專利名稱:封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),且特別是涉及一種封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
發(fā)光二極管具有諸如壽命長(zhǎng)、體積小、高抗震性、低熱產(chǎn)生及低功率消耗等優(yōu)點(diǎn), 因此已被廣泛應(yīng)用于家用及各種設(shè)備中的指示器或光源。近年來(lái),發(fā)光二極管已朝多色彩 及高亮度發(fā)展,因此其應(yīng)用領(lǐng)域已擴(kuò)展至大型戶外廣告牌、交通號(hào)志燈及相關(guān)領(lǐng)域。在未 來(lái),發(fā)光二極管甚至可能成為兼具省電及環(huán)保功能的主要照明光源?,F(xiàn)有的復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光二極管的封裝可大致分為兩種類(lèi)型打線封裝型以及覆晶封裝 型兩種,其中以打線方式所形成的封裝體其成本較低,而以覆晶方式所形成的封裝體則具 有較好的散熱效果。一般來(lái)說(shuō),復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光二極管的封裝是將多數(shù)個(gè)發(fā)光二極管芯片配置 于電路板上進(jìn)行封裝,其中電路板上可選擇性配置控制芯片。當(dāng)電路板上配置有控制芯片 時(shí),控制芯片會(huì)與發(fā)光二極管芯片分離封裝;當(dāng)電路板上無(wú)配置控制芯片時(shí),則可利用外接 控制芯片的方式來(lái)控制電路板上的發(fā)光二極管芯片。換言之,發(fā)光二極管芯片與控制芯片 是分別進(jìn)行封裝制程,因此封裝的次數(shù)無(wú)法減少,易增加制程步驟與生產(chǎn)成本,且不適于量 產(chǎn)。此外,將發(fā)光二極管芯片以覆晶的方式配置于電路板上時(shí),電路板上必須有大面 積且對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管芯片的覆晶接點(diǎn)。尤其,為了維持覆晶后的發(fā)光二極管芯片的平穩(wěn)度, 發(fā)光二極管芯片會(huì)具有三個(gè)以上的覆晶接點(diǎn)。此點(diǎn)不利于小尺寸的發(fā)光二極管芯片的封 裝,且由于發(fā)光二極管芯片是采用單面出光,而電路板用以覆晶的表面通常會(huì)作反射處里, 因此當(dāng)發(fā)光二極管通過(guò)導(dǎo)電凸塊與電路板上的覆晶接點(diǎn)電性連接時(shí),其所發(fā)出的部分光線 必須經(jīng)過(guò)多次反射與折射,并多次通過(guò)發(fā)光二極管的P-N接面(junction),才能射出。如此 一來(lái),光路徑較長(zhǎng),且光損失也較高。換言之,電路板上的大面積的覆晶接點(diǎn)會(huì)影響發(fā)光二 極管的發(fā)光效率。此外,覆晶封裝所用的基板或?qū)щ娡箟K也可能因制程公差的影響而產(chǎn)生高低不平 或大小不一的情形。也就是說(shuō),當(dāng)發(fā)光二極管芯片配置于電路板上時(shí),發(fā)光二極管芯片的發(fā) 光面會(huì)因?yàn)楦簿Х庋b所使用的基板高低不一或連接于發(fā)光二極管芯片與電路板之間的導(dǎo) 電凸塊大小不一而產(chǎn)生高度差,意即發(fā)光二極管的發(fā)光面并非位于同一平面上。如此一來(lái), 也會(huì)導(dǎo)致封裝量率損失以及發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線的混光均勻度不佳,進(jìn)而影響發(fā) 光二極管的多芯片封裝的出光效果。另外,一般封裝膠體的散熱效果較差且其折射率無(wú)法 與發(fā)光二極管相匹配,導(dǎo)致封裝后的發(fā)光二極管的散熱效果與出光效率低落。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種封裝結(jié)構(gòu),其復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光二極管以出光側(cè)面向透光基板而配置于 透光基板的承載表面上。意即,可使復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光二極管可平整地排列于透光基板上。如此 一來(lái),發(fā)光二極管所發(fā)出的光線可從同一平面穿透透光基板,具有較佳的出光效果。
本發(fā)明提供一種封裝結(jié)構(gòu),其控制芯片以覆晶方式配置于已平整地排列于透光基 板上的發(fā)光二極管上,適用于多晶粒的小尺寸的發(fā)光二極管的封裝,并有利于量產(chǎn)以及降 低制作成本。本發(fā)明提供一種封裝結(jié)構(gòu),其控制芯片直接與發(fā)光二極管一起封裝,可有效縮小 整體封裝結(jié)構(gòu)體積與降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明提供一種封裝結(jié)構(gòu),其透光基板具有與發(fā)光二極管相匹配的折射率,有助 于增加整體的出光效率。同時(shí),此透光基板的也可對(duì)發(fā)光二極管提供良好的散熱效果。本發(fā)明提出一種封裝結(jié)構(gòu),其包括一透光基板、多個(gè)發(fā)光二極管以及至少一控制 芯片。透光基板具有一承載表面。每一發(fā)光二極管具有相對(duì)的一出光側(cè)與一接合側(cè),且每 一發(fā)光二極管以出光側(cè)面向透光基板而配置于承載表面上??刂菩酒渲糜诎l(fā)光二極管的 接合側(cè),且控制芯片與發(fā)光二極管電性連接。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述封裝結(jié)構(gòu)還包括至少一外接組件,配置于透光基板的 承載表面或控制芯片上,其中控制芯片通過(guò)外接組件與一外部電路電性連接。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述外接組件通過(guò)覆晶接合方式、打線接合方式、焊接方式 或?qū)щ娔z與控制芯片電性連接。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述外接組件包括一導(dǎo)線架、一金屬塊或一印刷電路板。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述外接組件配置于透光基板的承載表面上,且外接組件 與發(fā)光二極管實(shí)質(zhì)上具有相同的高度。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述至少一控制芯片包括一第一控制芯片以及一第二控制 芯片,每一發(fā)光二極管具有一第一引腳與一第二引腳,且第一控制芯片以及第二控制芯片 各別連接到同一個(gè)發(fā)光二極管的第一引腳以及第二引腳。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述封裝結(jié)構(gòu)還包括至少一橋接組件,配置于透光基板的 承載表面或控制芯片上,至少一控制芯片包括一第一控制芯片以及一第二控制芯片,而橋 接組件電性連接第一控制芯片與第二控制芯片。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述橋接組件通過(guò)覆晶接合方式、打線接合方式、焊接方式 或?qū)щ娔z來(lái)電性連接第一控制芯片與第二控制芯片。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述封裝結(jié)構(gòu)還包括一光調(diào)整物質(zhì),配置于透光基板的表 面或內(nèi)部。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述光調(diào)整物質(zhì)包括熒光物質(zhì)、散射物質(zhì)或反射物質(zhì)。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述光調(diào)整物質(zhì)為一連續(xù)的光調(diào)整物質(zhì)層或多個(gè)光調(diào)整物 質(zhì)圖案。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述光調(diào)整物質(zhì)圖案與發(fā)光二極管對(duì)應(yīng)設(shè)置。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述透光基板為多層板結(jié)構(gòu),且光調(diào)整物質(zhì)位于每一層板 結(jié)構(gòu)的表面或內(nèi)部。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述封裝結(jié)構(gòu)還包括多個(gè)導(dǎo)電組件,配置于每一發(fā)光二極 管的接合側(cè)與控制芯片之間,且控制芯片通過(guò)導(dǎo)電組件電性連接至所對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述每一發(fā)光二極管的接合側(cè)具有一第一接合部以及一 第二接合部,導(dǎo)電組件包括多個(gè)第一導(dǎo)電組件與多個(gè)第二導(dǎo)電組件,第一導(dǎo)電組件分別配 置于每一發(fā)光二極管的第一接合部,第二導(dǎo)電組件分別配置于每一發(fā)光二極管的第二接合部,第一接合部與第二接合部具有一高度差,且高度差為hl,每一第一導(dǎo)電組件的高度為 h2,每一第二導(dǎo)電組件的高度為h3,且hhh2 = h3。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述每一第一導(dǎo)電組件或每一第二導(dǎo)電組件系由一個(gè)導(dǎo)電 凸塊所構(gòu)成或由多個(gè)導(dǎo)電凸塊堆棧而成。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述封裝結(jié)構(gòu)還包括一封裝膠體,配置于透光基板的承載 表面上,且至少包覆發(fā)光二極管。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述封裝結(jié)構(gòu)還包括一散熱組件,配置于控制芯片相對(duì)遠(yuǎn) 離透光基板的一側(cè)。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述封裝結(jié)構(gòu)還包括一透光膠層,配置于每一發(fā)光二極管 的出光側(cè)與透光基板的承載表面之間。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述封裝結(jié)構(gòu)還包括一光路徑調(diào)整結(jié)構(gòu),配置于透光基板 的一相對(duì)于承載表面的底面上。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述光路徑調(diào)整結(jié)構(gòu)包括多個(gè)透鏡或多個(gè)表面微結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明一實(shí)施例中,上述光路徑調(diào)整結(jié)構(gòu)與透光基板為一體成型?;谏鲜觯景l(fā)明的發(fā)光二極管以出光側(cè)面向透光基板而配置于透光基板的承載 表面上,且控制芯片以覆晶方式配置于已平整地排列于透光基板上的發(fā)光二極管上。因此, 本發(fā)明適用于小尺寸的發(fā)光二極管的封裝,并有利于量產(chǎn)以及降低制作成本。此外,由于本 發(fā)明的控制芯片可直接與發(fā)光二極管一起封裝,因此可有效縮小整體封裝結(jié)構(gòu)的體積與降 低生產(chǎn)成本。另外,本發(fā)明的透光基板可具有與發(fā)光二極管相匹配的折射率,有助于增加整 體封裝結(jié)構(gòu)的出光效率。同時(shí),此透光基板也可對(duì)發(fā)光二極管提供良好的的散熱效果。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉實(shí)施例,并配合所附圖式 作詳細(xì)說(shuō)明如下。
圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖; 圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖;圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖; 圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖; 圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖;圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖; 圖7為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖; 圖8為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖; 圖9為本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光二極管與光調(diào)整物質(zhì)位置對(duì)應(yīng)關(guān)系的示意圖;圖10為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖;圖11為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖; 圖12為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖; 圖13為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖; 圖14為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖;圖15為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖16為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖
圖17為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖
主要附圖標(biāo)記
IOOa IOOp 封裝結(jié)構(gòu);IlOa IlOc 透光基板;
112 承載表面;114 底面;
116 118 層板結(jié)構(gòu);120a 120f、120al 120el
122a ~ 122e 出光側(cè);124a 124eU24cl 接合側(cè);
124c2 第一接合部;124c3 第二接合部;
第一引腳;第二引腳;
130 控制芯片;132 第一控制芯片;
134 第二控制芯片;140a、140b 外接組件;
150a、150b 橋接組件;160a 160f、162 光調(diào)整物質(zhì);
170 導(dǎo)電組件;170a:第一導(dǎo)電組件;
170b 第二導(dǎo)電組件;172 導(dǎo)電膠;
180 封裝膠體;185 散熱組件;
190 透光膠層;195a、195b 光路徑調(diào)整結(jié)構(gòu);
hi 高度差;h2、h3 高度。極管
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請(qǐng)參考圖1,在本實(shí)施例 中,封裝結(jié)構(gòu)IOOa包括一透光基板110a、多個(gè)發(fā)光二極管120a 120e以及至少一控制芯 片130。透光基板IlOa具有一承載表面112,其中透光基板IlOa例如是一玻璃基板、一陶 瓷基板、或一透明塑料基板。每一發(fā)光二極管120a(或發(fā)光二極管120b、120c、120d、120e) 具有一出光側(cè)122a(或出光側(cè)122b、122c、122d、122e)與一相對(duì)于出光側(cè)122a(或出光側(cè) 122b、122c、122d、122e)的接合側(cè) 124a(或接合側(cè) 124b、124c、124d、124e),且每一發(fā)光二 極管120a(或發(fā)光二極管120b、120c、120d、120e)是以出光側(cè)122a(或出光側(cè)122b、122c、 122d、122e)面向透光基板IlOa而配置于透光基板IlOa的承載表面112上??刂菩酒?30 配置于發(fā)光二極管120a 120e的接合側(cè)12 12 上,且控制芯片130與發(fā)光二極管 120a 120e電性連接。具體而言,本實(shí)施例的控制芯片130包括一第一控制芯片132以及一第二控制芯 片134,其中第一控制芯片132通過(guò)多個(gè)導(dǎo)電組件170與發(fā)光二極管120a 120c電性連 接,而第二控制芯片134也通過(guò)導(dǎo)電組件170與發(fā)光二極管120d 120e電性連接。此處 的導(dǎo)電組件170可以是導(dǎo)電凸塊。在其它未繪示的實(shí)施例中,導(dǎo)電組件170也可以是導(dǎo)電 膠,且控制芯片130的數(shù)量也可僅為一個(gè)或三個(gè)以上,在此并不予以限定。由于發(fā)光二極管120a 120e是以出光側(cè)12 12 面向透光基板IlOa而配 置于承載表面112上,因此當(dāng)?shù)谝豢刂菩酒?32以及第二控制芯片134分別驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極 管120a 120c及發(fā)光二極管120d 120e時(shí),發(fā)光二極管120a 120e所發(fā)出的光線可從 同一平面穿透透光基板IlOa而傳遞至外界,可使發(fā)光二極管120a 120e的出光率一致, 并可提升整體發(fā)光二極管120a 120e的光線的混光效果,意即混光均勻度較佳。換言之,本實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)IOOa具有較佳的出光效果。此外,控制芯片130是以覆晶方式配置于 已平整地排列于透光基板IlOa上的發(fā)光二極管120a 120e上。如此一來(lái),單次覆晶制造 流程所完成的發(fā)光二極管120a 120e覆晶封裝的個(gè)數(shù)可增加,可有效降低成本且適于量 產(chǎn)。同時(shí),由于本實(shí)施例所采用的覆晶方式與現(xiàn)有的芯片的覆晶結(jié)構(gòu)相類(lèi)似,因此可以使用 現(xiàn)有的覆晶制程以及制程設(shè)備,可提高封裝結(jié)構(gòu)IOOa的量產(chǎn)性與產(chǎn)品的良率。另外,由于 控制芯片130是直接與發(fā)光二極管120a 120e —起封裝,因此可有效縮小整體封裝結(jié)構(gòu) IOOa的體積與降低生產(chǎn)成本。值得一提的是,本實(shí)施例的透光基板IlOa可選擇與發(fā)光二極管120a 120e相匹 配的折射率,如此一來(lái),可有效增加封裝結(jié)構(gòu)IOOa整體的出光效率。同時(shí),此透光基板IlOa 也可作為發(fā)光二極管120a 120e的散熱板,意即發(fā)光二極管120a 120e可通過(guò)透光基 版IlOa而將熱傳遞至外界,可有效降低整體封裝結(jié)構(gòu)IOOa的溫度,以使封裝結(jié)構(gòu)IOOa具 有較佳的可靠度。此外,一般來(lái)說(shuō),控制芯片130的材質(zhì)通常為硅基材,其中硅基材為良好 的導(dǎo)熱體,因此控制芯片130也可有助于提升整體封裝結(jié)構(gòu)IOOa的散熱效率。本實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)IOOa可還包括二外接組件140a、140b,其中外接組件140a、 140b例如一金屬塊。詳細(xì)而言,外接組件140a配置于透光基板IlOa的承載表面112上, 且外接組件140a與發(fā)光二極管120a 120e實(shí)質(zhì)上具有相同的高度,而外接組件140b配 置于第一控制芯片132相對(duì)遠(yuǎn)離透光基板IlOa的一側(cè)表面上,且第一控制芯片132可通過(guò) 外接組件140a、140b與外部電路(未繪示)電性連接,可增加封裝結(jié)構(gòu)IOOa的應(yīng)用性。外 接組件140a可通過(guò)導(dǎo)電組件170 (例如是導(dǎo)電凸塊)而以覆晶接合的方式與第一控制芯片 132電性連接,而外接組件140b可通過(guò)導(dǎo)電膠172與第一控制芯片132電性連接。當(dāng)然,在 其它未繪示的實(shí)施例中,外接組件140a、140b也可通過(guò)打線接合方式、焊接方式或其它適 當(dāng)?shù)姆绞脚c第一控制芯片132電性連接,在此并不以此為限。值得一提的是,本發(fā)明并不限定外接組件140a、140b的個(gè)數(shù)、位置與型態(tài),雖然此 處所提及的外接組件140a、140b具體化為兩個(gè)金屬塊,且分別為位于透光基板IlOa的承載 表面112上以及第一控制芯片132相對(duì)遠(yuǎn)離透光基板IlOa的一側(cè)表面上,但在其它未繪示 的實(shí)施例中,外接組件140a、140b的型態(tài)也可為一電路板或一導(dǎo)線架;也可只選用外接組 件140a或140b其中一個(gè)來(lái)電性連接控制芯片130 ;外接組件140a或140b也可僅配置于 透光基板IlOa上、第一控制芯片132遠(yuǎn)離透光基板IlOa的一側(cè)表面上或第二控制芯片134 遠(yuǎn)離透光基板IlOa的一側(cè)表面上,仍屬于本發(fā)明可采用的技術(shù)方案,不脫離本發(fā)明所欲保 護(hù)的范圍。以下將利用多個(gè)不同實(shí)施例來(lái)分別說(shuō)明封裝結(jié)構(gòu)IOOb IOOp的設(shè)計(jì)。在此必須 說(shuō)明的是,下述實(shí)施例沿用前述實(shí)施例的組件標(biāo)號(hào)與部分內(nèi)容,其中采用相同的標(biāo)號(hào)來(lái)表 示相同或近似的組件,并且省略了相同技術(shù)內(nèi)容的說(shuō)明。關(guān)于省略部分的說(shuō)明可參考前述 實(shí)施例,下述實(shí)施例不再重復(fù)贅述。圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖1與圖2, 圖2的封裝結(jié)構(gòu)IOOb與圖1的封裝結(jié)構(gòu)IOOa相似,其不同之處在于圖2的封裝結(jié)構(gòu)IOOb 的發(fā)光二極管120f具有一第一引腳126a與一第二引腳1 ,且第一控制芯片132以及第 二控制芯片134分別透通過(guò)導(dǎo)電組件170連接到發(fā)光二極管120f的第一引腳126a以及第 二引腳126b。也就是說(shuō),發(fā)光二極管120f通過(guò)位于第一引腳126a及第二引腳126b上的導(dǎo)電組件170同時(shí)與第一控制芯片132以及第二控制芯片134電性連接。換言之,發(fā)光二 極管120a、120b、120d、120e、120f可由單一控制芯片或多個(gè)控制芯片來(lái)驅(qū)動(dòng),意即發(fā)光二 極管120a、120b可由第一控制芯片132來(lái)驅(qū)動(dòng),發(fā)光二極管120d、120e可由第二控制芯片 134來(lái)驅(qū)動(dòng),而發(fā)光二極管120f可由第一控制芯片132與第二控制芯片134來(lái)共同驅(qū)動(dòng)。圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖1與圖3, 圖3的封裝結(jié)構(gòu)IOOc與圖1的封裝結(jié)構(gòu)IOOa相似,其不同之處在于圖3的封裝結(jié)構(gòu)IOOc 還包括二橋接組件150a、150b,其中橋接組件150a配置于透光基板IlOa的承載表面112 上,且橋接組件150a通過(guò)導(dǎo)電組件170以覆晶結(jié)合的方式電性連接至第一控制芯片132與 第二控制芯片134,而橋接組件150b配置于控制芯片130上,且橋接組件150b通過(guò)導(dǎo)電膠 172電性連接第一控制芯片132與第二控制芯片134。橋接組件150a、150b可例如是一導(dǎo) 線架、一金屬塊或一印刷電路板。在此必須說(shuō)明的是,本發(fā)明并不限定橋接組件150a、150b的個(gè)數(shù)與型態(tài),雖然此 處所提及的橋接組件150a、150b具體化為兩個(gè),且分別為位于透光基板IlOa的承載表面 112上以及控制芯片130相對(duì)遠(yuǎn)離透光基板IlOa的一側(cè)表面上,并分別通過(guò)覆晶結(jié)合與導(dǎo) 電膠172電性連接至第一控制芯片132與第二控制芯片134,但在其它未繪示的實(shí)施例中, 也可只選用橋接組件150a或150b其中1個(gè)來(lái)橋接控制芯片130 ;橋接組件150a或150b 也可配置于透光基板IlOa上或控制芯片130遠(yuǎn)離透光基板IlOa的一側(cè)表面上;橋接組件 150a或150b也可通過(guò)其它方式,例如是打線接合方式、焊接方式或其它適合的方式電性連 接第一控制芯片132與第二控制芯片134,仍屬于本發(fā)明可采用的技術(shù)方案,不脫離本發(fā)明 所欲保護(hù)的范圍。圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖1與圖4, 圖4的封裝結(jié)構(gòu)IOOd與圖1的封裝結(jié)構(gòu)IOOa相似,其不同之處在于圖4的封裝結(jié)構(gòu)IOOd 還包括一光調(diào)整物質(zhì)160a,其中光調(diào)整物質(zhì)160a配置于透光基板IlOa的承載表面112上, 且光調(diào)整物質(zhì)160a為一連續(xù)的光調(diào)整物質(zhì)層。此外,光調(diào)整物質(zhì)160a可例如是熒光物質(zhì) 或散色物質(zhì)。當(dāng)發(fā)光二極管120a 120e所發(fā)出的光線從同一平面進(jìn)入透光基板IlOa時(shí), 光調(diào)整物質(zhì)160a可改變光線的波長(zhǎng)與調(diào)整光路徑,使射出透光基板IlOa的光具有較佳的 均勻度,進(jìn)而可提升封裝結(jié)構(gòu)IOOd的出光效果。值得一提的是,本發(fā)明并不限定光調(diào)整物質(zhì)160a的位置。舉例而言,在其它實(shí)施 例中,請(qǐng)參考圖5,封裝結(jié)構(gòu)IOOe的光調(diào)整物質(zhì)160b可內(nèi)埋于透光基板IlOa中,或者,請(qǐng) 參考圖6,封裝結(jié)構(gòu)IOOf的光調(diào)整物質(zhì)160c可配置于透光基板IlOa的側(cè)邊,或者,請(qǐng)參考 圖7,封裝結(jié)構(gòu)IOOg的光調(diào)整物質(zhì)160d可配置于透光基板IlOa的一相對(duì)承載表面112的 底面114上。簡(jiǎn)言之,光調(diào)整物質(zhì)160a 160d可根據(jù)使用者的需求而隨意配置于透光基 板IlOa的表面或內(nèi)埋于透光基板IlOa中,當(dāng)然,也可同時(shí)配置于透光基板IlOa的表面與 內(nèi)埋于透光基板IlOa中,在此并不以此為限。當(dāng)然,本發(fā)明也不限定光調(diào)整結(jié)構(gòu)160a的形態(tài)。舉例而言,在其它實(shí)施例中,請(qǐng)參 考圖8,封裝結(jié)構(gòu)IOOh的光調(diào)整物質(zhì)160e可為多個(gè)光調(diào)整物質(zhì)圖案,例如是多個(gè)密度分布 均勻的非連續(xù)片狀圖案,且此光調(diào)整物質(zhì)160e可例如是熒光物質(zhì)、散射物質(zhì)或反射物質(zhì)。 此處的光調(diào)整物質(zhì)160e分布于透光基板IlOa的表面以及內(nèi)埋于透光基板IlOa內(nèi),其除 了可調(diào)整光能量的分布(即光形)外,配置于透光基板IlOa的承載表面112的光調(diào)整物質(zhì)160e也可作為設(shè)置發(fā)光二極管120a 120e時(shí)對(duì)準(zhǔn)用的標(biāo)記物。另一方面,本發(fā)明還可以通過(guò)位于透光基板IlOa上或透光基板IlOa內(nèi)的光調(diào)整 物質(zhì)162來(lái)作為配置發(fā)光二極管121的對(duì)位圖案。具體來(lái)說(shuō),請(qǐng)參考圖9,在本實(shí)施例中,透 光基板IlOa上具有光調(diào)整物質(zhì)162,而發(fā)光二極管121可通過(guò)光調(diào)整物質(zhì)162來(lái)進(jìn)行對(duì)位 而配置于透光基板IlOa上。也就是說(shuō),光調(diào)整物質(zhì)162與發(fā)光二極管121于透光基板IlOa 上對(duì)應(yīng)設(shè)置。如此一來(lái),可降低制程時(shí)發(fā)光二極管121的對(duì)位難度,可減少制程誤差,以提 高制程良率。此外,請(qǐng)參考圖10,封裝結(jié)構(gòu)IOOi的光調(diào)整物質(zhì)160f也可例如是多個(gè)密度分布均 勻的非連續(xù)塊狀圖案,且此處的光調(diào)整物質(zhì)160f也可分布于透光基板IlOa的表面以及內(nèi) 埋于透光基板IlOa內(nèi)。此處的光調(diào)整物質(zhì)160f也可作為設(shè)置發(fā)光二極管120a 120e時(shí) 對(duì)準(zhǔn)用的立體標(biāo)記物。若當(dāng)光調(diào)整物質(zhì)160f配置于透光基板IlOa的承載表面112上時(shí),發(fā) 光二極管120d與發(fā)光二極管120e之間產(chǎn)生一高度差,此時(shí)可通過(guò)堆棧導(dǎo)電組件170于發(fā) 光二極管120d的接合側(cè)124d上,來(lái)使第二控制芯片134可水平地配置于發(fā)光二極管120d、 120e上。再者,請(qǐng)參考圖11,封裝結(jié)構(gòu)IOOj的透光基板IlOb也可例如為多層板結(jié)構(gòu),意即 透光基板IlOb可由層板結(jié)構(gòu)116、117、118所組成,其中光調(diào)整物質(zhì)160f可位于層板結(jié)構(gòu) 116、117、118的表面或內(nèi)部,并且每一層板結(jié)構(gòu)116(或?qū)影褰Y(jié)構(gòu)117、118)都具有光調(diào)整物 質(zhì)160f。也就是說(shuō),本實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)IOOj的設(shè)計(jì)可以在不同的區(qū)塊或?qū)哟沃羞M(jìn)行不 同的光轉(zhuǎn)換(例如在層板結(jié)構(gòu)116中進(jìn)行藍(lán)光轉(zhuǎn)紅光;在層板結(jié)構(gòu)117中進(jìn)行藍(lán)光轉(zhuǎn)黃光; 在層板結(jié)構(gòu)118中進(jìn)行藍(lán)光轉(zhuǎn)綠光),以提升整體的轉(zhuǎn)換效率,或調(diào)整不同出光角的色度。簡(jiǎn)言之,使用者可通過(guò)所選擇的光調(diào)整物質(zhì)160a 160f的型態(tài)與配置位置以及 透光基板IlOa IlOb的型態(tài),來(lái)調(diào)整發(fā)光二極管120a 120e所發(fā)出的光線的波長(zhǎng)、光路 徑或光形,以使封裝結(jié)構(gòu)IOOd IOOj具有較佳的出光效果。此外,在上述實(shí)施例中,光調(diào) 整物質(zhì)160a 160f呈現(xiàn)布滿于透光基板IlOaUlOb上的配置方式,且光調(diào)整物質(zhì)160e 160f的厚度也可呈現(xiàn)厚度不均的現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)光二極管120a 120e所發(fā)出的光穿透透光 基板110a、1 IOb時(shí),部分的光會(huì)直接穿透透光基板110a、1 IOb而呈現(xiàn)原發(fā)光二極管120a 120e所發(fā)出的色光,例如是藍(lán)光,而另一部分的光會(huì)激發(fā)光調(diào)整物質(zhì)160a 160f而產(chǎn)生不 同于原發(fā)光二極管120a 120e所發(fā)出的色光,例如是綠光。如此一來(lái),封裝結(jié)構(gòu)IOOd IOOj可通過(guò)光調(diào)整物質(zhì)160e 160f來(lái)改變發(fā)光二極管120a 120e的出光強(qiáng)度,色度,色 溫,以及不同發(fā)光二極管120a 120e所發(fā)出不同色調(diào)的混合光效果,并通過(guò)控制芯片130 來(lái)調(diào)整整體封裝結(jié)構(gòu)IOOd IOOj的出光效果。換言之,光調(diào)整物質(zhì)160a 160f呈現(xiàn)不 滿于透光基板IlOaUlOb上的配置方式,可有效提升封裝結(jié)構(gòu)IOOd IOOj整體的出光效 率。另外,上述實(shí)施例僅為舉例說(shuō)明,本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可參照前述實(shí)施例的說(shuō)明,依據(jù) 實(shí)際需求而選用前述構(gòu)件或加以組合,以達(dá)到所需的技術(shù)效果。圖12為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖12與圖 1,圖12的封裝結(jié)構(gòu)IOOk與圖1的封裝結(jié)構(gòu)IOOa相似,其不同之處在于圖12的封裝結(jié)構(gòu) IOOk的發(fā)光二極管120al 120el的型態(tài)與圖1的發(fā)光二極管120a 120e的型態(tài)不同。 詳細(xì)而言,以圖12的發(fā)光二極管120cl為例,發(fā)光二極管120cl的接合側(cè)IMcl具有一第 一接合部12如2以及一第二接合部12如3,導(dǎo)電組件170可包括第一導(dǎo)電組件170a與第二 導(dǎo)電組件170b,而第一導(dǎo)電組件170a配置于發(fā)光二極管120cl的第一接合部12如2,第二導(dǎo)電組件170b配置于發(fā)光二極管120cl的第二接合部12如3,其中第一接合部1Mc2與第 二接合部1Mc3具有一高度差hi,第一導(dǎo)電組件170a的高度為h2,第二導(dǎo)電組件170b的 高度為h3,則較佳地hl+h2 = h3。由于發(fā)光二極管120cl的第一接合部12如2與第二接合部1Mc3具有高度差hl, 因此可通過(guò)具有不同高度的第一導(dǎo)電組件170a與第二導(dǎo)電組件170b來(lái)調(diào)整此高度差hl, 可有效提升與控制芯片130覆晶接合的良率。此處的第一導(dǎo)電組件170a或第二導(dǎo)電組件 170b可由一個(gè)導(dǎo)電凸塊所構(gòu)成或由多個(gè)導(dǎo)電凸塊堆棧而成,可視第一接合部12如2與第 二接合部1Mc3之間的高度差而定,在此并不予以限定。同理,發(fā)光二極管120al、120bl、 120dl、120el皆與發(fā)光二極管120cl具有相同的型態(tài),請(qǐng)參考上述的說(shuō)明,在此不再贅述。 此外,此處所述的導(dǎo)電凸塊是通過(guò)打線機(jī)于第一接合部12如2與第二接合部1Mc3上打上 的金屬球或金屬塊,其中金屬例如是金或鋁。圖13為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖13與圖 1,圖13的封裝結(jié)構(gòu)1001與圖1的封裝結(jié)構(gòu)IOOa相似,其不同之處在于圖13的封裝結(jié)構(gòu) 1001還包括一封裝膠體180,其中封裝膠體180配置于透光基板IlOa的承載表面112上, 且至少包覆發(fā)光二極管120a 120e,可避免發(fā)光二極管120a 120e受到外界物質(zhì)的影 響。具體而言,在本實(shí)施例中,封裝膠體180填充于發(fā)光二極管120a 120e與第一控制芯 片132及第二控制芯片134之間,也就是說(shuō),封裝膠體180包覆發(fā)光二極管120a 120e與 導(dǎo)電組件170,以及覆蓋部分透光基板IlOa的承載表面112、第一控制芯片132與第二控制 芯片134相鄰發(fā)光二極管120a 120e的表面以及外接組件140a的部分表面。此外,此處 的封裝膠體180除了具有保護(hù)發(fā)光二極管120a 120e的功能外,也具有導(dǎo)光與散熱的作 用。圖14為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖14與圖 1,圖14的封裝結(jié)構(gòu)IOOm與圖1的封裝結(jié)構(gòu)IOOa相似,其不同之處在于圖14的封裝結(jié) 構(gòu)IOOm還包括一散熱組件185,其中散熱組件185配置于控制芯片130相對(duì)遠(yuǎn)離透光基板 IlOa的一側(cè),可有效將第一控制芯片132與第二控制芯片134運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的傳導(dǎo)至外界, 以使得封裝結(jié)構(gòu)IOOm具有較佳的散熱效果。圖15為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖15與圖 1,圖15的封裝結(jié)構(gòu)IOOn與圖1的封裝結(jié)構(gòu)IOOa相似,其不同之處在于圖15的封裝結(jié)構(gòu) IOOn還包括一透光膠層190,其中透光膠層190配置于發(fā)光二極管120a 120e的出光側(cè) 122a 12 與透光基板IlOa的承載表面112之間以及外接組件140a與透光基板IlOa的 承載表面112之間,意即發(fā)光二極管120a 120e可通過(guò)透光膠層190而固定于透光基板 IlOa上,而外接組件140a可通過(guò)透光膠層190而固定于透光基板IlOa上。此處的透光膠 層190可有效增加發(fā)光二極管120a 120e與透光基板IlOa之間的黏著力以及外接組件 140a與透光基板IlOa之間的黏著力,提升封裝結(jié)構(gòu)IOOn的可靠度。圖16為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖16與圖 1,圖16的封裝結(jié)構(gòu)IOOo與圖1的封裝結(jié)構(gòu)IOOa相似,其不同之處在于圖16的封裝結(jié)構(gòu) IOOo還包括一光路徑調(diào)整結(jié)構(gòu)195a,其中光路徑調(diào)整結(jié)構(gòu)19 配置于透光基板IlOa的一 相對(duì)于承載表面112的底面114上。此處的光路徑調(diào)整結(jié)構(gòu)l%a例如是多個(gè)透鏡,用以影 響發(fā)光二極管120a 120e所發(fā)出的光線,以調(diào)整光路徑,并可提升封裝結(jié)構(gòu)IOOo的出光效率與出光均勻度。圖17為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖17與圖 16,圖17的封裝結(jié)構(gòu)IOOp與圖16的封裝結(jié)構(gòu)IOOo相似,其不同之處在于圖17的封裝結(jié) 構(gòu)IOOp的光路徑調(diào)整結(jié)構(gòu)l%b為多個(gè)表面微結(jié)構(gòu),且此光路徑調(diào)整結(jié)構(gòu)l%b與透光基板 IlOc為一體成型,其中光路徑調(diào)整結(jié)構(gòu)l%b例如是對(duì)透光基板IlOc的底面114進(jìn)行表面 處理所形成。綜上所述,本發(fā)明至少具有下列功效1、由于本發(fā)明的發(fā)光二極管是以出光側(cè)面向透光基板而配置于透光基板的承載 表面上,因此發(fā)光二極管所發(fā)出光線可從同一平面穿透透光基板而傳遞至外界,可有效提 升整體發(fā)光二極管的出光均勻度。2、本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)是將發(fā)光二極管與控制芯片采用一次覆晶的方式進(jìn)行封裝, 可有效減少封裝次數(shù),且制程較為簡(jiǎn)單、制程效率佳,進(jìn)而可提升封裝結(jié)構(gòu)的量產(chǎn)性。3、本發(fā)明提的控制芯片以覆晶方式配置于已平整地排列于透光基板上的發(fā)光二 極管上,因此本發(fā)明適用于小尺寸的發(fā)光二極管的封裝,并有利于量產(chǎn)以及降低制作成本。4、由于本發(fā)明所采用的覆晶方式與現(xiàn)有的芯片的覆晶結(jié)構(gòu)相類(lèi)似,因此可以使用 現(xiàn)有的覆晶制程以及制程設(shè)備,可提高封裝結(jié)構(gòu)的量產(chǎn)性與產(chǎn)品的良率。5、由于控制芯片是直接與發(fā)光二極管一起封裝,因此可有效縮小整體封裝結(jié)構(gòu)的 體積與降低生產(chǎn)成本。6、本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)因具有外接組件,因此控制芯片可通過(guò)外接組件與外部電路 電性連接,可增加封裝結(jié)構(gòu)的應(yīng)用性。7、本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)也可包括光調(diào)整物質(zhì)或光路徑調(diào)整結(jié)構(gòu),來(lái)調(diào)整發(fā)光二極管 所發(fā)出的光線的波長(zhǎng)、光路徑或光形,以使封裝結(jié)構(gòu)具有較佳的出光效果。8、本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)也可包括散熱組件,可有效將控制芯片所產(chǎn)生的熱能傳導(dǎo)至 外界,使得封裝結(jié)構(gòu)具有較佳的散熱效果。9、本發(fā)明的透光基板可選擇與發(fā)光二極管相匹配的折射率,以增加封裝結(jié)構(gòu)整體 的出光效率。10、本發(fā)明的透光基板以及控制芯片有助于發(fā)光二極管的散熱,可提升整體封裝 結(jié)構(gòu)的散熱效率。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡 管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然 可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種封裝結(jié)構(gòu),包括一透光基板,具有一承載表面;多個(gè)發(fā)光二極管,每一發(fā)光二極管具有相對(duì)的一出光側(cè)與一接合側(cè),且每一發(fā)光二極 管以所述出光側(cè)面向所述透光基板而配置于所述承載表面上;以及至少一控制芯片,配置于所述發(fā)光二極管的所述接合側(cè),且所述控制芯片與所述發(fā)光 二極管電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu),還包括至少一外接組件,配置于所述透光基板的 所述承載表面或所述控制芯片上,其中所述控制芯片通過(guò)所述外接組件與一外部電路電性 連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封裝結(jié)構(gòu),其中所述外接組件通過(guò)覆晶接合方式、打線接合 方式、焊接方式或?qū)щ娔z與所述控制芯片電性連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封裝結(jié)構(gòu),其中所述外接組件包括一導(dǎo)線架、一金屬塊或一 印刷電路板。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封裝結(jié)構(gòu),其中所述外接組件配置于所述透光基板的所述承 載表面上,且所述外接組件與所述發(fā)光二極管實(shí)質(zhì)上具有相同的高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu),其中所述至少一控制芯片包括一第一控制芯片以 及一第二控制芯片,每一發(fā)光二極管具有一第一引腳與一第二引腳,且所述第一控制芯片 以及所述第二控制芯片各別連接到同一個(gè)發(fā)光二極管的所述第一引腳以及所述第二引腳。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu),還包括至少一橋接組件,配置于所述透光基板的 所述承載表面或所述控制芯片上,所述至少一控制芯片包括一第一控制芯片以及一第二控 制芯片,而所述橋接組件電性連接所述第一控制芯片與所述第二控制芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的封裝結(jié)構(gòu),其中所述橋接組件通過(guò)覆晶接合方式、打線接合 方式、焊接方式或?qū)щ娔z來(lái)電性連接所述第一控制芯片與所述第二控制芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu),還包括一光調(diào)整物質(zhì),配置于所述透光基板的表 面或內(nèi)部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝結(jié)構(gòu),其中所述光調(diào)整物質(zhì)包括熒光物質(zhì)、散射物質(zhì)或 反射物質(zhì)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝結(jié)構(gòu),其中所述光調(diào)整物質(zhì)為一連續(xù)的光調(diào)整物質(zhì)層 或多個(gè)光調(diào)整物質(zhì)圖案。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的封裝結(jié)構(gòu),其中所述光調(diào)整物質(zhì)圖案與所述發(fā)光二極管對(duì)應(yīng)設(shè)置。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝結(jié)構(gòu),其中所述透光基板為多層板結(jié)構(gòu),且所述光調(diào)整 物質(zhì)位于每一層板結(jié)構(gòu)的表面或內(nèi)部。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu),還包括多個(gè)導(dǎo)電組件,配置于每一發(fā)光二極管的 接合側(cè)與所述控制芯片之間,且所述控制芯片通過(guò)所述導(dǎo)電組件電性連接至所對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的封裝結(jié)構(gòu),其中每一發(fā)光二極管的所述接合側(cè)具有一第 一接合部以及一第二接合部,所述導(dǎo)電組件包括多個(gè)第一導(dǎo)電組件與多個(gè)第二導(dǎo)電組件, 所述第一導(dǎo)電組件分別配置于每一發(fā)光二極管的所述第一接合部,所述第二導(dǎo)電組件分別配置于每一發(fā)光二極管的所述第二接合部,所述第一接合部與所述第二接合部具有一高度 差,且所述高度差為hi,每一第一導(dǎo)電組件的高度為h2,每一第二導(dǎo)電組件的高度為h3,且 hl+h2 = h3。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的封裝結(jié)構(gòu),每一第一導(dǎo)電組件或每一第二導(dǎo)電組件系由一 個(gè)導(dǎo)電凸塊所構(gòu)成或由多個(gè)導(dǎo)電凸塊堆棧而成。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu),還包括一封裝膠體,配置于所述透光基板的所述 承載表面上,且至少包覆所述發(fā)光二極管。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu),還包括一散熱組件,配置于所述控制芯片相對(duì)遠(yuǎn) 離所述透光基板的一側(cè)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu),還包括一透光膠層,配置于每一發(fā)光二極管的所 述出光側(cè)與所述透光基板的所述承載表面之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu),還包括一光路徑調(diào)整結(jié)構(gòu),配置于所述透光基板 的一相對(duì)于所述承載表面的底面上。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的封裝結(jié)構(gòu),其中所述光路徑調(diào)整結(jié)構(gòu)包括多個(gè)透鏡或多個(gè) 表面微結(jié)構(gòu)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的封裝結(jié)構(gòu),其中所述光路徑調(diào)整結(jié)構(gòu)與所述透光基板為一 體成型。
全文摘要
本發(fā)明提供一種封裝結(jié)構(gòu),包括一透光基板、多個(gè)發(fā)光二極管以及至少一控制芯片。透光基板具有一承載表面。每一發(fā)光二極管具有相對(duì)的一出光側(cè)與一接合側(cè),且每一發(fā)光二極管以出光側(cè)面向透光基板而配置于承載表面上。控制芯片配置于發(fā)光二極管的接合側(cè),且控制芯片與發(fā)光二極管電性連接。
文檔編號(hào)H01L25/16GK102082142SQ20091024651
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者陳國(guó)祚 申請(qǐng)人:光明電子有限公司