專利名稱：發(fā)光器件封裝及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及發(fā)光器件封裝及其制造方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)是將電流轉(zhuǎn)化成光的半導(dǎo)體發(fā)光器件。 LED發(fā)出的光的波長(zhǎng)根據(jù)制造LED所用的半導(dǎo)體材料而不同。即，光的波長(zhǎng)取決于
半導(dǎo)體材料的帶隙，帶隙是價(jià)帶中的電子與導(dǎo)帶中的電子之間的能量差。 隨著LED亮度逐漸增強(qiáng)，LED廣泛用作各種裝置如顯示裝置、車輛和照明的光源。
另外，通過將具有不同顏色的LED結(jié)合或者使用磷光體材料，也可以實(shí)現(xiàn)發(fā)白光的高效率
LED。 為了將LED應(yīng)用于上述目的，LED必須具有極好的發(fā)光效率和極好的亮度。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題 實(shí)施方案提供一種新結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件封裝和制造該發(fā)光器件封裝的方法。 實(shí)施方案還提供一種可以將由LED產(chǎn)生的光有效地發(fā)出到外部的發(fā)光器件封裝
以及制造該發(fā)光器件封裝的方法。 實(shí)施方案還提供一種具有改善的亮度的發(fā)光器件封裝和制造該發(fā)光器件封裝的 方法。 技術(shù)方案 在一個(gè)實(shí)施方案中，一種發(fā)光器件封裝包括襯底、在襯底上的電極層、在襯底上
并且與電極層電連接的發(fā)光器件、包封發(fā)光器件并且包括預(yù)定圖案的填充物。
在一個(gè)實(shí)施方案中，一種發(fā)光器件封裝包括襯底、在襯底上的電極、在襯底上并
且與電極層電連接的發(fā)光器件、包封發(fā)光器件的填充物、和在填充物上的光刻膠圖案。
在一個(gè)實(shí)施方案中，一種發(fā)光器件封裝包括襯底、在襯底上的電極、在襯底上并
且與電極層電連接的發(fā)光器件、包封發(fā)光器件的填充物、和在填充物上并且包括預(yù)定圖案
的磷光體層。
在一個(gè)實(shí)施方案中，一種制造發(fā)光器件封裝的方法包括提供襯底；在襯底上形 成電極層；在襯底上安裝發(fā)光器件并且將所述發(fā)光器件與電極層電連接；用填充物包封發(fā) 光器件；并且在填充物上形成光提取圖案。
有益效果 實(shí)施方案可提供一種具有新結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件封裝及其制造方法。 實(shí)施方案還提供一種可以將由LED產(chǎn)生的光有效地發(fā)出到外部的發(fā)光器件封裝
以及制造所述發(fā)光器件的方法。 實(shí)施方案還提供一種具有改善的亮度的發(fā)光器件封裝和制造所述發(fā)光器件的方 法。


圖1 6是說明根據(jù)第一實(shí)施方案的發(fā)光器件封裝和制造所述發(fā)光器件封裝的方 法的視圖。 圖7是根據(jù)第二實(shí)施方案的發(fā)光器件封裝的視圖。
圖8是根據(jù)第三實(shí)施方案的發(fā)光器件封裝的視圖。
圖9是根據(jù)第四實(shí)施方案的發(fā)光器件封裝的視圖。
圖10是根據(jù)第五實(shí)施方案的發(fā)光器件封裝的視圖。
發(fā)明模式 現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明公開的實(shí)施方案，其中實(shí)施例結(jié)合附圖來說明。 對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是可在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)本
發(fā)明中進(jìn)行各種修改和改變。因此，本發(fā)明旨在包含對(duì)本發(fā)明的修改和改變，只要它們?cè)谒?br> 附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)即可。 在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的要素。在圖中，為清楚起見，將層、膜、區(qū) 域等的厚度進(jìn)行了放大。 在下述說明中，應(yīng)理解當(dāng)層(或膜)稱為在另一層或襯底"上"時(shí)，其可以直接在所 述另一層或襯底上，或者可以存在中間層。另外，應(yīng)理解當(dāng)構(gòu)成要素如"表面"稱為"內(nèi)部" 時(shí)，是指該表面比其他構(gòu)成要素更加遠(yuǎn)離器件的外側(cè)。 還應(yīng)理解，附圖中的構(gòu)成要素的方位并不是限制性的。另外，當(dāng)提到"直接"時(shí)，是 指不存在中間構(gòu)成要素。措辭"和/或"是指相關(guān)構(gòu)成要素的一個(gè)或更多個(gè)或者組合都是 可能的。 圖1 6是說明根據(jù)第一實(shí)施方案的發(fā)光器件封裝和制造所述發(fā)光器件封裝的方 法的視圖。 如圖1中所示，在襯底10上形成在其上安裝發(fā)光器件的安裝部11和限定單元封 裝的通孔12。所述通孔12在封裝分隔區(qū)域形成。 襯底10可由陶瓷或硅形成。安裝部11和通孔12可以利用掩模(未示出)通過 干蝕刻或濕蝕刻工藝形成。 安裝部11設(shè)置成槽的形式，以起到反射杯的功能，用于向上反射由安裝在安裝部 11中的發(fā)光器件發(fā)出的光。每個(gè)安裝部11均設(shè)置為具有能有效提取從發(fā)光器件發(fā)出的光 的深度和斜面。 如圖2中所示，在襯底10上每個(gè)安裝部11周圍形成一對(duì)電極層13，以將安裝部 11連接至安裝部11的外側(cè)。電極層13可以通過相應(yīng)的通孔12延伸到襯底10的后表面。
當(dāng)電極層13從安裝部11延伸到襯底10的后表面時(shí)，在將襯底10安裝在印制電 路板上時(shí)，襯底IO上的LED可以與印制電路板電連接。 無需贅言，根據(jù)設(shè)計(jì)，電極層13可只在襯底10的前表面上形成，或者可通過襯底 10與外部連接。 同時(shí)，當(dāng)襯底10由硅晶片形成時(shí)，在襯底IO和電極13之間可以形成電介質(zhì)(未 示出)。例如，電介質(zhì)可以是二氧化硅層。 發(fā)光器件20安裝在其上形成有電極層13的各個(gè)安裝部11上。發(fā)光器件20可以設(shè)計(jì)成多種類型，如橫向型、垂直型和倒裝芯片型。 亦即，發(fā)光器件20可以通過導(dǎo)線或通過與相應(yīng)電極層13直接接觸而與相應(yīng)電極 層13電連接。或者，發(fā)光器件20可以通過導(dǎo)電材料如凸塊與相應(yīng)電極層13電連結(jié)。
如圖3中所示，填充物30填充在其上安裝有各發(fā)光器件20的安裝部11中。填充 物30可以由硅膠或透明環(huán)氧樹脂形成。填充物30可以含有磷光體或者不含有磷光體。
當(dāng)填充物30包括磷光體時(shí)，磷光體可以是用于藍(lán)光的黃色磷光體或用于紫外射 線的磷光體，如發(fā)藍(lán)光磷光體、發(fā)綠光磷光體和發(fā)紅光磷光體。磷光體可以有多種選擇。例 如；磷光體可以由YAG、TAG、硅酸鹽、氮化物、硫化物、硒化物材料中的至少一種形成。
填充物30可以通過分散工藝或絲網(wǎng)印刷工藝填充到安裝部11中。
填充物30的上表面可以形成為平坦面的以使得易于形成用作光提取層的圖案 (將在下文描述)。 如圖4中所示，在填充物30上形成光刻膠層40。然后，如圖5中所示，在光刻膠層
40上部設(shè)置掩模，并且通過曝光/顯影工藝形成光刻膠圖案41 (參見圖6)。 也就是說，如圖6中所示，在填充物30的上表面上形成光刻膠圖案41。 光刻膠圖案41形成表面粗糙結(jié)構(gòu)、柵格結(jié)構(gòu)或光子晶體結(jié)構(gòu)，從而使得從發(fā)光器
件20中發(fā)出的光可以更有效地穿過填充物30提取到外部。 也就是說，光刻膠圖案41在填充物30的上表面上形成以起到光提取層的作用。
圖7是根據(jù)第二實(shí)施方案的發(fā)光器件封裝的視圖。 參考圖7，第一實(shí)施方案中的光刻膠圖案41用作掩模以選擇性地蝕刻填充物30。
填充物30可以用HF、 HNO等通過濕蝕刻或者用Cl2、 CF4等通過干蝕刻來蝕刻。
當(dāng)利用光刻膠圖案41蝕刻填充物30時(shí)，在填充物30的上表面上形成具有凸起和 凹槽的填充物圖案31。此處，凹槽的深度可為100nm 100 ii m。光刻膠圖案41可形成為 具有100nm 100 ii m的周期。
蝕刻填充物30之后，移除光刻膠圖案41 。 與參考圖6所述的光刻膠圖案41相似，填充物圖案31的作用是有效地發(fā)出由發(fā) 光器件20產(chǎn)生的光。 圖8是根據(jù)第三實(shí)施方案的發(fā)光器件封裝的視圖。 在形成圖4中的光刻膠層40之前，可以形成粘合層70以增強(qiáng)光刻膠層40和填充 物30之間的粘合力。 S卩，參考圖8，在填充物30上形成粘合層70，在粘合層70上形成光刻膠層40。隨 后，選擇性地蝕刻光刻膠層40以形成光刻膠圖案41。 如圖6和8所示，當(dāng)光刻膠圖案41用作光提取層時(shí)，光刻膠層40可由具有光刻膠 性質(zhì)的聚合物如SU-8形成。 光刻膠層40可由具有與硅膠或透明環(huán)氧樹脂相似的折射率的材料形成。例如，光
刻膠層40可由折射率為1. 1 2. 2的材料形成。 圖9是根據(jù)第四實(shí)施方案的發(fā)光器件封裝的視圖。 當(dāng)在圖6中利用光刻膠圖案41作為掩模蝕刻填充物30之后不移除光刻膠圖案41 時(shí)，得到圖9中所示的結(jié)構(gòu)。 S卩，如圖9中所示，在填充物30的上表面上形成填充物圖案31，在填充物圖案31
6的上表面上形成光刻膠圖案41。 如上所述，填充物圖案31和光刻膠圖案41起到光提取層的作用。填充物圖案31可形成為具有l(wèi)OOnm 100 y m的周期和lOOnm 100 y m的蝕刻深度。 圖10是根據(jù)第五實(shí)施方案的發(fā)光器件封裝的視圖。 根據(jù)第五實(shí)施方案，填充物30不包括磷光體，并且磷光體層80在填充物30上形 成。 在磷光體層80的上表面上形成磷光體層圖案81。與光刻膠圖案41和填充物圖案 31類似，磷光體層圖案81也起到光提取層的作用以有效地提取光。 磷光體層80可由含磷光體的硅膠或透明環(huán)氧樹脂形成。磷光體層80可以還包括 粘合劑。 磷光體層圖案81可利用光刻膠圖案41作為掩模通過選擇性蝕刻磷光體層80的 上表面來形成。 在圖10的第五實(shí)施方案中，因?yàn)榱坠怏w層80通過填充物30與發(fā)光器件20隔開， 所以可以防止由于發(fā)光器件20產(chǎn)生的熱引起的磷光體層80的性質(zhì)劣化，并且可以增強(qiáng)由 發(fā)光器件20發(fā)出的光的顏色均勻性。 同時(shí)，實(shí)施方案中所述的填充物圖案31、光刻膠圖案41和磷光體層圖案81當(dāng)從頂 部觀察時(shí)可以形成各種形狀，如圓形、圓環(huán)形、格形、蜂窩形和長(zhǎng)方形。 盡管實(shí)施方案通過參考大量示例性實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該理解本領(lǐng)域技 術(shù)人員可以設(shè)計(jì)其他很多的修改和實(shí)施方案，這些都將落在本發(fā)明原理的精神和范圍內(nèi)。 更具體地，在公開、附圖和所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，在本發(fā)明的組合排列的構(gòu)件和/或結(jié) 構(gòu)中可能具有各種的變化和改變。除構(gòu)件和/或結(jié)構(gòu)的變化和改變之外，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人 員而言，可替代的用途也會(huì)是顯而易見的。
工業(yè)應(yīng)用性 實(shí)施方案的發(fā)光器件封裝不僅可用作照明還可以用于各種電子器件的光源。
權(quán)利要求
一種發(fā)光器件封裝，包括襯底；在所述襯底上的電極層；在所述襯底上并且與所述電極層電連接的發(fā)光器件；和包封所述發(fā)光器件并且包括預(yù)定圖案的填充物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件封裝，其中所述襯底包括凹槽，并且所述發(fā)光器件 在所述凹槽中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件封裝，其中所述電極層從所述凹槽延伸到所述襯底 的后表面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件封裝，包括在所述填充物的預(yù)定圖案上的光刻膠圖案。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光器件封裝，其中所述光刻膠圖案的折射率為1. 1 2. 2。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件封裝，其中所述填充物包括磷光體。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件封裝，其中所述填充物圖案的周期和/或深度為 100nm 100iim。
8. —種發(fā)光器件封裝，包括 襯底；在所述襯底上的電極；在所述襯底上并且與電極層電連接的發(fā)光器件； 包封所述發(fā)光器件的填充物；禾口 在所述填充物上的光刻膠圖案。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光器件封裝，其中所述光刻膠圖案的折射率為1. 1 2.2。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光器件封裝，包括在所述填充物和所述光刻膠圖案之間 的粘合層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光器件封裝，其中所述襯底包括凹槽，并且所述發(fā)光器件 在所述凹槽中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光器件封裝，其中所述電極層從凹槽延伸到所述襯底的 后表面。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光器件封裝，其中所述填充物包括磷光體。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光器件封裝，其中所述光刻膠圖案的周期或深度為 100nm 100iim。
15. —種發(fā)光器件封裝，包括 襯底；在所述襯底上的電極；在所述襯底上并且與電極層電連接的發(fā)光器件； 包封所述發(fā)光器件的填充物；禾口 在所述填充物上并且包含預(yù)定圖案的磷光體層。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)光器件封裝，其中所述磷光體層通過所述填充物與所述 發(fā)光器件隔開。
17. —種制造發(fā)光器件封裝的方法，所述方法包括 提供襯底；在所述襯底上形成電極層；在所述襯底上安裝發(fā)光器件并且使所述發(fā)光器件與所述電極層電連接； 用填充物包封所述發(fā)光器件；禾口 在所述填充物上形成光提取圖案。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述光提取圖案通過選擇性蝕刻所述填充物的 上表面形成。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中形成所述光提取圖案包括在所述填充物上形成 光刻膠圖案。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中形成所述光提取圖案包括在所述填充物上形成 磷光體層和在所述磷光體層的上表面上形成圖案。
全文摘要
一種發(fā)光器件封裝，包括襯底、在襯底上的電極、在襯底上并且與電極層電連接的發(fā)光器件、和包封發(fā)光器件的圖案。
文檔編號(hào)H01L33/00GK101785122SQ200880104334
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月27日
發(fā)明者元裕鎬, 金根浩 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司