[发明专利]发光二极管的封装结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明主要披露了一种发光二极管的封装结构，更特别地是将发光二极管与透明基板上的金属层电性连接的封装结构及其制作方法。

背景技术

发光二极管(Light emitting diode，LED)在各种电子产品与工业上的应用日益普及，由于所需的能源成本远低于传统的白热灯或荧光灯，且单一的发光二极管的尺寸非常的轻巧，是传统光源所不能达到的，因此在电子产品体积日益轻薄短小的趋势之下，发光二极管的需求也与日俱增。

发光二极管是一种可以将电能直接转换为光能的发光组件，由于不需经过将电能转换成热能的热炽发光过程。因此也称为冷发光组件。发光二极管除了具有高发光效率之外，也是一种微小的固态光源(solid state illuminator)，可制作成半导体芯片形式，具有半导体p-n接面结构。在此p-n接面的两端施加电压以通入电流之后，随即产生电子与空穴往此p-n接面流动，并结合而释放出光子。

就发光二极管的亮度方面而言，一般认为现阶段的发光二极管，其技术上已经具备冷阴极灯管一半左右的效率，甚至其发光效能可以与冷阴极灯管并驾齐驱，发光二极管的光效率主要与两者有关：一是与半导体芯片本身的发光效率，另一个是将半导体芯片封装完成之后的光提取率。关于半导体芯片发光效率的主要发展方向为：电致发光材料的研发、以及提高半导体芯片结晶性的研究，以增加半导体芯片内部的量子效率。

对于发光二极管封装结构的光提取率而言，由于半导体芯片所产生的光线大部份都因界面全反射而回到半导体芯片内部，而且全反射的光线会被发光层本身与电极、基板吸收。因此，外部对半导体晶粒的光提取率远低于半导体芯片内部的量子效率。

鉴于此，虽然发光二极管已具有能源成本远低于传统的白热灯或荧光灯的好处，且还具有尺寸轻巧的优点，这些是传统光源所不能达到的优点，但是如何更进一步地提高对发光二极管在完成封装后的光提取率，以使得发光二极管的半导体芯片内部的量子效率达到更高的使用效率，为当前技术的首要发展目标。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供的透明载板可以与发光二极管同时进行制造，可缩短发光二极管封装的时间，由此减少过程时间以节省过程成本。

本发明的另一主要目的在于将发光二极管直接与透明载板接合，由此增加组件的坚固程度。

根据以上所述的目的，本发明披露一种发光二极管的封装结构，包括：具有第一表面及第二表面的载板；金属层，配置在载板的第一表面上且金属层的中央区域配置有贯穿第一表面及第二表面的孔洞，以裸露出载板的部份第一表面；发光二极管，具有发光功能的半导体层的两侧边上配置有N电极及P电极，且该P电极与金属层的第一表面形成电性连接；第一电性连接组件与金属层形成电性连接；第二电性连接组件，与N电极形成电性连接；及封胶体，用以包覆发光二极管、金属层及裸露出第一电性连接组件及第二电性连接组件。

另外，本发明还披露另一种发光二极管的封装结构，包括：载板，具有第一表面及第二表面；图案化的金属层，配置在载板的第一表面上；发光二极管，其具有发光功能的半导体层的同一侧上配置有N电极及P电极，N电极与P电极分别有导电组件与图案化的金属层形成电性连接；一对电性连接组件，分别与图案化的金属层形成电性连接；及封胶体，用以包覆发光二极管、金属层及裸露出一对电性连接组件。

本发明还提供一种发光二极管的封装方法，其包含：提供具有第一表面及第二表面的载板，其上配置有贯穿第一表面及第二表面的多个孔洞；形成图案化的金属层在载板的第一表面上，且裸露出多个孔洞以及该载板的部份第一表面；提供多个发光二极管，每一个发光二极管中具有发光功能的半导体层的两侧边上配置有N电极及P电极；贴附每一个发光二极管，是将每一个发光二极管的任一N电极侧或P电极侧逐一贴附并电性连接至图案化的金属层的第一表面上；提供多个电性连接组件，是部份形成在图案化的金属层的第一表面之上及部份形成在每一个发光二极管的任一N电极或任一P电极上；执行注模步骤，用以包覆每一个发光二极管、部份图案化的金属层以及裸露出部份的电性连接组件；以及切割载板，以形成多个发光二极管的封装结构。