發光器件封裝及其製造方法
2023-05-30 16:12:21
專利名稱：發光器件封裝及其製造方法
技術領域：
本公開涉及發光器件封裝及其製造方法。
背景技術：
發光二極體(LED)是將電流轉化成光的半導體發光器件。 LED發出的光的波長根據製造LED所用的半導體材料而不同。即，光的波長取決於
半導體材料的帶隙，帶隙是價帶中的電子與導帶中的電子之間的能量差。 隨著LED亮度逐漸增強，LED廣泛用作各種裝置如顯示裝置、車輛和照明的光源。
另外，通過將具有不同顏色的LED結合或者使用磷光體材料，也可以實現發白光的高效率
LED。 為了將LED應用於上述目的，LED必須具有極好的發光效率和極好的亮度。
發明內容
技術問題 實施方案提供一種新結構的發光器件封裝和製造該發光器件封裝的方法。 實施方案還提供一種可以將由LED產生的光有效地發出到外部的發光器件封裝
以及製造該發光器件封裝的方法。 實施方案還提供一種具有改善的亮度的發光器件封裝和製造該發光器件封裝的 方法。 技術方案 在一個實施方案中，一種發光器件封裝包括襯底、在襯底上的電極層、在襯底上
並且與電極層電連接的發光器件、包封發光器件並且包括預定圖案的填充物。
在一個實施方案中，一種發光器件封裝包括襯底、在襯底上的電極、在襯底上並
且與電極層電連接的發光器件、包封發光器件的填充物、和在填充物上的光刻膠圖案。
在一個實施方案中，一種發光器件封裝包括襯底、在襯底上的電極、在襯底上並
且與電極層電連接的發光器件、包封發光器件的填充物、和在填充物上並且包括預定圖案
的磷光體層。
在一個實施方案中，一種製造發光器件封裝的方法包括提供襯底；在襯底上形 成電極層；在襯底上安裝發光器件並且將所述發光器件與電極層電連接；用填充物包封發 光器件；並且在填充物上形成光提取圖案。
有益效果 實施方案可提供一種具有新結構的發光器件封裝及其製造方法。 實施方案還提供一種可以將由LED產生的光有效地發出到外部的發光器件封裝
以及製造所述發光器件的方法。 實施方案還提供一種具有改善的亮度的發光器件封裝和製造所述發光器件的方 法。
圖1 6是說明根據第一實施方案的發光器件封裝和製造所述發光器件封裝的方 法的視圖。 圖7是根據第二實施方案的發光器件封裝的視圖。
圖8是根據第三實施方案的發光器件封裝的視圖。
圖9是根據第四實施方案的發光器件封裝的視圖。
圖10是根據第五實施方案的發光器件封裝的視圖。
發明模式 現在將詳細參考本發明公開的實施方案，其中實施例結合附圖來說明。 對本領域技術人員顯而易見的是可在不背離本發明的精神和範圍的情況下對本
發明中進行各種修改和改變。因此，本發明旨在包含對本發明的修改和改變，只要它們在所
附權利要求及其等同物的範圍內即可。 在全部附圖中相同的附圖標記表示相同的要素。在圖中，為清楚起見，將層、膜、區 域等的厚度進行了放大。 在下述說明中，應理解當層(或膜)稱為在另一層或襯底"上"時，其可以直接在所 述另一層或襯底上，或者可以存在中間層。另外，應理解當構成要素如"表面"稱為"內部" 時，是指該表面比其他構成要素更加遠離器件的外側。 還應理解，附圖中的構成要素的方位並不是限制性的。另外，當提到"直接"時，是 指不存在中間構成要素。措辭"和/或"是指相關構成要素的一個或更多個或者組合都是 可能的。 圖1 6是說明根據第一實施方案的發光器件封裝和製造所述發光器件封裝的方 法的視圖。 如圖1中所示，在襯底10上形成在其上安裝發光器件的安裝部11和限定單元封 裝的通孔12。所述通孔12在封裝分隔區域形成。 襯底10可由陶瓷或矽形成。安裝部11和通孔12可以利用掩模(未示出)通過 幹蝕刻或溼蝕刻工藝形成。 安裝部11設置成槽的形式，以起到反射杯的功能，用於向上反射由安裝在安裝部 11中的發光器件發出的光。每個安裝部11均設置為具有能有效提取從發光器件發出的光 的深度和斜面。 如圖2中所示，在襯底10上每個安裝部11周圍形成一對電極層13，以將安裝部 11連接至安裝部11的外側。電極層13可以通過相應的通孔12延伸到襯底10的後表面。
當電極層13從安裝部11延伸到襯底10的後表面時，在將襯底10安裝在印製電 路板上時，襯底IO上的LED可以與印製電路板電連接。 無需贅言，根據設計，電極層13可只在襯底10的前表面上形成，或者可通過襯底 10與外部連接。 同時，當襯底10由矽晶片形成時，在襯底IO和電極13之間可以形成電介質(未 示出)。例如，電介質可以是二氧化矽層。 發光器件20安裝在其上形成有電極層13的各個安裝部11上。發光器件20可以設計成多種類型，如橫向型、垂直型和倒裝晶片型。 亦即，發光器件20可以通過導線或通過與相應電極層13直接接觸而與相應電極 層13電連接。或者，發光器件20可以通過導電材料如凸塊與相應電極層13電連結。
如圖3中所示，填充物30填充在其上安裝有各發光器件20的安裝部11中。填充 物30可以由矽膠或透明環氧樹脂形成。填充物30可以含有磷光體或者不含有磷光體。
當填充物30包括磷光體時，磷光體可以是用於藍光的黃色磷光體或用於紫外射 線的磷光體，如發藍光磷光體、發綠光磷光體和發紅光磷光體。磷光體可以有多種選擇。例 如；磷光體可以由YAG、TAG、矽酸鹽、氮化物、硫化物、硒化物材料中的至少一種形成。
填充物30可以通過分散工藝或絲網印刷工藝填充到安裝部11中。
填充物30的上表面可以形成為平坦面的以使得易於形成用作光提取層的圖案 (將在下文描述)。 如圖4中所示，在填充物30上形成光刻膠層40。然後，如圖5中所示，在光刻膠層
40上部設置掩模，並且通過曝光/顯影工藝形成光刻膠圖案41 (參見圖6)。 也就是說，如圖6中所示，在填充物30的上表面上形成光刻膠圖案41。 光刻膠圖案41形成表面粗糙結構、柵格結構或光子晶體結構，從而使得從發光器
件20中發出的光可以更有效地穿過填充物30提取到外部。 也就是說，光刻膠圖案41在填充物30的上表面上形成以起到光提取層的作用。
圖7是根據第二實施方案的發光器件封裝的視圖。 參考圖7，第一實施方案中的光刻膠圖案41用作掩模以選擇性地蝕刻填充物30。
填充物30可以用HF、 HNO等通過溼蝕刻或者用Cl2、 CF4等通過幹蝕刻來蝕刻。
當利用光刻膠圖案41蝕刻填充物30時，在填充物30的上表面上形成具有凸起和 凹槽的填充物圖案31。此處，凹槽的深度可為100nm 100 ii m。光刻膠圖案41可形成為 具有100nm 100 ii m的周期。
蝕刻填充物30之後，移除光刻膠圖案41 。 與參考圖6所述的光刻膠圖案41相似，填充物圖案31的作用是有效地發出由發 光器件20產生的光。 圖8是根據第三實施方案的發光器件封裝的視圖。 在形成圖4中的光刻膠層40之前，可以形成粘合層70以增強光刻膠層40和填充 物30之間的粘合力。 S卩，參考圖8，在填充物30上形成粘合層70，在粘合層70上形成光刻膠層40。隨 後，選擇性地蝕刻光刻膠層40以形成光刻膠圖案41。 如圖6和8所示，當光刻膠圖案41用作光提取層時，光刻膠層40可由具有光刻膠 性質的聚合物如SU-8形成。 光刻膠層40可由具有與矽膠或透明環氧樹脂相似的折射率的材料形成。例如，光
刻膠層40可由折射率為1. 1 2. 2的材料形成。 圖9是根據第四實施方案的發光器件封裝的視圖。 當在圖6中利用光刻膠圖案41作為掩模蝕刻填充物30之後不移除光刻膠圖案41 時，得到圖9中所示的結構。 S卩，如圖9中所示，在填充物30的上表面上形成填充物圖案31，在填充物圖案31
6的上表面上形成光刻膠圖案41。 如上所述，填充物圖案31和光刻膠圖案41起到光提取層的作用。填充物圖案31可形成為具有lOOnm 100 y m的周期和lOOnm 100 y m的蝕刻深度。 圖10是根據第五實施方案的發光器件封裝的視圖。 根據第五實施方案，填充物30不包括磷光體，並且磷光體層80在填充物30上形 成。 在磷光體層80的上表面上形成磷光體層圖案81。與光刻膠圖案41和填充物圖案 31類似，磷光體層圖案81也起到光提取層的作用以有效地提取光。 磷光體層80可由含磷光體的矽膠或透明環氧樹脂形成。磷光體層80可以還包括 粘合劑。 磷光體層圖案81可利用光刻膠圖案41作為掩模通過選擇性蝕刻磷光體層80的 上表面來形成。 在圖10的第五實施方案中，因為磷光體層80通過填充物30與發光器件20隔開， 所以可以防止由於發光器件20產生的熱引起的磷光體層80的性質劣化，並且可以增強由 發光器件20發出的光的顏色均勻性。 同時，實施方案中所述的填充物圖案31、光刻膠圖案41和磷光體層圖案81當從頂 部觀察時可以形成各種形狀，如圓形、圓環形、格形、蜂窩形和長方形。 儘管實施方案通過參考大量示例性實施方案進行了描述，但是應該理解本領域技 術人員可以設計其他很多的修改和實施方案，這些都將落在本發明原理的精神和範圍內。 更具體地，在公開、附圖和所附的權利要求的範圍內，在本發明的組合排列的構件和/或結 構中可能具有各種的變化和改變。除構件和/或結構的變化和改變之外，對本領域技術人 員而言，可替代的用途也會是顯而易見的。
工業應用性 實施方案的發光器件封裝不僅可用作照明還可以用於各種電子器件的光源。
權利要求
一種發光器件封裝，包括襯底；在所述襯底上的電極層；在所述襯底上並且與所述電極層電連接的發光器件；和包封所述發光器件並且包括預定圖案的填充物。
2. 根據權利要求1所述的發光器件封裝，其中所述襯底包括凹槽，並且所述發光器件 在所述凹槽中。
3. 根據權利要求2所述的發光器件封裝，其中所述電極層從所述凹槽延伸到所述襯底 的後表面。
4. 根據權利要求1所述的發光器件封裝，包括在所述填充物的預定圖案上的光刻膠圖案。
5. 根據權利要求4所述的發光器件封裝，其中所述光刻膠圖案的折射率為1. 1 2. 2。
6. 根據權利要求1所述的發光器件封裝，其中所述填充物包括磷光體。
7. 根據權利要求1所述的發光器件封裝，其中所述填充物圖案的周期和/或深度為 100nm 100iim。
8. —種發光器件封裝，包括 襯底；在所述襯底上的電極；在所述襯底上並且與電極層電連接的發光器件； 包封所述發光器件的填充物；禾口 在所述填充物上的光刻膠圖案。
9. 根據權利要求8所述的發光器件封裝，其中所述光刻膠圖案的折射率為1. 1 2.2。
10. 根據權利要求8所述的發光器件封裝，包括在所述填充物和所述光刻膠圖案之間 的粘合層。
11. 根據權利要求8所述的發光器件封裝，其中所述襯底包括凹槽，並且所述發光器件 在所述凹槽中。
12. 根據權利要求8所述的發光器件封裝，其中所述電極層從凹槽延伸到所述襯底的 後表面。
13. 根據權利要求8所述的發光器件封裝，其中所述填充物包括磷光體。
14. 根據權利要求8所述的發光器件封裝，其中所述光刻膠圖案的周期或深度為 100nm 100iim。
15. —種發光器件封裝，包括 襯底；在所述襯底上的電極；在所述襯底上並且與電極層電連接的發光器件； 包封所述發光器件的填充物；禾口 在所述填充物上並且包含預定圖案的磷光體層。
16. 根據權利要求15所述的發光器件封裝，其中所述磷光體層通過所述填充物與所述 發光器件隔開。
17. —種製造發光器件封裝的方法，所述方法包括 提供襯底；在所述襯底上形成電極層；在所述襯底上安裝發光器件並且使所述發光器件與所述電極層電連接； 用填充物包封所述發光器件；禾口 在所述填充物上形成光提取圖案。
18. 根據權利要求17所述的方法，其中所述光提取圖案通過選擇性蝕刻所述填充物的 上表面形成。
19. 根據權利要求17所述的方法，其中形成所述光提取圖案包括在所述填充物上形成 光刻膠圖案。
20. 根據權利要求17所述的方法，其中形成所述光提取圖案包括在所述填充物上形成 磷光體層和在所述磷光體層的上表面上形成圖案。
全文摘要
一種發光器件封裝，包括襯底、在襯底上的電極、在襯底上並且與電極層電連接的發光器件、和包封發光器件的圖案。
文檔編號H01L33/00GK101785122SQ200880104334
公開日2010年7月21日 申請日期2008年8月7日 優先權日2007年8月27日
發明者元裕鎬, 金根浩 申請人:Lg伊諾特有限公司