CN110462852A - 使用电铸模板印刷的led封装 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造发光器件的方法，包括：提供封装体，该封装体包括：（i）限定腔体的反射器杯和（ii）设置在腔体的底面的多个金属焊盘；执行储存件模板印刷以在金属焊盘中的每一个上沉积相应的焊料图案，使用放置在反射器杯上的3D电铸模板来执行储存件模板印刷，3D电铸模板包括被配置为接合反射器杯的一个或多个侧壁的唇缘，以及远离唇缘延伸并延伸进入腔体的储存件；将LED管芯放置在形成于金属焊盘上的焊料图案上，并执行回流焊接以将LED管芯附接到金属焊盘。

Description

使用电铸模板印刷的LED封装
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年12月30日提交的第62/440930号美国临时专利申请、2017年3月20日提交的第17161845.7号欧洲专利申请和2017年12月21日提交的第15/851401号美国非临时专利申请的权益，这些专利申请通过引用结合于此，如同在此完整阐述一样。
技术领域
本公开总体上涉及发光二极管（LED），并且更具体地，涉及使用电铸模板印刷的LED封装。
背景技术
发光二极管（“LED”）常常在各种应用中用作光源。LED的主要功能部分可以是半导体芯片，其包括两个相反导电类型（p型和n型）的注入层，以及用于辐射复合的发光有源层，载流子注入发生在该发光有源层中。半导体芯片通常被放置在一个封装中，该封装除了提供对振动、机械冲击和过热的保护之外，还在LED芯片和外部世界之间提供电连接。就基于LED的发光器件的可靠运行而言，由LED封装提供的对振动、机械冲击和过热的保护是必不可少的。
发明内容
根据本公开的一些方面，公开了一种用于制造发光器件的方法，包括：提供封装体，该封装体包括：（I）限定腔体的反射器杯和（ii）设置在腔体的底面的多个金属焊盘；执行储存件（reservoir）模板印刷以在金属焊盘中的每一个上沉积相应的焊料图案，使用放置在反射器杯上的3D电铸模板来执行储存件模板印刷，3D电铸模板包括被配置为接合反射器杯的一个或多个侧壁的唇缘，以及远离唇缘延伸并延伸进入腔体的储存件；将LED管芯放置在形成于金属焊盘上的焊料图案上，并执行回流焊接以将LED管芯附接到金属焊盘。
附图说明
以下描述的附图仅用于说明目的。附图不旨在限制本公开的范围。图中示出的相同附图标记表示各种实施例中的相同的部分。
图1A是根据本公开的一些方面的LED封装体的示例的自顶向下的透视图；
图1B是根据本公开的一些方面的作为图1A的LED封装体的一部分的金属基底的示例的自顶向下的透视图；
图2A是根据本公开的一些方面的图1A的LED封装体的截面侧视图；
图2B是根据本公开的一些方面的图1A的LED封装体的自顶向下的视图；
图3A是根据本公开的一些方面的3D电铸模板的示例的截面侧视图；
图3B是根据本公开的一些方面的图3A的3D电铸模板的自顶向下的视图；
图4是根据本公开的一些方面的用于制造发光器件的过程的示例的流程图；
图5是图示根据本公开的一些方面的执行图4的过程中的一步骤的示意图；
图6是图示根据本公开的一些方面的执行图4的过程中的另一步骤的示意图；
图7是图示根据本公开的一些方面的执行图4的过程中的又一步骤的示意图；
图8是图示根据本公开的一些方面的执行图4的过程中的又一步骤的示意图；
图9A是根据本公开的一些方面的作为执行图4的过程的结果而产生的发光器件的截面侧视图；和
图9B是根据本公开的一些方面的图9A的发光器件的自顶向下的视图。
具体实施方式
根据本公开的一些方面，公开了一种适合用于机动车照明应用的改进的LED封装。LED封装可以包括小尺寸反射器杯和用金锡焊料附接到封装的接触部的LED管芯。反射器杯可以具有至多比LED管芯的覆盖面积大30%的开口，这可以允许LED封装适配在受限空间中，诸如见于机动车前灯内部的空间。金锡焊料的使用可以进一步使LED封装适合用于机动车应用，因为金锡焊料通常具有高熔点，这可以防止其在暴露于机动车前灯内通常存在的热条件时熔化。
根据本公开的一些方面，公开了一种用于制造改进的LED封装的方法，其中使用三维（3D）电铸模板来沉积金锡焊料。当使用3D电铸模板时，3D电铸模板的储存件可以插入反射器杯内部并用焊膏填充。然后，焊膏可以被驱动穿过3D电铸模板底部的孔，以将相应的焊料图案沉积到暴露在反射器杯的内部底面上的多个金属焊盘中的每一个上。在一些方面中，当使用金锡焊料时，为了防止焊料图案之间的桥接，使用3D电铸模板可能是必要的。
当用于形成一个焊料图案的焊膏流入另一个焊料图案以产生短路时，两个焊料图案之间可能发生桥接。上述3D电铸模板的使用可以确保金锡焊膏能够以足够的量和足够的精度沉积，以防止桥接。此外，上述3D电铸模板的使用可能优于将金锡焊膏直接分配到改进的LED封装的反射器杯内，因为当使用直接分配时，金锡焊膏的物理性质会使其易于桥接。
根据本公开的一些方面，公开了一种发光器件，包括：反射器杯，其耦合到基底以限定腔体，基底包括暴露在腔体的底面上的多个金属焊盘，并且基底还包括布置在基底周边周围并设置在反射器杯的一个或多个侧壁内的多个突起；以及设置在腔体的底面上的LED管芯，该LED管芯使用金锡焊料耦合到金属焊盘，该LED管芯的覆盖面积至多比腔体顶部开口的面积小30%。
下文将参考附图更全面地描述LED封装的示例及其制造方法。这些示例不是相互排斥的，并且见于一个示例中的特征可以与见于一个或多个其他示例中的特征相组合，以实现附加的实施方式。因此，将理解的是，附图中示出的示例仅是为了说明的目的而提供的，并且它们不旨在以任何方式限制本公开。贯穿全文，相同的数字指代相同的元件。
将理解的是，尽管术语第一、第二等可以在本文中用于描述各种元件，但是这些元件不应该受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件相区分。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。如在本文中使用的，术语“和/或”包括相关联的列出项中的一个或多个的任何以及所有组合。
将理解的是，当诸如层、区域或衬底的元件被称为“在另一个元件上”或“延伸到另一个元件上”时，它可以直接在另一个元件上或直接延伸到另一个元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在另一个元件上”或“直接延伸到另一个元件上”时，不存在中间元件。还将理解的是，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，不存在中间元件。将理解的是，除了附图中描绘的任何取向之外，这些术语旨在涵盖元件的不同取向。
在本文中可以使用诸如“下”或“上”或者“上方”或“下方”或者“横向”或“纵向”的相对术语来描述图中所图示的一个元件、层或区域与另一个元件、层或区域的关系。将理解的是，除了图中所描绘的方向之外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。
图1A是根据本公开的一些方面的发光二极管（LED）封装体100的示例的透视图。如图所示，LED封装体100可以包括模制在金属基底120上的反射器杯110。在一些实施方式中，反射器杯110可以由环氧树脂模塑化合物（EMC）形成。附加地或替代地，在一些实施方式中，反射器杯110可以由反射性有机硅模塑化合物（SMC）形成，因为SMC能够承受更高的处理温度，并且比EMC更具反射性。尽管在本示例中，反射器杯110要么由SMC形成要么由EMC形成，但是使用另一材料的替代实施方式是可能的。因此，本公开不限于用于形成反射器杯110的任何特定材料。
如图1A中图示的，反射器杯110可以包括一个或多个侧壁111，侧壁111被布置成限定腔体112。腔体112可以具有顶部开口113（由虚线矩形表示）和至少部分由基底120限定的底面。此外，反射器杯110可以包括跨腔体112底部延伸的桥接构件115。在一些实施方式中，桥接构件115可以由介电材料形成，并且设置在基底120的金属焊盘123和124之间，以使金属焊盘123和124彼此电绝缘。金属焊盘123和124中的每一个可以至少部分暴露在反射器杯110的腔体112的内部底面上，使得可以在金属焊盘123和124与随后插入反射器杯110的LED管芯的电极之间形成电连接。
图1B是根据本公开的一些方面的基底120的自顶向下的透视图。如所图示的，基底120可以包括部分121和部分122。部分121可以包括金属焊盘123和布置在金属焊盘123的外边缘126上的多个突起125。部分122可以包括金属焊盘124和布置在金属焊盘124的外边缘126上的另外的多个突起125。在一些实施方式中，突起125可以伸出外边缘126，如图所示。当反射器杯110被模制在基底120上时，突起125可以被用于制造反射器杯110的模塑化合物吞没，从而确保模塑化合物在基底120上的牢固抓握。此外，如图1A中图示的，突起125的外表面127可以暴露在反射器杯110的侧壁111上。
图2A是根据本公开的一些方面的LED封装体100的截面侧视图，而图2B是根据本公开的一些方面的LED封装体100的自顶向下的视图。如图2A-B所图示的，反射器杯110的腔体112可以具有梯形截面。腔体112的底面可以具有宽度A1和长度A2，并且腔体112的顶部开口113可以具有宽度A3和长度A4。此外，在一些实施方式中，腔体112可以具有4 mm或更小的深度A5。
在本示例中，反射器杯110的腔体112具有梯形截面。然而，腔体112具有矩形截面的替代实施方式是可能的。尽管在本示例中，腔体112的底面的宽度A1小于腔体112的顶部开口113的宽度A3，但是腔体112的底面的宽度A1大于或等于腔体112的顶部开口113的顶部的宽度A3是可能的。此外，尽管在本示例中，腔体112的底面的长度A2小于腔体112的顶部开口113的长度A4，但是腔体112的底面的长度A2大于或等于腔体112的顶部开口113的长度A4是可能的。简而言之，本公开不限于反射器杯110的腔体112的尺寸和/或形状的任何特定集合。
图3A是可以用于在金属焊盘123和124上印刷焊料图案的3D电铸模板310的截面侧视图。3D电铸模板310可以包括唇缘311和储存件312。储存件312可以包括形成在储存件312的底面上的第一多个孔315和第二多个孔316。如下文进一步讨论的，孔315和316可以用于将焊料从储存件312释放到金属焊盘123和124上。在这一方面，孔315可以形成在储存件312的底面上的对应于金属焊盘123的第一位置。类似地，孔316可以形成在储存件312的底面上的对应于金属焊盘124的第二位置。根据本公开的一些方面，只有当3D电铸模板310插入反射器杯110中时，储存件312的底面上的位置位于金属焊盘的正上方时，该位置才对应于设置在反射器杯110的内部底面上的金属焊盘。
3D电铸模板310可以由镍和/或任何其他合适材料形成，其具有光滑的侧壁、足够的模板分辨率和足够的焊膏释放从而允许添加焊膏沉积。在一些实施方式中，3D电铸模板310的储存件312可以从心轴（mandrel）生长，心轴已经被加工成匹配反射器杯110的腔体112的形状。因此，储存件312可以具有与腔体112的形状匹配的形状。根据本公开的一些方面，当储存件312的形状允许储存件312以使得第一多个孔315被设置在金属焊盘123正上方而第二多个孔316被设置在金属焊盘124正上方的方式插入腔体112中时，储存件312的形状被称为匹配腔体112的形状。附加地或替代地，尽管未在图3A-B中示出，但是在一些实施方式中，储存件312的底面可以具有与反射器杯110的底面的形状匹配的浮雕（relief）。
尽管图3A将储存件312描绘为具有梯形截面，但是将理解，储存件312可以具有任何合适的形状。如图3A-B所图示的，储存件312的底面可以具有宽度B1和长度B2。此外，储存件312的顶部开口313（由虚线矩形表示）可以具有宽度B3和长度B4。在本示例中，储存件312的顶部开口313的宽度B3大于储存件312的底面的宽度B1。然而，储存件312的底面的宽度B1大于或等于储存件312的顶部开口313的宽度B3的替代实施方式是可能的。此外，在本示例中，储存件312的顶部开口313的长度B4大于储存件312的底面的长度B2。然而，储存件312的底面的长度B2大于或等于储存件312的顶部开口313的长度B4的替代实施方式是可能的。简言之，本公开不限于3D电铸模板310的储存件312的尺寸和/或形状的任何集合。
尽管在图2A-B和图3A-B的示例中，3D电铸模板310的储存件312具有与反射器杯110的腔体112的形状共形的形状，但是提供这种描绘仅仅是为了说明目的。如可以容易理解的储存件312具有不与腔体112的形状共形的形状的替代实施方式是可能的。例如，腔体112仍然具有梯形截面，而储存件312具有U形截面的替代实施方式是可能的。
根据图2A-B和3A-B的示例，反射器杯110的腔体112的深度A5等于3D电铸模板310的储存件312的深度B5。然而，储存件312的深度B5小于腔体112的深度A5的替代实施方式是可能的。在这样的实例中，当储存件312插入腔体112时，储存件312的底面可以位于腔体112的底面上方，而不与腔体112的底面直接接触。此外，在一些实施方式中，储存件312的长度B5可以略大于腔体112的长度A5。简言之，本公开不限于反射器杯110的腔体112的深度A5和3D电铸模板310的储存件312的深度B5之间的任何特定关系。
图4是根据本公开的一些方面的通过使用LED封装体100和3D电铸模板310来制造发光器件的过程400的示例的流程图。
在步骤410，通过在基底120上模制反射器杯110来形成LED封装体100。如上文所指出的，当反射器杯110模制在基底120上时，突起125可以变得被用于形成反射器杯110的模塑化合物至少部分地吞没，从而加强反射器杯110和基底120之间的连接。此外，当反射器杯110模制在基底120上时，桥接构件115可以形成在金属焊盘123和124之间。如上所述，桥接构件115可以帮助金属焊盘123和124彼此电绝缘。
在步骤420，3D电铸模板310被插入反射器杯110的腔体112中。当3D电铸模板310被插入反射器杯110的腔体112中时，3D电铸模板310的储存件312可以位于反射器杯110的腔体112内，同时3D电铸模板310的唇缘311接合反射器杯110的侧壁111的顶面。图5是示出了具有插入反射器杯110的腔体112中的3D电铸模板310的LED封装体100的图。在该示例中，当3D电铸模板310被插入腔体112时，储存件312的底面与腔体112的底面达成接触。然而，储存件312的底面不与腔体112的底面达成接触的替代实施方式是可能的。在这样的实例中，储存件312的底面可以悬挂在腔体112的底面上方。
此外，尽管在本示例中，3D电铸模板310的储存件312的形状与反射器杯110的腔体112的形状共形，但是3D电铸模板310的储存件312的形状与反射器杯110的腔体112的形状非共形的替代实施方式是可能的。例如，在一些实施方式中，储存件312可以具有U形截面。在这样的实例中，当3D电铸模板310插入反射器杯110中时，储存件312的侧壁的底部部分可以与腔体112的侧壁达成接触，而储存件312的侧壁的顶部部分保持与腔体112的侧壁分离。
在步骤430，3D电铸模板310的储存件312填充有焊膏。图6是示出填充焊膏610后的3D电铸模板310的图。尽管在预设示例中，在步骤430，3D电铸模板310的储存件312完全填充有焊膏610，但是3D电铸模板310的储存件312仅部分填充有焊膏610的替代实施方式是可能的。在一些实施方式中，焊膏610可以包括金锡焊膏，因为它具有高熔点、非蠕变性、高拉伸应力、导热性和导电性。然而，替代地使用任何其他合适类型的焊膏的替代实施方式是可能的。
在步骤440，3D电铸模板310的储存件312中的焊膏610中的至少一些被驱动穿过存在于储存件312底部上的孔315和316。如图7所图示的，通过用刮板710在焊膏610上施加压力，可以驱动焊膏610中的至少一些穿过孔315和316。尽管在本示例中，刮板被用于驱动焊膏610中的至少一些穿过储存件312的孔315和316，但是替代地使用另一种技术的替代实施方式是可能的。简言之，本公开不限于用于驱动焊膏610穿过储存件312的孔315和316的任何特定技术。
在步骤450，从LED封装体100移除3D电铸模板310。如图8所图示的，当3D电铸模板310被移除时，焊料图案810和820被留在金属焊盘123和124上。更具体地，焊料图案810可以形成在金属焊盘123上，并且焊料图案820可以形成在金属焊盘124上，如图所示。焊料图案810和820中的每一个可以包括点或其他形状的阵列。附加地，在一些实施方式中，焊料层830和840可以设置在基底120的部分121和122的底面上。因为基底120由金属形成，所以焊料层830可以电连接到金属焊盘123，并且焊料层840可以电连接到金属焊盘124。可以容易地理解，焊料层830和840可以用于将要设置在封装体100中的LED管芯连接到各种电子电路。
在步骤460，LED管芯被放在焊料图案810和820上，并通过使用焊料回流来附接到金属焊盘123和124。更具体地，如图9A-B中图示的，LED管芯910可以被放在金属焊盘123和124上，使得LED管芯910的接触焊盘（未示出）中的每一个靠在焊料图案810和820中不同的一个上。在一些实施方式中，LED管芯可以包括夹在第一导电层和第二导电层之间的有源发光层。第一导电层和第二导电层可以耦合到LED管芯的不同接触焊盘。此外，例如，第一导电层、第二导电层和有源层可以由任何合适的材料形成，诸如例如GaAs材料或GaN材料。在本示例中，LED管芯910以倒装芯片配置来布置。然而，LED管芯910以另一种配置来布置的替代实施方式是可能的。简言之，本公开不限于安装在反射器杯110的腔体112内的任何特定类型的LED管芯。
如图9A-B中图示的，LED管芯910可以具有宽度C1和长度C2。LED管芯910的底（或顶）面的面积可以被称为LED管芯910的覆盖面积，并且它可以等于宽度C1和长度C2的乘积。在一些实施方式中，腔体112的顶部开口113的面积可以比LED管芯910的覆盖面积大30%或更少。例如，腔体112的顶部开口113的面积可以比LED管芯910的覆盖面积大20%或更少、10%或更少或者5%或更少。相比之下，常规反射器杯中的腔体开口比安装在常规反射器杯中的LED管芯的覆盖面积大大约80%。
图1A-9B仅作为示例而被提供。尽管在上述示例中，3D电铸模板310仅包括一个储存件，但是本领域普通技术人员将容易理解，3D电铸模板310包括多个彼此隔开的储存件的替代实施方式是可能的。在这样的实例中，3D电铸模板310可以用于同时在多个LED封装体中印刷焊料图案。更具体地，3D电铸模板310可以放置在多个整体封装体上，使得每个储存件插入封装体中的不同的一个封装体中。接下来，焊膏可以被设置在每个储存件中，并用于在封装体中的每一个中形成焊料图案。接下来，可以通过使用焊料图案来在每个封装体中安装相应的LED管芯，其中焊料图案是使用3D电铸模板310印刷的。最后，在相应的LED管芯安装在每个封装体中之后，可以通过使用锯和/或任何其他合适的切割装置来将封装体彼此分离。
虽然本文公开的概念中的一些是在机动车照明的背景下呈现的，但是应当理解，上述LED封装可以在任何背景中采用。例如，LED封装可以用于室内照明系统、街道照明系统、舞台照明系统、装饰照明系统和温室照明系统。关于这些附图讨论的元件中的至少一些元件可以以不同的顺序排列、组合和/或完全省略。将理解，本文描述的示例的提供以及措辞为“诸如”、“例如”、“包括”、“在一些方面”、“在一些实施方式中”的分句不应被解释为将所公开的主题限制于特定示例。
已经详细描述了本发明，本领域技术人员将意识到，给定本公开，在不脱离本文描述的发明概念的精神的情况下，可以对本发明进行修改。因此，并不旨在将本发明的范围限制于图示和描述的特定实施例。

Claims (20)

1.一种制造发光器件的方法，包括：
提供封装体，所述封装体包括：（I）限定腔体的反射器杯和（ii）设置在所述腔体的底面的多个金属焊盘；
执行储存件模板印刷以在所述金属焊盘中的每一个上沉积相应的焊料图案，使用放置在所述反射器杯上的3D电铸模板来执行所述储存件模板印刷，所述3D电铸模板包括被配置为接合所述反射器杯的一个或多个侧壁的唇缘，以及远离所述唇缘延伸并延伸进入所述腔体的储存件；和
将LED管芯放置在形成于所述金属焊盘上的所述焊料图案上，并执行回流焊接以将所述LED管芯附接到所述金属焊盘。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述储存件包括第一组孔和第二组孔，所述第一组孔形成在所述储存件的底面中的第一位置处，并且所述第二组孔形成在所述储存件的底面中的第二位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述反射器杯包括反射性有机硅模塑化合物（SMC）。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述腔体具有4 mm或更小的深度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述腔体包括顶部开口，所述顶部开口比所述LED管芯的覆盖面积大30%或更少。
6.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述储存件模板印刷包括：
将3D电铸模板的储存件放置到所述腔体中；
用焊膏填充所述3D电铸模板的所述储存件；和
将所述焊膏通过形成在所述储存件底面上的一个或多个孔推出。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述焊膏包括金。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括通过使用与所述腔体的形状匹配的心轴来形成所述3D电铸模板。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属焊盘的顶面位于所述腔体的底面的中心部分。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述3D电铸模板至少部分由镍形成。
11.一种发光器件，包括：
反射器杯，其耦合到基底以限定腔体，所述基底包括暴露在所述腔体的底面上的多个金属焊盘，并且所述基底还包括布置在所述基底的周边周围并设置在所述反射器杯的一个或多个侧壁内的多个突起；和
设置在所述腔体的所述底面上的LED管芯，所述LED管芯使用金锡焊料耦合到所述金属焊盘，所述LED管芯的覆盖面积至多比所述腔体的顶部开口的面积小30%。
12.根据权利要求11所述的发光器件，其中所述LED管芯设置在所述反射器杯的中心部分。
13.根据权利要求11所述的发光器件，其中所述反射器杯包括反射性有机硅模塑化合物（SMC）。
14.根据权利要求11所述的发光器件，其中所述腔体具有0.4 mm或更小的深度。
15.根据权利要求11所述的发光器件，其中所述反射器杯还包括设置在所述金属焊盘之间的桥接构件。
16.根据权利要求11所述的发光器件，其中所述金属焊盘中的每一个包括至少部分暴露在所述腔体内部的顶面。
17.根据权利要求11所述的发光器件，其中所述基底包括第一金属部分和第二金属部分，所述第一金属部分包括所述多个金属焊盘中的第一个，所述第二金属部分包括所述多个金属焊盘中的第二个，所述第一部分与所述第二部分电绝缘。
18.根据权利要求11所述的发光器件，其中所述反射器杯由环氧树脂模塑化合物（EMC）形成。
19.根据权利要求11所述的发光器件，其中所述腔体具有梯形截面。
20.根据权利要求11所述的发光器件，其中，所述LED管芯以倒装芯片配置来布置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102700275A (zh) * 2012-05-25 2012-10-03 北京时代民芯科技有限公司 一种带腔体器件焊膏印刷的方法
CN104723707A (zh) * 2015-03-24 2015-06-24 深圳市瑞丰光电子股份有限公司 一种钢网印刷工艺及模具
US20160300988A1 (en) * 2013-11-21 2016-10-13 Lumens Co., Ltd. Light emitting device package, backlight unit, illumination apparatus, and method of manufacturing light emitting device package

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001177228A (ja) * 1999-12-17 2001-06-29 Suzuka Fuji Xerox Co Ltd 電子部品局部ハンダ印刷装置
US6722275B2 (en) * 2001-09-28 2004-04-20 Photo Stencil, Llc Reservoir stencil with relief areas and method of using
JP4281363B2 (ja) * 2003-01-20 2009-06-17 パナソニック電工株式会社 配線板及び発光装置
NL1028790C2 (nl) * 2005-04-18 2006-10-20 Stork Veco Bv Werkwijze voor het elektroformeren van een stencil, alsmede een dergelijk stencil.
US7749883B2 (en) * 2007-09-20 2010-07-06 Fry's Metals, Inc. Electroformed stencils for solar cell front side metallization
JP5989982B2 (ja) * 2011-09-29 2016-09-07 スタンレー電気株式会社 光偏向器
KR101443870B1 (ko) * 2014-03-05 2014-09-23 주식회사 루멘스 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102700275A (zh) * 2012-05-25 2012-10-03 北京时代民芯科技有限公司 一种带腔体器件焊膏印刷的方法
US20160300988A1 (en) * 2013-11-21 2016-10-13 Lumens Co., Ltd. Light emitting device package, backlight unit, illumination apparatus, and method of manufacturing light emitting device package
CN104723707A (zh) * 2015-03-24 2015-06-24 深圳市瑞丰光电子股份有限公司 一种钢网印刷工艺及模具

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