TWI670870B - Ｌｅｄ用玻璃的製備方法、利用ｌｅｄ用玻璃的ｌｅｄ晶片封裝部件及包括其的ｌｅｄ封裝件及其製備方法 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及LED用玻璃的製備方法、利用LED用玻璃的LED晶片封裝部件及包括其的LED封裝件及其製備方法。根據本發明的一實施例，LED用玻璃的製備方法可包括：步驟a，對添加有螢光體的玻璃漿料進行成形及加工之後，進行乾燥來形成玻璃生胚片；步驟b，將玻璃生胚片切割成多個來形成多個玻璃生胚片單體；步驟c，沿垂直方向層疊多個玻璃生胚片單體之後，進行壓接來形成結合體；以及步驟d，對結合體進行燒結來形成玻璃。

Description

LED用玻璃的製備方法、利用LED用玻璃的LED晶片封裝部件及包括其的LED封裝件及其製備方法
本發明涉及LED用玻璃的製備方法、利用LED用玻璃的LED晶片封裝部件及包括其的LED封裝件及其製備方法。
LED(light emitting diode，發光二極體)作為由鎵(Ga)、磷(P)、砷(As)等材料製備而成的半導體，當電流流動時，具有發光的性質。LED與以往的燈泡相比，不僅壽命長、回應速度快，而且可實現小型化、且發出顏色鮮明的光，因此廣泛利用為各種顯示裝置的光源。例如，包括LED晶片的LED封裝件使用為在液晶顯示裝置(liquid crystal display，LCD)的液晶畫面背面發光的背光模組(backlight unit，BLU)中的發光器件。
通常，用於背光模組等的LED封裝件通過將LED晶片安裝於印刷電路板上，並利用封裝材料進行封裝之後，附著鏡頭來形成。其中，封裝材料基本上起到保護LED晶片受到熱量、水分及外部衝擊的影響，並從LED晶片透射光，來向外部發光的作用。
作為封裝材料，通常主要使用矽系列樹脂和環氧系列樹脂，將這種樹脂與螢光體混合使用，從而起到轉換LED晶片中的發光顏色的功能。例如，眾所周知的有如下方法：當將發出藍色光的藍色LED利用為LED晶片時，使用由樹脂與黃色螢光體混合而成的封裝材料來轉換為白色光的顏色轉換方法。並且，以往的眾所周知的封裝方法有將這種樹脂形成為板狀之後，在LED晶片上進行加壓的方法。
然而，當使用矽系列樹脂中混合有螢光體的封裝材料時，因在高溫下顏色轉換材料之劣化而產生變黃現象，並且因氣體及水分的滲透而存在可靠性降低的問題，當使用環氧系列樹脂中混合有螢光體的封裝材料時，存在耐熱性低的問題。
並且，當利用這種矽系列和環氧系列的樹脂來形成LED晶片的封裝材料時，因加壓、設置封裝結構而有可能留有晶片形狀的痕跡，由此有可能產生發光品質降低的問題。
本發明的目的在於，解決如上所述的現有技術的問題。
並且，本發明的目的在於，提供可提高發光品質且可解決因高溫引起的劣化或變色的問題的LED用玻璃以及利用其來可簡單地完成LED晶片的封裝工序的LED晶片封裝部件及包括其的LED封裝件。
用於實現上述目的的本發明的代表性結構如下。
根據本發明的一實施例，LED用玻璃的製備方法可包括：步驟a，對添加有螢光體的玻璃漿料進行成形及加工之後，進行乾燥來形成玻璃生胚片；步驟b，將玻璃生胚片切割成多個來形成多個玻璃生胚片單體；步驟c，沿垂直方向層疊多個玻璃生胚片單體之後，進行壓接來形成結合體；以及步驟d，對結合體進行燒結來形成玻璃。
根據本發明的一實施例，LED封裝件包括LED晶片和上述LED晶片的封裝部件。其中，LED晶片以倒裝晶片方式安裝於印刷電路板，封裝部件可包括上面部、側面部及具有槽的底面部，來包圍除了LED晶片安裝於印刷電路板的面之外的面。並且，封裝部件可由玻璃中分散有螢光體的螢光玻璃(phosphor in glass，PIG)形成。
根據本發明的再一實施例，LED封裝件包括LED晶片和上述LED晶片的封裝部件。其中，LED晶片以倒裝晶片方式安裝於印刷電路板，封裝部件可包括上面部、側面部及具有槽的底面部，來包圍除了LED晶片安裝於上述印刷電路板的面之外的面。並且，封裝部件可由玻璃中分散有螢光體的螢光玻璃形成，封裝部件的側面部中的至少一個面可由反射面形成。
根據本發明的一實施例，LED晶片封裝部件用於在背光模組中使用的LED陣列中對LED晶片進行封裝，上述LED晶片封裝部件可包括上面部、側面部及具有槽的底面部，來包圍LED晶片的除了安裝於印刷電路板的面之外的其餘所有面，上述LED晶片封裝部件可由玻璃中分散有螢光體的螢光玻璃形成。
根據本發明另一實施例，LED晶片封裝部件用於在背光模組中使用的LED陣列中對LED晶片進行封裝，上述LED晶片封裝部件可包括上面部、側面部及具有槽的底面部，來包圍LED晶片的除了安裝於 印刷電路板的面之外的其餘所有面，上述LED晶片封裝部件可由玻璃中分散有螢光體的螢光玻璃形成，側面部中的至少一個面可由反射面形成。
根據本發明的還一實施例，LED晶片封裝部件用於在背光模組中使用的LED陣列中對LED晶片進行封裝，上述LED晶片封裝部件可包括上面部、側面部及具有多個槽的底面部，來包圍多個LED晶片的除了安裝於印刷電路板的面之外的其餘所有面，上述LED晶片封裝部件可由玻璃中分散有螢光體的螢光玻璃形成，側面部中的至少一個面可由反射面形成。
根據本發明的一實施例，沿垂直方向層疊至少兩個玻璃生胚片單體，來製備LED用玻璃，從而可使配置於中央部分和邊緣部分的螢光體的含量無差異而均勻地進行分佈，以提高螢光體的分佈均勻度。並且，根據本發明的一實施例，利用流延成形法來將燒結前狀態的玻璃生胚片進行成形加工，從而可使對於磨削、孔加工、切割等的加工性優秀，因此可進行精密加工，且將加工損失最小化，從而可提高生產率。
根據本發明的一實施例，由玻璃中混合有螢光體的螢光玻璃形成LED晶片封裝部件，從而可解決因高溫引起的劣化或變色的問題，且可保持顏色均勻度。並且，使LED晶片封裝部件的側面部中的至少一個面由反射面形成，從而可提高向所需的方向的發光效率。不僅如此，以包圍LED晶片的上部面和側面的方式形成LED晶片封裝部件，從而能夠以在安裝LED晶片之後，覆蓋額外形成的封裝部件的方式進行封裝，因此使LED封裝件的工序變得簡單。
10‧‧‧漿料容器
20‧‧‧支撐臺
30‧‧‧載體膜捲繞輥
40‧‧‧刮片
50‧‧‧乾燥機
60‧‧‧生胚片捲繞輥
110‧‧‧玻璃生胚片
110a‧‧‧玻璃漿料
112‧‧‧玻璃料
114‧‧‧螢光體
120‧‧‧玻璃生胚片單體
140‧‧‧顏色轉換玻璃
500‧‧‧LED封裝件
510‧‧‧LED晶片
511‧‧‧基板
512‧‧‧n型氮化物半導體層
513‧‧‧活性層
514‧‧‧p型氮化物半導體層
515‧‧‧p型電極
516‧‧‧n型電極
520、520'、520"、520'''‧‧‧LED晶片封裝部件
520a‧‧‧上面部
520b、520b'‧‧‧側面部
600‧‧‧印刷電路板
700‧‧‧焊球
C‧‧‧載體膜
S110~S140、S510~S540‧‧‧步驟
圖1為依次示出本發明一實施例的LED用玻璃的製備過程的流程圖。
圖2a至圖2d為依次示出本發明一實施例的LED用玻璃的製備過程的工序剖視圖。
圖3為用於說明本發明一實施例的流延成形法的工序示意圖。
圖4為依次示出根據本發明另一實施例製備LED用玻璃的過程的圖。
圖5為示出本發明一實施例的安裝有LED封裝件的LED陣列的圖。
圖6為沿著圖5的V-V線進行切割的LED封裝件的側面剖視圖。
圖7為依次示出本發明一實施例的LED晶片封裝部件的製備過程 的流程圖。
圖8為本發明第一變形例的LED晶片封裝部件的立體圖。
圖9為本發明第二變形例的LED晶片封裝部件的立體圖。
圖10為本發明第三變形例的LED晶片封裝部件的立體圖。
以下，參照附圖詳細地說明本發明的優選實施例，以至於本發明所屬技術領域的普通技術人員可簡單地實施的程度。為了明確地說明本發明，省略了與本發明無關的部分，在說明書全文中，對於相同的結構要素，標註相同的附圖標記。並且，在說明各實施例的過程中，對於與其他實施例相同的結構，進行簡單說明或省略其說明。
在本說明書中，當記載為一個結構要素位於另一結構要素「上」時，不僅包括位於另一結構要素「正上方」的情況，還包括它們之間還存在其他結構要素的情況。並且，為了便於說明，附圖中出現的各個結構的大小等以任意的方式示出，因此本發明不一定局限於圖中所示。
即，說明書中記載的特徵形狀、結構及特性應理解為在不脫離本發明的思想及範圍的情況下，能夠以從一實施例變更為另一實施例的方式實現，且個別結構要素的位置或配置也可在不脫離本發明的思想及範圍的情況下，進行變更。因此，如下所述的詳細的說明不應解釋為局限性的意思，本發明的範圍應接受為包括發明要求保護範圍中的方案所請求的範圍及與其等同的所有範圍。
LED用玻璃的製備方法
圖1為依次示出本發明一實施例的LED用玻璃的製備過程的流程圖，圖2a至圖2d為依次示出本發明一實施例的LED用玻璃的製備過程的工序剖視圖。
參照圖1，本發明實施例的LED用玻璃的製備方法包括玻璃生胚片形成步驟S110、玻璃生胚片單體形成步驟S120、層疊步驟S130及顏色轉換玻璃形成步驟S140。
如圖1及圖2a所示，在玻璃生胚片形成步驟S110中，對添加有螢光體114的玻璃漿料進行成形及加工之後，進行乾燥來形成作為玻璃成形體的玻璃生胚片110。在此，玻璃漿料包含玻璃料112、螢光體114、黏結劑樹脂及溶劑。
玻璃料112起到用於形成玻璃生胚片110的母材的作用。這種玻璃料112例如可包含SiO2、Al2O3、以鹼土族氧化物(MgO、CrO、SrO及BaO)及B2O3為主成分的無鹼硼矽酸鋁玻璃成分，但不局限於此。即，可將兩種以上的熔點(melting point)不同的玻璃料混合使用，這 種情況下，利用兩種以上的玻璃料相互之間的熔點之差大的為適宜。
螢光體114可利用公知的多種螢光體，代表性地，可利用釔鋁石榴石(YAG，yttrium aluminum garnet)類、鎦鋁石榴石(LuAG，lutetium aluminum garnet)類、鋱鋁石榴石(TAG，terbium aluminum garnet)類、矽酸鹽(silicate)類、賽隆(SiAlON，Silicon Alu-minuet Oxynitncle)類、正矽酸鋇(BOS，Barium ortho-silicate)類、氮氧化物((oxy)nitride)類等的普遍使用的螢光體。
添加黏結劑樹脂是為了提供玻璃料112之間的結合力。作為這種黏結劑樹脂，可利用聚乙烯醇縮丁醛(PVB，polyvinyl butyral)、聚乙烯醇(PVA，polyvinyl alcohol)、丙烯酸(acrylic)類、纖維素(cellulose)類等的公知的黏結劑樹脂。
溶劑起到用於調節玻璃漿料的黏度的作用，可將醇類溶劑、酮類溶劑等單獨使用或混合兩種以上來使用。
玻璃生胚片110可由5~30重量百分比的螢光體、1~15重量百分比的黏結劑樹脂及其餘玻璃料組成，但不局限於此。其中，溶劑在乾燥過程中揮發而被去除。
這種玻璃生胚片110的厚度優選為1~200μm。當玻璃生胚片110的厚度小於1μm時，在下述的層疊過程中，因厚度過於薄而有可能伴隨難以處理的問題。相反，當玻璃生胚片110的厚度大於200μm時，因厚度過於厚而伴隨難以確保所需的螢光體114的分佈均勻度的問題。
在本實施例中，利用流延成形法來對燒結前狀態的玻璃生胚片110進行成形加工。圖3為用於說明流延成形法的工序示意圖，參照圖3更詳細地說明玻璃生胚片形成過程。
首先，向安裝於支撐臺20上部的漿料容器10的內部注入添加有螢光體的玻璃漿料110a。此時，借助設置於支撐臺20的一端的載體膜捲繞輥30向同一方向移送載體膜C。像這樣，當向漿料容器10中注入添加有螢光體的玻璃漿料110a時，借助安裝於漿料容器10的外部的刮片(doctor blade)40來成形及加工成規定厚度之後，利用乾燥機50進行乾燥來形成玻璃生胚片110。
此後，玻璃生胚片110借助生胚片捲繞輥60進行捲繞。此時，玻璃生胚片110以規定厚度形成於載體膜C上，玻璃生胚片110以選擇性地摘取的方式從載體膜C中分離並被使用。
像這樣，在本實施例中，利用流延成形法來對燒結前狀態的玻璃生胚片110進行成形加工，從而使對於磨削、孔加工、切割等的加工性提高，且可使加工損失最小化，由此可提高生產率。然而，本實施例不局限於此，還可利用衝壓成形、擠出成形、注塑成形、絲網印刷 等的其他方式。
在利用流延成形法等成形玻璃生胚片110之後，如圖2b所示，進行玻璃生胚片單體形成步驟S120，即，將玻璃生胚片110切割成多個來形成多個玻璃生胚片單體120。此時，優選地，將多個玻璃生胚片單體120切割成相同的寬度，但不一定局限於此。
接著，如圖2c所示，進行沿垂直方向層疊多個玻璃生胚片單體120的層疊步驟S130。
通常，在所有區域中均勻地分散配置添加於玻璃料112的螢光體114是不可能的，因此在中央部分與邊緣部分中的螢光體分佈度有可能不均勻。
因此，在本發明中，將不均勻地分散配置有螢光體114的玻璃生胚片進行切割，來分離成多個玻璃生胚片單體120之後，判別各自的螢光體114的含量分佈度，之後，通過沿垂直方向層疊至少兩個玻璃生胚片單體120，來將螢光體114的含量分佈度適當地進行組合，並重新均勻地配置，從而可均勻地控制螢光體114的分佈度。
在本步驟中，能夠以使相同的面朝向同一方向的方式層疊多個玻璃生胚片單體120。與此不同，多個玻璃生胚片單體120也可由各自的上部面及下部面交替錯開至少一次來進行層疊。並且，為了提高螢光體分佈度的均勻度，優選地，在層疊多個玻璃生胚片單體120之前，判別各自的螢光體114的含量分佈度。
像這樣，層疊多個玻璃生胚片單體120的方法可由正常層疊的方法、顛倒層疊的方法、用於判別螢光體的含量分佈度來進行層疊的編輯層疊方法等多種形式構成。
其次，如圖2d所示，進行顏色轉換玻璃形成步驟S140，即，在50~150℃溫度下，利用ISO壓力機或單軸壓力機(uni-axial press)將被層疊的多個玻璃生胚片單體120進行壓接之後，進行燒結來形成顏色轉換玻璃140。由此，多個玻璃生胚片單體120單一結合(monolithic bond)為一個來蛻變為顏色轉換玻璃140。
此時，優選地，在玻璃料112的軟化點以上的溫度下，進行燒結。玻璃料112的軟化點可根據含量稍微不同，但可將黏度成為107.6泊(poise)的溫度定義為軟化點，在本實施例中的燒結溫度可以為400~1000℃。當燒結溫度低於400℃時，被燒結的玻璃料112中產生大量氣泡，從而存在透光率及光提取效率降低的問題，相反，當燒結溫度高於1000℃而過高時，螢光體114有可能發生變色。
並且，燒結以升溫、保持及冷卻的順序進行，此時，燒結保持時間優選為10~120分鐘。當燒結保持時間小於10分鐘時，未充分地進 行燒結的憂慮大，相反，當燒結保持時間大於120分鐘時，存在因螢光體與玻璃料之間的反應而降低螢光體特性的問題。
然而，燒結溫度、燒結保持時間等不局限於上述實施例，可根據玻璃料的種類來進行不同的設定。
根據以上說明的方法，可製備用於轉換從LED晶片發光的顏色的板狀(例如，四角板狀)的玻璃，即，螢光玻璃。另一方面，如下所述，還能夠以包圍LED晶片的方式形成LED用顏色轉換玻璃，以下說明用於製備這種LED用玻璃的方法。
圖4為依次示出本發明另一實施例的LED用玻璃，即，具有可包圍LED晶片的結構的LED用玻璃的製備過程的圖。
參照圖4，與如上所述的方法相同地，在圖4的(a)部分中，對添加有螢光體的玻璃漿料進行成形及加工之後，進行乾燥來形成作為玻璃成形體的玻璃生胚片，在圖4的(b)部分中，將上述玻璃生胚片進行層疊，在圖4的(c)部分中，進行壓接，從而在圖4的(d)部分中，形成作為顏色轉換玻璃的結合體。
接著，在圖4的(e)部分中，對結合體中的一個進行孔加工，並將進行孔加工的結合體與未進行孔加工的結合體進行附著。在附圖中圖示利用鐳射進行孔加工的方法，但不局限於此，還可利用噴砂(sand blasting)等其他公知的方法。當將結合體之間進行附著時，附著溫度可以為40~150℃，附著壓力可以為2~100bar。
將進行孔加工的結合體與未進行孔加工的結合體進行附著之後，在圖4的(f)部分中，將結合體切割成晶片尺寸。在附圖中圖示利用刀片(blade)來進行切割的方法，但本發明不局限於此，還可利用切割鋸(dicing saw)、鐳射等來進行切割。
當將結合體切割成晶片尺寸時，在圖4的(g)部分中，對結合體進行燒結來形成顏色轉換玻璃。
通過這種方法，能夠以包圍LED晶片的方式形成LED顏色轉換玻璃，來用作封裝部件，與此相關內容在後述中再說明。
如上所述的本實施例的層疊方式的LED用玻璃的製備方法可通過沿垂直方向層疊至少兩個玻璃生胚片單體，來使配置於中央部分和邊緣部分的螢光體的含量無差異而均勻地分佈，從而可提高螢光體的分佈均勻度。並且，本實施例的層疊方式的LED用玻璃的製備方法利用流延成形法來對燒結前狀態的玻璃生胚片進行成形加工，來使對於磨削、孔加工、切割等的加工性優秀，且可使加工損失最小化，因此可提高生產率。
LED晶片封裝部件及LED封裝件
圖5為示出本發明一實施例的包括LED封裝件的LED陣列的圖，圖6為示出沿著圖5的V-V線進行切割的狀態的圖。
圖5所示的LED陣列在液晶顯示裝置等的顯示裝置中構成背光模組，LED陣列包括多個LED封裝件500及用於安裝多個LED封裝件500的印刷電路板600。
圖6示出本發明一實施例的LED封裝件的側面剖視圖，參照圖6，LED封裝件500包括LED晶片510及包圍LED晶片510的上部面及側面的封裝部件520。在本實施例中，以倒裝晶片(flip-chip)方式安裝LED晶片，並利用以具有與LED晶片類似的大小的方式進行封裝的晶片尺寸封裝(chip scale package，CSP)形成LED晶片。
本實施例的LED晶片510具有由基板511、n型氮化物半導體層(n-GaN)512、活性層513、p型氮化物半導體層(p-GaN)514、p型電極515及n型電極516層疊而成的普通的LED晶片的結構。本發明的特徵不在於這種LED晶片的結構，因此，在本發明中，利用公知的任何形狀的LED晶片，都可構成LED封裝件。
如上所述，本實施例的LED晶片510以倒裝晶片的方式安裝於印刷電路板600上。即，LED晶片510以如下方式安裝：不與印刷電路板600相向地放置基板511，並通過焊球700使p型電極515和n型電極516直接接合於印刷電路板600。由於以倒裝晶片方式安裝，可省略引線接合工序，可使出光面的面積增大，尤其，可期待本實施例的LED封裝件中可使LED晶片與表面層的接合面積增大的效果。
LED晶片的封裝部件520包圍LED晶片510不與印刷電路板600相接觸的所有面。即，如本實施例，在LED晶片510呈正六面體形狀的情況下，封裝部件520由與LED晶片510的基板511相鄰的上面部520a、包圍LED晶片510的側面的側面部520b以及與印刷電路板600相接觸且具有槽的底面部構成，由此以包圍LED晶片510的方式實現封裝。
封裝部件520的厚度優選為0.05mm~1mm。當封裝部件的厚度小於0.05mm時，因強度低而存在損壞的危險，當封裝部件的厚度大於1mm時，可使光轉換效率降低。
本實施例的封裝部件520基本上由玻璃中分散有螢光體的玻璃-螢光體混合物(PIG)形成，用於封裝部件520的螢光體根據從LED晶片510發出的光的波長和所需的LED封裝件的發光顏色來選擇。例如，當利用發出藍色光的LED晶片510來實現白色光時，使用黃色螢光體。
本實施例中，封裝部件的上面部和側面部整體由玻璃-螢光體混合 物形成。
本實施例的封裝部件可通過如上所述的利用圖4的(a)部分、圖4的(b)部分、圖4的(c)部分、圖4的(d)部分、圖4的(e)部分、圖4的(f)部分及圖4的(g)部分進行說明的玻璃生胚片的層疊方式來進行製備，但也可通過其他方法來進行製備。
圖7為依次示出本發明一實施例的用於製備LED晶片封裝部件的方法的流程圖，參照圖7說明LED晶片封裝部件的再一製備方法。
首先，混合玻璃料及螢光體來形成混合體(步驟S510)。
混合於玻璃中的螢光體可利用釔鋁石榴石類、鋱鋁石榴石類、矽酸鹽類、氧化物類、氮化物類、硫化物類等。
釔鋁石榴石類螢光體可使對於溫度的穩定性及亮度提高，可摻雜釹(Nd)、銪(Eu)等的稀土類元素來使用。作為鋱鋁石榴石類螢光體，可使用摻雜鈰(Ce)而成的Tb3Al5O12。矽酸鹽類作為一種以上的金屬氧化物與二氧化矽(SiO2)相結合而成的化學物，可使用矽酸鈣及矽酸鎂等。作為氧化物類螢光體，可使用熱穩定性優秀的氧化鋅等，作為氮化物類螢光體，可使用摻雜有銪的CaSiN2等。並且，作為硫化物類螢光體，可使用摻雜有銪的SrS等。
相對於玻璃，螢光體能夠以約5~50重量百分比左右的比率混合，但不一定局限於此，可考慮顏色轉換程度、顏色座標、顏色溫度、顯色指數(CRI，color rendering index)等來調節其含量。
另一方面，還能夠以使低熔點玻璃料熔融之後，將低熔點玻璃料填充於高熔點玻璃料之間的形式形成混合體。根據這種工序，低熔點玻璃料在燒結過程中被熔融而成為玻璃狀態，高熔點玻璃料在燒結過程中不被熔融而以料的狀態殘留。即，形成依然保持高熔點玻璃料的形狀的玻璃，因此可使因玻璃迅速收縮而引起的翹起現象最小化，可防止彎曲現象的產生，且可提高玻璃的強度。
低熔點玻璃料可使用燒結工作的溫度為約500~800℃的玻璃，可包含含有鹼土族氧化物(MgO、CrO、BaO)的玻璃成分。並且，高熔點玻璃料可使用燒結工作的溫度為約800℃以上的玻璃，可包含作為硼矽酸鹽的硼矽酸鹽(borosilicate)類成分。硼矽酸鹽類成分具有強度及耐久性優秀的優點，可將鈣鋁硼矽酸鹽(calcium aluminum borosilicate)、鈣鈉硼矽酸鹽(calcium sodium borosilicate)等單獨使用或混合兩種以上來使用。然而，本發明中的玻璃成分不局限於如上所述的成分。
其次，對玻璃和螢光體的混合體進行衝壓成形來形成成形體(步驟S520)。混合體在向模具中投入之後，可通過加壓來進行衝壓成形， 此時，壓力可以為大致2.0~2.5kg/cm2，但不局限於此。
在形成成形體之後，在軟化點以上的溫度，更具體地，在軟化點以上且低於熔點的溫度下，對成形體進行熱處理，來形成燒結體(步驟S530)。在玻璃的軟化點以上的溫度下，對成形體進行熱處理，這是因為在防止失去玻璃透明性的同時，可形成比成形體更確保強度及形狀的狀態的燒結體，從而有利於槽的形成過程。
最後，在通過熱處理來形成的燒結體中形成槽(步驟S540)。在燒結體中形成槽，可通過利用掩膜的噴砂或酸刻蝕(acid etching)來進行。噴砂及酸刻蝕為進行表面處理的加工方法，噴砂具有噴射沙子、氧化鋁、碳化矽等陶瓷粉末等來刮取表面層，從而使燒結體的表面順滑的特徵，酸刻蝕中，通過去除燒結體表面中的多餘的部分，來可取得所需的形狀。
考慮到LED晶片的大小，優選地，燒結體以可覆蓋LED晶片的外部表面的大小和可保護LED晶片的厚度形成。
若通過這種過程形成LED晶片封裝部件，則可使LED晶片封裝部件的槽插入於LED晶片來進行結合，從而形成LED封裝件。這種結合可僅僅使用非導電性黏結劑(NCA)以物理性接觸實現，或者，還可通過強行扣入結合來以機械性接觸實現。強行扣入結合過程中，上述LED晶片插入於槽中而進行滑動，由此，槽的形狀具有大於LED晶片的形狀，可具有越遠離槽的入口，槽的寬度越窄的形狀。
像這樣，根據本實施例，可通過簡單的工序形成LED封裝件，從而可提高作業性。並且，在熱處理之後形成槽，從而可製備所需的厚度及形狀的封裝部件，通過使用螢光玻璃，可提高高溫可靠性。同時，製備倒裝晶片形式的LED封裝件，從而可增大出光面，且可省略引線接合工序等的追加性的連接結構。
另一方面，根據本發明的另一實施例，LED晶片封裝部件可在側面部中的至少一個面包括反射面。
圖8為本發明第一變形例的LED晶片封裝部件的立體圖，參照圖8，在本實施例中，封裝部件520'的側面部520b'中的相向的一對面由反射面形成。
通過這種結構，在本實施例中，在LED晶片510中，朝向封裝部件520'的反射面的光不被反射而透射，因此在LED封裝件500中實現封裝部件520'中不形成反射面的三面發光。即，根據本實施例，在封裝部件520'的至少一個面形成反射面，從而提高發光效率，且可實現向所需的方向的發光。
並且，由用於光透射的部件，即，由螢光玻璃形成的透射面和用 於光反射的部件，即，使反射面一體化來形成為一個封裝部件520'，從而可使安裝LED晶片510之後的封裝工序單純化。即，在本實施例中，在安裝LED晶片510之後，無需額外地進行安裝用於光反射或遮罩的部件的工序和安裝用於光透射的部件的工序(封裝工序)，而預先形成包括反射面的封裝部件520'，並在安裝LED晶片510之後，僅進行利用預先形成的封裝部件520'來覆蓋的工序，因此LED封裝件500的製備工序變得更加簡單。
本實施例中，封裝部件520'的反射面由玻璃中添加了TiO2的混合物形成。此時，優選地，TiO2使用金紅石(rutile)型。金紅石型的TiO2與銳鈦礦(anatase)型及板鈦礦(brookite)型的TiO2相比，反射率高且折射率高，因此更適合用作封裝部件120的反射面。
根據混合於玻璃中的TiO2的重量比，反射面中的反射率有所不同，因此在本實施例中，為了所需的高反射率，選擇TiO2的重量比。在本實施例中，當使用B2O3-SiO2-Al2O3組成的硼矽酸鹽玻璃時，TiO2的重量比優選為10~40重量百分比。例如，當將TiO2重量比設定為15重量百分比時，在可見光全區域中具有平均99%以上的反射率。
另一方面，優選地，與玻璃相混合的TiO2使用粒徑為1μm以下的微粉，即使使用粒徑大於1μm的TiO2，也可取得所需的反射效果。
以上說明了封裝部件520'的側面部520b'中的相向的一對面由反射面形成來實現三面發光的情況，但在封裝部件中，還可不同地形成反射面。
圖9為本發明第二變形例的LED晶片封裝部件的立體圖，參照圖9，本實施例的LED晶片封裝部件520"中，與LED晶片的側面相鄰的所有側面部由反射面形成。由此，可實現僅通過封裝部件520"的上面部來發光的一面發光。
像這樣，在本發明中，可使LED晶片封裝部件中的至少一個面由反射面形成來取得所需的發光方向，可在封裝部件中一體地形成反射面，從而可使安裝LED晶片之後的工序單純化。
圖10為本發明第三變形例的LED晶片封裝部件的立體圖，參照圖10，本實施例的LED晶片封裝部件520'''以第一實施例的LED晶片封裝部件連接多個的形態形成。即，本實施例的LED晶片封裝部件520'''包括上面部、側面部及底面部，在底面部形成有多個槽，從而可封裝多個LED晶片。
並且，在本實施例中，封裝部件520'''的側面部中沿著底面部的槽相連接的方向，相向的面由反射面形成。然而，側面部中形成有反射面的形態為例示性的，反射面可根據所需的發光方向形成於封裝部件 的側面部中的任意處。
根據這種結構，可利用一個封裝部件520'''對在印刷電路板上排列成一列的多個LED晶片進行封裝，從而可更加迅速且簡單地進行安裝LED晶片之後的封裝工序。並且，能夠以如上所述的實施例中的連接多個封裝部件的形態提高封裝部件520'''的剛性。
以上，參照附圖說明了本發明的優選實施例，然而只要是本發明所屬技術領域的普通技術人員就可以理解在不變更其技術思想或必要特徵的情況下，能夠以其他具體方式實施本發明。因此，以上記述的實施例在所有方面是例示性的，而非限定。

Claims (21)

  1. 一種LED用玻璃的製備方法，其中，包括：步驟a，對添加有螢光體的玻璃漿料進行成形及加工之後，進行乾燥來形成玻璃生胚片；步驟b，將該玻璃生胚片切割成多個來形成多個玻璃生胚片單體；步驟c，沿垂直方向層疊該多個玻璃生胚片單體之後，進行壓接來形成結合體；步驟c1，對該結合體進行孔加工；步驟c2，將進行孔加工的該結合體與未進行孔加工的結合體進行附著；步驟c3，將附著的該結合體切割成晶片尺寸；以及步驟d，對該結合體進行燒結來形成玻璃。
  2. 如請求項1之LED用玻璃的製備方法，其中，在該步驟a中，利用流延成形、擠出成形及絲網印刷中的一種方法來進行該成形。
  3. 如請求項1之LED用玻璃的製備方法，其中，在該步驟a中，該玻璃生胚片的厚度為1~200μm。
  4. 如請求項1之LED用玻璃的製備方法，其中，在該步驟c中，該多個玻璃生胚片單體在判別各個螢光體的含量分佈度之後，進行層疊。
  5. 如請求項1之LED用玻璃的製備方法，其中，在該步驟c中，該多個玻璃生胚片單體以使相同的面朝向同一方向的方式層疊，或者，該多個玻璃生胚片單體由各自的上部面及下部面交替錯開至少一次來進行層疊。
  6. 如請求項1之LED用玻璃的製備方法，其中，在該步驟d中，燒結溫度為400~1000℃。
  7. 如請求項1之LED用玻璃的製備方法，其中，在該步驟c1中，利用雷射光或噴砂(sand blasting)進行來進行孔加工，加工的孔的大小為30~500μm。
  8. 如請求項1之LED用玻璃的製備方法，其中，在該步驟c2中，結合體之間的附著溫度為40~150℃，附著壓力為2~100bar。
  9. 如請求項1之LED用玻璃的製備方法，其中，在該步驟c3中，利用雷射光、刀片或切割鋸(dicing saw)來進行附著的該結合體的切割。
  10. 一種LED封裝件，包括LED晶片和該LED晶片的封裝部件，其中，該LED晶片以倒裝晶片方式安裝於印刷電路板， 該封裝部件包括上面部、側面部及具有槽的底面部，來包圍除了該LED晶片安裝於該印刷電路板的面之外的面，該封裝部件由玻璃中分散有螢光體的螢光玻璃(phosphor in glass，PIG)形成。
  11. 如請求項10之LED封裝件，其中，該螢光體包含釔鋁石榴石(YAG，yttrium aluminum garnet)類、鋱鋁石榴石(TAG，terbium aluminum garnet)類、矽酸鹽(silicate)類、氧化物類、氮化物類及硫化物類中的一種以上。
  12. 如請求項10之LED封裝件，其中，該封裝部件的厚度為0.05~1mm。
  13. 一種LED封裝件，包括LED晶片和該LED晶片的封裝部件，其中，該LED晶片以倒裝晶片方式安裝於印刷電路板，該封裝部件包括上面部、側面部及具有槽的底面部，來包圍除了該LED晶片安裝於該印刷電路板的面之外的面，該封裝部件由玻璃中分散有螢光體的螢光玻璃形成，該封裝部件的側面部中的至少一個面由反射面形成。
  14. 如請求項13之LED封裝件，其中，該封裝部件的側面部中的相向的一對面由反射面形成。
  15. 如請求項13之LED封裝件，其中，該封裝部件的側面部整體由反射面形成。
  16. 如請求項13之LED封裝件，其中，該封裝部件的側面部中的反射面由玻璃中添加了TiO2的混合物形成。
  17. 如請求項16之LED封裝件，其中，該封裝部件的側面部中的反射面中使用的TiO2為金紅石型。
  18. 如請求項16之LED封裝件，其中，該封裝部件的側面部中的反射面由B2O3-SiO2-Al2O3組成的硼矽酸鹽(borosilicate)玻璃中添加了10~40重量百分比的TiO2的混合物形成。
  19. 一種LED晶片封裝部件，用於在背光模組中使用的LED陣列中對LED晶片進行封裝，其中，該LED晶片封裝部件包括上面部、側面部及具有槽的底面部，來包圍該LED晶片的除了安裝於印刷電路板的面之外的其餘所有面，該LED晶片封裝部件由玻璃中分散有螢光體的螢光玻璃形成。
  20. 一種LED晶片封裝部件，用於在背光模組中使用的LED陣列中對LED晶片進行封裝，其中，該LED晶片封裝部件包括上面部、側面部及具有槽的底面部， 來包圍該LED晶片的除了安裝於印刷電路板的面之外的其餘所有面，該LED晶片封裝部件由玻璃中分散有螢光體的螢光玻璃形成，該側面部中的至少一個面由反射面形成。
  21. 一種LED晶片封裝部件，用於在背光模組中使用的LED陣列中對多個LED晶片進行封裝，其中，該LED晶片封裝部件包括上面部、側面部及具有多個槽的底面部，來包圍多個LED晶片的除了安裝於印刷電路板的的面之外的其餘所有面，該LED晶片封裝部件由玻璃中分散有螢光體的螢光玻璃形成，該側面部中的至少一個面由反射面形成。
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