JP2022162976A - 発光ダイオードパッケージ構造およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】発光ダイオードパッケージ構造およびその製造方法を提供する。【解決手段】発光ダイオードパッケージ構造は、基板と、発光チップと、色変換パッケージと、透明パッケージとを含む。色変換パッケージは、基板上に配置された発光チップの全発光面を覆う。色変換パッケージは、その中に複数の色変換粒子が混合されており、色変換粒子の一部は、色変換パッケージの側面の少なくとも１つから露出している。透明パッケージは、その中に色変換粒子が混在していない。透明パッケージは、色変換パッケージの側面の各々に接続され、側面のいずれか１つから露出する色変換粒子を覆っている。【選択図】図２

Description

本発明は、発光ダイオードパッケージ構造及びその製造方法に関し、より詳細には、高温及び高湿の環境下で適用可能な発光ダイオードパッケージ構造及びその製造方法に関するものである。
従来の発光ダイオードパッケージ構造は、主に、基板、発光チップ、およびパッケージを含む。発光チップは基板上に配置され、パッケージに蛍光体が混合される。パッケージは発光チップを覆い、発光チップが発した光はパッケージを通過した後、白色光に変換される。このような従来の発光ダイオードパッケージ構造を高温高湿の環境下に配置すると、パッケージのいずれの側面から露出している蛍光体は環境による影響を受けやすく、特性が変化して黒色物質となり、発光効果に影響を与える。
本発明は、上記技術的不備、即ち、従来の発光ダイオードパッケージ構造は、外部の液体又は水蒸気と接触すると、従来の発光ダイオードパッケージ構造のパッケージの切断面に黒点が発生しやすいという従来の発光ダイオードパッケージ構造の上記課題に対して、発光ダイオードパッケージ構造及びその製造方法を提供する。
上記の技術的課題を解決するために、本発明による１つの実施形態では、次のような発光ダイオードパッケージ構造の製造方法を提供する。本製造方法では、固定ステップ、色変換パッケージ構造形成ステップ、除去ステップ、透明パッケージ構造形成ステップ、及び切断ステップを含む。固定ステップは、複数の発光チップを基板上に個別に固定することにより実施される。色変換パッケージ構造形成ステップは、基板上に色変換パッケージ構造を形成することによって実施される。発光チップの各々は、複数の発光面を有し、色変換パッケージ構造は、発光チップの各々の発光面を全て覆う。色変換パッケージ構造は、その中に少なくとも１種類の色変換粒子が混合されており、各発光チップが発する光線は、色変換パッケージ構造を通って変換された後、白色光となる。除去ステップは、色変換パッケージ構造を複数の色変換パッケージに切断色変換パッケージ構造の一部分を除去することにより実施され、これにより、色変換パッケージ構造は複数の色変換パッケージに切断され、色変換パッケージの各々は発光チップの少なくとも１つを覆っている。色変換パッケージの各々は、上面及び４つの側面を有し、上面のエッジは、４つの側面に接続されている。側面の各々は切断面であり、色変換粒子の一部は側面の少なくとも１つから露出している。透明パッケージ構造形成ステップは、基板上に透明パッケージ構造を形成することにより実施される。透明パッケージ構造は、各色変換パッケージの上面及び各側面に接続され、透明パッケージ構造は、その中に色変換粒子が混在していない。切断ステップは、透明パッケージ構造及び基板を切断して、複数の発光ダイオードパッケージ構造に形成することによって実施される。発光ダイオードパッケージ構造の各々は、基板の一部分と、少なくとも１つの発光チップと、１つの色変換パッケージと、透明パッケージ構造の一部分によって形成された透明パッケージとを含み、透明パッケージの各々は、それに接続された色変換パッケージの外周を覆い、いずれかの側面から露出する色変換粒子は、いずれかの透明パッケージで覆われている。
別の実施形態において、本発明は、次のような発光ダイオードパッケージ構造を提供する。発光ダイオードパッケージ構造は、基板、少なくとも１つの発光チップ、色変換パッケージ、及び透明パッケージを含む。少なくとも１つの発光チップは、基板に固定されている。色変換パッケージは、基板上に配置される。色変換パッケージは、少なくとも一つの発光チップの複数の発光面の全てを覆い、色変換パッケージに少なくとも一種類の色変換粒子が混合される。少なくとも一つの発光チップが発光する光線は、色変換パッケージを通して変換された後、白色光となる。色変換パッケージは、上面及び４つの側面を有し、上面のエッジが４つの側面に接続されている。側面の各々は切断面であり、色変換粒子の一部は側面の少なくとも１つから露出している。透明パッケージは、基板に配置されている。透明パッケージ構造には色変換粒子が混在しておらず、透明パッケージは色変換パッケージの外周を覆い、側面のいずれか１つから露出した色変換粒子は、透明パッケージによって覆われる。
したがって、本発明によって提供される発光ダイオードパッケージ構造及びその製造方法では、透明パッケージの設計により、特に発光ダイオードパッケージ構造が高温高湿を有する周囲環境に配置される場合、色変換パッケージから露出する色変換粒子が容易に劣化することがない。
発明の特徴及び技術内容がより一層分かるように、以下本発明に関する詳細な説明と添付図面を参照する。しかし、提供される添付図面は参考と説明のために提供するものに過ぎず、本発明の特許請求の範囲を制限するためのものではない。
本発明に係る発光ダイオードパッケージ構造を示す模式図である。 本発明に係る発光ダイオードパッケージ構造を示す模式的断面図である。 本発明に係る発光ダイオードパッケージ構造の基板、発光チップ、及び色変換パッケージを示す模式的な断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る発光ダイオードパッケージを示す断面側面図である。 本発明の第３の実施形態に係る発光ダイオードパッケージを示す断面側面図である。 本発明の第４の実施形態に係る発光ダイオードパッケージを示す断面側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る発光ダイオードパッケージ構造の製造方法を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る発光ダイオードパッケージ構造の製造方法のフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る発光ダイオードパッケージ構造の製造方法のフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る発光ダイオードパッケージ構造の製造方法のフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る発光ダイオードパッケージ構造の製造方法のフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る発光ダイオードパッケージ構造の製造方法の切断ステップの前に製造された部品の模式的な部分断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る発光ダイオードパッケージ構造の製造方法を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る発光ダイオードパッケージ構造の製造方法の切断ステップの前に製造された部品の模式的な部分断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る発光ダイオードパッケージ構造の製造方法によって製造された発光ダイオードパッケージ構造の模式図である。 本発明の他の実施形態による発光ダイオードパッケージ構造を示す概略図である。
以下の説明において、特定の図面または特定の図面に示されるように参照されたいと述べる場合、それは、後続の説明で説明される関連内容の大部分がその特定の図面に現れることを強調するためだけであり、後続の説明を前記特定の図面への参照のみに制限するものではない。
図１～図３を参照すると、図１は本発明による発光ダイオードパッケージ構造１００を示す模式図、図２は本発明による発光ダイオードパッケージ構造１００を示す概略断面図、図３は本発明による発光ダイオードパッケージ構造１００の基板１、発光チップ２及び色変換パッケージ３の概略断面図である。本発明は、基板１、発光チップ２、色変換パッケージ３、及び透明パッケージ４を含む発光ダイオードパッケージ構造１００を提供する。発光チップ２は、基板１に固定されている。基板１は、例えば、ビスマレイミド・トリアジン樹脂基板、ガラス繊維基板（例えば、ＦＲ４）、複合基板（例えば、ＣＥＭ）、セラミック基板、又は樹脂金属複合基板（例えば、ＥＭＣ／ＳＭＣ）であってよいが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の一実施形態において、発光ダイオードパッケージ構造１００の高さＨは、０．３ｍｍ～０．８ｍｍの範囲内にあり、発光ダイオードパッケージ構造１００の幅Ｗは、０．３ｍｍ～１．６ｍｍの範囲内にあり、発光ダイオードパッケージ構造１００の長さＤは０．３ｍｍ～１．６ｍｍの範囲内にある。より具体的には、本発明の発光ダイオードパッケージ構造１００は、特に小型ＬＥＤに適用可能である。
発光チップ２は、上面発光面２１と４つの側面発光面２２とを有し、発光チップ２が発光する光線は、上面発光面２１と４つの側面発光面２２とを介して発光チップ２の外に出射される。発光チップ２は複数のピン構造２Ａを含み、基板１は複数の電気接続構造１Ａを含み、発光チップ２のピン構造２Ａは半田構造Ｃを介して電気接続構造１Ａに接続され、言い換えれば、発光チップ２はフリップチップ方式で基板１に固定されることができる。
色変換パッケージ３は、基板１に配置され、色変換パッケージ３は、発光チップ２の複数の発光面（すなわち、側面発光面２１および各側面発光面２２）の全てを覆っている。すなわち、発光チップ２が側面発光面２２うちいずれか１つまたは上面発光面２１から出射した光束は、色変換パッケージ３内に入射する。色変換パッケージ３には少なくとも１種類の色変換粒子３Ａを有する。発光チップ２が発光する光ビームは、色変換パッケージ３を通って変換された後、白色光となる。例えば、発光チップ２が青色光ビームを発光し、色変換パッケージ３には緑色蛍光体または赤色蛍光体が混在されるようにしてもよい。あるいは、発光チップ２が紫外光ビームを発光し、色変換パッケージ３には緑色蛍光体、赤色蛍光体、および青色蛍光体が混在されるようにしてもよい。
なお、実際の運用においては、色変換パッケージ３に混合される色変換粒子３Ａの種類及び量は、発光チップ２が発する光ビームに応じて決定すればよいが、本発明はこれに限定されない。色変換粒子３Ａは、量子ドット、フッ化物蛍光体（例えば、ＫＳＦ）、硫化物蛍光体、ケイ酸塩蛍光体（例えば、ＹＡＧ、ＴＡＧ、ＬｕＡＧ）、アルミネート蛍光体、窒化物蛍光体、酸化窒素蛍光体（例えば、ＣＡＳＯＮ、ＢＳＯＮ）でもよいが、本発明は、これらに限定されるものではない。例えば、発光チップ２が発光する光線の波長は、４３０ｎｍ～４７０ｎｍの範囲とし、色変換パッケージ３は、赤色フッ化物蛍光体（すなわち、ＫＳＦ）と緑色窒化物蛍光体（すなわち、β－ＳｉＡｌＯＮ）をその中に混合したシリコーン又はエポキシからなるものとしてもよい。発光チップ２は、例えば、４１０ｎｍ未満の波長を有する紫外線ＬＥＤとし、色変換パッケージ３は、赤色酸化窒素蛍光体（すなわち、ＣＡＳＯＮ）および緑色酸化窒素蛍光体（すなわち、ＢＳＯＮ）を有する青色リン酸化合物蛍光体（すなわち、ＳＢＣＡ）からなるものとしてもよい。
色変換パッケージ３は、上面３１と４つの側面３２とを有し、上面３１の複数のエッジが４つの側面３２に接続されている。側面３２の各々は切断面であり、側面３２の少なくとも１つから色変換粒子３Ｂの一部が露出している。なお、ここでいう「切断面」とは、色変換パッケージ３の表面を関連工具（例えば、ダイシングソー切断機）により切断した面をいう。基本的に、色変換パッケージ３を形成する材料（例えば、シリコーンやエポキシ）中に色変換粒子３Ａが不規則に分散しているため、各切断面には色変換粒子３Ｂが露出している。なお、本実施形態の図１～図３では、切断面と非切断面とを区別するために、色変換パッケージ３の側面３２に凹凸パターンを付け、色変換パッケージの上面３１を平滑面として表示させる。
透明パッケージ４は、基板１上に配置されており、透明パッケージ４には、色変換粒子３Ａが混入していない。透明パッケージ４は、色変換パッケージ３の外周を覆っており、側面３２のいずれか１つから露出する色変換粒子３Ｂは、透明パッケージ４によって覆われている。透明パッケージ４は、例えば、シリコーンやエポキシなどの材料で構成することができる。好ましい実施形態において、透明パッケージ４の屈折率は、１．３～１．６の範囲内である。好ましくは、側面３２のいずれか１つに対する透明パッケージの厚さ４Ｄ１は、０．０５ｍｍから０．５ｍｍの範囲内である。
本発明の透明パッケージ４は、主に、色変換パッケージ３の側面３２から露出する色変換粒子３Ｂを覆うように構成されているため、発光ダイオードパッケージ構造１００が高温高湿を有する周囲環境に配置される場合、各側面３２から露出する色変換粒子３Ｂが周囲環境の影響を受けにくく、色変換粒子３Ｂの特性変化を防止することができる。例えば、硫化物蛍光体が水蒸気と接触すると、硫化物蛍光体が変質して黒色物質ｔとなる。黒色物質となった色変換粒子３Ｂは色変換機能を発揮できなくなり、発光パッケージ構造１００の発光効果に影響を及ぼす。
以上によれば、本発明の発光ダイオードパッケージ構造１００の透明パッケージ４の設計により、色変換パッケージ３の側面３２から露出する色変換粒子３Ｂは、透明パッケージ４によって覆われるので、高温高湿を有する周囲環境に発光ダイオードパッケージ構造１００を配置しても、色変換粒子３Ｂが容易に特性変化することはない。
また、従来の発光ダイオードパッケージ構造には、本発明の透明パッケージが存在しない。そのため、従来の発光ダイオードパッケージ構造を高温高湿の環境下に配置すると、切断面から露出する複数の色変換粒子が酸化されやすく、それに伴い、従来の発光ダイオードパッケージ構造には黒点が生じ、従来の発光ダイオードパッケージ構造の発光効果に影響を及ぼすという問題点がある。
図４を参照すると、図４は、本発明の第２の実施形態による発光ダイオードパッケージ構造の断面模式図である。本実施形態が先の実施形態と異なる点は、発光チップ２が２本の導電線２Ｂを介して基板１に電気的に接続されている点である。すなわち、発光チップ２は、ワイヤーボンディングにより基板１に固定されている。
本実施形態と従来の実施形態との別の相違点は、以下の通りである。透明パッケージ４と色変換パッケージ３は異なる材料からなり、透明パッケージ４のショア硬度は色変換パッケージ３のショア硬度より大きく、色変換パッケージ３のショアＡ硬度（ＳｈｏｒｅＡ）は３０～９０度（ＨＡ）の範囲内とし、透明パッケージ４のショアＤ硬度（ＳｈｏｒｅＤ）は３０～９０度（ＨＤ）の範囲内であってもよい。例えば、透明パッケージ４の主成分は、シリコーン又はエポキシであり得るが、本発明はこれに限定されない。ショア硬度Ａ（ＳｈｏｒｅＡ）の最大値は９５度であり、ショア硬度Ａ（ＳｈｏｒｅＡ）の９５度は、ショア硬度Ｄ（ＳｈｏｒｅＤ）の３０度と実質的に等しい。
また、色変換パッケージ３のショア硬度Ａ（ＳｈｏｒｅＡ）が３０～９０度の範囲（ＨＡ）であるため、透明パッケージ４のショア硬度Ｄ（ＳｈｏｒｅＤ）が３０～９０度の範囲（ＨＤ）であり、発光ダイオードパッケージ構造１００を温度変化の激しい周囲環境に配置しても、色変換パッケージ３の熱膨張により２本の導電線２Ｂが容易に割れることがない。また、透明パッケージ４の硬度が色変換パッケージ３の硬度よりも大きいので、色変換パッケージ３の側面３２から露出する色変換粒子３Ｂに外部の水蒸気や液体が接触することを効果的に防止することができる。
図５を参照すると、図５は、本発明の第３実施形態による発光ダイオードパッケージ構造を示す模式図である。本実施形態が従来の実施形態と異なる点は、基板１の上面１１（図８に示す）に反射構造５が配置され、上面１１に発光チップ２が配置されている点である。反射構造５は、発光チップ２が発光する光ビームを反射するように構成されている。反射構造５を介して、発光チップ２が発光する光ビームを有効に利用することができる。
図６を参照すると、図６は、本発明の第４実施形態に係る発光ダイオードパッケージ構造を示す概略構成図である。本実施形態が従来の実施形態と異なる点は、色変換パッケージ３がその上面３１に少なくとも１つの研磨マーク構造を有し、色変換粒子３Ｂの一部が上面３１から露出している点である。なお、ここでいう「研磨マーク構造」とは、色変換パッケージ３の製造工程において、色変換パッケージ３の上面３１に対して、関連する工具を利用して研磨作業を行った後に残る痕のことである。本実施形態の図６に示すように、色変換パッケージ３の上面３１の凹凸形状は、上面３１が研磨マーク構造を有することを表している。
また、本実施形態と従来の実施形態との相違点は、以下の通りである。透明パッケージ４は、４つの側面部４Ａと上面部４Ｂとを有し、４つの側面部４Ａは色変換パッケージ３の４つの側面３２に接続され、上面部４Ｂは上面３１に接続され、上面３１から露出する色変換粒子３Ｂは上面部４Ｂで覆われている。なお、４つの側面部４Ａと上面部４Ｂとは、一体構造となっている。実用上、側面部４Ａの厚さ４Ｄ１は、０．０５ｍｍ～０．５ｍｍの範囲とすることができ、頂面部４Ｂの厚さ４Ｄ２は、０．０５ｍｍ～０．５ｍｍの範囲とすることができる。
以上によれば、透明パッケージ４の上面部４Ｂの設計により、色変換パッケージ３の上面３１から露出する色変換粒子３Ｂが発光ダイオードパッケージ構造１００の外に直接露出しないようにすることができる。また、発光ダイオードパッケージ構造１００が高温高湿を有する周囲環境に配置されても、色変換粒子４が透明パッケージ４に覆われているため、色変換パッケージ３の上面３１から露出した色変換粒子３Ｂは容易に性質が変化することがない。
他の実施形態において、色変換パッケージ３の上面３１が切断面である場合（切断面の定義は先の実施形態を参照することができ、ここでは改めて説明しない）、透明パッケージ４は依然として色変換パッケージ３全体を覆い、透明パッケージ４の上面部４Ｂは上面３１から露出する色変換粒子３Ｂに対応している。
上記を纏めて、本発明の発光ダイオードパッケージ構造１００の透明パッケージ４を介して、色変換パッケージ３の側面３２又は上面３１から露出する色変換粒子３Ｂを効果的に被覆することができる。したがって、発光ダイオードパッケージ構造１００を高温又は高湿度を有する周囲環境に配置しても、側面３２又は上面３１から露出する色変換粒子３Ｂの性状が変化せず、色変換粒子３Ｂが黒点を形成することがない。
図７～図１２を参照すると、本発明の発光ダイオードパッケージ構造の製造方法は、以下のステップを含む。
固定ステップＳ１は、複数の発光チップ２を基板１上に個別に固定することにより実施される（図８に示すように）。
色変換パッケージ構造形成ステップＳ２は、基板１上に色変換パッケージ構造６（図９に示す）を形成することにより実施される。色変換パッケージ構造６は、各発光チップ２の発光面を全て覆い、色変換パッケージ構造６には少なくとも１種類の色変換粒子３Ａが混合されており、各発光チップ２が発光する光線は、色変換パッケージ構造６を介して変換された後に白色光となる。
除去ステップＳ３は、色変換パッケージ構造６の一部分を除去することにより実施され、これにより、色変換パッケージ構造６は複数の色変換パッケージ３に切断され、色変換パッケージ３のそれぞれは発光チップ２の少なくとも１つを覆う。色変換パッケージ３の各々は、上面３１と４つの側面３２とを有し、上面３１の複数の縁が４つの側面３２に接続され（図１０に示すように）、側面３２の各々は切断面であり、色変換粒子３Ｂの一部は側面３２の少なくとも一つから露出されている。
透明パッケージ構造形成ステップＳ４は、基板１上に透明パッケージ構造７を形成することにより実施される。透明パッケージ構造７は、各色変換パッケージ３の上面３１及び各側面３２に接続されており、透明パッケージ構造７には、色変換粒子３Ａが混入していない。透明パッケージ７の上面７１は、各透明パッケージ３の上面３１と実質的に同一平面上にある。
切断ステップＳ５は、透明パッケージ構造７と基板１とを切断して、複数の発光ダイオードパッケージ構造１００（図１に示す）に形成することによって実施される。発光ダイオードパッケージ構造１００の各々は、基板１の一部分と、発光チップ２の少なくとも一つと、色変換パッケージ３の一つと、透明パッケージ構造７の一部分によって形成された複数の透明パッケージ４の一つとを含み、透明パッケージ４の各々はそれに接続された色変換パッケージ３の一つの外周を覆い、側面のいずれか一つ３２から露出する色変換粒子３ｂは透明パッケージ４の一つで覆われる。
本発明の実用的な実施形態において、固定ステップＳ１では、発光チップ２がフリップチップ方式で基板１に固定され、色変換パッケージ３は、複数の色変換粒子３Ａが混在する材料によって形成され、材料のショアＤ硬度（ＳｈｏｒｅＤ）が３０度～９０度（ＨＤ）の範囲であり、透明パッケージ４は、複数の色変換粒子３Ａが混在しない材料によって形成されている。つまり、色変換パッケージ３と透明パッケージ４とは、同じ材料で形成されており、色変換パッケージ３と透明４との大きな違いは、そこに色変換粒子３Ａが混入しているか否かである。
本発明の他の実施形態における固定ステップＳ１では、発光チップ２をワイヤボンディングにより基板１に固定し、色変換パッケージ３Ａの各々のショア硬度Ａ（ＳｈｏｒｅＡ）が３０度～９０度の範囲内（ＨＡ）であることを特徴とする。と、透明パッケージ４のショア硬度Ｄ（ＳｈｏｒｅＤ）が３０度～９０度（ＨＤ）の範囲内にあり、色変換パッケージ３のそれぞれのショア硬度は、透明パッケージ４のいずれか１つのショア硬度よりも大きい。例えば、色変換パッケージ３は、その中に色変換粒子３Ａを混合したシリコーンで作ることができ、透明パッケージ４は、シリコーンまたはエポキシで作ることができる。
なお、実用化においては、色変換パッケージ構造形成ステップＳ２において、金型を利用して色変換パッケージ構造６を形成し、色変換パッケージ構造６の上面６１を平坦としたが、色変換パッケージ構造６の形成態様はこれに限定されない。
図１３ないし図１５を参照して、本実施形態の発光ダイオードパッケージ構造の製造方法と、従来の実施形態の製造方法との相違点は、以下のとおりである。
本実施形態の発光ダイオードパッケージ構造の製造方法は、色変換パッケージ構造形成ステップＳ２と除去ステップＳ３との間に、研磨ステップＳＸをさらに含む。研磨ステップＳＸは、研磨装置を利用して、色変換パッケージ構造６の上面６１（図９に示す）を基板１から離して研磨することにより実施される。透明パッケージ構造形成ステップＳ４では、透明パッケージ構造７が色変換パッケージ３のそれぞれを覆い、色変換パッケージ３のうち対応するものの上面３１から露出する色変換粒子３Ｂが透明パッケージ構造７に覆われる。切断ステップＳ５の後に形成された発光ダイオードパッケージ構造１００の各々の透明パッケージ４は、透明パッケージ７に接続された色変換パッケージ３の一つの上面３１及び各側面３２を覆う。
さらに、色変換パッケージ構造形成ステップＳ２において、色変換パッケージ構造６の基板１から離れた上面６１が平坦でない場合、または色変換パッケージ構造６の基板１から離れた上面６１を平坦にすることが要求される場合には、色変換パッケージ構造形成ステップＳ２と除去ステップＳ３の間に研磨ステップＳＸを追加することが可能である。
なお、研磨装置を利用して色変換パッケージ構造６の上面６１に対する研磨作業を行う場合、色変換パッケージ構造６が含む色変換粒子３Ｂの一部が露出することが避けられないことに留意すべきである。そこで、本実施形態の透明パッケージ構造形成ステップＳ４では、研磨ステップＳＸの他に、透明パッケージ構造７が各色変換パッケージ３を覆い、それに伴い、最終的に製造された発光ダイオードパッケージ構造１００が高温高湿を有する周囲環境下に配置されても、色変換パッケージの上面３１から露出した色変換粒子３Ｂが容易に特性変化しないようにする。
図１６を参照すると、図１６は、本発明の他の実施形態による発光ダイオードパッケージ構造を示す概略図である。本実施形態と先の実施形態との違いは、発光ダイオードパッケージ構造２００は、２つの発光チップ２を含むことである。各発光チップ２の上面発光面２１及び４つの側面発光面２２は、透明パッケージ４によって覆われている。本実施形態の発光ダイオードパッケージ構造２００が含むその他の構造は、先の実施形態と同様であり、ここでは改めて説明しない。
これに対し、本実施形態の発光ダイオードパッケージ構造は、上述した本発明の発光ダイオードパッケージ構造の製造方法により製造することができ、除去ステップＳ３において、色変換パッケージの各々が発光チップの２個を覆うようにする。その他のステップの詳細な説明は、先の実施形態を参照することができ、ここでは改めて説明しない。
なお、上述した本発明の発光ダイオードパッケージ構造は、本発明の発光ダイオードパッケージ構造の製造方法によって製造することができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
以上に開示された内容は本発明の好ましい実施形態に過ぎず、これにより本発明の特許請求の範囲を制限するものではない。そのため、本発明の明細書及び添付図面の内容に基づき為された等価の技術変形は、全て本発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。
１００：発光ダイオードパッケージ構造
１：基板
１１：上面
１Ａ：電気接続構造
２：発光チップ
２１：上面発光面
２２：側面発光面
２Ａ：ピン構造
２Ｂ：導電線
３：色変換パッケージ
３１：上面
３２：側面
３Ａ、色変換粒子：色変換粒子
４：透明パッケージ
４Ａ：側面部
４Ｂ：上面部
４Ｄ１、４Ｄ２：厚さ
５：反射構造
６：色轉換封裝結構
６１：上面
７：透明パッケージ
７１：上面
Ｗ：長さ
Ｄ：幅
Ｈ：高さ
Ｃ：半田構造
Ｓ１、Ｓ２、ＳＸ、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５：ステップ

Claims (10)

  1. 複数の発光チップを基板に個別に固定する固定ステップと、
    各前記発光チップにおける複数の発光面を覆い、各前記発光チップが発光する光線が通ると白色光に変換されるように、少なくとも１種類の色変換粒子が混合された色変換パッケージ構造を前記基板に形成する、色変換パッケージ構造形成ステップと、
    前記色変換パッケージ構造の一部分を除去することで、上面と前記上面のエッジに接続され少なくとも１つに前記色変換粒子が露出した切断面である４つの側面とを有しながら少なくとも１つ前記発光チップを覆っている色変換パッケージを複数形成するように、前記色変換パッケージ構造を切断する、除去ステップと、
    前記側面及び前記上面と接続するように、前記基板上に、色変換粒子が混在していない透明パッケージ構造を形成する透明パッケージ構造形成ステップと、
    切断ステップは、前記透明パッケージ構造及び前記基板を切断することによって、複数の発光ダイオードパッケージ構造に形成するステップと、
    を備える、発光ダイオードパッケージ構造の製造方法であって、
    前記発光ダイオードパッケージ構造の各々は、前記基板の一部分と、少なくとも１つの前記発光チップと、前記色変換パッケージと、前記透明パッケージ構造の一部分と対応的な前記透明パッケージ構造の一部分によって外周が覆われた前記色変換パッケージとが形成された透明パッケージと、を含み、
    前記透明パッケージ構造の前記切断面に露出された前記色変換粒子の全ては前記透明パッケージ構造に被覆される
    ことを特徴とする、発光ダイオードパッケージ構造の製造方法。
  2. 前記色変換パッケージ構造形成ステップにおいて、金型を使用して前記色変換パッケージ構造を形成し、かつ、前記色変換パッケージ構造の上面は平坦である、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ構造の製造方法。
  3. 前記色変換パッケージ構造形成ステップと前記除去ステップとの間に研磨ステップをさらに含み、
    前記研磨ステップは、研磨装置を用いて、前記色変換パッケージ構造における前記基板から離れた上面を研磨することによって実施され、
    前記透明パッケージ構造形成ステップにおいて、前記透明パッケージ構造は前記色変換パッケージのそれぞれを覆い、前記色変換パッケージの上面から露出する前記色変換粒子は前記透明パッケージ構造によって覆われ、前記切断ステップの後に形成される前記発光ダイオードパッケージ構造のそれぞれの透明パッケージは、前記透明パッケージに接続される色変換パッケージの上面および側面を覆っている、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ構造の製造方法。
  4. 前記固定ステップにおいて、前記発光チップをワイヤーボンディングにより基板に固定し、かつ、前記色変換パッケージの各々のショア硬度Ａが３０度２０から９０度の範囲内にあり、前記透明パッケージのショア硬度Ｄが３０度から９０度の範囲内にあり、前記色変換パッケージの各々のショア硬度が前記透明パッケージのいずれか一つのショア硬度より大きい、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ構造の製造方法。
  5. 前記固定ステップにおいて、前記発光チップをフリップチップ方で前記基板に固定し、前記色変換パッケージに複数の前記色変換粒子が混合された材料によって形成され、その材料のショア硬度Ｄは３０度から９０度の範囲内にあり、前記透明パッケージは、その中に複数の前記色変換粒子が混合されていない材料によって形成されている、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ構造の製造方法。
  6. 基板と、
    前記基板に固定された少なくとも１つの発光チップと、
    前記基板上に配置され、上面及び前記上面に接続された切断面である４つの側面を有し、各前記発光チップにおける複数の発光面を覆い、各前記発光チップが発光する光線が通ると白色光に変換されるように、少なくとも１種類の色変換粒子が混合され、かつ少なくとも１つの前記側面に前記色変換粒子が露出する、色変換パッケージ構造と、
    前記色変換粒子が混入しておらず、前記側面のいずれか１つから露出する前記色変換粒子を被覆するように色変換パッケージの外周を覆いながら前記基板上に配置される、透明パッケージと、
    を備える
    ことを特徴とする、発光ダイオードパッケージ構造。
  7. 前記色変換パッケージは、その前記上面に少なくとも一つの研磨マーク構造を有し、前記色変換粒子の一部は前記上面から露出し、前記透明パッケージは４つの側面部と上面部を有し、前記４つの側面部は前記色変換パッケージの４つの前記側面に接続し、前記上面部は前記色変換パッケージの前記上面に接続し、前記上面から露出する前記色変換粒子は前記上面部によって覆われており、前記側面部のそれぞれの厚さは０．５ｍｍ～０．５ｍｍの範囲内であり、上面部の厚さは０．０５ｍｍ～０．５ｍｍの範囲内である、請求項６に記載の発光ダイオードパッケージ構造。
  8. 前記色変換パッケージの前記上面が切断面であり、前記色変換粒子の一部が前記上面から露出し、前記透明パッケージが４つの側面部、及び前記上面部を有し、４つの前記側面部が前記色変換パッケージの４つの前記側面に接続し、前記上面部が前記色変換パッケージの前記上面に接続し、前記上面から露出する前記色変換粒子が前記上面部によって覆われており、前記上面部の厚さは０．０５ｍｍ～０．５ｍｍである、請求項６に記載の発光ダイオードパッケージ構造。
  9. 前記色変換パッケージのショア硬度Ａが３０度から９０度の範囲にあり、前記透明パッケージのショア硬度Ｄが３０度から９０度の範囲にあり、前記透明パッケージのショア硬度が前記色変換パッケージのショア硬度より大きく、少なくとも一つの前記発光チップは複数の導線を通して前記基板と電気的に接続されている、請求項６に記載の発光ダイオードパッケージ構造。
  10. 少なくとも１つの前記発光チップが複数のピン構造を含み、
    前記基板が複数の電気接続構造を含み、
    少なくとも一つの前記発光チップの前記ピン構造が半田構造を介して複数の電気接続構造に接続され、前記色変換パッケージが複数の前記色変換粒子が混合した材料によって形成され、前記材料のショア硬度Ｄが３０度から９０度の範囲内にあり、前記透明パッケージは複数の色変換粒子を混合しない材料によって形成されている、請求項５に記載の発光ダイオードパッケージ構造。
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