專利名稱：帶有具有冷卻功能的反射器的半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于發(fā)出白光的半導(dǎo)體發(fā)光器件，更具體地說，它涉及一種配有反射器的半導(dǎo)體發(fā)光器件，該反射器用于將發(fā)光單元中產(chǎn)生的熱量輻射至外部。
背景技術(shù)：
目前，使用氮化鎵的發(fā)光二極管(LED)芯片已被開發(fā)出來，它可發(fā)出高亮度的藍(lán)光。與發(fā)出紅光或黃綠光的其它LED相比，當(dāng)使用這種氮化鎵半導(dǎo)體時(shí)，LED具有大的輸出及較小的色移。
該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片被廣泛地用于各種裝置中，例如便攜式電子設(shè)備、信號(hào)燈或指示燈等。為了將LED芯片用于上述裝置中，要將點(diǎn)發(fā)射轉(zhuǎn)換為平面發(fā)射。
因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，將一個(gè)芯片安裝在LED芯片的前面，用以控制光的方向(國際專利公開WO 98/5078)，或者將多個(gè)LED芯片密集地排列起來以形成一個(gè)陣列。
但是，LED芯片的密集排列或者透鏡的安裝會(huì)造成制造成本的上升。
另外，隨著對(duì)白光發(fā)射需求的增加，近來人們提出了一種用于發(fā)出白光的發(fā)光器件，在該裝置中，LED上置有一種YAG:CE熒光物質(zhì)，該物質(zhì)能夠通過部分吸收從LED芯片發(fā)出的藍(lán)光而發(fā)出綠光。
這種裝置通過在用于密封發(fā)光單元的密封樹脂中混合入YAG熒光物質(zhì)而發(fā)出白光。但是，這種方法的問題在于，它不能給出滿意的光輸出，因?yàn)槠涔獾膫鬏斒艿矫芊鈽渲南拗啤?br> 為了克服上述缺陷，人們還提出了一種發(fā)光器件，它通過在LED芯片周圍安裝含有熒光物質(zhì)的反射器來實(shí)現(xiàn)白光的發(fā)射。
例如，美國專利公開US2003/0038295A1中公開了一種發(fā)光器件，通過在發(fā)光單元周圍安裝由透明樹脂制成并且含有熒光物質(zhì)的反射器，以反射發(fā)光單元自身發(fā)出的藍(lán)光，或者在吸收藍(lán)光然后將其部分地轉(zhuǎn)換為黃光后再反射，從而可發(fā)出具有大輸出的平面白光。
上述美國專利公開中所揭示的反射器的特征在于，它起到了熒光部件和反射部件的作用。但是，上述美國專利公開不能實(shí)現(xiàn)具有光輻射功能的反射器。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種發(fā)光器件，其中，包圍發(fā)光單元的反射器由具有極好的導(dǎo)熱性以及良好的反射比的材料制成，從而使反射器能夠?qū)ED芯片中產(chǎn)生的熱量輻射至外部。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種發(fā)光器件，通過使用具有極好的半透明度的硅酸鹽(如SiO2)而不是常規(guī)的透明樹脂以作為用于密封發(fā)光單元的密封材料，這種發(fā)光器件能夠?qū)崿F(xiàn)具有大輸出的白光發(fā)射。
另外，本發(fā)明還有一個(gè)目的是通過在反射器的內(nèi)側(cè)形成凹入的反射面以提供光的均勻性。
本發(fā)明人已知這樣的事實(shí)，即，當(dāng)在表面安裝的LED芯片的周圍形成側(cè)壁以實(shí)現(xiàn)閃光燈時(shí)，LED芯片內(nèi)產(chǎn)生的熱量不能被有效地發(fā)射到外部，由此縮短了LED的壽命并且使密封樹脂或熒光物質(zhì)退化。為了解決這個(gè)問題，本發(fā)明人提出了一種反射器，該反射器通過使用具有優(yōu)良導(dǎo)熱性的金屬來形成側(cè)壁、并且在該金屬的表面上形成一層絕緣膜，從而具有冷卻功能。
另外，本發(fā)明人還獲得了這樣一個(gè)事實(shí)，即，當(dāng)采用具有良好的半透明度的硅酸鹽以作為用于覆蓋LED芯片的密封樹脂時(shí)，就可以提高光的輸出。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括基底；位于該基底上的引線電極；在該基底上裝載的至少一個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光單元，它與引線電極分開放置，并且發(fā)出藍(lán)光；連接部件，用于使電極與半導(dǎo)體發(fā)光單元相互電連接；反射器，它從該基底的底部伸出預(yù)定高度，用于包圍半導(dǎo)體發(fā)光單元，該反射器由表面具有高半透明度和高導(dǎo)熱性的材料制成，用以反射從發(fā)光單元輻射出的光，并且形成均勻的平面光，該反射器還將發(fā)光單元輻射出的熱量輻射至外部，從而對(duì)用于容納發(fā)光單元的容納空間的內(nèi)部進(jìn)行冷卻；以及形成于用來容納發(fā)光單元的容納空間中的半透明覆蓋層，該半透明覆蓋層含有色移物質(zhì)，用于吸收從所述發(fā)光單元發(fā)出的藍(lán)光的至少一部分，以發(fā)出具有不同波長的光。
這樣，通過將發(fā)光單元發(fā)出的藍(lán)光與具有不同波長的光混合起來，該發(fā)光器件就可以向外發(fā)出白光。
作為本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括基底；位于該基底上的引線電極；發(fā)光單元組件，它包括至少一個(gè)在該基底上裝載的半導(dǎo)體發(fā)光單元，該發(fā)光單元被與引線電極分開放置，并且發(fā)出藍(lán)光；連接部件，用于使所述電極與所述半導(dǎo)體發(fā)光單元相互電連接；以及反射器，它從所述基底的底部伸出預(yù)定高度，用于通過包圍所述發(fā)光單元組件來形成容納空間，其中，所述反射器由表面具有高半透明度和高導(dǎo)熱性的材料制成，用以反射從所述發(fā)光單元輻射出的光，并且形成均勻的平面光，而且該反射器還將所述發(fā)光單元輻射出的熱量輻射至外部，用以對(duì)所述容納空間的內(nèi)部進(jìn)行冷卻。
所述發(fā)光單元組件優(yōu)選地包括至少一個(gè)用于發(fā)出藍(lán)光(B)的LED芯片、至少一個(gè)用于發(fā)出紅光(R)的LED芯片以及至少一個(gè)用于發(fā)出綠光(G)的LED芯片。
因此，通過LED芯片發(fā)出的混合光的R-G-B組合，所屬發(fā)光器件就能夠向外發(fā)出白光。
另外，所述反射器優(yōu)選地為其表面的至少一部分上形成有絕緣膜的金屬板。例如，反射器可由鋁(Al)制成，絕緣膜由氧化鋁(Al2O3)制成。
以下將通過優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的其它目的和特征進(jìn)行說明。另外，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)可通過由所附權(quán)利要求所公開的裝置及其組合來實(shí)現(xiàn)。
附圖的簡要說明通過以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所做的說明，本發(fā)明的其它目的和方面將變得更加清楚，在下面的附圖中


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的剖視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的剖視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的剖視圖；圖5a至5f的剖視圖說明了用于制造根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的過程。
優(yōu)選實(shí)施例的說明下面將參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的說明。
第一實(shí)施例圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件。
如圖1所示，至少一個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光單元11被裝載在基底10上，并且引線電極12(例如，陽極和陰極)被置于基底10的底部上。半導(dǎo)體發(fā)光單元11與引線電極12分開一個(gè)預(yù)定距離，并且通過注入一種模片鍵合(die-bonding)樹脂(如環(huán)氧樹脂)而被模片鍵合在基底10上。
半導(dǎo)體發(fā)光單元11的電極(未示出)以及基底10上的引線電極12利用焊絲14(例如金絲)分別被焊絲鍵合。
具有熱輻射功能的反射器18被形成于基底10的底部，用以包圍發(fā)光單元11。在圖1的情況下，反射器18被連接在位于基底10上的引線電極12之上。
反射器18從基底10的底部伸出預(yù)定高度，用于形成一個(gè)容納空間以容納發(fā)光單元11。這樣，反射器18包圍了發(fā)光單元11，并且該容納空間底部的口徑小于其頂部的口徑。另外，在反射器18的底部邊緣與發(fā)光單元11的邊緣之間形成有預(yù)定的間隙。
在用于容納發(fā)光單元11的容納空間中填充透明密封樹脂15。另外，將透明密封樹脂15與諸如熒光材料之類的色移物質(zhì)混合起來，以用于吸收從發(fā)光單元11發(fā)出的特定波長的光的一部分，并且隨后發(fā)出不同波長的光。
半導(dǎo)體發(fā)光單元(11)本實(shí)施例中采用的發(fā)光單元優(yōu)選為發(fā)出藍(lán)光并且具有高輸出和高亮度的氮化鎵發(fā)光二極管(LED)芯片。本實(shí)施例中的LED芯片11可以采用具有MIS結(jié)、PIN結(jié)或PN結(jié)的所有同質(zhì)、異質(zhì)、或者雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)。
由于這種發(fā)出藍(lán)光的氮化鎵LED芯片是本領(lǐng)域所公知的，故此不再詳細(xì)說明。
混合有熒光材料的密封樹脂(15)本實(shí)施例的密封樹脂15采用具有較優(yōu)良的半透明度的透明樹脂。例如，可以采用硅樹脂作為密封樹脂15。另外，與密封樹脂15混合在一起的熒光材料可以采用YAG:CE熒光物質(zhì)，它能夠吸收從發(fā)光單元發(fā)出的藍(lán)光的一部分，然后發(fā)出黃光。
反射器(18)本實(shí)施例中的反射器18優(yōu)選由其表面的至少一部分上形成有絕緣膜19的金屬板制成。如果不在反射器18的表面上形成絕緣膜19，則反射器18本身將成為導(dǎo)體，由此會(huì)破壞基底10上所設(shè)置的電極12的絕緣性。
用于反射器18的金屬優(yōu)選具有良好的反光能力和極好的導(dǎo)熱性。例如，具有較好的導(dǎo)熱性的鋁(Al)或銅(Cu)就適于用作本實(shí)施例的反射器的材料。當(dāng)然，除了Al和Cu以外，其它具有良好的導(dǎo)熱性的金屬也可被用于本實(shí)施例的反射器。
另外，形成在反射器表面上的絕緣膜19是通過絕緣電鍍或絕緣噴涂而形成的。具體來說，絕緣膜19優(yōu)選地為由自然氧化形成的氧化膜。
例如，在使用鋁(Al)作為反射器材料的情況下，可以采用氧化鋁(Al2O3)作為絕緣膜。
在根據(jù)本實(shí)施例所述的具有上述結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件中，從LED芯片11輸出的藍(lán)光的一部分在沒有任何顏色改變的情況下原樣穿過密封樹脂15，或者從反射器18的內(nèi)表面反射以發(fā)射至外部。與此同時(shí)，其它的藍(lán)光被密封樹脂15中的熒光材料16色移成黃光，然后該黃光穿過密封樹脂15，或者被反射器18的內(nèi)表面反射以發(fā)射至外部。
因此，本實(shí)施例的發(fā)光器件可以輸出其中混合有藍(lán)光和黃光的白色平面光。
另外，LED芯片11產(chǎn)生的熱量通過反射器18被輻射至外部，這樣就可以使容納空間的內(nèi)部冷卻至一個(gè)恒定的溫度。
改進(jìn)例子1在這個(gè)改進(jìn)的例子中，將至少一個(gè)藍(lán)光發(fā)光二極管、至少一個(gè)紅光發(fā)光二極管以及至少一個(gè)綠光發(fā)光二極管形成為一個(gè)組件，并且該組件被安裝在基底10上由反射器18形成的容納空間內(nèi)，這與第一個(gè)實(shí)施例中只有藍(lán)光發(fā)光二極管被安裝在容納空間內(nèi)的情況是不同的。
換句話說，本改進(jìn)例子中的發(fā)光器件通過將由紅、藍(lán)和綠發(fā)光二極管發(fā)出的紅、藍(lán)和綠光混合起來(即，R-G-B組合)來實(shí)現(xiàn)白光。這樣，本改進(jìn)例子就不需要像第一個(gè)實(shí)施例那樣，將諸如熒光物質(zhì)的任何色移物質(zhì)16混合到填充在容納空間內(nèi)部的密封樹脂15中。
由紅、藍(lán)和綠發(fā)光二極管構(gòu)成的組件可以沿著基底被連續(xù)放置，或者相互之間成某個(gè)角度地放置(例如，被放置在直角三角形的各個(gè)角上)。
本改進(jìn)例子中的其它組件，例如反射器18、基底10、密封樹脂15、導(dǎo)線14、引線電極12以及模片鍵合樹脂13，與第一實(shí)施例中的相應(yīng)組件基本相同。
第二實(shí)施例圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件。
除了反射器18的結(jié)構(gòu)以外，本實(shí)施例的發(fā)光器件與第一實(shí)施例的發(fā)光器件基本相同。因此，以下的說明將集中于和第一個(gè)實(shí)施例具有不同結(jié)構(gòu)的反射器18，其它的組件則不再詳細(xì)說明。
反射器(18)如圖2所示，與第一個(gè)實(shí)施例不同，根據(jù)本實(shí)施例的反射器18是一個(gè)形成為凹入的內(nèi)表面。這樣，本實(shí)施例的反射器18就形成了一個(gè)凹入的反射面。換句話說，容納空間的一個(gè)端面形成了對(duì)稱的拋物面或?qū)ΨQ的橢圓面。
在反射器的內(nèi)表面具有上述凹入的反射面的情況下，與平反射面相比，它可使反射光得到更好的聚集，由此可以輸出規(guī)則的平面光。
改進(jìn)的例子2除了發(fā)光二極管組件被置于容納空間之外這一點(diǎn)，本改進(jìn)例子與第二實(shí)施例基本相同，并且與改進(jìn)例子1相類似地使用了未與色移材料混合的透明密封樹脂。
第三實(shí)施例圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件。
除了半透明覆蓋層15和17的結(jié)構(gòu)以外，本實(shí)施例的發(fā)光器件與第一實(shí)施例基本相同。因此，以下的說明將主要集中于和第一個(gè)實(shí)施例不同的半透明覆蓋層15和17的結(jié)構(gòu)，對(duì)其它的組件則不做詳細(xì)說明。
如圖3所示，與第一個(gè)實(shí)施例的密封樹脂15不同，半透明覆蓋層15和17被形成為兩個(gè)層次。
第一半透明覆蓋層(15)第一半透明覆蓋層15容納了整個(gè)LED芯片11，并且與反射器18的底部邊緣形成了一定的間隙。這樣，在這種情況下，LED芯片11被埋入到第一半透明覆蓋層15中。
第一半透明覆蓋層15優(yōu)選由硅酸鹽(特別是SiO2)制成，它比第一個(gè)實(shí)施例中的密封樹脂的半透明度更好，而且更便宜。
另外，硅酸鹽15含有一種熒光材料(或者是含磷材料)16以用于吸收LED芯片11所發(fā)出的藍(lán)光的一部分并且隨后將其偏移為黃光，或者含有一種色移材料16(如顏料)用以在藍(lán)光的基礎(chǔ)上產(chǎn)生白光。
在將LED芯片11表面安裝于襯底上并且進(jìn)行焊絲鍵合之后，使用分配器(dispenser)來濺射含有熒光材料或顏料的硅酸鹽，從而形成第一半透明覆蓋層15。
第二半透明覆蓋層(17)
第二半透明覆蓋層17被形成于第一半透明覆蓋層15之上，并且填充在第一半透明覆蓋層15與反射器18之間。
第二半透明覆蓋層17可以只利用透明樹脂制成(例如硅樹脂)。另外，第二半透明覆蓋層17可以額外地含有被混合入第一半透明覆蓋層中的色移材料。
在本實(shí)施例中，用于容納LED芯片11的半透明覆蓋層被形成為兩個(gè)層次，這與第一實(shí)施例是不同的。具體來說，在LED芯片11附近形成的第一半透明覆蓋層15是利用具有較好導(dǎo)熱性并且便宜的硅酸鹽制成的，這樣，本實(shí)施例的發(fā)光器件就能夠以低成本來提供大的輸出。
第四實(shí)施例圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件。
除了反射器18以及半透明覆蓋層15和17的結(jié)構(gòu)以外，本實(shí)施例的發(fā)光器件與第一實(shí)施例基本相同。因此，以下的說明將集中于和第一個(gè)實(shí)施例不同的反射器18以及半透明覆蓋層15和17的結(jié)構(gòu)，對(duì)其它的組件則不做詳細(xì)說明。
反射器(18)如圖4所示，與第一個(gè)實(shí)施例不同，本實(shí)施例的反射器18是一個(gè)形成為凹入面的內(nèi)表面。這樣，本實(shí)施例的反射器18就形成了一個(gè)凹入的反射面。換句話說，該容納空間的一個(gè)端面形成了對(duì)稱的拋物面或?qū)ΨQ的橢圓面。
另外，如圖4所示，與第一個(gè)實(shí)施例的密封樹脂15不同，根據(jù)本實(shí)施例的半透明覆蓋層15和17被形成為兩個(gè)層次。
第一半透明覆蓋層(15)第一半透明覆蓋層15容納了整個(gè)LED芯片11，并且與反射器18的底部邊緣形成了一定的間隙。這樣，在這種情況下，LED芯片11被埋入到第一半透明覆蓋層15中。
第一半透明覆蓋層15優(yōu)選由硅酸鹽(特別是SiO2)制成，它比第一個(gè)實(shí)施例中的密封樹脂具有相對(duì)較好的半透明度，并且更便宜。
另外，硅酸鹽15含有一種熒光材料(或者是含磷材料)16，以用于吸收LED芯片11所發(fā)出的藍(lán)光的一部分，并且隨后將其偏移為黃光，或者含有一種色移材料(如顏料)用以在藍(lán)光的基礎(chǔ)上產(chǎn)生白光。
在將LED芯片11表面安裝于襯底上并且進(jìn)行焊絲鍵合之后，使用分配器來濺射含有熒光材料或顏料的硅酸鹽，從而形成第一半透明覆蓋層15。
第二半透明覆蓋層(17)第二半透明覆蓋層17被形成于第一半透明覆蓋層15之上，并且充滿于第一半透明覆蓋層15與反射器18之間。
第二半透明覆蓋層17可以只利用透明樹脂制成(例如硅樹脂)。另外，第二半透明覆蓋層17可以額外地含有被混合入第一半透明覆蓋層中的色移材料。
在本實(shí)施例中，用于容納LED芯片11的半透明覆蓋層被形成為兩個(gè)層次，這與第一實(shí)施例是不同的。具體來說，在LED芯片11附近形成的第一半透明覆蓋層15是利用具有較好導(dǎo)熱性并且便宜的硅酸鹽而制成的，這樣，本實(shí)施例的發(fā)光器件就能夠以低成本來提供大的輸出。
另外，由于本實(shí)施例的反射器的內(nèi)表面具有如上所述的凹入反射面，因此，與平的反射面相比，它可以使反射光得到更好的聚集，由此可以輸出規(guī)則的平面光。
以下將對(duì)一種用于制造根據(jù)上述各實(shí)施例所述的發(fā)光器件的方法進(jìn)行說明。
圖5a至5f很好地示出了用于制造根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的方法。
根據(jù)本發(fā)明所述的這種方法有助于對(duì)如上述第四實(shí)施例所述的發(fā)光器件進(jìn)行高質(zhì)量的批量生產(chǎn)。
在這種制造方法中，多個(gè)封裝被成批處理，直到半透明覆蓋層15和/或17覆蓋LED芯片11為止，因此，在本方法中使用了其中聚集有多個(gè)封裝的封裝組件。
但是，為了便于對(duì)以下說明的理解，本發(fā)明的制造方法僅針對(duì)一個(gè)封裝單元進(jìn)行說明。
(a)其上形成有引線電極(12)的基底(10)的制造(見圖5a)在薄基底(例如，PCB)上利用具有優(yōu)良導(dǎo)電性的金屬形成正(+)和負(fù)(-)引線電極12。
(b)含有通孔(21)的金屬襯底(18)的結(jié)(見圖5b)制備薄金屬板(例如鋁板或銅板)，然后，利用諸如化學(xué)腐蝕、激光處理、壓模或沖壓的方式將如圖5b所示的通孔21形成于金屬板18之中。該通孔21的橫截面可以為橢圓形、圓形或矩形。換句話說，本發(fā)明不受通孔21的截面形狀的限制，可以在多種形狀中進(jìn)行選擇。另外，通孔21具有一個(gè)傾斜的側(cè)壁，這樣通孔21的口徑將從金屬板18的一側(cè)(例如，與基底接觸的一側(cè))向?qū)?cè)增加。如果通孔21的側(cè)壁是傾斜的，則LED芯片11朝向通孔21的側(cè)壁的光輸出將因傾斜的側(cè)壁而被向上反射，這樣，來自LED芯片11的光輸出可以從發(fā)光器件有效地輸出。
另外，通孔21優(yōu)選被處理成使其端側(cè)形成為一個(gè)對(duì)稱的拋物面或?qū)ΨQ的橢圓面，如圖5b所示。如果通孔21的側(cè)壁是如上所述的圓形的凹入，則形成凹入的反射面，以便于聚集反射光，由此形成更加均勻的平面光。
如果具有通孔21的金屬板18被合在基底10上，如圖5b所示，則各個(gè)封裝中的引線電極12和基底10將部分暴露在通孔21中。
(c)LED芯片的安裝(見圖5c)利用模片鍵合樹脂13將LED芯片11模片鍵合在如上構(gòu)成的封裝組件的封裝單元的通孔21的一個(gè)預(yù)定位置上。
(d)焊絲鍵合(見圖5d)利用用于布線的導(dǎo)線14，將暴露在通孔21中的LED芯片11的正和負(fù)引線電極12以及P型電極(未示出)和N型電極(未示出)進(jìn)行焊絲鍵合。
(e)第一半透明覆蓋層(15)的形成(見圖5e)利用一個(gè)分配器將含有色移材料16(如熒光材料或顏料)的硅酸鹽(特別是SiO2)濺射在導(dǎo)線連接的LED芯片11的上表面上，從而形成用于容納整個(gè)LED芯片的第一半透明覆蓋層15。
(f)第二半透明覆蓋層(17)的形成(見圖5f)將含有諸如硅樹脂的透明樹脂或色移材料(如熒光材料或顏料)的透明樹脂填充到其上是第一半透明覆蓋層15的通孔21中，從而形成第二半透明覆蓋層17。
通過執(zhí)行圖5a至5f所示的過程，就可制造出配置有多個(gè)封裝單元的封裝組件。然后，該封裝組件被分割成各個(gè)封裝單元，從而最終制成如圖4所示半導(dǎo)體發(fā)光器件。
雖然以上參考圖5a至5f對(duì)用于制造第四實(shí)施例的發(fā)光器件方法進(jìn)行了介紹，但類似的過程當(dāng)然也可被應(yīng)用于第一、第二和第三實(shí)施例(或者是改進(jìn)例子1和2)。
工業(yè)應(yīng)用性通過在安裝于襯底上的LED芯片周圍配置由具有高導(dǎo)熱性的金屬制成的反射器，本發(fā)明所述的發(fā)光器件可以有效地將LED芯片中產(chǎn)生的熱量輻射至外部。因此，本發(fā)明的這種發(fā)光器件可以使用于容納LED芯片的容納空間的溫度保持在一定的標(biāo)準(zhǔn)之下。
另外，由于LED芯片是利用比常規(guī)透明樹脂具有更好的半透明度的硅酸鹽樹脂來封裝的，因此該發(fā)光器件可以發(fā)射大輸出的白光。
雖然已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明。但是應(yīng)該理解，盡管上述詳細(xì)說明和具體例子對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例做出了說明，但這些僅起到了說明性的作用。因?yàn)橥ㄟ^這些說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解屬于本發(fā)明精神和范圍之內(nèi)的各種變換和修改。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括基底；位于所述基底上的引線電極；在所述基底上裝載的至少一個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光單元，與所述引線電極分開放置，并且發(fā)出藍(lán)光；連接部件，用于使所述電極與所述半導(dǎo)體發(fā)光單元相互電連接；反射器，它從所述基底的底部伸出預(yù)定高度，用于包圍所述半導(dǎo)體發(fā)光單元，所述反射器由表面具有高半透明度和高導(dǎo)熱性的材料制成，用以反射從所述發(fā)光單元輻射出的光，并且形成均勻的平面光，所述反射器還將所述發(fā)光單元輻射出的熱量輻射至外部，從而對(duì)用于容納發(fā)光單元的容納空間的內(nèi)部進(jìn)行冷卻；以及形成于用來容納所述發(fā)光單元的容納空間中的半透明覆蓋層，該半透明覆蓋層含有色移物質(zhì)，用于吸收從所述發(fā)光單元發(fā)出的藍(lán)光的至少一部分，以發(fā)出具有不同波長的光，由此，所述發(fā)光器件通過將所述發(fā)光單元發(fā)出的藍(lán)光與所述具有不同波長的光混合起來，從而向外發(fā)出白光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，所述反射器為其表面的至少一部分上形成有絕緣膜的金屬板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，所述反射器由鋁(Al)制成，所述絕緣膜由氧化鋁(Al2O3)制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，所述反射器的與容納空間相鄰的內(nèi)表面從所述基底的底部以一預(yù)定角度傾斜，由此，所述容納空間的口徑從與所述基底接觸的底部向?qū)?cè)逐漸增大。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，所述反射器的內(nèi)表面為圓形凹入，從而使所述容納空間的一個(gè)端側(cè)基本上形成為對(duì)稱的拋物面或者對(duì)稱的橢圓面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體發(fā)光單元為使用氮化物半導(dǎo)體的藍(lán)光發(fā)光二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，所述半透明覆蓋層由含有熒光材料的透明樹脂制成，該熒光材料可吸收來自所述發(fā)光單元的藍(lán)光的一部分并隨后發(fā)出黃光，其中所述容納空間填充有所述透明樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，所述半透明覆蓋層包括第一半透明覆蓋層，設(shè)置于所述發(fā)光單元附近，并且含有色移物質(zhì)，用于通過吸收來自所述發(fā)光單元的藍(lán)光的一部分而發(fā)出黃光；以及第二半透明覆蓋層，設(shè)置于所述第一半透明覆蓋層上，以填充所述容納空間，所述第二半透明覆蓋層由透明樹脂制成，用于將穿過所述第一半透明覆蓋層的光傳輸至外部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，所述第一半透明覆蓋層由含有色移物質(zhì)的硅酸鹽樹脂制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，所述第二半透明覆蓋層含有熒光物質(zhì)，用于吸收來自所述發(fā)光單元的藍(lán)光的一部分并隨后發(fā)出黃光。
11.一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括基底；位于所述基底上的引線電極；發(fā)光單元組件，它包括至少一個(gè)在所述基底上裝載的半導(dǎo)體發(fā)光單元，所述發(fā)光單元與所述引線電極間隔開，并且發(fā)出藍(lán)光；連接部件，用于使所述電極與所述半導(dǎo)體發(fā)光單元相互電連接；以及反射器，它從所述基底的底部伸出預(yù)定高度，用于通過包圍所述發(fā)光單元組件來形成容納空間，其中，所述反射器的表面由具有高半透明度和高導(dǎo)熱性的材料制成，用以反射從所述發(fā)光單元輻射出的光，并且形成均勻的平面光，而且所述反射器還將所述發(fā)光單元輻射出的熱量輻射至外部，以使所述容納空間的內(nèi)部冷卻。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，所述發(fā)光單元組件包括至少一個(gè)用于發(fā)出藍(lán)光(B)的LED芯片、至少一個(gè)用于發(fā)出紅光(R)的LED芯片以及至少一個(gè)用于發(fā)出綠光(G)的LED芯片，由此，通過所述多個(gè)LED芯片發(fā)出的混合光的R-G-B組合，所述發(fā)光器件向外發(fā)出白光。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，所述反射器為其表面的至少一部分上形成有絕緣膜的金屬板。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，所述反射器由鋁(Al)制成，所述絕緣膜由氧化鋁(Al2O3)制成。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，所述反射器的與容納空間相鄰的內(nèi)表面從所述基底的底部以預(yù)定角度傾斜，由此，所述容納空間的口徑從與所述基底接觸的底部向?qū)?cè)逐漸增大。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于，所述反射器的內(nèi)表面為圓形凹入，從而使所述容納空間的一個(gè)端側(cè)基本上形成為對(duì)稱的拋物面或者對(duì)稱的橢圓面。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其特征在于還包括透明樹脂層，該透明樹脂層充填在用于容納所述發(fā)光單元組件的容納空間中。
全文摘要
一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括基底；在基底上的引線電極；裝載在基底上的至少一個(gè)發(fā)出藍(lán)光的半導(dǎo)體發(fā)光單元，與引線電極分開放置；使電極與半導(dǎo)體發(fā)光單元相互電連接的連接件；反射器，從基底的底部伸出預(yù)定高度，包圍半導(dǎo)體發(fā)光單元；以及半透明覆蓋層，形成在用于容納發(fā)光單元的容納空間內(nèi)，該半透明覆蓋層含有色移物質(zhì)，用于吸收從發(fā)光單元發(fā)出藍(lán)光的至少一部分，以發(fā)出具有不同波長的光。反射器表面由具有高半透明度和高導(dǎo)熱性的材料制成，用以反射從發(fā)光單元輻射的光，并形成均勻的平面光，反射器還將發(fā)光單元輻射出的熱量輻射至外部，從而將容納發(fā)光單元的容納空間的內(nèi)部冷卻。通過將發(fā)光單元發(fā)出的藍(lán)光與不同波長的光混合，發(fā)光器件向外發(fā)出白光。
文檔編號(hào)H01L33/64GK1540773SQ0313694
公開日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2003年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月24日
發(fā)明者林元義明, 徐英珠 申請(qǐng)人:日本葛瑞菲克科技株式會(huì)社, 林元義明, 徐英珠