專利名稱:發(fā)光器件封裝和具有發(fā)光器件封裝的照明單元的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及發(fā)光器件封裝和具有發(fā)光器件封裝的照明單元。
背景技術:
發(fā)光二極管(LED)可以通過使用基于GaAs、AlGaAs, GaN, InGaN和InGaAlP的化合物半導體材料構成用于產(chǎn)生光的光源。這樣的LED被封裝以用作發(fā)出具有各種顏色的光的發(fā)光器件。發(fā)光器件被用作在諸如發(fā)光指示器、字符指示器和圖像顯示器的各種產(chǎn)品中的光源。
發(fā)明內容
實施例提供了具有新穎結構的發(fā)光器件封裝。實施例提供了一種發(fā)光器件封裝,所述發(fā)光器件封裝包括陶瓷基板、在所述陶瓷基板上的發(fā)光器件、在所述發(fā)光器件上的透光樹脂層和在所述透光樹脂層上的熒光體層。實施例提供了一種發(fā)光器件封裝,所述發(fā)光器件封裝包括布置在透光樹脂層之間的熒光體層。實施例提供了一種發(fā)光器件封裝,所述發(fā)光器件封裝能夠防止潮氣通過在平面型基板和樹脂層之間的界面滲透到發(fā)光器件封裝中。實施例提供了一種發(fā)光器件封裝,所述發(fā)光器件封裝包括在基板的外部設置的潮氣阻擋層。實施例可以改善具有發(fā)光器件封裝的諸如顯示裝置、指示器或發(fā)光裝置的發(fā)光系統(tǒng)的可靠性。根據(jù)實施例的一種發(fā)光器件封裝包括陶瓷基板;在陶瓷基板上的發(fā)光器件;在陶瓷基板上的第一透光樹脂層,用于覆蓋發(fā)光器件;以及,在第一透光樹脂層上的熒光體層,其中,該第一透光樹脂層具有與陶瓷基板的寬度相同的寬度。根據(jù)實施例的一種發(fā)光器件封裝包括基板;在基板上的發(fā)光器件;在基板上的樹脂層;以及,在樹脂層的外部和基板上的潮氣阻擋層。根據(jù)實施例的一種照明單元包括發(fā)光器件封裝,所述發(fā)光器件封裝包括平面型陶瓷基板、在陶瓷基板上的發(fā)光器件、用于密封發(fā)光器件的在陶瓷基板上的第一透光樹脂層以及在第一透光樹脂層上的熒光體層;模塊基板,其上排列有發(fā)光器件封裝;以及,在發(fā)光器件封裝的一側處的導光板或光學片。
圖1是示出根據(jù)第一實施例的發(fā)光器件封裝的側截面圖;圖2是示出圖1中所示的陶瓷基板的上表面圖案的透視圖;圖3是示出圖1中所示的陶瓷基板的下表面圖案的底視圖;圖4是示出根據(jù)第二實施例的發(fā)光器件封裝的側截面4
圖5是示出圖4中所示的陶瓷基板的上表面圖案的平面圖;圖6是示出根據(jù)第三實施例的發(fā)光器件封裝的側截面圖;圖7是示出根據(jù)第四實施例的發(fā)光器件封裝的側截面圖;圖8是示出根據(jù)第五實施例的發(fā)光器件封裝的側截面圖;圖9是示出圖8中所示的陶瓷基板的上表面圖案的平面圖;圖10是示出圖8中所示的陶瓷基板的下表面圖案的底視圖;圖11和12是示出根據(jù)實施例的封裝的外觀的側視圖;圖13是示出根據(jù)第六實施例的顯示裝置的側截面圖;圖14是示出圖13中所示的發(fā)光器件封裝的另一布置的視圖;圖15是示出根據(jù)第七實施例的發(fā)光器件封裝的側截面圖;圖16是示出圖15中所示的陶瓷基板的上表面圖案的平面圖;圖17是示出圖15中所示的陶瓷基板的下表面圖案的底視圖;圖18-21是示出用于制造根據(jù)第七實施例的發(fā)光器件封裝的過程的截面圖;圖22是示出根據(jù)第八實施例的發(fā)光器件封裝的側截面圖;圖23是示出根據(jù)第九實施例的發(fā)光器件封裝的側截面圖;以及圖24是示出根據(jù)實施例的包括發(fā)光器件封裝的顯示裝置的視圖。
具體實施例方式在實施例的描述中,將理解的是,當層(或膜)、區(qū)域、圖案或結構被稱為在另一基板、另一層(或膜)、另一區(qū)域、另一焊盤或另一圖案“上”或“下”時,它可以“直接地”或“間接地”在另一基板、層(或膜)、區(qū)域、焊盤或圖案上,或也可以存在一個或多個中間層。已經(jīng)參考附圖描述了層的這樣的位置。為了方便或清楚的目的,在附圖中示出的每層的厚度和大小可以被夸大、省略或示意地示出。另外,元件的大小沒有完全反映實際大小。以下,將參考附圖描述示例性實施例。圖1是示出根據(jù)第一實施例的發(fā)光器件封裝的側截面圖,圖2是示出圖1中所示的陶瓷基板的上表面圖案的透視圖,并且圖3是示出圖1中所示的陶瓷基板的下表面圖案的底視圖。參考圖1至3,發(fā)光器件封裝100包括基板110、第一和第二電極圖案111和113、 第三和第四電極圖案121和123、熱輻射圖案125、導電導通孔131、133和135、發(fā)光器件 140、第一透光樹脂層150和熒光體層155?;?10具有優(yōu)異的耐熱性和優(yōu)異的針對熱的耐蝕性?;?10可以包括氧化鋁、石英、鋯酸鈣、鎂橄欖石、SiC、石墨、熔凝硅石、莫來石、堇青石、氧化鋯、氧化鈹、氮化鋁或LTCC(低溫共燒陶瓷)。為了說明的方便,下面將描述陶瓷基板作為基板110的示例。通過使用單側銅箔層或雙側銅箔層的結構可以將陶瓷基板110制備為單層基板或多層基板。通過選擇性地使用諸如Cu、Ag、Al、Ni或Au的導電金屬,銅箔層可以被制備為金屬板,并且銅箔層可以具有通過蝕刻處理形成的預定圖案。陶瓷基板110可以具有圓形或多邊形,但是實施例不限于此。參考圖2和3,第一和第二電極圖案111和113形成在陶瓷基板110的上表面IlOA 上,并且第三和第四電極圖案121和123和熱輻射圖案125形成在陶瓷基板110的下表面IlOB上。第一電極圖案111通過至少一個導電導通孔131連接到第三電極圖案121,使得第一電極圖案111的一部分可以對應于第三電極圖案121的一部分。另外,第二電極圖案 113通過至少一個導電導通孔133連接到第四電極圖案123,使得第二電極圖案113的一部分可以對應于第四電極圖案123的一部分。第一電極圖案111的大小可以大于第二電極圖案113的大小,并且第一電極圖案 111可以在各種方向上分支,以發(fā)散從發(fā)光器件140產(chǎn)生的熱。熱輻射圖案125可以與第一電極圖案111對應地形成在陶瓷基板110的下表面 IlOB上。第一電極圖案111通過至少一個第三導電導通孔135連接到熱輻射圖案125,使得第一電極圖案111的一部分可以對應于熱輻射圖案125的一部分。熱輻射圖案125可以具有比第三和第四電極圖案121和123的大小大的大小。發(fā)光器件140形成在第一電極圖案111上。詳細而言,通過使用導電粘合劑或焊料將發(fā)光器件140安裝在第一電極圖案111上。第二電極圖案113與第一電極圖案111隔開,并且通過布線142連接到發(fā)光器件 140。第一和第二電極圖案111和113定位為對應于陶瓷基板110的中心區(qū)域,并且電連接到發(fā)光器件140。發(fā)光器件140可以根據(jù)芯片的電極的位置或芯片的類型,通過貼片方案、倒裝芯片方案或者引線鍵合方案連接到第一和第二電極圖案111和113,但是實施例不限于此。如圖1至3所示,穿過陶瓷基板110形成第一至第三導電導通孔131、133和135, 使得在陶瓷基板110上形成的圖案可以連接到在陶瓷基板110下形成的圖案。通過使用諸如Ag的導電材料填充通孔或在通孔周圍涂敷導電材料,可以形成陶瓷基板110的第一至第三導電導通孔131、133和135。第三電極圖案121可以與熱輻射圖案125—體地形成。這樣的圖案的構造可以取決于熱輻射效率而改變。導電導通孔131、133和135是導電連接構件。發(fā)光器件140是LED (發(fā)光器件)芯片,其包括彩色LED芯片,諸如藍色LED芯片、 綠色LED芯片或紅色LED芯片,或UV LED芯片。至少一個發(fā)光器件140被布置在陶瓷基板 110 上。參考圖1,具有比發(fā)光器件140的半導體介質的折射率低的折射率的樹脂層可以形成在陶瓷基板Iio上。樹脂層是用于覆蓋發(fā)光器件140的密封層,并且可以包括熒光體材料。例如,樹脂層可以包括第一透光樹脂層150和熒光體層155。第一透光樹脂層150形成在陶瓷基板110上,并且熒光體層155形成在第一透光樹脂層150上。第一透光樹脂層150和熒光體層155可以包括樹脂材料,諸如硅、環(huán)氧樹脂或復合樹脂,但是實施例不限于此。第一透光樹脂層150包封發(fā)光器件140與第一和第二電極圖案111和113。第一透光樹脂層150可以具有比發(fā)光器件140的厚度大的預定厚度。根據(jù)結構的構造,第一透光樹脂層150可以均勻地形成在陶瓷基板110上,或可以不均勻地形成在陶瓷基板110上。熒光體層155可以通過成型處理或涂敷處理形成在第一透光樹脂層150上。熒光體層155可以包括至少一種類型的熒光體材料,但是實施例不限于此。熒光體層155可以以預定厚度形成在第一透光樹脂層150的整個區(qū)域上。
熒光體層155的熒光體材料激勵從發(fā)光器件140發(fā)出的光,使得該光具有長波長。 例如,熒光體層155可以選擇性地包括綠色熒光體材料、紅色熒光體材料或紅色熒光體材料。另外,熒光體材料可以允許光具有相對于發(fā)光器件140的色譜的互補色。因為第一透光樹脂層150被布置在熒光體層155和發(fā)光器件140之間。所以從發(fā)光器件140發(fā)出的光被第一透光樹脂層150擴散,并且擴散的光的一部分可以在熒光體層 155中被吸收,然后發(fā)射到外部。因此,通過熒光體層155發(fā)射的光可以具有均勻的顏色分布。熒光體層155可以具有與第一透光樹脂層150的寬度相同的寬度,并且具有比第一透光樹脂層150的厚度薄的厚度。第一透光樹脂層150具有與陶瓷基板110的下表面和上表面中的至少一個的寬度相同的寬度。因為發(fā)光器件140被布置在平面型陶瓷基板110上,所以發(fā)光器件140可以以大約120°或更大的取向角來發(fā)光。另外,因為熒光體層155形成在陶瓷基板110的整個區(qū)域上,所以發(fā)光器件封裝100可以以均勻的顏色分布以上述取向角來發(fā)光。圖4是示出根據(jù)第二實施例的發(fā)光器件封裝的側截面圖,并且圖5是示出在圖4 中所示的陶瓷基板的圖案上形成的保護圖案和發(fā)光器件的平面圖。將參考第一實施例來進行第二實施例的下面的描述。參考圖4和5,發(fā)光器件封裝100A包括發(fā)光器件140A、第一透光樹脂層150、熒光體層155和第二透光樹脂層160。通過使用導電凸塊通過倒裝芯片方案,可以將發(fā)光器件140A安裝在彼此對應的第一和第二電極圖案111和113上。第二透光樹脂層160可以形成在熒光體層155上。第二透光樹脂層160覆蓋熒光體層155的整個上表面,并且通過使用與第一透光樹脂層150的材料相同的材料注入成型第二透光樹脂層160。第二透光樹脂層160包括透鏡單元162。透鏡單元162的中心對應于與發(fā)光器件 140A垂直的光軸。透鏡單元162具有從發(fā)光器件140A向上突起的半球形狀。透鏡單元162 的最大直徑是120 μ m或更大。透鏡單元162可以由凸透鏡形成。參考圖5,第一和第二電極圖案111和113的端部被布置在陶瓷基板110的外周區(qū)域處。諸如齊納二極管或TVS(瞬態(tài)電壓抑制)二極管的保護裝置電連接到第一和第二電極圖案111和113。例如,可以通過倒裝芯片方案來安裝該保護裝置。當將保護裝置的位置與發(fā)光器件140A的位置比較時,保護裝置更靠近陶瓷基板110的外周部分,使得可以減小發(fā)光器件140A的光損失。保護裝置145可以通過至少一條布線連接,并且實施例不限于此。第二透光樹脂層160的透鏡單元162被布置在發(fā)光器件140A上。除了透鏡單元 162之外的第二透光樹脂層160的其他區(qū)域是平坦的,因此可以以均勻的厚度在熒光體層 155上形成第二透光樹脂層160。圖6是示出根據(jù)第三實施例的發(fā)光器件封裝的側截面圖。將參考第一實施例來進行第三實施例的下面的描述。參考圖6,發(fā)光器件封裝100B包括在陶瓷基板110的上表面上形成的具有第三寬度A3的第一透光樹脂層150A、具有第二寬度A2的熒光體層155A和具有第一寬度Al的第
7二透光樹脂層160A。第一至第三寬度滿足Al <A2 < A3。基于陶瓷基板110的一個橫向側限定第一至第三寬度Al、A2和A3。因此,熒光體層155A圍繞第一透光樹脂層150A的上表面和外橫向側,并且第二透光樹脂層160A圍繞熒光體層155A的上表面和外橫向側。第一透光樹脂層150A、熒光體層 155A和第二透光樹脂層160A分別結合到陶瓷基板110的上表面,使得可以防止潮氣通過陶瓷基板110和上面的層之間的界面滲透到發(fā)光器件封裝100B中。圖7是示出根據(jù)第四實施例的發(fā)光器件封裝的側截面圖。將參考第一實施例來進行第四實施例的下面的描述。參考圖7,發(fā)光器件封裝100C包括在陶瓷基板110的整個上表面上的第一透光樹脂層150、在第一透光樹脂層150上的熒光體層155B和在熒光體層155B上的第二透光樹脂層 160。熒光體層155B的寬度A2小于第一透光樹脂層150的寬度Al,并且第二透光樹脂層160的寬度小于第一透光樹脂層150的寬度Al。因此,第二透光樹脂層160與第一透光樹脂層150的上表面的外部接觸,使得在第一透光樹脂層150和第二透光樹脂層160之間密封熒光體層155B。寬度Al和A2是基于陶瓷基板的一個橫向側限定的長度或寬度。圖8是示出根據(jù)第五實施例的發(fā)光器件封裝的側截面圖,圖9是示出在圖8中所示的陶瓷基板的上表面上形成的圖案的平面圖,并且圖10是示出在圖8中所示的陶瓷基板的下表面上形成的圖案的底視圖。下面參考第一實施例來進行第五實施例的下面的描述。參考圖8至10,第一電極圖案111、第二電極圖案113和第一熱輻射圖案115形成在陶瓷基板110的上表面上,并且第三電極圖案121、第四電極圖案123和第二熱輻射圖案 125形成在陶瓷基板110的下表面上。多個導電導通孔131、133和135形成在陶瓷基板110 中。第一熱輻射圖案115被布置在第一電極圖案111和第二電極圖案113之間,并且第二熱輻射圖案125被布置在第三電極圖案121和第四電極圖案123之間。發(fā)光器件140B附著在第一熱輻射圖案115上,并且發(fā)光器件140通過布線142連接到第一和第二電極圖案111和113。第一電極圖案111與第三電極圖案121相對,并且通過第一導電導通孔131連接到第三電極圖案121。第二電極圖案113與第四電極圖案123相對,并且通過第二導電導通孔133連接到第四電極圖案123。第一熱輻射圖案115通過第三導電導通孔135連接到第二熱輻射圖案125。提供多個第一至第三導電導通孔131、133和135來改變傳導效率,但是實施例不限于此。從發(fā)光器件140產(chǎn)生的熱通過第三導電導通孔135被傳送到第一和第二熱輻射圖案115和125,然后被發(fā)散到外部。第一透光樹脂層150、熒光體層155和第二透光樹脂層160形成在陶瓷基板110上。熒光體層155的高度可以等于或大于連接到發(fā)光器件140B的布線142的基于布線142的高度Tl的最高點。如果布線142具有高度Tl,則布線142可以不與第二透光樹脂層160接觸,使得可以防止熒光體材料的顆粒通過布線142移動到第二透光樹脂層160。圖11和12是示出根據(jù)實施例的封裝的外觀的側視圖。圖11是從封裝的第一方向Z獲得的側視圖,并且圖12是從封裝的第二方向X獲得的側視圖,第二方向X從第一方向Z旋轉了直角。參考圖11,當在發(fā)光器件封裝101的第一方向Z觀看時,發(fā)光器件140A在第二方向X的延伸線上向一側偏(Li < L2)。例如,發(fā)光器件封裝101位于陶瓷基板110的左區(qū)域處,因此可以在陶瓷基板110的右區(qū)域處額外地形成其他圖案或保護裝置。因此,在發(fā)光器件140A上形成的樹脂層170的透鏡單元162被布置在第一方向Z 上的一個區(qū)域處,因此光可以主要分布在該一個區(qū)域上??梢酝ㄟ^順序堆疊第一透光樹脂層150、熒光體層155和第二透光樹脂層160來形成樹脂層170。圖12示出在垂直于第一方向Z的第二方向X上的從圖11旋轉了直角的封裝。當在第二方向X上看時,發(fā)光器件140A位于第一方向Z上的延伸線的中心。因此,樹脂層170 的透鏡單元162位于封裝的中心。雖然在圖11和圖12中第一方向Z上的陶瓷基板110的寬度具有與第二方向X上的陶瓷基板110的寬度相同的寬度,但是在第一方向Z上的陶瓷基板110的寬度可以與在第二方向X上的陶瓷基板110的寬度不同,但是實施例不限于此。圖13是示出根據(jù)第六實施例的顯示裝置的視圖。圖13中所示的封裝與在圖11 和12中所示的封裝相同。參考圖13,顯示裝置10包括底蓋11 ;模塊基板12,其上排列多個發(fā)光器件封裝 101 ;光學構件15 ;以及顯示面板16。模塊基板12和發(fā)光器件封裝101可以構成發(fā)光模塊,并且底蓋11、至少一個發(fā)光模塊和光學構件15可以構成照明單元。發(fā)光器件封裝101排列在模塊基板12上,使得樹脂層170的透鏡單元以預定間隔彼此隔開,使得可以以均勻的亮度分布在整個區(qū)域上發(fā)射光。即,如圖12中所示的發(fā)光器件封裝101被排列在模塊基板12上。底蓋11包括與底座或模具框架的材料相同的材料,并且模塊基板12被容納在底蓋11中。發(fā)光器件封裝101被排列在模塊基板12上。詳細地,發(fā)光器件封裝101被焊料結合到模塊基板12。在模塊基板12上形成電路圖案,并且陶瓷基板110被安裝在模塊基板 12上,使得發(fā)光器件封裝101可以選擇性地彼此連接。發(fā)光器件封裝101輸出從發(fā)光器件發(fā)射的光以及從熒光體層的熒光體材料發(fā)射的光。光被彼此混合為目標光,并且通過光學構件15和顯示面板16來發(fā)射目標光。光學構件15可以包括導光板、擴散片、水平/垂直棱鏡片和亮度增強膜中的至少一個。導光板可以包括PC材料或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)材料??梢允÷赃@樣的導光板。擴散片擴散入射光、水平/垂直棱鏡片將入射光聚焦在顯示區(qū)域上,并且亮度增強片通過重新使用浪費的光來提高光的亮度。顯示面板16被布置在光學構件15上。例如,顯示面板16可以是IXD面板,該IXD 面板包括第一和第二透明基板以及插入在第一和第二基板之間的液晶層。偏振板可以附著到顯示面板16的至少一個表面,但是實施例不限于此。顯示面板16通過使用穿過光學構件15的光來顯示信息。這樣的顯示裝置10可以被應用到便攜終端、筆記本計算機或膝上型計算機的監(jiān)
9控器和電視機。圖14是示出在圖13中所示的顯示裝置的另一個示例的視圖,其中,修改了發(fā)光器件封裝的布置。參考圖14,顯示裝置IOA包括模塊基板12和在模塊基板12上排列的與圖13中所示的發(fā)光器件封裝101不同地布置的發(fā)光器件封裝101。在中心區(qū)域CO處布置的發(fā)光器件封裝101的部分透鏡單元在與圖12中所示的透鏡單元相同的方向上排列,并且,發(fā)光器件封裝101的其余的透鏡單元在如圖11中所示的方向上排列。因此,發(fā)光器件封裝101的透鏡單元之間的間隔可以在中心區(qū)域CO處增大。 詳細而言,中心透鏡單元和與中心透鏡單元相鄰的透鏡單元之間的間隔Dl可以大于兩個其他透鏡單元之間的間隔D1。因此,實施例可以通過利用如圖11和12中所示地在封裝上偏向一個方向的發(fā)光器件和透鏡單元的特征,使用一種類型的封裝來表現(xiàn)各種光分布。在如圖12和13中所示的發(fā)光器件上形成透鏡單元。同時,在通過垂直地豎起模塊基板12的側視方案中,光能夠被提供到導光板的至少一個橫向側。詳細而言,可以對應于導光板的一個橫向側、兩個橫向側或兩個相鄰的橫向側來布置模塊基板,但是實施例不限于此。反射板布置在導光板下,并且光學片布置在導光板上,但是實施例不限于此。以下,參考附圖來描述實施例。圖15是發(fā)光器件封裝的側截面圖,圖16是示出在圖15中所示的陶瓷基板的上表面上形成的圖案的平面圖,并且,圖17是圖15中所示的陶瓷基板的底視圖。參考圖15至17,發(fā)光器件封裝200包括基板210、第一和第二電極圖案211和 213、第三和第四電極圖案221和223、熱輻射圖案225、導電導通孔231、233和235、發(fā)光器件240、第一透光樹脂層250和熒光體層255、第二透光樹脂層260和潮氣阻擋層270?;?10具有優(yōu)異的耐熱性和優(yōu)異的針對熱的耐蝕性。基板210可以包括氧化鋁、石英、鋯酸鈣、鎂橄欖石、Sic、石墨、熔凝硅石、莫來石、堇青石、氧化鋯、氧化鈹、氮化鋁或LTCC(低溫共燒陶瓷)。為了說明方便,下面將描述平面型陶瓷基板作為基板210的示例。通過使用單側銅箔層或雙側銅箔層的結構,陶瓷基板210可以被制備為單層基板或多層基板。通過選擇性地使用諸如Cu、Ag、Al、Ni或Au的導電金屬,銅箔層可以被制備為金屬板,并且銅箔層可以具有通過蝕刻處理形成的預定圖案。陶瓷基板210可以具有圓形或多邊形,但是實施例不限于此。參考圖16和17,第一和第二電極圖案211和213形成在陶瓷基板210的上表面 210A上,并且第三和第四電極圖案221和223與熱輻射圖案225形成在陶瓷基板210的下表面210B上。第一電極圖案211通過至少一個導電導通孔231連接到第三電極圖案221, 使得第一電極圖案211的一部分可以對應于第三電極圖案221的一部分。另外,第二電極圖案213通過至少一個導電導通孔233連接到第四電極圖案223,使得第二電極圖案213的一部分可以對應于第四電極圖案223的一部分。第一電極圖案211的大小可以大于第二電極圖案213的大小,并且第一電極圖案 211可以在各種方向上分支,以發(fā)散從發(fā)光器件240產(chǎn)生的熱。熱輻射圖案225可以與第一電極圖案211對應地形成在陶瓷基板210的下表面210B上。第一電極圖案211通過至少一個第三導電導通孔235連接到熱輻射圖案225,使得第一電極圖案211的一部分可以對應于熱輻射圖案225的一部分。熱輻射圖案225可以具有比第三和第四電極圖案221和223的大小大的大小。發(fā)光器件240形成在第一電極圖案211上。詳細而言,通過使用導電粘合劑或貼片將發(fā)光器件240安裝在第一電極圖案211上。第二電極圖案213與第一電極圖案211隔開,并且通過布線242連接到發(fā)光器件 240。第一和第二電極圖案211和213定位為對應于陶瓷基板210的中心區(qū)域,并且電連接到發(fā)光器件240。第一電極圖案211的一部分可以對應于在另外的區(qū)域處的第二電極圖案213的一部分,并且,諸如齊納二極管或TVS(瞬態(tài)電壓抑制)二極管的保護裝置可以電連接到第一和第二電極圖案211和213。發(fā)光器件240可以根據(jù)芯片的電極的位置或芯片的類型,通過貼片方案、倒裝芯片方案或引線鍵合方案連接到第一和第二電極圖案211和213。如圖15至17中所示,穿過陶瓷基板210形成第一至第三導電導通孔231、233和 235,使得在陶瓷基板210上形成的圖案可以連接到在陶瓷基板210下形成的圖案。通過使用諸如Ag的導電材料填充通孔或在通孔周圍涂敷導電材料,可以形成陶瓷基板210的第一至第三導電導通孔231、233和235。第三電極圖案221可以與熱輻射圖案225 —體地形成。 這樣的圖案的構造可以取決于熱輻射效率而改變。發(fā)光器件240是LED芯片,其包括諸如藍色LED芯片、綠色LED芯片或紅色LED芯片的彩色LED芯片、或UV LED芯片??梢栽谔沾苫?10上布置至少一個發(fā)光器件240。參考圖15,樹脂層可以形成在陶瓷基板210上。樹脂層是用于覆蓋發(fā)光器件240 的包封層,并且可以包括熒光體材料。例如,樹脂層可以包括第一透光樹脂層250、熒光體層 255和第二透光樹脂層260。第一透光樹脂層250形成在陶瓷基板210上,并且熒光體層255形成在第一透光樹脂層250上。第二透光樹脂層260形成在熒光體層255上。第一透光樹脂層250、熒光體層255和第二透光樹脂層260可以包括樹脂材料,諸如硅、環(huán)氧樹脂或復合樹脂,但是實施例不限于此。第一透光樹脂層250包封發(fā)光器件240與第一和第二電極圖案211和213。第一透光樹脂層250可以具有比發(fā)光器件240的厚度大的預定厚度。根據(jù)結構的構造,第一透光樹脂層250可以均勻地形成在陶瓷基板210上,或可以不均勻地形成在陶瓷基板210上。熒光體層255可以通過成型處理或涂敷處理形成在第一透光樹脂層250上。熒光體層255可以包括至少一種類型的熒光體材料,但是實施例不限于此。熒光體層255可以以預定厚度形成在第一透光樹脂層250的整個區(qū)域上。第二透光樹脂層260可以形成在熒光體層255上。例如,可以通過注入成型處理來形成第二透光樹脂層260。第二透光樹脂層260包括透鏡單元262。透鏡單元262具有凸透鏡形狀,并且從發(fā)光器件240向上突起??梢允÷酝哥R單元。除了透鏡單元262之外的第二透光樹脂層260的其他區(qū)域是平坦的,因此第二透光樹脂層260可以以均勻的厚度形成在熒光體層255上。參考圖15和16,透鏡單元262的中心和外部之間的距離L5對應于下圓圈262A的半徑,并且具有大約600 μ m或更大的大小。距離L5可以取決于芯片大小而不同。電極圖案211和213在下圓圈262A中的面積可以是70%或更大,因此,可以提高光反射效率。潮氣阻擋層270通過使用噴灑射設備或濺射設備形成在陶瓷基板210的外部處。潮氣阻擋層270防止潮氣滲透到陶瓷基板210和樹脂層250、255和260之間的界面內。潮氣阻擋層270可以形成在陶瓷基板210的至少一側或整個表面上以及樹脂層 250,255和260的外部。潮氣阻擋層270可以包括與樹脂層250、255和260或陶瓷基板210的材料相同的材料。例如,潮氣阻擋層270可以包括選自由硅、環(huán)氧樹脂、藍寶石和氮化鋁組成的組中的一個。在該情況下,可以加強潮氣阻擋層270和樹脂層250、255和260之間或潮氣阻擋層 270和陶瓷基板210之間的粘附強度,并且可以減少熱變形。可以沿著陶瓷基板210和樹脂層250、255和260的外輪廓來形成潮氣阻擋層270。 例如,潮氣阻擋層270可以具有不規(guī)則的凹凸形狀。在該情況下,可以在潮氣阻擋層270和樹脂層250、255和260之間或潮氣阻擋層270和陶瓷基板210之間的接觸表面處增加粘附強度,并且,可以在樹脂層250、255和260的外部改變光的行進方向。圖18-21是示出用于制造發(fā)光器件封裝的過程的截面圖。參考圖18,第一和第二電極圖案211和213形成在陶瓷基板210上,并且第三和第四電極圖案221和223以及熱輻射圖案225形成在陶瓷基板210下。如圖16和17中所示,第一電極圖案211分別通過第一和第三導電導通孔231和235連接到第三電極圖案 221 (參考圖17)和熱輻射圖案225,并且第二電極圖案213通過第二導電導通孔233連接到第四電極圖案223。發(fā)光器件240被布置在第一電極圖案211上。發(fā)光器件240通過貼片方案電連接到第一電極圖案211,并且通過布線連接到第二電極圖案213。根據(jù)發(fā)光器件240的芯片類型或安裝方案,發(fā)光器件240可以通過一條布線、多條布線、倒裝芯片方案或貼片方案電連接到第一和第二電極圖案211和213。發(fā)光器件240是LED芯片,其包括諸如藍色LED芯片、綠色LED芯片或紅色LED芯片的彩色LED芯片、或UV LED芯片,但是實施例不限于此。一個或多個發(fā)光器件240可以被安裝在每一個封裝單元(2P)中,并且多個LED芯片串聯(lián)或并聯(lián)地彼此連接。發(fā)光器件240被布置于在陶瓷基板210的上表面上形成的第一電極圖案211上, 因此第一電極圖案211可以具有相對大的面積,以有效地反射光并且散熱。另外,在除了第一和第二電極圖案211和213的區(qū)域之外的陶瓷基板210的上表面上涂敷光敏電阻(PSR), 以提高光的反射率。參考圖18和19,可以在陶瓷基板210上形成樹脂層250、255和260,并且樹脂層 250,255和260可以包括熒光體材料。根據(jù)實施例,第一透光樹脂層250、熒光體層255和第二透光樹脂層260形成在陶瓷基板210上,并且樹脂層250、255和260可以包括樹脂材料,諸如硅、環(huán)氧樹脂或復合樹脂,但是實施例不限于此。第一透光樹脂層250、熒光體層255和第二透光樹脂層260可以具有相同的折射率。否則,第一透光樹脂層250、熒光體層255和第二透光樹脂層260可以包括具有逐漸減小的折射率的材料。樹脂層250、255和260的材料具有1至2的范圍內的折射率。
第一透光樹脂層250根據(jù)其區(qū)域可以具有均勻的厚度或可變的厚度。第一透光樹脂層250可以具有注入成型的結構,并且可以由于陶瓷基板210的上表面的結構形狀而具有不規(guī)則的形狀。連接到發(fā)光器件240的布線被布置在第一透光樹脂層250之下,并且該布線的一部分可以被布置在第一透光樹脂層250之上,但是實施例不限于此。可以通過向將熒光體材料添加到樹脂材料中來制備熒光體層255,并且將熒光體層255以均勻的厚度涂敷在第一透光樹脂層250上,但是實施例不限于此。熒光體層255 可以形成在第一透光樹脂層250的整個上表面上。添加到熒光體層255的熒光體材料可以包括藍色熒光體材料、綠色熒光體材料、 黃色熒光體材料和紅色熒光體材料中的至少一種,但是實施例不限于此。第二透光樹脂層260可以通過注入成型處理形成在熒光體層255上。第二透光樹脂層260包括形成在發(fā)光器件240上的透鏡單元262。透鏡單元262包括形成在發(fā)光器件 240上的凸透鏡。透鏡單元262的中心和外部之間的距離L5對應于透鏡單元262中的最大圓圈的半徑,并且具有大約600 μ m或更大的大小。第二透光樹脂層260被布置在熒光體層255上。除了透鏡單元262之外的第二透光樹脂層260的其他區(qū)域可以具有平面形狀或凹凸形狀。參考圖19和20,當已經(jīng)形成第二透光樹脂層260時,將陶瓷基板210劃分為封裝單元。例如,可以采用使用刀片的劃片工藝來將陶瓷基板210劃分為封裝單元。另外,陶瓷基板210可以通過斷裂處理劃分為封裝單元,其中,在陶瓷基板210的封裝邊界中形成凹槽 (例如,V凹槽)以劃分陶瓷基板210。結果,可以獲得在圖20中所示的發(fā)光器件封裝。陶瓷基板210可以具有圓形或多邊形,但是實施例不限于此。在陶瓷基板210和樹脂層之間可能形成間隙。詳細而言,由于上面的劃片處理或斷裂處理,可能在陶瓷基板210和第一透光樹脂層250之間的界面205處形成間隙,并且潮氣可能滲透到間隙中。潮氣可能氧化電極圖案211和213,并且在電極圖案211和213之間引起短路,由此縮短發(fā)光器件240的壽命。參考圖20和21,在陶瓷基板210的外部形成潮氣阻擋層270。潮氣阻擋層270可以包括硅、環(huán)氧樹脂、氧化鋁或氮化鋁。為了提高對于樹脂層250、255和260或陶瓷基板 210的粘附強度,潮氣阻擋層270可以包括與樹脂層250、255和260或陶瓷基板210的材料相同的材料。潮氣阻擋層270可以形成在陶瓷基板210的至少一側或整個表面上和樹脂層250、 255和260的外部。實施例不限制潮氣阻擋層270的厚度??梢匝刂沾苫?10和樹脂層的外輪廓來形成潮氣阻擋層270。例如,潮氣阻擋層270可以具有不規(guī)則的凹凸形狀。發(fā)光器件封裝可以發(fā)射具有諸如白色、紅色、綠色或藍色的顏色的光。另外,包括陶瓷基板210的發(fā)光器件封裝可以表現(xiàn)出優(yōu)異的抵抗潮氣的性質。圖22是示出根據(jù)第八實施例的發(fā)光器件封裝的側截面圖。將參考第七實施例來進行第八實施例的描述。參考圖22,發(fā)光器件封裝200A通過倒裝芯片方案結合到陶瓷基板210的第一和第二電極圖案211和213。諸如齊納二極管或TVS (瞬態(tài)電壓抑制)二極管的保護裝置可以通過倒裝芯片方案結合到第一和第二電極圖案211和213。熒光體層255A形成在陶瓷基板210上。熒光體層255A可以形成在發(fā)光器件240 上或覆蓋第一和第二電極圖案211和213的區(qū)域上。另外,熒光體層255A可以形成在陶瓷基板210的外部,從而不會暴露熒光體層255A。第二透光樹脂層260形成在熒光體層255A上。第二透光樹脂層260包括透鏡單元262,透鏡單元262從發(fā)光器件240向上突起。第二透光樹脂層260與熒光體層255A和陶瓷基板210的上表面的外部接觸,以圍繞熒光體層255A的整個表面。潮氣阻擋層270形成在陶瓷基板210和第二透光樹脂層260的外表面之間。詳細而言,潮氣阻擋層270形成在陶瓷基板210和第二透光樹脂層260之間的界面處。因此,防止潮氣滲透到陶瓷基板210和第二透光樹脂層260之間的間隙內。圖23是示出根據(jù)第九實施例的發(fā)光器件封裝的側截面圖。將參考第七實施例來進行第九實施例的下面描述。參考圖23,第一電極圖案311、第二電極圖案313和第一熱輻射圖案315形成在陶瓷基板310的上表面上,并且第三電極圖案321、第四電極圖案323和第二熱輻射圖案325 形成在陶瓷基板310的下表面上,多個導電導通孔331、333和335形成在陶瓷基板310中。第一熱輻射圖案315被布置在第一電極圖案311和第二電極圖案313之間,并且第二熱輻射圖案325被布置在第三電極圖案321和第四電極圖案323之間。發(fā)光器件340附著到第一熱輻射圖案315上,并且發(fā)光器件340通過布線342連接到第一和第二電極圖案311和313。第一電極圖案311與第三電極圖案321相對,并且通過第一導電導通孔331連接到第三電極圖案321。第二電極圖案313與第四電極圖案323相對,并且通過第二導電導通孔333連接到第四電極圖案323。第一熱輻射圖案315通過第三導電導通孔335連接到第二熱輻射圖案325。提供多個第一至第三導電導通孔331、333和335來改變傳導效率,但是實施例不限于此。從發(fā)光器件340產(chǎn)生的熱通過第三導電導通孔335被傳送到第一和第二熱輻射圖案315和325,然后被發(fā)散到外部。第一透光樹脂層350、熒光體層355和第二透光樹脂層360形成在陶瓷基板310 上。詳細而言,樹脂層350、355和360形成在陶瓷基板310的上表面的內部上。陶瓷基板 310的上表面的外部被暴露,因為沒有樹脂層350、355和360。因此,潮氣阻擋層370形成在陶瓷基板310的外部、陶瓷基板310的上表面的外部和樹脂層350、355和360的外部處。 沿著發(fā)光器件封裝300的輪廓形成潮氣阻擋層370。例如,潮氣阻擋層370可以具有臺階結構。因為潮氣阻擋層370形成在陶瓷基板310的外部處,所以潮氣阻擋層370和陶瓷基板310的上表面之間的接觸面積可以擴大,從而防止潮氣滲透到陶瓷基板310和樹脂層之間的間隙內。潮氣阻擋層370由與樹脂層350、355和360或陶瓷基板310的材料相同的材料形成,并且樹脂層350、355和360具有等于或小于陶瓷基板310的寬度的寬度。根據(jù)實施例的發(fā)光器件封裝可以被用作用于指示器、發(fā)光裝置和顯示裝置的光源。另外,一個實施例可以選擇性地應用于其他實施例。根據(jù)實施例的發(fā)光器件封裝可以用于具有包括多個發(fā)光器件封裝的結構的照明單元。照明單元可以應用于發(fā)光燈、信號燈、 汽車的頭燈和電子標識牌。
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圖24是示出根據(jù)實施例的顯示裝置的視圖。圖24中所示的封裝與上述封裝相同。參考圖24,顯示裝置400包括底蓋401、模塊基板410,其上排列了多個發(fā)光器件封裝200 ;光學構件50 ;以及顯示面板460。模塊基板410和發(fā)光器件封裝200可以構成發(fā)光模塊,并且底蓋401、至少一個發(fā)光模塊和光學構件450可以構成照明單元。發(fā)光器件封裝200排列在模塊基板410上,使得樹脂層260的透鏡單元以規(guī)則的間隔彼此隔開,使得可以以均勻的亮度分布在整個區(qū)域上發(fā)射光。即,如圖15中所示的發(fā)光器件封裝200排列在模塊基板410上。底蓋401包括與底座或模具框架的材料相同的材料,并且模塊基板410被容納在底蓋401中。發(fā)光器件封裝200排列在模塊基板410上。詳細而言,發(fā)光器件封裝200被焊料結合到模塊基板410。在模塊基板410上形成電路圖案,并且陶瓷基板210被安裝在模塊基板410上,使得發(fā)光器件封裝200可以選擇性地彼此連接。發(fā)光器件封裝200輸出從發(fā)光器件發(fā)射的光以及從熒光體層的熒光體材料發(fā)射的光。所述光彼此混合為目標光,并且通過光學構件450和顯示面板460發(fā)射目標光。光學構件450可以包括導光板、擴散片、水平/垂直棱鏡片和亮度增強膜中的至少一個。導光板可以包括PC材料或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)材料??梢允÷赃@樣的導光板。擴散片擴散入射光、水平/垂直棱鏡片將入射光聚焦在顯示區(qū)域上,并且亮度增強片通過重新使用浪費的光來提高光的亮度。顯示面板460被布置在光學構件450上。例如,顯示面板460可以是IXD面板,該 LCD板包括第一和第二透明基板以及在第一和第二基板之間插入的液晶層。偏振板可以附著到顯示板460的至少一個表面,但是實施例不限于此。顯示面板460通過使用穿過光學構件450的光來顯示信息。這樣的顯示裝置400可以被應用到便攜終端、筆記本計算機或膝上型計算機的監(jiān)控器和電視機。根據(jù)實施例的一種用于制造發(fā)光器件封裝的方法包括下述步驟在陶瓷基板上安裝發(fā)光器件;在陶瓷基板上形成樹脂層以密封發(fā)光器件;將陶瓷基板劃分為封裝單元;以及,在劃分的陶瓷基板和樹脂層之間的界面處形成潮氣阻擋層。實施例可以防止潮氣滲透到采用陶瓷基板的封裝內。實施例可以提供能夠有效地發(fā)散從發(fā)光器件產(chǎn)生的熱的發(fā)光器件封裝。實施例可以改善發(fā)光器件封裝的可靠性。實施例可以提供使用平面型陶瓷基板的發(fā)光器件封裝。實施例可以通過在熒光體層和發(fā)光器件之間布置透光樹脂層使得熒光體層可以與發(fā)光器件隔開來改進光分布。實施例可以通過使用陶瓷基板來有效地發(fā)散從發(fā)光器件產(chǎn)生的熱。在本說明書中,任何對于“一個實施例”、“實施例”、“示例性實施例”等的引用意味著結合實施例描述的特定特征、結構、或特性被包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。在說明書中,在各處出現(xiàn)的這類短語不必都表示相同的實施例。此外,當結合任何實施例描述特定特征、結構、或特性時,認為結合實施例中的其它實施例實現(xiàn)這樣的特征、結構或特性也是本領域技術人員能夠想到的。雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的多個示例性實施例描述了實施例,但是應該理解,本領域的技術人員可以想到多個其它修改和實施例,這將落入本發(fā)明原理的精神和范圍內。更加具體地,在本說明書、附圖和所附權利要求的范圍內的主要內容組合布置的組成部件和/ 或布置中,各種變化和修改都是可能的。除了組成部件和/或布置中的變化和修改之外,對于本領域的技術人員來說,替代使用也將是顯而易見的。
權利要求
1.一種發(fā)光器件封裝,包括 陶瓷基板;在所述陶瓷基板上的發(fā)光器件;在所述陶瓷基板上的第一透光樹脂層,用于覆蓋所述發(fā)光器件;以及, 在所述第一透光樹脂層上的熒光體層,其中,所述第一透光樹脂層具有與所述陶瓷基板的寬度相同的寬度。
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件封裝,進一步包括在所述熒光體層上的第二透光樹月旨層。
3.根據(jù)權利要求2所述的發(fā)光器件封裝,其中,所述第二透光樹脂層包括從所述發(fā)光器件向上突起的透鏡單元。
4.根據(jù)權利要求2所述的發(fā)光器件封裝,其中,所述第一透光樹脂層具有與所述熒光體層的寬度相同的寬度。
5.根據(jù)權利要求2所述的發(fā)光器件封裝,其中,所述第二透光樹脂層與所述陶瓷基板的上表面和所述第一透光樹脂層接觸。
6.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件封裝,進一步包括第一和第二電極圖案,其電連接到在所述陶瓷基板上的所述發(fā)光器件; 在所述陶瓷基板下的第三和第四電極圖案;以及多個第一和第二導電導通孔,用于根據(jù)所述第一至第四電極圖案的極性來將所述第一和第二電極圖案與所述第三和第四電極圖案連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的發(fā)光器件封裝,進一步包括 在所述陶瓷基板下的熱輻射圖案;以及第三導電導通孔,用于將所述熱輻射圖案與所述第一或第二電極圖案連接。
8.根據(jù)權利要求7所述的發(fā)光器件封裝,其中,所述發(fā)光器件被布置在連接到所述熱輻射圖案的所述第一電極圖案上。
9.根據(jù)權利要求6所述的發(fā)光器件封裝,進一步包括 在所述基板上的第一熱輻射圖案;在所述基板下的第二熱輻射圖案;以及第四導電導通孔,用于連接所述第一和第二熱輻射圖案,其中,所述發(fā)光器件被布置在所述第一熱輻射圖案上。
10.一種發(fā)光器件封裝,包括 基板;在所述基板上的發(fā)光器件; 在所述基板上的樹脂層;以及,布置在所述基板和所述樹脂層的側表面上的潮氣阻擋層。
11.根據(jù)權利要求10所述的發(fā)光器件封裝,其中,所述樹脂層具有等于或小于所述基板的寬度的寬度,并且所述基板的至少橫向側被布置在相比于所述樹脂層的外部的外部。
12.根據(jù)權利要求10所述的發(fā)光器件封裝,其中,所述潮氣阻擋層形成在所述基板的側表面和所述樹脂層的整個側表面上。
13.根據(jù)權利要求10所述的發(fā)光器件封裝,其中,所述潮氣阻擋層包括氧化鋁、氮化鋁、硅、環(huán)氧樹脂和復合樹脂中的至少一個。
14.根據(jù)權利要求10所述的發(fā)光器件封裝,其中,所述樹脂層包括在所述陶瓷基板上的第一透光樹脂層、在所述第一透光樹脂層上的熒光體層和在所述熒光體層上的具有透鏡單元的第二透光樹脂層。
15.一種照明單元,包括發(fā)光器件封裝,所述發(fā)光器件封裝包括平面型陶瓷基板、在所述陶瓷基板上的發(fā)光器件、用于密封所述發(fā)光器件的在所述陶瓷基板上的第一透光樹脂層以及在所述第一透光樹脂層上的熒光體層;模塊基板,其上排列所述發(fā)光器件封裝;以及,在所述發(fā)光器件封裝的一側處的導光板或光學片,其中所述第一透光樹脂層具有與所述陶瓷基板的寬度相同的寬度。
全文摘要
公開了一種發(fā)光器件封裝和具有發(fā)光器件封裝的照明單元。發(fā)光器件封裝包括陶瓷基板;在陶瓷基板上的發(fā)光器件;在陶瓷基板上的第一透光樹脂層,用于覆蓋發(fā)光器件;以及,在第一透光樹脂層上的熒光體層。
文檔編號H01L33/48GK102214774SQ20111008663
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權日2010年4月1日
發(fā)明者金完鎬 申請人:Lg伊諾特有限公司