專利名稱：發光二極管模組及其制作方法
技術領域：
本發明涉及光電領域，尤其涉及一種發光二極管模組，以及一種制作該發光二極管模組的方法。
背景技術：
發光二極管(Light Emitting Diode,LED)是一種固態半導體發光元件,其利用PN結(PN junction)內分離的兩種載子，即帶負電的電子與帶正電的電洞相互結合并釋放光子而發光工作。發光二極管具有發光效率高、體積小、壽命長、污染低等特性，于照明、背光及顯示等領域具有廣闊的應用前景。然而，現有的發光二極管結構及制作步驟非常復雜，不利于降低成本及大規模的推廣應用。

發明內容
有鑒于此，提供一種便于制作從而降低成本的發光二極管模組、以及一種制作該發光二極管模組的方法。所述該發光二極管模組包括
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置在所述上表面上且陣列排布的承載部；
一片設置在所述基板上表面的印刷電路板；
一個設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； 多個發光二極管芯片，所述多個發光二極管芯片分別設置在所述多個承載部上；以及 一個設置在所述印刷電路板上且用于密封所述多個發光二極管芯片的封裝體。所述發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;
提供多個發光二極管芯片，將所述多個發光二極管芯片分別設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光二極管芯片，以形成覆蓋所述多個發光二極管芯片的封裝體。在上述技術方案中，所述發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， 從而不需要將發光二極管模組電路分別布線，而且能夠工業化批量生產，簡便制程，大大降低成本，提高生產效率。


圖I是本發明第一實施例提供的發光二極管模組的剖面示意圖。圖2是圖I所示發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是本發明第二實施例提供的發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是本發明第三實施例提供的發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是本發明第四實施例提供的發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是本發明提供的發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是按照本發明實施例的發光二極管模組的制作方法獲得的發光二極管模組的剖面示意圖。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發明實施例作進一步的詳細說明。請參閱圖1，本發明第一實施例提供的一種發光二極管模組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、合成塑料導熱材料、或是復合材料等。當該基板11為金屬基板時，該基板11可具有較佳的導熱效果，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。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，該承載部為開設在該基板11上表面Ila上的收容孔110。另外，該收容孔110的內徑由遠離該下表面Ilb向鄰近該下表面Ilb的一側逐漸變小。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，本實施例優選為柔性電路板，一方面利用相當成熟的柔性電路板制作技術，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，例如優選采用環氧樹脂材料。該多個發光二極管芯片14分別設置在該多個收容孔110內，且每個發光二極管芯片14通過鍵合線17連接至印刷電路板12上。該多個發光二極管芯片14可形成電性并聯或是電聯串聯。該封裝體15設置在該印刷電路板12上并密封該多個發光二極管芯片14。請參閱圖4及圖5，本發明第二實施例提供的一種發光二極管模組(圖未示)，其與本發明第一實施例提供的發光二極管模組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相對應并位于基板21相對該收容孔210的一側。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 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(也即下表面21b側)形成該凸臺212。請參閱圖6及圖7，本發明第三實施例提供的一種發光二極管模組(圖未示)，其與本發明第二實施例提供的發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狀凹陷部312。在本實施例中，承載部也為收容孔310，該多個環狀凹陷部312分別與該多個收容孔310相對應并位于該基板31相對該收容孔310的一側。具體地，該收容孔310及環狀凹陷部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所在的一側向上表面31a所在的一側。當沖壓沿基板31的下表面31 b沖出環狀凹陷部312時，在該基板31相對該環狀凹陷部312的另一側(也即上表面31a側)形成一個與該環狀凹陷部312相對應的環狀凸起部，該凸起部的中心即為用于設置發光二極管芯片的收容孔310。請參閱圖8及圖9，本發明第四實施例提供的一種發光二極管模組(圖未示)，其與本發明第二實施例提供的發光二極管模組100大致相同，主要差異在于第二實施例的用于設置發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，并分別位于基板41的兩側。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(也即上表面41a側)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，本發明還提供一種發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所示的發光二極管模組100為例，對該方法進行詳細說明。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，但是結構上是一整片，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的延伸方向設置，并位于該兩個電路單元120之間，如圖13所示。在其他進一步的變更實施例中，該印刷電路板12也可為其它結構，例如，如圖14所示，可采用圖12、13之間相結合的方式，并不局限于具體實施例。
S103、提供多個發光二極管芯片14，將該多個發光二極管芯片14分別設置在該多個承載部上。本實施例中,采用固晶方式將(Die bonding)發光二極管芯片14固定在承載部上。S104、采用透明封裝膠密封該多個發光二極管芯片14，以形成覆蓋該多個發光二極管芯片的封裝體15。該封裝體15用于密封并保護發光二極管芯片14，最終形成如圖18所示的發光二極管芯片模組100，切割該發光二極管芯片模組100即可得到單個發光二極管。本領域技術人員可以理解的是，該封裝體15可為圓弧形結構以獲得聚光作用。如圖15及圖16所示，在采用透明封裝膠密封該多個發光二極管芯片14之前，可在該基板11上設置擋墻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。進一步地，如圖17所示，可打線連接每個發光二極管芯片14與該印刷電路板12，即利用鍵合線16將所述發光二極管芯片14連接(如焊接)至印刷電路板12上，使得發光二極管芯片14形成電性并聯或電性串聯。另外，在采用透明封裝膠密封該多個發光二極管芯片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光二極管芯片14，以將發光二極管芯片14發出的光轉換成其它顏色的光出射。例如，可在透明封裝膠內加入黃色熒光粉，使發光二極管芯片14發出的藍色光經過封裝體15后，轉換為白色光出射。當然，也可在每個發光二極管芯片14的表面上涂抹熒光膠，利用凝固后的熒光膠來將發光二極管芯片14發出的光轉換成其它顏色的光出射。通過上述實施例可知，發光二極管模組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，從而不需要將發光二極管模組電路分別布線，而且能夠工業化批量生產，簡便制程,大大降低成本,提高生產效率。可以理解的是，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做出其它各種對應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬于本發明權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種發光二極管模組，其特征在于，該發光二極管模組包括 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置在所述上表面上且陣列排布的承載部； 一片設置在所述基板上表面的印刷電路板； 一個設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； 多個發光二極管芯片，所述多個發光二極管芯片分別設置在所述多個承載部上；以及 一個設置在所述印刷電路板上且用于密封所述多個發光二極管芯片的封裝體。
2.如權利要求I所述的發光二極管模組，其特征在于，所述承載部為開設在所述基板上表面上的收容孔。
3.如權利要求2所述的發光二極管模組，其特征在于，所述收容孔的內徑由遠離所述下表面向鄰近所述下表面的一側逐漸變小。
4.如權利要求I所述的發光二極管模組，其特征在于，所述承載部為凸臺。
5.如權利要求I所述的發光二極管模組，其特征在于，所述印刷電路板為柔性電路板。
6.如權利要求I所述的發光二極管，其特征在于，所述發光二極管模組進一步包括設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.如權利要求I所述的發光二極管，其特征在于，所述粘接層為絕緣材料。
8.一種發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; 提供多個發光二極管芯片，將所述多個發光二極管芯片分別設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光二極管芯片，以形成覆蓋所述多個發光二極管芯片的封裝體。
9.如權利要求8所述的發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.如權利要求8所述的發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
本發明涉及一種發光二極管模組，所述發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，該基板具有多個設置在該上表面上且陣列排布的承載部。該粘接層設置在該基板上，該粘接層將所述印刷電路板粘接于所述基板上；該多個發光二極管芯片分別設置在該多個承載部上。該封裝體設置在該印刷電路板上且用于密封該多個發光二極管芯片。本發明還涉及一種制作該發光二極管模組的方法。所述發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 優先權日2012年1月12日
發明者羅錦長 申請人:深圳市瑞豐光電子股份有限公司