[发明专利]单颗表面粘着型发光二极体的制造方法及其结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光电子元件的生产技术及其结构，尤其涉及一种单颗表面粘着型发光二极体制造方法及其结构。

背景技术

在各类光电元件中，发光二极体(LED，Light Emitting Diodes)由于其体积小、寿命长、反应快、省电、耐震、便宜，以及适合大量生产等优点，故发展历史悠久，应用领域广泛，且为各类光电元件中市场值最大的元件。

前述发光二极体是由半导体材料所制成的发光元件，其具有两个电极端子，在端子间施加电压，通入极小的电流，经由电子、电洞的结合，可将剩余能量以光的形式激发释出，此即发光二极体的基本发光原理。不同于一般白炽灯泡，发光二极体属冷发光，具有耗电量低、元件寿命长、无须暖灯时间、反应速度快等优点，再加上其体积小、耐震动、适合量产，容易配合应用上的需求制成极小或阵列式的元件。故目前发光二极体已普遍使用于资讯、通讯及消费性电子产品的指示器与显示装置上，成为日常生活中不可或缺的重要元件。

而依各类产品的不同应用将晶粒封装成不同的发光二极体，目前封装后的产品类型有子弹型(Lamp)、集束型、数字显示、点矩阵型与表面粘着型(SMD)，其中表面粘着型发光二极体的体积较其他传统型发光二极体小，因此表面粘着型主要用在手机的萤幕背光源及手机的按键，在目前的市场需求量甚大。

前述发光二极体因发热损耗远低于一般白炽灯泡，故在一般应用时并不考虑发热问题。然而，针对目前日益成熟的高亮度发光二极体产品，其热量已有大幅的成长，若为发光二极体阵列，其发热更是不能忽视。为此，目前的发光二极体设计，已逐渐重视在制程中增加散热结构。

传统表面粘着型发光二极体的散热结构如美国专利US 7,138,660的第4图所示，其发光二极体的发光晶粒置于正极端上，再由该发光晶粒分别打线至正负电极两端，完成后的发光二极体不需额外的光学元件或反射器，且焊接后光线的行径路线可与各电路板平行。而该表面粘着型发光二极体的发热，是透过正极端金属来向外导热。

前述已有结构或其它发光二极体装置，其散热机制仍有缺点如下，有待加以改进：

1.已有的发光二极体的散热机制不足应付其产生的热量，当温度升高时不仅会造成其亮度下降，且超过摄氏85度时将加速元件的劣化。

2.发光二极体封装时使用的荧光粉，在温度过高时，其关机后会吸收水分，这些水分子会使荧光粉发生黑化，进而使发光效率降低，影响产品效益。

3.已有发光二极体会将热量导引至印刷电路板上的铜箔进行散热，但依靠两个电极导热的散热机制效率甚低，不足有效传导发光二极体所产生的热能。

4.已有的发光二极体的发光晶粒在进行封装制程时，并没有采用散热机制，因此产生数量庞大的散热及加工问题，不符合经济效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种单颗表面粘着型发光二极体制造方法及其结构，其通过一个增加的散热结构达到充份散热的要求，且该增加的结构可结合现有的制程，无需大幅增加成本，确可有效增加产品的使用寿命与发光效能。

本发明的另一个目的系提供一种单颗表面粘着型发光二极体制造方法及其结构，其散热结构尚可结合印刷电路板的散热机制，以更有效传导发光二极体产生的热能。

可达成前述目的的单颗表面粘着型发光二极体结构，其包括有一个发光晶粒与两个电极，该发光晶粒延伸两根导线分别连接到两个电极上：而本发明主要在该发光晶粒一端设置有延伸散热结构，让该散热结构可充分导出发光晶粒所产生的热量，其热量进一步可由散热装置导引至印刷电路板上，利用印刷电路板原有无-电极性的铜箔面积或下方金属材质基板的散热机制进行散热；另外，为配合本发明的发光二极体制程，该散热结构与两个电极之间设置有支撑结构进行固定，使其结构在生产时能维持定位，以利进行封装，完成可供使用的单颗表面粘着型发光二极体结构。

通过前述结构，该单颗表面粘着型发光二极体的制法首先在金属料带上切除该散热结构与两个电极以外的多余区域，形成基本外形；然后在该散热结构与两个电极的范围塑胶射出成型出支撑结构：接着切除金属料带其它多余部份，以及切除该散热结构与两个电极的连接处，使各区域成为独立个体；最后固晶、打线，进行封装后，将完成的发光二极体结构自金属料带裁下即告完成。

附图说明

图1为本发明所称单颗表面粘着型发光二极体结构示意图：

图2为本发明所称单颗表面粘着型发光二极体结构侧视图；

图3为本发明所称单颗表面粘着型发光二极体制造方法流程图：