发光装置的制作方法

本揭露有关于一种发光装置，特别是一种有关于具有导热块的发光装置。

背景技术：

发光二极管具有体积小、重量轻与耗电率低等优点，作为发光源具有高效益，而广泛应用于汽车、交通信号指示灯、屏幕显示以及照明等领域。

发光二极管发光时会产生热能，而其发出的热能能否及时导出成为影响发光二极管发光品质与寿命的关键因素。现有技术中，发光二极管封装构造一般由基座、发光二极管晶片与封装胶所组成，但这种封装构造的散热方式不能够有效将发光二极管晶片产生的热量及时有效的散出，导致发光二极管封装构造的发光效率不高且使用寿命短。

技术实现要素：

本揭露的实施例提供一种发光装置，通过将导热块连接于发光二极管晶片下方的电极，可有效使发光二极管晶片产生的热透过电极而传导至导热块而导出，可有效减缓发光二极管晶片的工作温度升高，达到良好散热的目的，提高发光装置的稳定性并延长其使用寿命。

于部分实施例中，一种发光装置包含载体、至少一第一晶片级封装(CSP)的发光二极管结构、至少一第一色光发光二极管晶片、第一导热块、第一导热块与第三导热块。载体具有相对的第一表面以及第二表面，载体包含位于第一表面的第一电极、第二电极、第三电极以及第四电极，且第一电极与第二电极电性相反且彼此分隔，第三电极与第四电极电性相反且彼此分隔。第一晶片级封装的发光二极管结构包含第一覆晶式发光二极管晶片以及第一波长转换物质包覆第一覆晶式发光二极管晶片，第一覆晶式发光二极管晶片位于第一电极与第二电极上。第一色光发光二极管晶片用以发出第一色光，第一色光发光二极管晶片位于第三电极上且电性连接第四电极。第一导热块对应连接于第一电极且暴露于第二表面上。第二导热块对应连接于第二电极且暴露于第二表面上。第三导热块对应连接于第三电极且暴露于第二表面上。

于部分实施例中，第三导热块的面积大于第一导热块的面积且大于第二导热块的面积。

于部分实施例中，第一导热块在载体的垂直投影与第一电极在载体的垂直投影部分重叠，第二导热块在载体的垂直投影与第二电极在载体的垂直投影部分重叠，以及第三导热块在载体的垂直投影与第三电极在载体的垂直投影部分重叠。

于部分实施例中，发光装置还包含至少一第二晶片级封装的发光二极管结构位于第一表面上，第一色光发光二极管晶片位于第一晶片级封装的发光二极管结构与第二晶片级封装的发光二极管结构之间，且第二晶片级封装的发光二极管结构包含第二覆晶式发光二极管晶片以及第二波长转换物质，第二波长转换物质包覆第二覆晶式发光二极管晶片。

于部分实施例中，载体还包含位于第一表面的第五电极以及第六电极。第六电极与第五电极电性相反且彼此分隔，第三电极位于第一电极与第五电极之间，第四电极位于第二电极与第六电极之间，且第二覆晶式发光二极管晶片位于第五电极与第六电极上。

于部分实施例中，发光装置还包含第四导热块与第五导热块，第四导热块对应连接于第五电极且暴露于第二表面。第五导热块对应连接于第六电极且暴露于第二表面。

于部分实施例中，第三导热块的面积大于第四导热块的面积且大于第五导热块的面积。

于部分实施例中，第四导热块在载体的垂直投影与第五电极在载体的垂直投影部分重叠，且第五导热块在载体的垂直投影与第六电极在载体的垂直投影部分重叠。

于部分实施例中，载体还包含第七电极与第八电极。第七电极位于第一表面上，且第七电极位于第一电极和第三电极之间。第八电极位于第一表面上，且第八电极位于第二电极与第四电极之间。

于部分实施例中，发光装置还包含至少一第二色光发光二极管晶片位于第三电极上并与第三电极电性绝缘，其中载体还包含第七电极与第八电极。第七电极位于第一表面上，其中第七电极位于第一电极和第三电极之间。第八电极位于第一表面上，其中第八电极位于第二电极与第四电极之间，第二色光发光二极管晶片电性连接第七电极与第八电极，第二色光发光二极管晶片用以发出第二色光。

于部分实施例中，发光装置还包含至少一第三色光发光二极管晶片，位于第三电极上并与第三电极电性绝缘，其中载体还包含第九电极与第十电极。第九电极位于第一表面上，其中第九电极位于第三电极和第五电极之间。第十电极位于第一表面上，其中第十电极位于第四电极和第六电极之间，第三色光发光二极管晶片电性连接第九电极与第十电极，第三色光发光二极管晶片用以发出第三色光。

于部分实施例中，第一色光发光二极管晶片为红光发光二极管晶片，第二色光发光二极管晶片为绿光发光二极管晶片，第三色光发光二极管晶片一蓝光发光二极管晶片。

于部分实施例中，第一晶片级封装的发光二极管结构及第二晶片级封装的发光二极管结构与第一色光发光二极管晶片、第二色光发光二极管晶片及第三色光发光二极管晶片彼此电性独立。

于部分实施例中，第一波长转换物质转换部分第一覆晶式发光二极管晶片所发出的第一光线为第四色光，以及第二波长转换物质转换部分第二覆晶式发光二极管晶片所发出的第二光线为第五色光。

于部分实施例中，第四色光与剩余部分的第一光线混光成第一色温的白光，第五色光与剩余部分的第二光线混光成第二色温的白光，且第一色温不同于第二色温。

于部分实施例中，发光装置还包含一挡墙围绕载体以及可透光封装胶体位于挡墙内。

附图说明

阅读以下详细叙述并搭配对应的附图，可了解本揭露的多个样态。需留意的是，附图中的多个特征并未依照该业界领域的标准作法绘制实际比例。事实上，所述的特征的尺寸可以任意的增加或减少以利于讨论的清晰性。

图1绘示根据一实施例的发光装置的立体图；

图2为图1的俯视图；

图3为沿图2的A-A线的剖面图；

图4为沿图2的B-B线的剖面图；

图5为沿图2的C-C线的剖面图；

图6为图1的底视图；

图7绘示根据另一实施例的发光装置的立体图；

图8为图7的俯视图；

图9为沿图8的A-A线的剖面图；

图10为沿图8的B-B线的剖面图；

图11为沿图8的C-C线的剖面图；

图12为沿图8的D-D线的剖面图；以及

图13为图7的底视图。

具体实施方式

以下将以附图及详细说明清楚说明本揭露的精神，任何所属技术领域中具有通常知识者在了解本揭露的实施例后，当可由本揭露所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本揭露的精神与范围。举例而言，叙述“第一特征形成于第二特征上方或上”，于实施例中将包含第一特征及第二特征具有直接接触；且也将包含第一特征和第二特征为非直接接触，具有额外的特征形成于第一特征和第二特征之间。此外，本揭露在多个范例中将重复使用元件标号以和/或文字。重复的目的在于简化与厘清，而其本身并不会决定多个实施例以和/或所讨论的配置之间的关系。

此外，方位相对词汇，如“在…之下”、“下面”、“下”、“上方”或“上”或类似词汇，在本文中为用来便于描述绘示于附图中的一个元件或特征至另外的元件或特征的关系。方位相对词汇除了用来描述装置在附图中的方位外，其包含装置于使用或操作下的不同的方位。当装置被另外设置(旋转90度或者其他面向的方位)，本文所用的方位相对词汇同样可以相应地进行解释。

图1为根据本揭露的部分实施例的发光装置100的立体图，图2为图1的俯视图，图3为沿图2的A-A线的剖面图。参照图1至图3。发光装置100具有载体200、第一晶片级封装(chip scale package；CSP)的发光二极管结构300、第一色光发光二极管晶片400、挡墙500以及位于挡墙500内的封装胶体600。

载体200具有相对的第一表面202以及第二表面204，第一晶片级封装的发光二极管结构300与第一色光发光二极管晶片400彼此电性独立并位于第一表面202上且被封装胶体600覆盖。应理解的是，第一晶片级封装的发光二极管结构300与第一色光发光二极管晶片400的数量不限于如本实施例所绘示的一个，还可以是二个、三个或者更多。

第一色光发光二极管晶片400用以发出第一色光。于部分实施例中，第一色光发光二极管晶片400为红光发光二极管晶片。应理解的是，可依实际需求选择第一色光发光二极管晶片400所发出的色光种类。

载体200包含位于第一表面202的第一电极700与第二电极702，第一电极700与第二电极702电性相反且彼此分隔，第一晶片级封装的发光二极管结构300位于第一电极700与第二电极702上。载体200还包含位于第一表面202的第三电极704与第四电极706，第三电极704与第四电极706电性相反且彼此分隔，第一色光发光二极管晶片400位于第三电极704上且透过导线900电性连接第四电极706。

载体200还包含位于第一表面202的第五电极708与第六电极710，第五电极708与第六电极710电性相反且彼此分隔，第三电极704位于第一电极700与第五电极708之间，第四电极706位于第二电极702与第六电极710之间。

载体200还包含位于第一表面202的第七电极712与第八电极714，第七电极712与第八电极714电性相反且彼此分隔，第七电极712位于第一电极700和第三电极704之间，第八电极714位于第二电极702与第四电极706之间。

载体200还包含位于第一表面202的第九电极716与第十电极718，第九电极716与第十电极718电性相反且彼此分隔，第九电极716位于第三电极704和第五电极708之间，第十电极718位于第四电极706和第六电极710之间。

第一至第十电极700、702、704、706、708、710、712、714、716与718分别具有对应的电极接点C0、C2、C4、C6、C8、C10、C12、C14、C16与C18突出于载体200外，可用于与其他电子元件电性连接。于一实施例中，载体200具有标识凹槽206，标识凹槽206可供快速区分电极接点C0、C2、C4、C6、C8、C10、C12、C14、C16与C18，便于快速设置晶片与封装。

图4为沿图2的B-B线的剖面图，一并参照图3与图4，第一晶片级封装的发光二极管结构300包含第一覆晶式(flip-chip)发光二极管晶片304与第一波长转换物质306，第一波长转换物质306包覆第一覆晶式发光二极管晶片304，第一覆晶式发光二极管晶片304可发出第一光线，第一波长转换物质306可转换部分的第一光线为第四色光。于一实施例中，第四色光与剩余部分的第一光线混光成具有第一色温的白光。

举例而言，第一覆晶式发光二极管晶片304为覆晶式蓝光发光二极管晶片并可发出蓝光，于一实施例中，第一波长转换物质306为黄色荧光粉，黄色荧光粉可转换部分的蓝光为黄光，黄光与剩余部分的蓝光混光成白光，其色温约大于6000K。于一实施例中，第一色光发光二极管晶片400可为红光发光二极管晶片，如此一来，可使发光装置100发出暖白光。

于另一实施例中，第一波长转换物质306为黄色荧光粉与红色荧光粉的混合物，黄色荧光粉可转换部分的蓝光为黄光，红色荧光粉可转换部分的蓝光为红光，黄光、红光与剩余部分的蓝光混光成色温约4000K至约6500K的冷白光。于一实施例中，第一色光发光二极管晶片400可为红光发光二极管晶片，如此一来，可使发光装置100发出暖白光。

于其他实施例中，第一晶片级封装的发光二极管结构300发出红光，举例而言，第一覆晶式发光二极管晶片304为覆晶式蓝光发光二极管晶片并可发出蓝光，第一波长转换物质306为红色荧光粉或红色量子点或以上二者的组合并可转换蓝光为红光。于其他实施例中，第一晶片级封装的发光二极管结构300发出绿光，举例而言，第一覆晶式发光二极管晶片304为覆晶式蓝光发光二极管晶片并可发出蓝光，第一波长转换物质306为绿色荧光粉或绿色量子点或以上二者的组合并可转换蓝光为绿光。但本揭露不以此为限，本领域技术人员可依实际需求来选择第一覆晶式发光二极管晶片304与第一波长转换物质306的材料种类，以调整第一晶片级封装的发光二极管结构300所发出的光线的色温与颜色。

如图4所示，第一覆晶式发光二极管晶片304的正、负电极以覆晶方式电性连接于第一电极700与第二电极702。发光装置100还包含第一导热块800与第二导热块802暴露于载体200的第二表面204上，第一导热块800与第二导热块802分别对应连接于第一电极700与第二电极702，第一导热块800(或第二导热块802)在载体200的垂直投影R1与第一电极700(或第二电极702)在载体200的垂直投影RR1部分重叠。如此一来，第一覆晶式发光二极管晶片304产生的热量可透过第一电极700与第二电极702分别传递至第一导热块800与第二导热块802后导出，可有效减缓第一覆晶式发光二极管晶片304的工作温度升高，达到良好散热的目的，提高发光装置100的稳定性并延长其使用寿命。

挡墙500环绕载体200、第一晶片级封装的发光二极管结构300与第一色光发光二极管晶片400。于一实施例中，挡墙500为具有高反射率且可使光线反射的材料，例如反射性玻璃、石英、光反射贴片、高分子塑料、金属、陶瓷或其它合适的材料形成。高分子塑料可以为聚甲基丙烯酸甲脂(polymethyl methacrylate；PMMA)、乙烯对苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate；PET)、聚苯乙烯(polystyrene；PS)、聚乙烯(polypropylene；PP)、尼龙(polyamide；PA)、聚碳酸酯(polycarbonate；PC)、环氧树脂(epoxy)以及硅胶(silicone)等的其中一种材料或两种以上材料的组合。挡墙500的光反射能力可以通过添加其他填充粒子而改变，填充粒子可以具有不同粒径或不同材质的复合材料，填充粒子的材料可以为例如二氧化钛(TiO2)、二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al2O3)、氮化硼(BN)、氧化锌(ZnO)等。于一实施例中，封装胶体600为可透光胶体，可以是聚甲基丙烯酸甲脂(polymethyl methacrylate；PMMA)、乙烯对苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate；PET)、聚苯乙烯(polystyrene；PS)、聚乙烯(polypropylene；PP)、尼龙(polyamide；PA)、聚碳酸酯(polycarbonate；PC)、聚亚酰胺(polyimide；PI)、聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane；PDMS)、环氧树脂(epoxy)以及硅胶(silicone)等的其中一种材料或两种以上材料的组合。

图5为沿图2的C-C线的剖面图，一并参照图3与图5，发光装置100还包含第三导热块804对应连接于第三电极704且暴露于载体200的第二表面204上，第三导热块804在载体200的垂直投影R2与第三电极704在载体200的垂直投影RR2部分重叠。如此一来，第一色光发光二极管晶片400产生的热量可透过第三电极704传递至第三导热块804后导出，可有效减缓第一色光发光二极管晶片400的工作温度升高，达到良好散热的目的，提高发光装置100的稳定性并延长其使用寿命。并且，通过设计第三导热块804的面积大于第一导热块800的面积且大于第二导热块802的面积，可以提升第一色光发光二极管晶片400的散热效率。

接着请参照图6，其为图1的底视图。一并参照图3与图6。发光装置100还包含第四导热块806与第五导热块808暴露于载体200的第二表面204上，第四导热块806与第五导热块808分别对应连接于第五电极708与第六电极710，第四导热块806(或第五导热块808)在载体200的垂直投影R3分别与第五电极708(或第六电极710)在载体200的垂直投影RR3部分重叠。并且，第三导热块804的面积大于第四导热块806的面积且大于第五导热块808的面积。第一至第五导热块800、802、804、806与808的材料可与第一至第十电极700、702、704、706、708、710、712、714、716与718相同或相异。

第一至第十电极700、702、704、706、708、710、712、714、716与718部份暴露于载体200的第二表面204与侧边，并且突出于载体200的侧边而作为对应的电极接点C0、C2、C4、C6、C8、C10、C12、C14、C16与C18。第一、第二、第三、第四以及第五导电块800、802、804、806与808暴露于载体200的第二表面204，并且第三导电块804的面积大于第一、第二、第四或第五导电块800、802、806、808的面积。

图7为根据本揭露的部分实施例的发光装置100a的立体图，图8为图7的俯视图，图9为沿图8的A-A线的剖面图。图10为沿图8的B-B线的剖面图。参照图7至图10。本实施例与图1至图6所示的实施例之间的差异主要在于：本实施例还包含第二晶片级封装的发光二极管结构302、第二色光发光二极管晶片402与第三色光发光二极管晶片404。本实施例与图1至图6相同的元件于此不再重复说明。

第一晶片级封装的发光二极管结构300、第二晶片级封装的发光二极管结构302、第一色光发光二极管晶片400、第二色光发光二极管晶片402以及第三色光发光二极管晶片404彼此电性独立并位于第一表面202上且被封装胶体600覆盖。第一色光发光二极管晶片400、第二色光发光二极管晶片402与第三色光发光二极管晶片404位于第一晶片级封装的发光二极管结构300与第二晶片级封装的发光二极管结构302之间。第二晶片级封装的发光二极管结构302位于第五电极708与第六电极710上。第二色光发光二极管晶片402与第三色光发光二极管晶片404位于第三电极704上且与第三电极704电性绝缘。第二色光发光二极管晶片402透过导线902与904电性连接第七电极712与第八电极714。第三色光发光二极管晶片404透过导线906与908电性连接第九电极716与第十电极718。应理解的是，第一晶片级封装的发光二极管结构300、第二晶片级封装的发光二极管结构302、第一色光发光二极管晶片400、第二色光发光二极管晶片402、第三色光发光二极管晶片404的数量不限于如本实施例所绘示的一个，还可以是二个、三个或者更多。

第二色光发光二极管晶片402用以发出第二色光，第三色光发光二极管晶片404用以发出第三色光。于部分实施例中，第一色光发光二极管晶片400为红光发光二极管晶片，第二色光发光二极管晶片402为绿光发光二极管晶片，第三色光发光二极管晶片404为蓝光发光二极管晶片，应理解的是，可依实际需求调换第一色光发光二极管晶片400、第二色光发光二极管晶片402与第三色光发光二极管晶片404所发出的色光种类。

图11为沿图8的C-C线的剖面图，一并参照图9与图11，第三导热块804在载体200的垂直投影R2与第三电极704在载体200的垂直投影RR2部分重叠。如此一来，第一色光发光二极管晶片400、第二色光发光二极管晶片402与第三色光发光二极管晶片404产生的热量可透过第三电极704传递至第三导热块804后导出，可有效减缓第一色光发光二极管晶片400、第二色光发光二极管晶片402与第三色光发光二极管晶片404的工作温度升高，达到良好散热的目的，提高发光装置100a的稳定性并延长其使用寿命。并且，使第一色光发光二极管晶片400、第二色光发光二极管晶片402与第三色光发光二极管晶片404透过同一个导热块来散热可简化设置导热块的流程。并且，通过设计第三导热块804的面积大于第一导热块800的面积且大于第二导热块802的面积，可以提升第一色光发光二极管晶片400、第二色光发光二极管晶片402与第三色光发光二极管晶片404的散热效率。

图12为沿图8的D-D线的剖面图，图13为图7的底视图。一并参照图9与图12、图13，第二晶片级封装的发光二极管结构302包含第二覆晶式发光二极管晶片308与第二波长转换物质310，第二波长转换物质310包覆第二覆晶式发光二极管晶片308，第二覆晶式发光二极管晶片308可发出第二光线，第二波长转换物质310可转换部分的第二光线为第五色光。于一实施例中，第五色光与剩余部分的第二光线混光成具有第二色温的白光，第一色温不同于第二色温。

举例而言，第二覆晶式发光二极管晶片308为覆晶式蓝光发光二极管晶片并可发出蓝光，于一实施例中，第二波长转换物质310为黄色荧光粉，黄色荧光粉可转换部分的蓝光为黄光，黄光与剩余部分的蓝光混光成白光。于另一实施例中，第二波长转换物质310为黄色荧光粉与红色荧光粉的混合物，黄色荧光粉可转换部分的蓝光为黄光，红色荧光粉可转换部分的蓝光为红光，黄光、红光与剩余部分的蓝光混光成冷白光或暖白光，其中若是要混光成暖白光，可提高红色荧光粉的混合比例。

于其他实施例中，第二晶片级封装的发光二极管结构302发出红光，举例而言，第二覆晶式发光二极管晶片308为覆晶式蓝光发光二极管晶片并可发出蓝光，第二波长转换物质310为红色荧光粉或红色量子点或以上二者的组合并可转换蓝光为红光。于其他实施例中，第二晶片级封装的发光二极管结构302发出绿光，举例而言，第二覆晶式发光二极管晶片308为覆晶式蓝光发光二极管晶片并可发出蓝光，第二波长转换物质310为绿色荧光粉或绿色量子点或以上二者的组合并可转换蓝光为绿光。但本揭露不以此为限，本领域技术人员可依实际需求来选择第二覆晶式发光二极管晶片308与第二波长转换物质310的材料种类，以调整第二晶片级封装的发光二极管结构302所发出的光线的色温与颜色。举例而言，可设计第一晶片级封装的发光二极管结构300发出色温约4000K至约6500K的冷白光，第二晶片级封装的发光二极管结构302发出色温约2700K至约3500K的暖白光。或者，可设计第一晶片级封装的发光二极管结构300发出暖白光，第二晶片级封装的发光二极管结构302发出冷白光。

发光装置100a通过分别设置第一、第二导热块800与802连接于第一与第二电极700与702，可使第一覆晶式发光二极管晶片304产生的热量透过第一电极700与第二电极702分别传递至第一导热块800与第二导热块802后导出，可有效减缓第一覆晶式发光二极管晶片304的工作温度升高，达到良好散热的目的，并且通过设置第三导热块804连接于第三电极704，可使第一色光发光二极管晶片400、第二色光发光二极管晶片402与第三色光发光二极管晶片404产生的热量可透过第三电极704传递至第三导热块804后导出，可有效减缓第一色光发光二极管晶片400、第二色光发光二极管晶片402与第三色光发光二极管晶片404的工作温度升高并简化设置导热块的流程，达到良好散热的目的。发光装置100a更通过分别设置第四导热块806与第五导热块808对应连接于第五电极708与第六电极710，使第二覆晶式发光二极管晶片308产生的热量可透过第五电极708与第六电极710分别传递至第四导热块806与第五导热块808后导出，可有效减缓第二覆晶式发光二极管晶片308的工作温度升高，达到良好散热的目的，如此一来，可提高发光装置100a的稳定性并延长其使用寿命。

以上概述数个实施方式或实施例的特征，使所属领域中具有通常知识者可以从各个方面更加了解本揭露。本技术领域中具有通常知识者应可理解，且可轻易地以本揭露为基础来设计或修饰其他制程及结构，并以此达到相同的目的及/或达到在此介绍的实施方式或实施例相同的优点。本技术领域中具有通常知识者也应了解这些相等的结构并未背离本揭露的揭露精神与范围。在不背离本揭露的精神与范围的前提下，可对本揭露进行各种改变、置换或修改。