CN102339936A - 发光装置封装结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光装置封装结构及其制造方法，包括一发光元件，至少二电极层，一反射杯及封装体，该发光元件置于反射杯的底部并与二电极层电性连接，该封装体置于反射杯上并对发光元件密封，该封装体包括由环氧树脂与硅树脂形成的化合物及荧光粉，且该化合物和该荧光粉经由混炼混合而成。将化合物和荧光粉先进行混炼，可有效避免荧光粉在封装材料中产生沉淀，使荧光粉在封装材料中分布均匀，从而可使发光装置获得预期的光学效果。

Description

发光装置封装结构及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种发光装置，特别涉及一种半导体发光元件的封装结构及其制造方法。
背景技术
作为一种新兴的光源，发光二极管凭借其发光效率高、体积小、重量轻、环保等优点，已被广泛地应用到当前的各个领域当中，大有取代传统光源的趋势。
传统的发光二极管通常包括一基底、设置于基底上的发光二极管芯片，及封装于发光二极管芯片上的封装体。为使发光二极管能发出不同颜色的光，通常在封装体内加入荧光粉，发光二极管芯片发出的光可激发荧光粉发出不同波长的光，从而与发光二极管芯片发出的光混合成不同颜色例如白色的光。目前业界通常是将粉末状的荧光粉混入液态封装体中，再利用注射成型的方式将封装体覆盖在发光二极管芯片上。但由于在封装的过程中，需要经过烘烤固化的工序，由于工序所需时间及荧光粉自身重力的因素，荧光粉会在封装体中产生不规则的沉淀，因而得到的封装结构达不到预期的光学效果。
另外，一般封装工序大都采用环氧树脂的材料，但环氧树脂在高温下容易变质以及产生黄化现象，造成发光元件寿命下降。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种发光装置的封装结构及其制造方法，利用该制造方法得到的发光装置具有更好的光学性能。
一种发光装置封装结构，包括一发光元件，至少二电极层及一反射杯，该发光元件置于反射杯的底部并与二电极层电性连接，该发光装置封装结构还包括置于反射杯上并对发光元件密封的封装体，该封装体包括由环氧树脂与硅树脂形成的化合物及荧光粉，且该化合物和该荧光粉经由混炼混合而成。
一种发光装置封装结构的制造方法，其步骤包括：
提供发光元件，将发光元件设置在一封装基板上并电性连结到外部电极；
提供荧光粉及由环氧树脂与硅树脂形成的化合物，并将荧光粉与化合物混炼混合形成封装材料；及
将所述封装材料对发光元件进行密封。
与现有技术相比，本发明发光元件封装结构利用由环氧树脂与硅树脂形成的化合物及荧光粉混炼而成，可有效避免荧光粉在封装材料中产生沉淀，使荧光粉在封装材料中分布均匀，从而可使发光装置获得预期的光学效果。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1为本发明一实施例的发光装置封装结构的剖视示意图。
图2为本发明一实施例的发光装置封装结构制造方法的流程图。
主要元件符号说明
发光元件         10
电极             101
封装基板         20
电极层           30
反射杯           40
封装体           50
具体实施方式
图1为本发明一实施例的发光装置封装结构的剖视示意图。该发光装置封装结构包括一发光元件10及一反射杯40，该发光元件10置于反射杯40的底部并与二电极101电性连接，一透明的封装体50置于反射杯40上并对发光元件10密封。
发光元件10可以是在430nm以上具有发光峰值波长的氮化镓系化合物半导体，例如可以是发蓝光的发光二极管，当然还可以在430nm以下具有发光峰值波长的氮化镓系化合物半导体，例如紫外光发光二极管。发光元件10的二电极101分别与二电极层30电连接从而可与外部电源导通，以提供发光元件10工作时所需的电能。电极101及电极层30并不限于两个，可视需求增加数量以保证发光元件10与外部的电连接。
优选的，发光元件10置于一封装基板20的顶面上。发光元件10倒装在封装基板20上，可以理解在其他实施例中发光元件10并不限于倒装。封装基板20可以为一混合物，该混合物包括由环氧树脂与硅树脂形成的化合物、二氧化钛及硬化剂，且所述环氧树脂与硅树脂形成的化合物、二氧化钛及硬化剂经由混炼混合形成。其中，环氧树脂可以为环氧氯丙烷(CH2CHOCH2Cl)、环氧丙醇(CH2CHOCH2OH)等。硅树脂可以为苯基三甲基硅烷((CH3O)3SiC6H5)等。硬化剂可以为硅酸类硬化剂或三乙基四胺(TETA)。
优选的，二电极层30弯折延伸至封装基板20的底面，使该发光装置形成表面贴装形态。
反射杯40可以为一混合物，该混合物包括由环氧树脂与硅树脂形成的化合物、二氧化钛及硬化剂，且所述环氧树脂与硅树脂形成的化合物、二氧化钛及硬化剂经由混炼混合形成。其中，环氧树脂可以为环氧氯丙烷(CH2CHOCH2Cl)、环氧丙醇(CH2CHOCH2OH)等。硅树脂可以为苯基三甲基硅烷((CH3O)3SiC6H5)等。硬化剂可以为硅酸类硬化剂或三乙基四胺(TETA)。于本发明一实施例中，所述封装基板20与反射杯40为一体成型的结构。
该封装体50包括由环氧树脂与硅树脂形成的化合物及荧光粉，且该化合物和该荧光粉经由混炼混合而成。由环氧树脂与硅树脂可形成高分子化合物，也即聚合物。将粉末状的化合物及荧光粉置于混炼机中捏合、混炼，可使荧光粉与化合物混合均匀并均质化，从而使荧光粉在封装体50中分布均匀，由于可避免荧光粉在封装体50中产生沉淀，采用该封装体50封装的发光元件10可得到预期的光学效果。其中，环氧树脂可以为环氧氯丙烷(CH2CHOCH2Cl)、环氧丙醇(CH2CHOCH2OH)等。硅树脂可以为苯基三甲基硅烷((CH3O)3SiC6H5)等。荧光粉可以是例如石榴石基荧光粉、硅酸盐基荧光粉、原硅酸盐基荧光粉、硫化物基荧光粉、硫代镓酸盐基荧光粉和氮化物基荧光粉。由于封装体50内具有荧光粉，荧光粉受到发光元件10发出的光激发后可形成另一波长的光，该另一波长与发光元件10发出的光的波长不同。
优选的，在环氧树脂中还可以加入硬化剂、催化剂、脱模剂、阻燃剂及反应抑制剂等中的至少一种添加剂。其中，硬化剂可以为硅酸类硬化剂或三乙基四胺(TETA)等。催化剂可以为白金化合物(platinum compound)等。脱模剂可以为硅氧烷化合物等。阻燃剂可以是各种树脂。反应抑制剂可以为乙炔基甲醇(acetylene alcohol)等。
请参考图2，本发明一实施例中的发光装置封装结构的制造方法包括如下步骤：
第一步，提供发光元件10。发光元件10可为一发光二极管。
第二步，提供荧光粉及由环氧树脂与硅树脂形成的化合物，并将化合物与荧光粉混炼形成封装材料。
第三步，将封装材料对发光元件进行密封以形成封装体50。
其中，可使发光元件10置于一封装基板20上，并使发光元件10的二电极101分别与二电极层30电连接。封装基板20可以为一混合物，该混合物包括由环氧树脂与硅树脂形成的化合物、二氧化钛及硬化剂，且所述环氧树脂与硅树脂形成的化合物、二氧化钛及硬化剂经由混炼混合形成。所述环氧树脂与硅树脂形成的化合物、二氧化钛及硬化剂经由混炼混合后，再利用转注成型(transfer molding)或埋入成型的技术形成所述封装基板的形状。
其中，还可在封装基板20上设置一反射杯40，将发光元件10设于反射杯40的底部，并使封装体50封装于反射杯40内。反射杯40可以为一混合物，该混合物包括由环氧树脂与硅树脂形成的化合物、二氧化钛及硬化剂，且所述环氧树脂与硅树脂形成的化合物、二氧化钛及硬化剂经由混炼混合形成。所述环氧树脂与硅树脂形成的化合物、二氧化钛及硬化剂经由混炼混合后，再利用转注成型或埋入成型的技术形成所述反射杯的形状。
优选的，可利用转注成型的方式，即高温下直接于封装模具中将封装材料液化，接着成型在反射杯40上以形成封装体50。由于混炼时，由环氧树脂与硅树脂形成的化合物可将荧光粉包覆，使荧光粉均匀分布在该化合物中，且在液化封装时可避免沉淀的产生。同时，在转注成型的过程中，封装材料呈现的液态时间较其他的成型过程(例如注射成型)短且其粘稠度高，可更进一步的保证荧光粉不会在封装体50中产生沉淀。另外，由于采用环氧树脂与硅树脂形成的化合物作为封装原料，不仅同构型高还可避免单一的环氧树脂封装高温时的黄化现象。
其中，还可在环氧树脂中加入硬化剂、催化剂、脱模剂、阻燃剂及反应抑制剂等添加剂。

Claims (10)

1.一种发光装置封装结构，包括一发光组件，至少二电极层及一反射杯，该发光元件置于反射杯的底部并与二电极层电性连接，其特征在于：还包括置于反射杯上并对发光元件密封的封装体，该封装体包括由环氧树脂与硅树脂形成的化合物及荧光粉，且该化合物和该荧光粉经由混炼混合而成。
2.如权利要求1所述的发光装置封装结构，其特征在于：所述反射杯为经由混炼混合形成的混合物，该混合物包括二氧化钛、由环氧树脂与硅树脂形成的化合物，及硬化剂。
3.如权利要求1所述的发光装置封装结构，其特征在于：所述发光元件置于一封装基板的顶面上，所述封装基板为经由混炼混合形成的混合物，并且所述混合物包括二氧化钛、由环氧树脂与硅树脂形成的化合物，及硬化剂。
4.如权利要求3所述的发光装置封装结构，其特征在于：所述反射杯以及所述封装基板为一体成型的结构。
5.一种发光装置封装结构的制造方法，其步骤包括：
提供发光元件，将发光元件设置在一封装基板上并电性连结到外部电极；
提供荧光粉及由环氧树脂与硅树脂形成的化合物，并将荧光粉与化合物混炼混合形成封装材料；及
将所述封装材料对发光元件进行密封。
6.如权利要求5所述的发光装置封装结构的制造方法，其特征在于：利用转注成型的技术将所述封装材料对发光元件进行密封。
7.如权利要求5所述的发光装置封装结构的制造方法，其特征在于：所述发光元件置于一反射杯的底部，所述封装材料填充在反射杯上并对发光元件进行密封。
8.如权利要求7所述的发光装置封装结构的制造方法，其特征在于：所述反射杯为一混合物，该混合物包括由环氧树脂与硅树脂形成的化合物、二氧化钛及硬化剂，且所述环氧树脂与硅树脂形成的化合物、二氧化钛及硬化剂经由混炼混合形成。
9.如权利要求8所述的发光装置封装结构的制造方法，其特征在于：所述环氧树脂与硅树脂形成的化合物、二氧化钛及硬化剂经由混炼混合后，再利用转注成型或埋入成型的技术形成所述反射杯的形状。
10.如权利要求5所述的发光装置封装结构的制造方法，其特征在于：所述封装基板为由混炼混合形成的混合物，该混合物包括由环氧树脂与硅树脂形成的化合物、二氧化钛及硬化剂，且该混合物经由混炼混合后，再利用转注成型或埋入成型的技术形成所述封装基板的形状。
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