CN105895789B - 发光器件封装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发光器件封装，所述发光器件封装包括：封装本体；所述封装本体上的电路图案；所述电路图案上的发光芯片；连接构件，使所述发光芯片连接到所述电路图案上；所述发光芯片上的荧光粉层；以及第一保护层，设置在所述封装本体上以掩埋所述电路图案、所述发光芯片和所述连接构件，并且包括Ⅲ族氮化物。

Description

发光器件封装
技术领域
实施例涉及一种发光器件和包括该发光器件的发光单元。
背景技术
发光器件，例如，发光二极管(LED)是将电能转换成光并且广泛地用作代替常规的荧光灯和辉光灯的下一代光源的半导体器件。
由于LED通过使用半导体器件产生光，所以LED与通过加热钨丝来产生光的辉光灯或通过激励高压放电产生的紫外线与荧光物质碰撞来产生光的荧光灯相比可以表现出低功耗。
此外，LED通过使用半导体器件的能带隙来产生光，使得LED就使用寿命、响应特性和环保要求而言比常规光源有利。
就这一点而言，已经进行了各种研究来用LED取代常规光源。LED越来越多的用作照明设备的光源，例如，在室内和室外使用的各种灯具、液晶显示器、电子布告板和路灯。
发明内容
实施例提供了一种具有新结构的发光器件封装。
实施例提供了一种发光器件封装，所述发光器件封装通过形成由具有高反射率和散热性能的材料形成的保护层能够提高光提取效率(light extraction efficiency)并且增加散热效果。
实施例提供了一种发光器件封装，所述发光器件封装能够在独创性地降低荧光粉层的高度的同时提高引线的可靠性。
同时，实施例实现的目的可以不限于上述目的，并且本领域技术人员可以从以下描述清楚地理解其他目的。
根据实施例，提供了一种发光器件封装，所述发光器件封装包括：封装本体；所述封装本体上的电路图案；所述电路图案上的发光芯片；连接构件，使所述发光芯片连接到所述电路图案；所述发光芯片上的荧光粉层；以及第一保护层，设置在所述封装本体上以掩埋所述电路图案、所述发光芯片和所述连接构件，并且包括Ⅲ族氮化物。
所述Ⅲ族氮化物包括氮化硼和氮化铝中的至少一种。
所述第一保护层包括硅树脂和Ⅲ族氮化物氮化硼并且具有白色。
所述第一保护层包括硅树脂与Ⅲ族氮化物氮化硼的复合物并且具有白色。
所述第一保护层的硅树脂中添加有至少30重量％的氮化硼。
所述第一保护层具有至少98％的反射率。
所述第一保护层的顶面在相同平面上与所述荧光粉层的顶面对齐。
所述发光器件封装进一步包括所述第一保护层上的第二保护层。
所述连接构件包括从所述荧光粉层向上突出的第一部分以及除所述第一部分之外的第二部分，其中所述连接构件的第一部分被掩埋在所述第一保护层中，并且所述连接构件的第二部分被掩埋在所述第二保护层中。
所述荧光粉层具有小于160μm的高度。
所述第二保护层的侧面以预定的倾角相对于所述第二保护层的主表面倾斜。
所述第二保护层的底面不与所述荧光粉层的顶面接触。
所述第二保护层包括硅树脂以及添加到硅树脂中的以下添加剂中的至少一种：TiO2、BaSo4、BN和Al2O3。
同时，根据实施例，提供了一种发光器件封装，所述发光器件封装包括：封装本体；所述封装本体上的电路图案；所述电路图案上的发光芯片；连接构件，使所述发光芯片连接到所述电路图案；所述发光芯片上的荧光粉层；第一保护层，设置在所述封装本体上以掩埋所述电路图案和所述发光芯片；所述第一保护层上的第二保护层，其中所述连接构件包括从所述荧光粉层向上突出的第一部分以及除所述第一部分之外的第二部分，其中所述连接构件的第一部分被掩埋在所述第一保护层中，并且所述连接构件的第二部分被掩埋在所述第二保护层中。
所述第一保护层包括添加到硅树脂中的至少30重量％的氮化硼。
所述第一保护层的顶面在相同平面上与所述荧光粉层的顶面对齐。
所述第二保护层的侧面以预定的倾角相对于所述第二保护层的主表面倾斜，并且所述第二保护层的底面不与所述荧光粉层的顶面接触。
根据实施例，保护层由硅树脂、Ⅲ族氮化物BN和AlN中的至少一种的复合物形成，使得可以改善光提取效率、散热性能和放电电阻。
此外，根据实施例，掩埋引线的附加结构形成在保护层上，使得在独创性地降低荧光粉层的高度时可以提高引线的可靠性。
以下附图和说明书阐述了一个或多个实施例的细节。从说明书和附图以及权利要求书中可以清楚地理解其他特征。
附图说明
图1是示出了根据第一实施例的发光器件封装的剖视图；
图2至图6是依次图示了根据第一实施例的发光器件封装的制造方法的剖视图；
图7是示出了根据BN的含量的透射率的视图；
图8是示出了根据实施例的保护层的光通量的测量结果的视图；
图9至图11是示出了图1中描绘的发光器件封装的修改实例的剖视图；
图12是示出了根据第二实施例的发光器件封装的剖视图；
图13示出了用于发光芯片的一般引线接合的工艺方案；
图14是根据第二实施例的连接构件的放大视图；
图15是示出了根据实施例的发光芯片的详细构造的视图；
图16示出了根据实施例的具有发光器件封装的前大灯。
具体实施方式
以下将参照附图详细描述实施例，使得本领域的技术人员能够容易实现这些实施例。然而，实施例可以不限于以下所述实施例，而是具有各种修改。
在以下描述中，当预定部分“包括”预定元件时，所述预定部分并不排除其他元件，而是可以进一步包括其他元件，除非另外指明。
为了方便或清晰的目的，可以放大、省略或示意性地图示附图中示出了的每个层的厚度和大小。此外，元件的大小并不一定反映实际大小。在整个说明书中相同的附图标记指代相同的元件。
在实施例的描述中，应当理解，当层、膜、区域或板子称为在另一个层、另一个膜、另一个区域、或另一个板子“上”时，它可以“直接地”或“间接地”在另一个层、另一个膜、另一个区域或另一个板上，或者还可以存在一个或多个中间层。相比之下，当零件被称为“直接”在另一个零件上时，不存在中间层。
图1是示出了根据第一实施例的发光器件封装的剖视图。
发光器件封装100包括封装本体101、第一至第四电路图案102至105、第一通路106和第二通路107、发光芯片108、稳压二极管109、荧光粉层110、第一连接构件111和第二连接构件112以及保护层113。
封装本体101可以包括陶瓷绝缘层，但是实施例不限于此。例如，构成封装本体101的陶瓷绝缘层可以包括氮化物或氧化物。
例如，封装本体101可以包括SiO2、SixOy、Si3N4、SixNy、SiOxNy、Al2O3或AIN，但是实施例不限于此。
封装本体101可以是由树脂类印刷电路板(PCB)、例如硅和碳化硅的硅类材料、例如氮化铝(AlN)的陶瓷类材料、例如聚邻苯二甲酰胺(PPA)和液晶聚合物的树脂类材料以及金属芯PCB(MCPCB)，但是实施例不限于此。
封装本体101可以包括具有出色的热导率的材料并且可以是多个陶瓷片材在高度方向上多层层叠的基板。
第一电路图案102和第二电路图案103在彼此间隔开预定间隔的同时分别形成在封装本体101的顶面上。
此外，第三电路图案104和第四电路图案105在彼此间隔开预定间隔的同时分别形成在封装本体101的底面上。
第一通路106穿过封装本体101的顶面和底面，使得第一通路106的顶端连接到第一电路图案102的底面上，并且第一通路106的底端连接到第三电路图案104的顶面上。
第二通路107穿过封装本体101的顶面和底面，使得第二通路107的顶端连接到第二电路图案103的底面上，并且第二通路107的底端连接到第四电路图案105的顶面上。
第一至第四电路板102至105可以以印刷电路板的常规制造方法形成，例如，加成法、减成法、改进的半加成法(MASP)或半加成法(SAP)，并且在实施例中将省略详细描述。
在通过激光方法穿透封装本体101在封装本体101中形成通孔之后，用金属材料填充通孔，使得可以形成第一通路106和第二通路107。
用于形成第一通路106和第二通路107的金属材料可以是选自Cu、Ag、 Sn、Au、Ni和Pd之一，并且可以通过无电镀方案、网版印刷方案、溅镀方案、蒸镀方案、电镀方案和滴涂方案之一或它们的组合执行金属材料的填充。
同时，可以通过机械方法、激光方法和化学方法之一形成通孔。
当通过机械方法形成通孔时，可以使用例如研磨方案、钻孔方案或布图方案的方案。当通过激光方法形成通孔时，可以使用紫外线或Co2激光器方案。当通过化学方法形成通孔时，例如氨基硅烷或酮的化学品可以用于穿透封装本体101。
同时，作为通过在材料表面集中光能以部分熔化材料以获得所需形状的切割方法的激光方法可以根据计算机程序处理复杂形状。难以切割的复杂材料可以通过其他方案进行处理。
此外，激光方法可以具有至少0.005㎜的可切割直径以及大的加工厚度范围。
优选的是，使用钇铝柘榴石(YAG)、CO2或紫外线激光器来进行激光方法钻孔。YAG激光器可以处理所有铜薄层和绝缘层，并且CO2激光器仅可以处理绝缘层。
此外，第一通路106和第二通路107可以是由例如铝合金料块(slug)的金属料块形成的。
可以形成第三电路图案104和第四电路图案105作为外端子并且连接到例如印刷电路板的外部电路(未示出)上以允许通过外端子输入电力。
同时，第一至第四电路图案102至105的每一个可以是由Ti、Cu、Ni、Au、Cr、Ta、Pt、Sn、Ag、P以及它们的选择性合金的至少一种形成的，并且可以形成为单个金属层或多个金属层。
发光芯片108设置在第一电路图案102。
稳压二极管109设置在第二电路图案103上。
发光芯片108通过第一连接构件111电连接到第二电路图案103。此外，稳压二极管109通过第二连接构件112电连接到第一电路图案102。
第一连接构件111和第二连接构件112可以是金属引线(wire)。可替代地，发光芯片108和稳压二极管109可以以倒装接合方式(flip bonding manner) 接合。
发光芯片108可以发出选自紫外线谱带光至可见谱带光之一的光。例如，发光芯片108可选地包括彩色LED芯片，例如，紫外光LED芯片、红光LED 芯片、蓝光LED芯片、绿光LED芯片或黄绿光LED芯片。
优选地，发光芯片108是蓝光LED芯片。
发光芯片108可以被配置成垂直型，其中P极和N极分别形成在发光芯片的顶部和底部，但是实施例不限于此。发光芯片108可以被配置成水平型，其中P极和N极分别形成在发光芯片的顶部并且通过金属引线而引线接合到电路图案。
荧光粉层110设置在发光芯片108上。荧光粉层110的宽度可以比发光芯片108的宽度窄。这是出于准备形成连接构件111的空间的目的。
荧光粉层110的顶面暴露于外侧，使得从发光芯片108发出的一部分光发生转换以产生具有另一种波长的光。
可替代地，以下将说明保护层113可以覆盖荧光粉层110的顶面。
荧光粉层110是陶瓷类材料并且包括金属氧化物，例如，Al2O3，或玻璃。添加到荧光粉层110的荧光粉可以包括红色荧光粉、绿色荧光粉、蓝色荧光粉和黄色荧光粉的至少一种。例如，荧光粉可以选自YAG、TAG、硅酸盐、氮化物和氧氮化物类材料。
保护层113形成在封装本体101上。
保护层113形成在封装本体101上以掩埋第一电路图案102和第二电路图案103、发光芯片108、稳压二极管109以及第一连接构件111和第二连接构件112并且覆盖荧光粉层110的至少一部分。
保护层113由例如硅或环氧树脂的热光学透明树脂形成，以保护并包围第一电路图案102和第二电路图案103、发光芯片108、稳压二极管109、第一连接构件111和第二连接构件112以及荧光粉层110的至少一部分。
尽管附图中图示了平坦形成的保护层113的上部，但是实施例不限于此并且保护层113的上部可以具有圆顶形状。
保护层113保护如上所述的元件，并且反射从发光芯片108泄漏的不是向上方向而是侧面方向的光，使得泄漏的光被引导到荧光粉层110。
因此，保护层113优选地由具有高反射率的材料形成。
由保护层113构成的基材是白色硅胶，但是白色硅胶的反射率很低。
因此，一般来讲，保护层113由通过使硅与具有出色的反射率和热发散特性的材料混合而获得的材料形成。在这种情况下，TiO2已经用作混合的材料。
由于TiO2具有良好的热辐射和热发散特性，所以有效地发散从发光芯片 108产生的热量，并且朝着荧光粉层110引导从发光芯片108产生的光。
在这种情况下，发光芯片108的内部能量转化率等于或小于15％，使得 85％的剩余电能转化成热量。因此，非常重要的是，有效地发散发光芯片108 产生的热能。然而，尽管TiO2发散热能好，但是TiO2不具有有效且足够的热能发散特性和放电(electricaldischarge)性能。
因此，在实施例中，保护层113由Ⅲ族氮化物形成。
优选地，保护层113由硅树脂和Ⅲ族氮化物的复合物形成。
Ⅲ族氮化物可以包括氮化硼(BN)和AlN的至少一种。
BN是具有与石墨和N的晶体结构相似的晶体结构的B的化合物。BN具有电绝缘性。也就是说，BN通过使B和N以1：1的比例结合具有与石墨的晶体结构几乎相同的晶体结构。由于BN具有大于石墨的离子键比并且没有金属键，所以BN没有自由电子并且具有电绝缘性和白色。此外，BN在物理方面具有易加工性。
此外，尽管BN在空气中在约600℃被氧化成B2O3，但是BN在氮气环境中具有2000℃或更高的耐热性，并且BN的强度和电绝缘性在高温下不会大幅下降。
此外，AlN具有出色的导热率、电绝缘性和耐化学性。具体地讲，AlN 具有非常接近主要用作半导体材料的硅的热膨胀系数，使得与硅的相容性很出色。
因此，根据实施例，保护层113通过向硅树脂添加Ⅲ族氮化物BN和AlN 中的至少一种来形成。在实施例中，保护层113由Ⅲ族氮化物BN和AlN中的至少一种的复合物形成，使得提高发光芯片108的光提取效率以增强光通量(亮度)，并且可以独创地改善散热特性和放电电阻。
换句话讲，由于BN是高反射材料，所以可以提高光提取效率。由于BN 是高散热材料，所以可以增大散热效率。此外，由于BN是绝缘材料，所以可以改善放电电阻。
根据实施例，如上所述，保护层113由硅树脂、BN和AlN的至少一种Ⅲ族氮化物的复合物形成，使得可以改善光提取效率、散热性能和放电电阻。
图2至图6是依次图示了根据第一实施例的发光器件封装的制造方法的剖视图。
首先，参见图2，制备封装本体101。第一电路图案102和第二电路图案 103分别形成在制备的封装本体101的顶面上。
封装本体101可以是由树脂类印刷电路板(PCB)、例如硅和碳化硅的硅类材料、例如氮化铝(AlN)的陶瓷类材料、例如聚邻苯二甲酰胺(PPA)和液晶聚合物的树脂类材料以及金属芯PCB(MCPCB)，但是实施例不限于此。
第一电路板102和第二电路板103可以以印刷电路板的常规制造方法形成，例如，加成法、减成法、改进的半加成法(MASP)或半加成法(SAP)。
然后，在封装本体101中形成与第一电路图案102连接的第一通路106 以及与第二电路图案103连接的第二通路107。
此后，分别在封装本体101的底面上形成与第一通路106连接的第三电路图案以及与第二通路107连接的第四电路图案105。
接着，参见图3，发光芯片108附连到第一电路图案102，并且稳压二极管109附连到第二电路图案103。
稳压二极管109防止过电压损坏发光芯片108。发光芯片108可以被配置成垂直型，其中P极和N极分别形成在发光芯片的顶表面和底表面，但是实施例不限于此。
接下来，参见图4，在发光芯片108上形成荧光粉层110。
荧光粉层110是陶瓷类材料并且包括金属氧化物，例如，Al2O3，或玻璃。添加到荧光粉层110的荧光粉可以包括红色荧光粉、绿色荧光粉、蓝色荧光粉和黄色荧光粉的至少一种。例如，荧光粉可以选自YAG、TAG、硅酸盐、氮化物和氧氮化物类材料。
接下来，参见图5，通过执行引线接合工艺，形成了用于使发光芯片108 电连接到第二电路图案103的第一连接构件111。
此外，形成了用于使稳压二极管109电连接到第一电路图案102的第二连接构件112。
接下来，参见图6，保护层113形成在封装本体101上。通过使硅树脂与Ⅲ族氮化物BN和AlN中的至少一种的粉末混合并且分配混合物来形成保护层113。
在这种情况下，保护层113的光反射率随着Ⅲ族氮化物的含量的变化而变化。以下，将描述根据Ⅲ族氮化物的含量的保护层113的反射率。
在实施例中，BN用作Ⅲ族氮化物。
图7是示出了根据BN的含量的透射率的视图。
参见图7，尽管透射率在波长带上变化，但是空气中的透射率等于或大于 99％。当单独使用硅树脂时，透射率等于或大于91％。当包含13重量％的BN 时，透射率约为11％。当包含28重量％的BN时，透射率约为2％。当包含 44重量％的BN时，透射率约为1％。
也就是说，保护层113的透射率(或反射率)根据BN的含量而变化，并且以下表1示出了每个波长带的透射率。
[表1]
如表1所示，当混合28重量％或更高的BN时，透射率小于3％，所以可以反射整个可见光谱带中的光。
此外，当混合30重量％或更高的BN时，透射率小于2％，并且反射率为 98％或更高。
因此，当BN用作Ⅲ族氮化物时，至少30％的BN与硅树脂混合以制备用于形成保护层113的材料。在这种情况下，BN的晶粒度在10～25μm的范围内，以d50计。
通过分配混合材料来成型白色模具。当分配混合材料时，调节混合材料的高度以防止混合材料在将所有连接构件掩埋在保护层113中时覆盖荧光粉层110的顶面。
此后，使按照如上所述方式形成的保护层113硬化。
硬化操作在100℃执行10分钟，在120℃执行10分钟，最后，在150℃执行2小时。
当完成硬化操作时，完全形成了能够有效地发散垂直型发光芯片108产生的热量并且独创性地增大反射率的保护层113。
图8是示出了根据实施例的保护层的光通量的测量结果的视图。
参见图8，已知，在应用TiO2和Ⅲ族氮化物BN的情况下，光通量互不相同。
也就是说，可以确认当应用BN而不是TiO2时，光通量增大7个百分点。
以下表2中示出光通量测量结果。
[表2]
如上所述，根据实施例，通过使硅树脂与Ⅲ族氮化物BN和AlN中的至少一种混合来形成保护层113，使得可以改善光提取效率、散热性能和放电电阻。
图9至图11是示出了图1中描绘的发光器件封装的修改实例的剖视图。
参见图9，根据第一修改实例的发光器件封装200包括封装本体201、第一至第四电路图案202至205、第一通路206和第二通路207、发光芯片208、稳压二极管209、荧光粉层210、第一连接构件211和第二连接构件212以及保护层213。
根据第一修改实例的发光器件封装具有与根据第一实施例的发光器件封装的结构大体相同的结构，唯一不同在于封装本体201。
第一凹槽214和第二凹槽215形成在封装本体201的上部。
第一电路图案202掩埋在第一凹槽214中。第二电路图案203掩埋在第二凹槽215中。
也就是说，第一电路图案202和第二电路图案203可以是掩埋在封装本体201中的掩埋图案。
第一凹槽214的宽度可以等于第一电路图案202的宽度。因此，第一凹槽214的内壁可以与插入到第一凹槽214中的第一电路图案202的侧面直接接触。
第二凹槽215的宽度可以等于第二电路图案203的宽度。因此，第二凹槽215的内壁可以与插入到第二凹槽215中的第二电路图案203的侧面直接接触。
在这种情况下，第一凹槽214的高度可以大于第一电路图案202的高度。
因此，封装本体201的最上面高于第一电路图案202的顶面。由于两个高度之间的差异，发光芯片208的至少一部分插入到第一凹槽214中。
第二凹槽215的高度可以大于第二电路图案203的高度。
因此，封装本体201的最上面高于第二电路图案203的顶面。由于两个高度之间的差异，稳压二极管206的至少一部分插入到第二凹槽215中。
如上所述，封装本体201设置有第一凹槽214和第二凹槽215，并且第一电路图案202和第二电路图案203掩埋在第一凹槽214和第二凹槽215中，使得独创性地减小整个发光器件封装200的体积。
参见图10，根据第二修改实例的发光器件封装300包括封装本体301、第一至第四电路图案302至305、第一通路306和第二通路307、发光芯片308、稳压二极管309、荧光粉层310、第一连接构件311和第二连接构件312以及保护层313。
根据第二修改实例的发光器件封装具有与根据第一实施例的发光器件封装的结构大体相同的结构，唯一不同在于封装本体301。
第一凸起314和第二凸起315形成在封装本体301的上部。
第一电路图案302设置在第一凸起314上。第二电路图案303设置在第二凸起315上。
也就是说，第一电路图案302和第二电路图案303可以是设置在将要形成在封装本体301上的凸起上的凸起图案。
第一凸起314的宽度可以比第一电路图案302的宽度更宽。此外，第二凸起315的宽度可以比第二电路图案303的宽度更宽。
根据第二修改实例，第一电路图案302以及附连在第一电路图案302上的发光芯片308设置在第一凸起314上，并且第二电路图案303以及附连在第二电路图案303上的稳压二极管309设置在第二凸起315上。
因此，从发光芯片308和稳压二极管309产生的热量可以通过第一凸起 314和第二凸起315有效地发散。
参见图11，根据第三修改实例的发光器件封装400包括封装本体401、第一至第四电路图案402至405、第一通路406和第二通路407、发光芯片408、稳压二极管409、荧光粉层410、第一连接构件411和第二连接构件412、保护层413以及侧壁构件414。
根据第三修改实例的发光器件封装具有与根据第一实施例的发光器件封装的结构大体相同的结构，唯一不同在于额外添加的侧壁构件414。
保护层413形成在封装本体401上并且在封装本体401的上部区域的第一区域中。
侧壁构件414形成在封装本体401上并且在封装本体401的上部区域的除第一区域之外的剩余区域(第二区域)中。
第一区域可以是封装本体401的中心区域。优选地，第一区域可以是封装本体401的上部区域中的形成有第一电路图案402和第二电路图案403的区域。
第二区域可以是封装本体401的上部区域的外部区域。因此，第二区域存在于设置在第二区域的多个区域之间的第一区域的两侧。
因此，侧壁构件414覆盖保护层413的周界。侧壁构件414可以是用于再一次反射在保护层413上未反射的光的一部分的反射壁，但是实施例不限于此。
侧壁构件414的侧面以一定倾角相对于第二保护层的主表面倾斜。
在这种情况下，侧壁构件414的倾角大于45度并且小于90度。
侧壁构件414可以是由陶瓷类材料形成的。例如，侧壁构件414包括作为反射材料的第一金属氧化物中的第二金属氧化物。第二金属氧化物可以是由具有与第一金属氧化物不同的折射率的材料形成的。例如，第二金属氧化物可以是由具有大于第一金属氧化物的折射率的材料形成的。
第一金属氧化物可以包括具有小于2的折射率的材料，例如Al2O3。第二金属氧化物可以包括具有2或更大的折射率的材料，例如TiO2。第二金属氧化物可以包括SnO2、ZnO和Ta2O5中的至少一种作为与上述不同的材料。第二金属氧化物可以是由具有比第一金属氧化物的折射率大0.3倍的折射率的材料形成的。
第二金属氧化物可以以30％或更高的含量添加到第一金属氧化物中。对于反射率，第二金属氧化物可以以约50～95％的含量添加到第一金属氧化物中。侧壁构件414的反射率可以根据添加到第一金属氧化物的第二金属氧化物的量而变化。
图12是示出了根据第二实施例的发光器件封装的剖视图。
参见图12，根据第二实施例的发光器件封装500包括封装本体501、第一至第四电路图案502至505、第一通路506和第二通路507、发光芯片508、稳压二极管509、荧光粉层510、第一连接构件511和第二连接构件512、以及第一保护层513和第二保护层514。
封装本体501可以包括陶瓷绝缘层，但是实施例不限于此。例如，构成封装本体501的陶瓷绝缘层可以包括氮化物或氧化物。
例如，封装本体501可以包括SiO2、SixOy、Si3N4、SixNy、SiOxNy、Al2O3或AIN，但是实施例不限于此。
第一电路图案502和第二电路图案503在彼此间隔开预定间隔的同时分别形成在封装本体501的顶面上。此外，第三电路图案504和第四电路图案 505在彼此间隔开预定间隔的同时分别形成在封装本体501的底面上。
第一通路506穿过封装本体501的顶面和底面，使得第一通路506的顶端连接到第一电路图案502的底面，并且第一通路506的底端连接到第三电路图案504的顶面。
第二通路507穿过封装本体501的顶面和底面，使得第二通路507的顶端连接到第二电路图案503的底面，并且第二通路507的底端连接到第四电路图案505的顶面。
第一至第四电路板502至505可以以印刷电路板的常规制造方法形成，例如，加成法、减成法、改进的半加成法(MASP)或半加成法(SAP)，并且在实施例中将省略详细描述。
在通过激光方法穿透封装本体501在封装本体501中形成通孔之后，用金属材料填充通孔，使得可以形成第一通路506和第二通路507。
用于形成第一通路506和第二通路507的金属材料可以是选自Cu、Ag、 Sn、Au、Ni和Pd之一，并且可以通过无电镀方案、网版印刷方案、溅镀方案、蒸镀方案、电镀方案和滴涂方案之一或它们的组合执行金属材料的填充。
可以形成第三电路图案504和第四电路图案505作为外端子并且连接到例如印刷电路板的外部电路(未示出)以允许通过外端子输入电力。
同时，第一至第四电路图案502至505的每一个可以是由Ti、Cu、Ni、 Au,、Cr、Ta、Pt、Sn、Ag、P以及它们的选择性合金中的至少一种形成的，并且可以形成为单个金属层或多个金属层。
发光芯片508设置在第一电路图案502上。
稳压二极管509设置在第二电路图案503上。
发光芯片508通过第一连接构件511电连接到第二电路图案503。此外，稳压二极管509通过第二连接构件512电连接到第一电路图案502。
第一连接构件511和第二连接构件512可以是金属引线。可替代地，发光芯片508和稳压二极管509可以以倒装接合方式来接合。
发光芯片508可以发出选自紫外线谱带光至可见谱带光之一的光。例如，发光芯片508可选地包括彩色LED芯片，例如，紫外光LED芯片、红光LED 芯片、蓝光LED芯片、绿光LED芯片或黄绿光LED芯片。
优选地，发光芯片508是蓝光LED芯片。
发光芯片508可以被配置成垂直型，其中P极和N极分别形成在发光芯片的顶部和底部，但是实施例不限于此。发光芯片508可以被配置成水平型，其中P极和N极分别形成在发光芯片的顶部并且通过金属引线而引线接合到电路图案。
荧光粉层510设置在发光芯片508上。荧光粉层510的宽度可以比发光芯片508的宽度窄。这是出于准备形成连接构件511的空间的目的。
荧光粉层510的顶面暴露于外侧，使得从发光芯片508发出的一部分光发生转换以产生具有另一种波长的光。
荧光粉层510是陶瓷类材料并且包括金属氧化物，例如，Al2O3，或玻璃。添加到荧光粉层510的荧光粉可以包括红色荧光粉、绿色荧光粉、蓝色荧光粉和黄色荧光粉中的至少一种。例如，荧光粉可以选自YAG、TAG、硅酸盐、氮化物和氧氮化物类材料。
第一保护层513形成在封装本体501上。
保护层513形成在封装本体501上以掩埋第一电路图案502和第二电路图案503、发光芯片508、稳压二极管509以及第一连接构件511和第二连接构件512并且覆盖荧光粉层510的至少一部分。
第一保护层513由硅树脂和Ⅲ族氮化物的复合物形成。
优选地，Ⅲ族氮化物可以包括BN和AlN中的至少一种。
在这种情况下，当BN用作Ⅲ族氮化物使得28重量％或更高的BN与硅树脂混合时，透射率小于3％，使得整个可见光谱带中的光可以被反射。
此外，当混合30重量％或更高的BN时，透射率小于2％，并且反射率为 98％或更高。
因此，第一保护层513通过向硅树脂添加Ⅲ族氮化物BN和AlN中的至少一种来形成。因此，当BN用作Ⅲ族氮化物时，向硅树脂添加至少30％的 BN。
第二保护层514形成在第一保护层513上。
在这种情况下，尽管在附图中示出了第二保护层514覆盖第一保护层513 的顶面的一部分，但是实施例不限于此。也就是说，第二保护层514可以形成为覆盖整个第一保护层513。
然而，第二保护层514形成在不与形成在第二保护层514下方的荧光粉层510重叠的区域。因此，防止干扰从荧光粉层510产生的光的传递。
因此，第二保护层514可以被配置成包围荧光粉层510的上部，使得第二保护层514可以不与荧光粉层510重叠。
第二保护层514的侧面具有相对于主表面的倾角。因此，在通过荧光粉层510产生的光中朝着荧光粉层510的侧面扩散的光向荧光粉层510的上方反射。
在这种情况下，第二保护层514使泄漏到反射从荧光粉层510侧面的光向荧光粉层510的上方反射并且保护第一连接构件511。
因此，第一连接构件511包括掩埋在第一保护层513中的第一部分以及掩埋在第二保护层514中的第二部分。
在这种情况下，第一连接构件511的第一部分形成在低于荧光粉层510 的顶面的高度的高度，并且第一连接构件511的第二部分形成在高于荧光粉层510的顶面的高度的高度。
换句话讲，第一连接构件511从荧光粉层510的表面向上突出。也就是说，第一连接构件511的最上部高于荧光粉层510的顶面。
第二保护层514可以通过向例如包含金属醇盐和有机(烷氧基)硅烷的硅树脂的溶胶-凝胶溶液中添加硬化剂和添加剂来形成。
添加剂可以包括TiO2、BaSo4、BN和Al2O3。因此，第二保护层514具有白色。在这种情况下，作为添加剂的BN或Al2O3在可靠性方面具有优势。因此，优选的是使用BN或Al2O3作为添加剂。
以溶胶-凝胶方案制造盖，然后硅树脂半固化以执行加盖过程。此后，硅树脂完全硬化使得可以形成第二保护层514。
可替代地，在硅树脂半硬化之后，溶胶-凝胶溶液滴在第一连接构件511 的第二部分上，然后，执行最终硬化，使得可以形成第二保护层514。
在这种情况下，以溶胶-凝胶方案形成第二保护层514使得可以调节模制盖的物理特性和热膨胀系数。
此外，第二保护层514的侧面形成为倾斜，使得可以额外地增强光的光通量并且可以提高每个波束角的△CCT。
图13示出了用于发光芯片的一般引线接合的工艺方案。
参见图13，引线接合过程包括如图13(a)所示的Q回路(Q-Loop)方案，如图13(b)所示的蜘蛛回路(spider loop)以及如图13(c)所示的普通反向回路(normal reverse loop)方案。
在这些方案中，Q回路方案被认为是在可靠性方面最稳定的方案。
然而，当应用Q回路方案时，突出到发光芯片上方的第一连接构件511 的一部分的高度约为160μm。
因此，为了掩埋第一保护层的突出部分，荧光粉层必须形成为具有与突出部分的高度对应的至少160μm的高度。
然而，随着荧光粉的高度增加，封装的体积增大，使得制造成本增加。此外，随着荧光粉的高度增加，光通量减小并且光提取性能降低。
因此，蜘蛛回路或普通反向回路方案主要用于降低荧光粉层的高度，使得第一连接构件的突出部分最小化。
然而，如上所述，当通过蜘蛛回路或普通反向回路方案执行引线接合时，存在引线弯折部分在高温下切断的较高的可能性，使得可靠性降低。此外，由于蜘蛛回路和普通反向回路方案的难度，制造不良率很高。
此外，即使当应用Q回路方案时，突出部分的一部分可以暴露到第一保护层之外。如果突出部分暴露，那么由于暴露而使可靠性在加速寿命可靠性环境中降低。
因此，根据实施例，在根据如上所述的方式应用Q回路方案时，荧光粉层的高度最小，因此，掩埋突出到荧光粉层上方的第一连接构件的部分的第二保护层额外地形成在第一保护层上。
图14是根据第二实施例的连接方法的放大视图。
参见图14，荧光粉层510形成在发光芯片508上以具有第一高度H1。
第一连接构件511形成在发光芯片508以具有第二高度H2。
在这种情况下，第一高度H1小于第二高度H2。例如，第一高度H1小于160μm。
根据如上所述的实施例，掩埋引线的附加结构形成在保护层上，使得在独创性地降低荧光粉层的高度时可以提高引线的可靠性。
图15是示出了根据实施例的发光芯片的详细构造的视图。
发光芯片108可以包括第二电极层1084、第一导电半导体层1081和第二导电半导体层1083以及活性层1082，但是实施例不限于此。
第二电极从1084可以包括欧姆层(未示出)、反射层(未示出)、耦接层 (未示出)和导电基板(未示出)。第二电极层1084可以是由Ti、Cr、Ni、 Al、Pt、Au、W、Mo以及掺杂的半导体基板中的至少一种形成的。
第一导电半导体层1081可以是由半导体化合物形成的，例如，III-V族或 II-VI族化合物半导体，并且掺有第一导电掺杂物。当第一导电半导体层112 是N型半导体层时，第一导电掺杂物可以是N型掺杂物，例如，Si、Ge、Sn、 Se或Te，但是实施例不限于此。第一导电半导体层1081可以是由GaN、InN、 AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs、GaP、 AlGaP、InGaP、AlInGaP和InP中的至少一种形成的。
活性层1082可以包括单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子线结构和量子点结构中的至少一种。活性层1082的阱层/阻挡层可以包括InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs(InGaAs)/AlGaAs 和GaP(InGaP)/AlGaP的至少一种，但是实施例不限于此。阱层可以是由具有低于阻挡层的能带隙的能带隙的材料形成的。
第二导电半导体层1083可以是由半导体化合物形成的，例如，III-V族或 II-VI族化合物半导体，并且掺有第二导电掺杂物。例如，第二导电半导体层 1083可以包括具有组成式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料。当第二导电半导体层1083为P型半导体层时，第二导电掺杂物可以是P型掺杂物，例如，Mg、Zn、Ca、Sr或Ba。
尽管在实施例中第一导电半导体层1081可以图示为N型半导体层并且第二导电半导体层1083可以图示为P型半导体层，但是实施例不限于此。此外，具有与第二导电半导体层1083的极性相反的极性的半导体层，例如，N型半导体层(未示出)可以形成在第二导电半导体层1083上。因此，发光结构可以具有N-P结结构、N-P-N结结构和P-N-P结结构之一。
图16示出了根据实施例的具有发光器件封装的前大灯。
前大灯单元可以包括：光源模块630，光学系统640和盖构件650，光源模块630包括基板610和发光器件封装620。
在这种情况下，光源模块630可以包括具有电极图案的基板610以及设置在基板610上的多个发光器件封装620。尽管在图16中描绘了三个发光器件封装620，但是实施例不限于此。
光源模块的基板610可以包括设置成与每个发光器件封装620对应的多个支撑部分660以及设置在彼此相邻的支撑部分660之间的连接部分670。因此，基板610可以是由互不相同的材料形成的，或者具有互不相同的功能。
在这种情况下，光源的基板610可以被制备成具有柔性特性。基板610 可以是由选自PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、硅(Si)、聚酰亚胺和环氧树脂中的至少一种制成的PCB(印刷电路板)基板，并且可以形成为薄膜型。
此外，光源模块的基板610可以通过选择性地且多次使用单层PCB、多层PCB、陶瓷基板、金属芯PCB或柔性PCB(FPCB)来形成。
在这种情况下，光源的基板610的整个区域可以是由同种材料形成。可替代地，基板610的整个区域的一部分可以是由不同材料形成的。
例如，基板610的支撑部分660和连接部分670可以是由同种材料形成的。例如，基板610的支撑部分660和连接部分670可以包括基座构件和设置在基座构件的至少一个表面上的导电图案。基座构件的材料可以包括具有柔性和绝缘性的膜，例如，聚酰亚胺或环氧树脂(例如，FR-4)。
基板610的支撑部分660和连接部分670可以是由互不相同的材料形成的。
作为一个实施例，基板610的支撑部分660是导体，并且基板610的连接部分670是绝缘体。
此外，基板610的支撑部分660可以是由不可弯曲的以支撑发光器件封装620的硬材料形成的，并且基板610的连接部分670可以是由柔性的软材料形成的，使得光源模块的基板610可以被制造成可适用于弯曲的目标对象。
反射涂层膜或反射涂层材料层可以形成在光源模块的基板610上使得从发光器件封装620产生的光可以朝着光学系统640反射。
在这种情况下，发射涂层膜或反射涂层材料层可以包括具有高反射率的金属或金属氧化物，例如，Al、Ag、Au或TiO2。
可替代地，光源模块的基板610可以设置有多个散热针脚，用于发散从发光器件封装620产生的热量。
例如，尽管多个散热针脚可以设置在包括支撑部分660和连接部分670 的整个区域中，但是散热针脚可以仅设置在基板610的支撑部分660中，用于支撑发光器件封装620。
此外，光源模块的基板610可以相对于参考线以预定角度倾斜。根据实施例，由于基板610是柔性的，所以可以形成至少两个发光器件封装，使得基板的附连表面的法线与参考线之间的角度互不相同。因此，在结构上容易将光源模块安装在车辆的弯曲表面上。此外，可以发出光学上均匀的光。
根据实施例，保护层由硅树脂、BN和AlN的至少一种Ⅲ族氮化物的复合物形成，使得可以改善光提取效率、散热性能和放电电阻。
根据如上所述的实施例，掩埋引线的附加结构形成在保护层上，使得在独创性地降低荧光粉层的高度时可以提高引线的可靠性。
尽管参照多个说明性实施例描述了这些实施例，但是应当理解，本领域的技术人员可以在本公开的原理的精神和范围内做出多个其他的修改和实施例。

Claims (15)

1.一种发光器件封装，包括：
封装本体；
所述封装本体上的电路图案；
所述电路图案上的发光芯片；
连接构件，使所述发光芯片连接到所述电路图案；
所述发光芯片上的荧光粉层；
第一保护层，设置在所述封装本体上以掩埋所述电路图案、所述发光芯片和所述连接构件，并且所述第一保护层包括Ⅲ族氮化物；以及
所述第一保护层上的第二保护层，
其中，所述连接构件包括从所述荧光粉层向上突出的第一部分以及除所述第一部分之外的第二部分，以及
其中，所述连接构件的第二部分被掩埋在所述第一保护层中，并且所述连接构件的第一部分被掩埋在所述第二保护层中。
2.根据权利要求1所述的发光器件封装，其中，所述Ⅲ族氮化物包括氮化硼和氮化铝中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的发光器件封装，其中，所述第一保护层包括硅树脂与Ⅲ族氮化物氮化硼的复合物并且具有白色。
4.根据权利要求3所述的发光器件封装，其中，至少30重量％的氮化硼添加到所述第一保护层的硅树脂中。
5.根据权利要求3所述的发光器件封装，其中，所述第一保护层具有至少98％的反射率。
6.根据权利要求1所述的发光器件封装，其中，所述第一保护层的顶面在相同平面上与所述荧光粉层的顶面对齐。
7.根据权利要求1所述的发光器件封装，其中，所述荧光粉层具有小于160μm的高度。
8.根据权利要求1所述的发光器件封装，其中，所述第二保护层的侧面以预定的倾角相对于所述第二保护层的主表面倾斜。
9.根据权利要求1所述的发光器件封装，其中，所述第二保护层的底面不与所述荧光粉层的顶面接触。
10.根据权利要求1所述的发光器件封装，其中，所述第二保护层包括硅树脂以及添加到硅树脂中的以下添加剂中的至少一种：TiO2、BaSo4、BN和Al2O3。
11.一种发光器件封装，包括：
封装本体；
所述封装本体上的电路图案；
所述电路图案上的发光芯片；
连接构件，使所述发光芯片连接到所述电路图案；
所述发光芯片上的荧光粉层；
第一保护层，设置在所述封装本体上以掩埋所述电路图案和所述发光芯片；
所述第一保护层上的第二保护层，
其中，所述连接构件包括从所述荧光粉层向上突出的第一部分以及除所述第一部分之外的第二部分，并且
其中，所述连接构件的第二部分被掩埋在所述第一保护层中，并且
所述连接构件的第一部分被掩埋在所述第二保护层中。
12.根据权利要求11所述的发光器件封装，
其中所述第一保护层由包括硅树脂以及Ⅲ族氮化物氮化硼和氮化铝(AlN)中的至少一种的复合物形成。
13.根据权利要求12所述的发光器件封装，其中，所述第一保护层包括作为Ⅲ族氮化物添加的氮化硼，并且
至少30重量％的氮化硼添加到所述硅树脂中。
14.根据权利要求11所述的发光器件封装，其中，所述第一保护层的顶面在相同平面上与所述荧光粉层的顶面对齐。
15.根据权利要求11所述的发光器件封装，
所述第二保护层的侧面以预定的倾角相对于所述第二保护层的主表面倾斜，并且
所述第二保护层的底面不与所述荧光粉层的顶面接触。
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