CN102714264B - 发光二极管封装件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种当包围LED芯片的透明壁内侧的填充空间填充有荧光材料时允许荧光材料围绕基体上的LED芯片均匀分布的LED封装件及其制造方法。所述LED封装件包括：基体；至少一个LED芯片，安装在基体上；透明壁，形成在基体上，并且具有围绕LED芯片的填充空间；以及荧光材料，填充所述填充空间，以覆盖LED芯片。

Description

发光二极管封装件及其制造方法
技术领域
本公开涉及一种发光二极管(LED)封装件及其制造方法。更具体地说，本公开涉及这样一种LED封装件及其制造方法，在该LED封装件中，当包围LED芯片的透明壁内侧的填充空间填充有荧光材料时，荧光材料围绕基体上的LED芯片均匀地分布。
背景技术
通常，通过提供包括白色、红色和蓝色的各种颜色的光输出同时只消耗几十瓦，LED封装件被用于各种应用，诸如，用于显示文字或图形的电子公告牌、用于对产品展示台进行照明的照明器材等。
参照图1的(a)，传统LED封装件包括具有第一电极12和第二电极13的封装件主体11以及安装在封装件主体11的第一电极12上的LED芯片14。在LED芯片14被安装在第一电极12上并且通过键合线W连接到第二电极13的情况下，包封构件17被形成为覆盖LED芯片14和键合线W。包封构件17具有分散在其中用于颜色转换的磷光体16。
LED封装件1可通过LED芯片14和磷光体16的组合而实现白光。具体地，利用作为激发源的LED芯片发射的一些蓝光而发射黄-绿光或黄光的磷光体被分散在LED芯片上方，从而可以将从LED芯片14发射的蓝光和从磷光体16发射的黄-绿光或黄光组合而实现白光。即，LED封装件可通过组合蓝色LED芯片和磷光体而实现白光，蓝色LED芯片由发射430nm～480nm的波长范围的光的半导体组件组成，磷光体利用作为激发源的蓝光发射黄光。
然而，在图1的(a)中示出的LED封装件1中，磷光体16在包封构件17中的不均匀分布会由于从LED芯片14发射的光的不均一光程而引起色差。结果，当将所述LED封装件应用于二次透镜时，LED封装件展示出不好的光效率。
可通过围绕LED芯片形成均匀厚度的磷光体层的工艺来实现色差的减少，该工艺是一种复杂的工艺并且需要精确的加工条件。因此，为了改善磷光体的均匀度并且消除这些问题，如图1中的(b)所示，另一种传统LED封装件包括形成在LED芯片24的上表面上的磷光体层26。
利用此构造，LED封装件2可通过具有恒定厚度并且形成在LED芯片24的上表面上的磷光体层26而使从包封构件27发射的输出光的颜色均匀度改善。然而，因为磷光体层26仅被设置在LED芯片24的上表面上，所以通过侧表面发光的侧光型芯片还是具有色差的问题。
发明内容
技术问题
本公开提供一种LED封装件及其制造方法，在该LED封装件中，当包围LED芯片的透明壁内侧的填充空间填充有荧光材料时，荧光材料围绕基体上的LED芯片均匀地分布。
技术方案
根据本公开的一方面，一种LED封装件包括：基体；至少一个LED芯片，安装在基体上；透明壁，形成在基体上，并且具有围绕LED芯片的填充空间；以及荧光材料，填充填充空间，以覆盖LED芯片。
LED封装件还可包括位于基体上的包封构件，包封构件覆盖透明壁的整体。
透明壁可由与包封构件的材料相同的材料组成。
透明壁与LED芯片之间的距离可等于透明壁的上端与LED芯片的上端之间的距离。
透明壁可通过传递成型形成在基体上。
透明壁可具有倾斜的内侧表面。
根据本公开的另一方面，一种制造LED封装件的方法包括：准备基体；在基体上形成透明壁，以限定在其上侧敞开的填充空间；在透明壁内侧在基体上安装至少一个LED芯片；以及用荧光材料填充填充空间，以覆盖LED芯片。
可通过传递成型在基体上形成透明壁。
所述方法还可包括：在填充所述填充空间之前，通过键合线将LED芯片连接到设置在基体上的键合焊盘。
所述方法还可包括：在填充所述填充空间之后，形成包封构件，以覆盖透明壁的整体。
根据本公开的又一方面，一种LED封装件包括：基体；至少一个LED芯片，安装在基体上；树脂壁，形成在基体上，并且具有围绕LED芯片的填充空间；以及荧光材料，填充所述填充空间，以覆盖LED芯片。
有利效果
根据一实施例，当包围LED芯片的透明壁的内侧限定的填充空间填充有荧光材料时，LED封装件使得荧光材料均匀地分布在设置在基体上的LED芯片周围。
根据另一实施例，透明壁由与包封构件的材料相同的材料制成，从而可以在不去除形成在基体上的透明壁的情况下有利地制造LED封装件。
根据又一实施例，透明壁与LED芯片之间的距离等于透明壁的上端与LED芯片的上端之间的距离，从而荧光材料可以以均匀的厚度分布。
附图说明
图1是传统LED封装件的侧剖视图；
图2是根据本公开一示例性实施例的LED封装件的俯视图；
图3是沿图2的I-I线截取的剖视图；
图4是图3的透明壁的各种示例的侧剖视图；
图5是具有形成为覆盖图3的透明壁整体的包封构件的LED封装件的侧剖视图；
图6是根据本公开另一示例性实施例的LED封装件的侧剖视图；
图7是制造图2及图6的LED封装件的方法的侧剖视图。
具体实施方式
将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。通过举例说明的方式给出下面的实施例，以向本领域技术人员提供对本发明的完全的理解。因此，应该理解的是，基于本公开，其他实施例将是明显的，并且在不脱离本公开的范围的情况下，可做出系统、工艺或机械的改变。同样地，应当指出的是，附图不是精确地按比例绘制的，并且为了清晰描述附图，一些诸如宽度、长度、厚度等的尺寸被放大。在整个说明书及附图中，相同的元件由相同的标号指示。
图2是根据本公开一示例性实施例的LED封装件的俯视图，图3是沿图2的I-I线截取的剖视图，图4是图3的透明壁的各种示例的侧剖视图，图5是具有形成为覆盖图3的透明壁整体的包封构件的LED封装件的侧剖视图。
参照图2和图3，根据实施例的LED封装件3包括基体31以及位于基体31上的第一电极32和第二电极33。
基体31可以是印刷电路板或引线框架。这里，印刷电路板可包括由陶瓷或聚邻苯二甲酰胺(PPA)树脂材料支撑的平板。LED封装件3还可包括设置在基体上的反射体，用于反射由LED芯片34产生的光。
基体31可在其下表面设置金属焊盘，以通过例如表面安装技术(SMT)附着到其他物体。形成在基体31上的第一电极32和第二电极33可被电连接到位于基体31的下表面上的金属焊盘。
基体31形成有在其上侧敞开的透明壁35。透明壁35包括填充空间，并且LED芯片34安装在透明壁35内侧。
透明壁35可通过例如传递成型形成在基体上。在这种情况下，可考虑LED芯片34的尺寸在基体31上设置模具(未示出)，以使透明壁35与LED芯片34之间的距离等于透明壁35的上端与LED芯片34的上表面之间的距离，并且可以填充透光树脂，从而形成透明壁35。
透明壁35由玻璃、硅树脂、环氧树脂或其他透明树脂形成。如图4中的(a)所示，透明壁35可具有与基体垂直的内侧表面，以使荧光材料以均匀厚度形成，并且透明壁35可对应于LED芯片的形状而被构造。图4中的(b)和图4中的(c)示出透明壁35的倾斜的侧表面。另外，因为透明壁35可具有任意形状，只要透明壁在其上侧敞开并且能够用限定在其中的填充空间包围LED芯片34，所以透明壁35可容纳任意形状的LED芯片。
在此实施例中，透明壁35由透光材料制成，但是也可使用由不透明树脂制成的树脂壁(未示出)。如果树脂壁形成为围绕LED芯片34，则树脂壁可反射从LED芯片34发射的光，并且树脂壁的内侧表面可以是倾斜的，例如，以120度的角度倾斜。
LED芯片34通过例如两个键合线(W)电连接到位于基体31上的第一电极32和第二电极33，透明壁35的填充空间填充有荧光材料36，以覆盖LED芯片34。
具体地说，当透明壁35与LED芯片34之间的距离等于透明壁35的上端与LED芯片34的上端之间的距离时，能够围绕LED芯片34形成均匀厚度的荧光材料36。荧光材料36可由透光树脂和磷光体组成。
另外或可选择地，LED封装件还可包括包封构件37，以保护透明壁35和覆盖LED芯片34的荧光材料36。在图5中全面详细地示出包封构件37。
包封构件37可包括环氧树脂、硅树脂等，并且可以由与上述透明壁35的材料相同的材料组成。因此，在形成透明壁35并且荧光材料36均匀地设置在LED芯片34上之后，可在不去除透明壁35的情况下形成包封构件37，因此可以容易地制造LED封装件。
在该实施例中，包封构件37具有凸状。然而，应该理解的是，包封构件的形状不限于此，并且可以根据光源的用途选择包封构件的形状。
利用此构造，LED封装件3中的LED芯片34接收来自基体31上的第一电极32和第二电极33的电流，并且发光，所述光继而通过均一的颜色转换路径发射到外部，从而减少色差。
图6是根据另一示例性实施例的LED封装件的侧剖视图。
图6的LED封装件4具有与上述实施例相比不同数量的LED芯片。下面，将描述LED封装件4的不同特征。
根据该实施例的LED封装件4包括在基体41上安装在透明壁45内侧的第一LED芯片到第三LED芯片441、442和443。虽然在该实施例中，LED封装件4被描述为包括安装在基体上的三个LED芯片，但是两个LED芯片或四个以上的LED芯片可被安装在基体上。这里，透明壁45中的填充空间被限定为使得用于安装第一LED芯片到第三LED芯片441、442和443的基体上的安装表面的面积大于上述实施例的安装表面的面积。
第一LED芯片到第三LED芯片441、442和443中的每个通过三对键合线(未示出)被电连接到第一电极42和第二电极43。
透明壁45的内壁可具有与第一LED芯片到第三LED芯片441、442和443的形状相同的形状。具体地说，透明壁45的内壁与第一LED芯片到第三LED芯片441、442和443之间的距离、第一LED芯片441与第二LED芯片442之间的距离、第一LED芯片441与第三LED芯片443之间的距离以及透明壁45的上端与第一LED芯片到第三LED芯片441、442和443的上端之间的距离被设为在它们之间限定恒定的填充空间，所述填充空间将填充有透明壁45内侧的荧光材料46。因此，荧光材料可具有覆盖第一LED芯片到第三LED芯片441、442和443的均匀厚度。因此，因为由第一LED芯片到第三LED芯片441、442和443产生的光通过均一的颜色转换路径发射到外部，所以可以通过减少色差而改善光的质量。
接下来，将参照图7描述制造具有这种构造的LED封装件的方法。
图7示出制造图2的LED封装件的方法的侧剖视图。
参照图7，如图7中的(a)所示，准备基体31。基体31可具有位于其上表面上的第一电极32和第二电极33以及位于其下表面上的金属焊盘(未示出)。
接下来，如图7中的(b)所示，在基体31上形成透明壁35。透明壁35形成在第一电极32和第二电极33之间，并且可通过例如传递成型形成在基体31上。在该实施例中，具有矩形形状的LED芯片34安装在基体31上，透明壁35具有与基体垂直的内侧表面。然而，透明壁的内侧表面不限于此，并且可以根据LED芯片的形状改变，以允许任意形状的LED芯片被安装在透明壁35内侧，使得透明壁35的内侧表面与安装在其中的LED芯片之间的距离是恒定的。例如，透明壁35可具有倾斜的内侧表面，使得透明壁35和LED芯片之间的距离向上或向下逐渐地增大。
接下来，如图7中的(c)所示，在透明壁35内侧安装LED芯片34。在这种情况下，LED芯片34被安装为使得透明壁35的内侧表面与LED芯片34之间的距离恒定。
接下来，虽然在附图中未示出，但是LED芯片34通过键合线(W)被电连接到位于基体31上的第一电极32和第二电极33。在该实施例中，两个键合线(W)被用于将LED芯片34电连接到基体31上的第一电极32和第二电极33。
接下来，如图7中的(d)所示，将荧光材料36提供到透明壁35内侧限定的空间，以覆盖LED芯片34。这里，荧光材料36可由透光树脂和至少一种磷光体的组合组成，并且在透明壁35内侧被设置为均匀的厚度。在提供荧光材料36以覆盖LED芯片34之后，可切割所得物，以生产单个LED封装件。可选择地，所得物可经历如图7中的(e)所示的工艺，随后切割，以生产单个LED封装件。
任选地，如图7中的(e)所示，可在基体31上形成包封构件37，以覆盖透明壁35以及第一电极32和第二电极33。包封构件37可保护其中的LED芯片34、透明壁35、键合线(W)、第一电极32和第二电极33等。
虽然已经在本公开中描述了一些实施例，但是本领域技术人员应该理解的是，这些实施例仅以举例说明的方式给出，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以做出各种修改、改变和替代。本公开的范围应该仅由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种发光二极管封装件，所述发光二极管封装件包括：
基体；
至少一个发光二极管芯片，安装在基体上；
透明壁，形成在基体上；
至少一个电极，安装在基体上；
荧光材料，填充所述填充空间，以覆盖发光二极管芯片；以及
包封构件，位于基体上，覆盖透明壁的整体，
其中，透明壁与基体以及发光二极管芯片一起形成围绕发光二极管芯片的填充空间，
其中，包封构件完全覆盖发光二极管芯片、透明壁和电极，
其中，透明壁的最下面的表面与发光二极管芯片的下表面在同一平面中，并且透明壁的最下面的表面直接设置在基体上。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装件，其中，透明壁由与包封构件的材料相同的材料组成。
3.如权利要求1所述的发光二极管封装件，其中，透明壁与发光二极管芯片之间的距离等于透明壁的上端与发光二极管芯片的上端之间的距离。
4.如权利要求1所述的发光二极管封装件，其中，透明壁通过传递成型形成在基体上。
5.如权利要求1所述的发光二极管封装件，其中，透明壁具有倾斜的内侧表面。
6.一种制造发光二极管封装件的方法，所述方法包括：
准备基体；
在基体上形成透明壁，以限定在其上侧敞开的填充空间；
在透明壁内侧安装至少一个发光二极管芯片；
在基体上安装至少一个电极；
用荧光材料填充所述填充空间，以覆盖发光二极管芯片；以及
在基体上形成包封构件，以完全覆盖透明壁的整体和电极，
其中，透明壁的最下面的表面与发光二极管芯片的下表面在同一平面中，并且透明壁的最下面的表面直接设置在基体上。
7.如权利要求6所述的方法，其中，通过传递成型在基体上形成透明壁。
8.如权利要求6所述的方法，所述方法还包括：在填充所述填充空间之前，通过键合线将发光二极管芯片连接到设置在基体上的键合焊盘。
9.如权利要求6或8所述的方法，所述方法还包括：在填充所述填充空间之后，形成包封构件，以覆盖透明壁的整体。
10.一种发光二极管封装件，所述发光二极管封装件包括：
基体；
至少一个发光二极管芯片，安装在基体上；
树脂壁，形成在基体上；
至少一个电极，安装在基体上；
荧光材料，填充所述填充空间，以覆盖发光二极管芯片；以及
包封构件，位于基体上，覆盖透明壁的整体，
其中，树脂壁与基体以及发光二极管芯片一起形成围绕发光二极管芯片的填充空间，
其中，包封构件保护发光二极管芯片、透明壁和电极的整体，
其中，树脂壁的最下面的表面与发光二极管芯片的下表面在同一平面中，并且树脂壁的最下面的表面直接设置在基体上。
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