二极管芯片封装体的平面示意图，图ID与图1A-1C的差别在于凸起平台12内具有导通孔(via) 32，并且在凸起平台12的下方设置电极34，发光二极管芯片16的两个导电垫(未示出)是设置在芯片的底端，并且发光二极管芯片16经由导通孔32与电极34电性连接，因此发光二极管芯片16可藉由电极34与外部电路电性连接。参阅图2A，其显示沿着图IA的剖面线2-2’，本发明一实施例的发光二极管芯片封装体的剖面示意图。如图2A所示，凸起平台12的顶端高于荧光粉18和20的表面，使得设置于凸起平台12上的发光二极管芯片16与荧光粉18和20完全隔开而无接触面，因此荧光粉18和20不会受到发光二极管芯片16发光及发热的影响，可提升荧光粉18和20的信赖性，延长荧光粉18和20的使用寿命。如图2A所示，发光二极管芯片封装体还包含封装胶材22填充于支架结构10的凹槽14内，覆盖发光二极管芯片16及荧光粉18和20，并且在封装胶材22上方还具有透镜结构24。 在此实施例中，透镜结构24的形状为两个连续的曲面，例如透镜结构24可以是两个连续的凸透镜，具有使光线反射及穿透的功能。透镜结构24的两个连续曲面的连接处对准发光二极管芯片16，使得发光二极管芯片16发出的光一部分从两个连续曲面的连接处穿透，另一部分从这两个连续的曲面反射。在一实施例中，发光二极管芯片16例如为蓝光二极管芯片，其发出的光穿过透镜结构24的光线穿透率约为15%至30%，较佳为25%，并且透镜结构24的光线反射率约为70%至85%，较佳为75%。如图2A所不,发光二极管芯片16发出的光还有一部分会照射在突光粉18和20上，使得荧光粉18和20受到激发而发光，并且荧光粉18和20发出的光穿过封装胶材22及透镜结构24,与发光二极管芯片16发出的光混成白光。参阅图2B，其显示沿着图IA的剖面线2-2’，本发明另一实施例的发光二极管芯片封装体的剖面示意图。图2B与图2A的差别在于图2A的发光二极管芯片16具有垂直的侧壁，而图2B的发光二极管芯片16具有倾斜的侧壁，因此图2B的发光二极管芯片16的侧面出光较佳，可以利用侧面出光去激发荧光粉18和20。参阅图3A，其显示沿着图IA的剖面线2-2’，本发明另一实施例的发光二极管芯片封装体的剖面示意图。图3A与图2A的差别在于透镜结构24的形状是一个曲面，例如为一个凸透镜，并且图3A的发光二极管芯片封装体还包含反射层26设置于透镜结构24内，反射层26的材料例如为具有镜面效果的金属材料或其它可以使光线反射的材料。反射层26位于透镜结构24与封装胶材22的交界面处，且反射层26的位置对准发光二极管芯片16。在此实施例中，反射层26与透镜结构24的组合具有使光线反射及穿透的功能。在一实施例中，发光二极管芯片16例如为蓝光二极管芯片，其发出的光穿过透镜结构24与反射层26的组合的光线穿透率约为15%至30%，较佳为25%，并且反射层26与透镜结构24的组合的光线反射率约为70%至85%，较佳为75%。如图3A所示，发光二极管芯片16发出的光一部分被反射层26反射而照射到荧光粉18和20上，另一部分的光则穿过透镜结构24。此外，发光二极管芯片16发出的光还有一部分会照射在荧光粉18和20上，使得荧光粉18和20受到激发而发光，并且荧光粉18和20发出的光穿过封装胶材22及透镜结构24,与发光二极管芯片16发出的光混成白光。参阅图3B，其显示沿着图IA的剖面线2-2’，本发明另一实施例的发光二极管芯片封装体的剖面示意图。图3B与图3A的差别在于图3B的发光二极管芯片封装体的反射层26是设置在封装胶材22内。同样地，图3B的反射层26位于透镜结构24与封装胶材22的交界面处，且反射层26的位置对准发光二极管芯片16。因此，图3B的反射层26与透镜结构24的组合同样具有使光线反射及穿透的功能。参阅图4，其显示沿着图ID的剖面线4-4’，本发明另一实施例的发光二极管芯片封装体的剖面示意图。图4与图2A的差别在于图4的发光二极管芯片封装体具有导通孔(via) 32形成于凸起平台12内，导通孔32由凸起平台12的顶部表面贯穿至底部表面,导电材料例如金属填充在导通孔32内，发光二极管芯片16的导电垫(未示出)藉由导通孔32与设置在凸起平台12下方的电极34产生电性连结，发光二极管芯片16可经由电极34与外部电路(未示出)电性连接。因此，在图4的发光二极管芯片封装体中，发光二极管芯片16不需藉由打线接合的方式与外部电路电性连接。此外，图4的实施例的导通孔32与电极34的设计也可以应用在图2B、3A及3B的 实施例中，取代其中的打线接合方式。 综上所述，本发明实施例的发光二极管芯片封装体利用支架结构的凹槽与凸起平台的设计，使得两种荧光粉被凸起平台完全隔开而无接触面，因此可以避免或降低这两种荧光粉互相吸光的问题，提升荧光粉的发光效率，并提高发光二极管芯片封装体的演色指数。此外，依据本发明实施例的发光二极管芯片封装体，荧光粉与发光二极管芯片完全隔开而无接触面，因此荧光粉不会受到发光二极管芯片发出的光及热的影响，可以提升荧光粉的信赖性，延长荧光粉的使用寿命。虽然本发明已揭示较佳实施例如上，然其并非用以限定本发明，任何所属领域的普通技术人员，当可做些许更动与润饰，而不脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种发光二极管芯片封装体，包括 一支架结构，具有一凹槽以及一凸起平台设置于该凹槽内，其中该凸起平台将该凹槽划分为两个区域； 一发光二极管芯片，设置于该凸起平台上； 两种荧光粉，分别涂布于该凹槽的该两个区域的底部表面上；以及 一封装胶材，填充于该支架结构内，覆盖该发光二极管芯片及该些荧光粉。
2.根据权利要求I所述的发光二极管芯片封装体，其中还包括一透镜结构设置于该封装胶材上。
3.根据权利要求2所述的发光二极管芯片封装体，其中该透镜结构的形状包括一个曲面或两个连续的曲面，且其中该两个连续曲面的连接处对准该发光二极管芯片。
4.根据权利要求2所述的发光二极管芯片封装体，其中该透镜结构为一个凸透镜，且还包括一反射层设置于该凸透镜与该封装胶材之间。
5.根据权利要求4所述的发光二极管芯片封装体，其中该透镜结构与该反射层的组合具有光线穿透与光线反射功能，且其光线反射率为70%至85%。
6.根据权利要求5所述的发光二极管芯片封装体，其中该发光二极管芯片为蓝光二极管芯片，且其光线穿透率为15%至30%。
7.根据权利要求4所述的发光二极管芯片封装体，其中该反射层设置于该凸透镜内或该封装胶材内，且该反射层的位置对准该发光二极管芯片。
8.根据权利要求2所述的发光二极管芯片封装体，其中该透镜结构为两个连续的凸透镜。
9.根据权利要求8所述的发光二极管芯片封装体，其中该发光二极管芯片为蓝光二极管芯片，且其光线穿透率为15%至30%。
10.根据权利要求I所述的发光二极管芯片封装体，其中该发光二极管芯片与该些荧光粉完全隔开，且该发光二极管芯片包括一个或一个以上的发光二极管芯片。
11.根据权利要求I所述的发光二极管芯片封装体，其中该两种荧光粉被该凸起平台完全隔开。
12.根据权利要求I所述的发光二极管芯片封装体，其中该发光二极管芯片包括蓝光二极管芯片，且该两种荧光粉包括绿色荧光粉与红色荧光粉，或黄色荧光粉与红色荧光粉。
13.根据权利要求I所述的发光二极管芯片封装体，其中该发光二极管芯片的侧壁包括垂直的侧壁或倾斜的侧壁。
14.根据权利要求I所述的发光二极管芯片封装体，其中还包括一导电支架设置于该支架结构的该凹槽下方，且该发光二极管芯片经由一打线接合的方式与该导电支架电性连接。
15.根据权利要求I所述的发光二极管芯片封装体，其中还包括一导电支架设置于该支架结构的该凸起平台上方，且该发光二极管芯片经由一打线接合的方式与该导电支架电性连接。
16.根据权利要求I所述的发光二极管芯片封装体，其中还包括一导电支架设置于该支架结构的该凸起平台上方，且该发光二极管芯片直接与该导电支架电性连接。
17.根据权利要求I所述的发光二极管芯片封装体，其中还包括一导通孔设置于该凸起平台内，以及一电极设置于该凸起平台下方，其中该发光二极管芯片经由该导通孔与该电极电性连接。
18.根据权利要求I所述的发光二极管芯片封装体，其中该支架结构的该凹槽的侧壁包括倾斜的侧壁。
全文摘要
本发明提供发光二极管芯片封装体，包含支架结构，具有凹槽以及凸起平台设置于凹槽内，其中凸起平台将凹槽划分为两个区域，发光二极管芯片设置于凸起平台上，两种荧光粉分别涂布于这两个区域的底部表面上，以及封装胶材填充于支架结构内，覆盖发光二极管芯片及荧光粉。
文档编号H01L33/50GK102881803SQ20111027318
公开日2013年1月16日 申请日期2011年9月15日 优先权日2011年7月12日
发明者黄春樱, 陈富鑫, 卢昱昕 申请人:隆达电子股份有限公司