CN101385152A - 发光器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种发光器件和用于制造该发光器件的方法。该发光器件包括：基片，其具有引线框；发光二极管，其安装在所述基片上；模塑部件，其形成在所述基片和所述发光二极管上；以及反射部件，其在一侧具有开口部分，并且所述反射部件在所述模塑部件的外部倾斜。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及发光器件和用于制造该发光器件的方法。
背景技术
发光二极管(LED)通过使用GaAs、AlGaAs、GaN、InGaN和InGaAlP基化合物半导体材料来构成发光源，从而实现各种颜色。这样的LED已被应用于各种领域，诸如使用颜色的发光指示器、字符指示器和图像指示器。
一般地，LED的特性取决于化合物半导体的材料、颜色、亮度以及亮度强度的范围而被确定，并且主要受到安装LED芯片的封装结构的影响。
图1是示出现有技术的发光器件的截面图。
参考图1，使用白色的塑料通过注塑工艺制造反射杯20，并且彼此电绝缘的引线框11形成在反射杯20的空腔中。引线框11装备有通过引线与其电接合的LED芯片。引线框11的两个端部都穿过反射杯20，使得端部用作电极端子。
反射杯20的空腔用包括透明环氧树脂的模塑部件40填充。模塑部件40包括黄色荧光物质如YAG:Ce荧光物质。黄色荧光物质吸收从蓝色LED芯片30发出的蓝光，并且借助于蓝光而被激发，以便能够发出黄光。黄光与蓝光混合使得发出白光。因此，能够实现白色LED。
在这种情况下，反射杯20具有大约2mm至4mm范围内的长度、大约0.4mm至2mm范围内的宽度和大约0.6mm至2mm范围内的高度。
在这样的发光器件中，引线框11布置在反射杯20的空腔中，并且LED芯片30安装在引线框11上。然而，由于反射杯20的空腔的空间限制，不能容易地安装蓝色LED芯片30。因此，发光器件的生产率可能下降，并且发光器件的缺陷率可能增加。
另外，由于具有荧光物质的模塑部件40因为反射杯20的狭窄空腔而不能容易地插入到反射杯20中，所以从侧面发光型LED发出的白光的颜色再现和光效率可能降级。
发明内容
技术问题
本发明的实施例提供了一种侧面发射型发光器件。
本发明的实施例提供了一种发光器件和用于制造该发光器件的方法，其能够通过在基片上形成朝向形成在发光器件一侧的开口部分向上倾斜的反射部件，而将从发光二极管发出的光引导到该开口部分。
技术方案
本发明的实施例提供了一种发光器件，其包括:基片，其包括引线框；发光二极管，其在所述基片上；模塑部件，其在所述基片和所述发光二极管上；以及反射部件，其在一侧包括开口部分，并且所述反射部件在所述模塑部件的外部倾斜。
本发明的实施例提供了一种用于制造发光器件的方法，该方法包括以下步骤:在基片的引线框中的至少一个上安装发光二极管；在所述发光二极管和所述基片上形成模塑部件；以及形成围绕所述模塑部件的反射部件，该反射部件朝向形成在其一侧的开口部分倾斜。
有益效果
在根据本发明实施例的发光器件和用于制造该发光器件的方法中，在发光二极管之上另外提供了具有倾斜结构的反射部件，从而易于安装发光二极管和对模塑部件进行模塑。因此，能够提高发光器件的产出率。
另外，通过使用反射部件能够有效地散发从发光器件内部生成的热，使得能够防止由热造成的发光二极管的效率降级。
附图说明
图1是示出现有技术的发光器件的截面图；
图2是根据本发明的第一实施例的发光器件的分解透视图；
图3是示出根据本发明的第一实施例的发光器件的侧截面图；
图4是示出根据本发明的第一实施例的发光器件的前视图；
图5是示出根据本发明的第二实施例的发光器件的侧截面图；
图6是示出根据本发明的第三实施例的发光器件的前视图；
图7是示出根据本发明的第四实施例的发光器件的前视图；以及
图8是示出根据本发明的第五实施例的发光器件的前视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述根据本发明的实施例的发光器件。
将要理解的是，当要素被称为处在层“上”或“下”时，它能够直接在层上/下，并且一个或更多中间层也可以存在。
图2至4示出了根据本发明的第一实施例的发光器件100。图2是发光器件100的分解透视图，图3是示出发光器件100的侧截面图，而图4则是示出发光器件100的前视图。
参考图2至4，发光器件100包括基片110、发光二极管120、模塑部件130和反射部件140。
基片110包括蓝宝石基片、FR-4基片或PCB。另外，基片110装备有彼此电绝缘的多个引线框112。引线框112沿着基片110的至少一部分的顶面、侧面和底面延伸，使得引线框在基片110的下部用作电极端子114。在这种情况下，基片110可以被实现为包括非导电材料如塑料的支撑部件。
另外，引线框112包括具有高反射系数的诸如Ag或Al之类的金属，并且引线框112的表面可以用具有高反射系数的材料涂敷。
发光二极管120通过使用导电或非导电粘合剂而接合在引线框112上，并且以LED芯片的形式通过使用引线122电连接到引线框112。根据LED芯片的类型如垂直LED芯片或水平LED芯片以及用于LED芯片的安装方案，通过引线接合方案、小片接合方案或倒装片接合方案来安装发光二极管120。
可以在基片上安装至少一个发光二极管120。发光二极管120包括使用AlGaN、InGaN、GaN、InGaAlP、AlGaAs和GaAs基化合物半导体材料的LED芯片中的至少一种。例如，全三色(红/绿/蓝)LED芯片或者只有至少一种蓝色LED芯片可以安装在基片110上。根据本实施例，由于当在基片110上安装发光二极管120时不存在空间限制，所以发光二极管120能够容易地安装在基片110上。另外，诸如齐纳二极管之类的保护器件可以安装在基片110上。
模塑部件130形成在基片110上，同时相对于基片110的顶面倾斜。模塑部件130通过使用透明环氧或硅树脂来密封发光二极管120及其电连接部分。
可以使用环氧模塑化合物(EMC)通过传递模塑方案来形成模塑部件130。根据传递模塑方案，将基片110布置在装备有具有预期形状的模具的压模机上，并且以预定压力以上将EMC注入到模具中，从而对模塑部件130进行传递模塑。在这种情况下，通过考虑易于粘附到基片110或引线框112连同高透光率以及低应力，可以选择环氧树脂。
另外，取决于发光二极管120的类型，可以将荧光物质添加到也可以不添加到模塑部件130。例如，当安装三色(红、绿和蓝)LED芯片时，通过使用三色LED芯片能够发出白光。因为这个原因，不需要将荧光物质添加到模塑部件130。进一步，当仅安装蓝色LED芯片时，将黄色荧光物质添加到模塑部件130，使得能够发出白光。另外，当安装紫外(UV)LED芯片时，可以将红、绿和蓝色荧光物质添加到模塑部件130。
为了将荧光物质添加到模塑部件130，在与从发光二极管120生成的光起反应时被激发的荧光颜料与模塑化合物环氧树脂混合，然后通过传递模塑方案将该混合物模塑成模塑部件130。荧光物质包括YAG:Ce或硅酸盐基黄色荧光物质。这样一来，从蓝色LED芯片生成的光就与从黄色荧光物质发出的黄光混合，从而实现白光。
模塑部件130的顶面相对于基片110倾斜。换言之，模塑部件130朝向处在反射部件140一侧的开口部分向上倾斜(例如∠)。在这种情况下，如图3所示，模塑部件130的顶面从基片110以15°至85°范围内的角度倾斜。这样的模塑部件130具有大约3.5mm至5mm范围内的纵向长度、大约1mm至2mm范围内的横向长度和大约1mm至2.5mm范围内的最大高度。
根据本发明的模塑部件130的至少一个表面(例如顶面)能够以多级结构倾斜或弯曲。模塑部件130可以具有半圆形、多边形或压纹(emboss)形的外观。
进一步，可以通过热压环氧树脂片的模塑方案、热处理液相模塑材料的热方案或者注塑方案以及传递模塑方案来模塑根据本实施例的模塑部件130。
反射部件140形成在模塑部件130上。反射部件140在其一侧具有开口部分，并且除了开口部分之外，反射部件140的顶面142和两个侧面144覆盖模塑部件130。
这样的反射部件140具有与模塑部件130相对应的形状和倾角。反射部件140的顶面142从前端部145向后端部146向下倾斜，并且朝向开口部分倾斜。因此，从发光二极管120生成的光可以在穿过模塑部件130的同时直接发出到开口部分。另外，可以从反射部件140反射光以便发出光。
这样的反射部件140可以用与模塑部件130的外部形状相同的形状形成，并且反射部件140的顶面142可以用与模塑部件130的顶面的角度相同或不同的角度倾斜。
可以通过使用具有高反射系数和/或低光吸收系数的材料来形成反射部件140。详细地，用具有高反射系数的诸如Al、Ag和Au之类的金属或氧化物基材料来涂敷反射部件140。例如，Ag具有96％至98％以上范围内的高反射系数。反射部件140可以通过以下形成:通过金属沉积、金属涂敷、电解镀或无电镀来在其上沉积具有高反射系数的金属。
另外，绝缘部件135可以对应于反射部件140形成在引线框112上。绝缘部件135包括绝缘带或非导电粘合剂或胶合剂，其包括环氧树脂。另外，绝缘部件135形成在引线框112和反射部件140之间，以便反射部件140与引线框112电绝缘。
同时，根据制造发光器件的过程，发光二极管120附着到N×M个芯片安装区域(N和M为超过1的自然数)，然后通过使用引线接合到基片110的引线框112。然后，包括环氧树脂或硅树脂的模塑部件130被模塑并固化在基片110的芯片安装区域上。此时，模塑部件130的顶面以预定角度倾斜。
然后，包括具有高反射系数的金属材料的反射部件140形成在模塑部件130的表面上。在形成反射部件140之后，在发光器件的封装单元中执行锯切过程，以便制备单独的二极管封装。此时，由于模塑部件130的一侧被切割，所以形成了反射部件140的开口部分。
在下文中，将描述发光器件的操作过程。
如图2和4所示，基片110上安装的发光二极管120通过引线框112接收电流以便发光。发出的一部分光穿过模塑部件130，使得该部分的光直接发出到反射部件140一侧的开口部分。发出的光的其余部分从位于发光二极管120的上部和两侧部分的反射部件140的顶面和侧面被反射，然后被引导到开口部分。此时，入射到引线框112的光被再次反射。
当通过使用蓝色LED芯片和荧光物质来实现白光时，穿过模塑部件130的一部分光被添加到模塑部件130的黄色荧光物质激发，使得发出黄光。这样一来，黄色荧光物质的黄光就与从蓝色发光二极管120发出的蓝光混合，使得发出白光。
另外，当通过使用三色(红、绿和蓝)LED芯片来实现白光时，从LED芯片生成的光穿过透明的模塑部件，被反射部件反射，然后发出到反射部件的开口部分。此时，三色光在模塑部件的外部/内部彼此混合，然后被实现为白光。
图5是示出根据本发明的第二实施例的发光器件的侧截面图。
如图5所示，发光二极管220安装在基片210的引线框214中的至少一个上，并且具有倾斜结构的模塑部件230模塑在发光二极管220上。当对模塑部件230进行模塑时，模塑部件230的背面以直角形成，使得模塑部件230之上形成的反射部件240的背面244能够以直角或者以60度至120度范围内的角度形成。在这种情况下，绝缘部件235使反射部件240与引线框212电绝缘。
反射部件240的顶面242和背面244将从发光二极管220生成的光反射到反射部件240一侧的开口部分。
图6是示出根据本发明的第三实施例的发光器件的前视图。
如图6所示，反射部件340具有与模塑部件330相同的半圆形外观。半圆形反射部件340与图3和5中示出的结构相类似地倾斜。另外，反射部件340通过绝缘部件335与引线框312电绝缘。
在这样的发光器件中，从基片310的引线框312中的至少一个上安装的发光二极管320生成的光由于光反射部件340的半圆形倾斜结构而朝向开口部分被反射。
图7是示出根据本发明的第四实施例的发光器件的前视图。如图7所示，反射部件440的外观具有对应于模塑部件430的多边形。多边形反射部件440与图3和5中示出的结构相类似地倾斜。另外，反射部件440通过绝缘部件435与引线框412电绝缘。
在这样的发光器件中，从基片410的引线框412中的至少一个上安装的发光二极管420生成的光通过反射部件440的多边形倾斜结构而朝向开口部分被反射。
图8是示出根据本发明的第五实施例的发光器件的前视图。如图8所示，反射部件540的外形形成有这样的结构，其中，反射部件540的顶面542是平的，而其两个侧面则是弯曲的，与模塑部件530的结构相对应。反射部件540的顶面542与图3和5中示出的结构相类似地倾斜。
在这样的发光器件中，从基片510的引线框512中的至少一个上安装的发光二极管520生成的光通过反射部件540的倾斜结构而朝向开口部分被反射。
在根据本发明的另一个修改的结构中，反射部件的两个侧面及其顶面都可以倾斜。换言之，反射部件的两侧之间的间隔从反射部件的前端部朝向后端部变窄。因此，反射部件的顶面和两个侧面相对于发光二极管上入射的光朝向开口向上倾斜，使得外部光效率能够增加。
根据本发明的发光器件是侧面发光型LED封装，并且根据产品来调整模塑部件的高度和倾角，使得封装的尺寸能够变化。因此，能够改善方位角和光功率。
因此，尽管详细地描述了本发明的实施例，但必须要注意的是，实施例仅仅是为了描述的目的，而不是其限制。另外，本领域技术人员将会意识到的是，各种修改、添加和替换都是可能的，而不脱离本发明的范围和精神。
工业实用性
在根据本发明实施例的发光器件和用于制造该发光器件的方法中，具有倾斜结构的反射部件另外形成在发光二极管之上，从而易于安装发光二极管和对模塑部件进行模塑，并且提高了发光器件的产品产出率。
另外，由于通过使用反射部件能够有效地散热，所以能够防止由热造成的发光二极管的效率降级。
Claims (23)
1.一种发光器件，包括:
基片，其包括引线框；
发光二极管，其在所述基片上；
模塑部件，其在所述基片和所述发光二极管上；以及
反射部件，其在一侧包括开口部分，并且所述反射部件在所述模塑部件的外部倾斜。
2.如权利要求1所述的发光器件，其中，所述模塑部件包括环氧树脂或硅树脂。
3.如权利要求1所述的发光器件，其中，所述模塑部件包括:
荧光物质，其吸收从所述发光二极管发出的一部分光，以便改变所述光的波长。
4.如权利要求1所述的发光器件，其中，所述反射部件以相对于所述基片的15°至85°范围内的角度朝向所述开口部分倾斜。
5.如权利要求4所述的发光器件，其中，所述反射部件包括:
氧化物基反射金属或者包括Al或Ag中之一的金属。
6.如权利要求1所述的发光器件，其中，所述模塑部件的外形与所述反射部件的外形相同。
7.如权利要求1所述的发光器件，其中，所述反射部件具有多边形形状、半圆形形状或圆面形形状中的一种。
8.如权利要求1所述的发光器件，包括:
绝缘部件，其形成在所述反射部件和所述引线框之间。
9.如权利要求8所述的发光器件，其中，所述绝缘部件包括非导电粘合剂或非导电胶合剂。
10.如权利要求1所述的发光器件，其中，所述发光二极管包括:
在所述基片上的至少一个发光二极管芯片，所述至少一个发光二极管芯片包括从AlGaN基、InGaN基、GaN基、InGaAlP基、AlGaAs基和GaAs基化合物半导体材料组成的组中选择的一种。
11.如权利要求1所述的发光器件，其中，在所述反射部件中，面对所述开口部分的背面以相对于所述基片的60°至120°范围内的角度倾斜。
12.如权利要求1所述的发光器件，其中，所述发光二极管通过引线接合方案或倒装片接合方案接合到所述基片上的所述引线框。
13.如权利要求1所述的发光器件，其中，所述引线框沿着所述基片的至少一部分的顶面、侧面和一部分的底面延伸。
14.一种用于制造发光器件的方法，所述方法包括以下步骤:
在基片的引线框中的至少一个上安装发光二极管；
在所述发光二极管和所述基片上形成模塑部件；以及
形成围绕所述模塑部件的反射部件，该反射部件朝向形成在其一侧的开口部分倾斜。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述模塑部件包括:
荧光物质，其吸收从所述发光二极管发出的一部分光，以便改变所述光的波长。
16.如权利要求14所述的方法，其中，所述反射部件以相对于所述基片的顶面的15°至85°范围内的角度朝向所述开口部分向上倾斜。
17.如权利要求15所述的方法，其中，所述反射部件包括:
氧化物基反射金属或者包括Al或Ag中之一的金属。
18.如权利要求15所述的方法，其中，所述反射部件具有多边形形状、半圆形形状和圆面形形状中的一种。
19.如权利要求15所述的方法，其中，所述发光二极管包括:
在所述基片上的至少一个发光二极管芯片，所述至少一个发光二极管芯片包括从AlGaN基、InGaN基、GaN基、InGaAlP基、AlGaAs基和GaAs基化合物半导体材料组成的组中选择的一种。
20.如权利要求15所述的方法，其中，通过使用非导电粘合剂或非导电胶合剂在所述反射部件和所述引线框之间形成绝缘部件。
21.如权利要求15所述的方法，其中，通过以下方案中的一种来形成所述模塑部件:使用环氧模塑化合物(EMC)的传递模塑方案、热压环氧树脂片的模塑方案、热处理液相模塑材料的热方案和注塑方案。
22.如权利要求15所述的方法，其中，通过以下中的至少一种来形成所述反射部件:使用具有高反射系数的金属材料的金属沉积、金属涂敷、电解镀或无电镀。
23.如权利要求15所述的方法，进一步包括以下步骤:
在形成所述反射部件之后，通过在发光二极管单元中执行锯切过程，在所述模塑部件或所述反射部件的一侧形成开口部分。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210823 Address after: 168 Changsheng North Road, Taicang City, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Suzhou Leyu Semiconductor Co.,Ltd. Address before: Seoul, South Kerean Patentee before: LG INNOTEK Co.,Ltd. |