本發(fā)明涉及一種制造發(fā)光二極管(LED)封裝件的方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種制造LED封裝件的方法，所述方法在將顏色轉(zhuǎn)換玻璃料(color conversion frit)結(jié)合到LED芯片之后，不需要對顏色轉(zhuǎn)換玻璃料進行額外的熱處理或切割工藝。

背景技術(shù)：

發(fā)光二極管(LED)是由諸如砷化鎵(GaAs)的化合物形成以響應(yīng)于施加到LED的電流而發(fā)光的半導體器件。LED使用諸如電子或空穴的少數(shù)載流子注入到其中的p-n結(jié)半導體結(jié)構(gòu)，使得通過電子和空穴的復合產(chǎn)生光。

LED的特性包括低功耗、相對長的使用壽命、安裝在狹小的空間中的能力以及強的抗振動性。盡管LED用在顯示裝置和顯示裝置的背光單元中，但是最近已經(jīng)開始進行將LED應(yīng)用到一般照明裝置的研究。除了諸如紅色LED、藍色LED或綠色LED的單色的LED之外，白色LED也已經(jīng)進入市場。具體地，因為白色LED可以應(yīng)用到車輛照明裝置和一般照明設(shè)備，所以預期對白色LED的需求急劇增加。

在LED技術(shù)領(lǐng)域中，通常使用兩種主要的方法來產(chǎn)生白光。產(chǎn)生白光的第一種方法包括將諸如紅色LED、綠色LED和藍色LED的單色LED設(shè)置為彼此相鄰使得由單色LED發(fā)射的各種顏色的光混合。然而，因為單個的單色LED具有不同的熱特性或時間特性，所以色調(diào)可能根據(jù)使用這種裝置的環(huán)境來改變。具體地，可能出現(xiàn)顏色斑，使得難以均勻地混合不同顏色的光。產(chǎn)生白光的第二種方法包括將熒光材料施用到LED的表面并將由LED發(fā)射的部分的初始光與由熒光材料波長轉(zhuǎn)換的二次光混合。例如，產(chǎn)生黃綠光或黃光的熒光材料可以用作對藍色LED的光激發(fā)源，從而可以通過將由藍色LED發(fā)射的藍光與來自熒光材料的黃綠色或黃色激發(fā)光混合來產(chǎn)生白光?，F(xiàn)在，通常使用利用藍色LED和熒光材料來實現(xiàn)白光的第二種方法。

用于與藍色LED芯片協(xié)同產(chǎn)生白光的熒光材料可以與玻璃料混合使用。在相關(guān)技術(shù)中，為了將玻璃料與熒光材料的混合物直接結(jié)合到LED芯片，已經(jīng)將玻璃料與熒光材料的混合物形成為膏，然后使用玻璃料與熒光材料的混合物涂覆LED芯片并隨后燒結(jié)。然而，燒結(jié)溫度通常為500℃或以上，在200℃或以下為熱穩(wěn)定的LED芯片不能承受這樣的燒結(jié)溫度。即，在這樣的溫度下燒結(jié)玻璃料和熒光材料的混合物將使LED芯片劣化，這是有問題的。另外，在用玻璃料與熒光材料的混合物涂覆LED芯片的操作之后執(zhí)行諸如燒結(jié)的熱處理可能引起問題。例如，其上形成有多個LED的基體基底(即，GaN基底)可能翹曲。當GaN基底以這種方式翹曲時，形成在GaN基底上的多個LED芯片中沒有一個可以使用。盡管可以使用能夠在低溫下燒結(jié)的熒光混合物以克服劣化問題，但是在切割多個LED芯片的工藝中會發(fā)生諸如剝落或破裂的其它問題。

現(xiàn)有技術(shù)文件

專利文件1：美國專利申請公開號US2013/0026461(2013年1月31日)

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

本發(fā)明的各方面提供一種制造LED封裝件的方法，所述方法在將顏色轉(zhuǎn)換玻璃料結(jié)合到發(fā)光二極管(LED)芯片之后，不需要對顏色轉(zhuǎn)換玻璃料進行額外的熱處理或切割工藝。

技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種制造LED封裝件的方法包括：在基底上形成包含熒光材料的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料；將形成在基底上的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移膜；以及將轉(zhuǎn)移膜上的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料結(jié)合到LED芯片。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，形成顏色轉(zhuǎn)換玻璃料的工藝可以包括：使用顏色轉(zhuǎn)換玻璃料涂覆基底；以及燒結(jié)涂覆基底的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料。

涂覆基底的工藝可以按照與LED芯片的尺寸對應(yīng)的尺寸使用顏色轉(zhuǎn)換玻璃料涂覆基底。

涂覆基底的工藝可以按照與多個LED芯片的形狀對應(yīng)的形狀使顏色轉(zhuǎn)換玻璃料圖案化。

基底可以實施為氮化硼基底或石墨基底。

在轉(zhuǎn)移顏色轉(zhuǎn)換玻璃料的工藝中，轉(zhuǎn)移膜可以實施為壓敏膠膜。

結(jié)合顏色轉(zhuǎn)換玻璃料的工藝可以通過粘合劑的方式將顏色轉(zhuǎn)換玻璃料與LED芯片結(jié)合。

LED芯片可以實施為藍色LED芯片，熒光材料可以將由藍色LED芯片發(fā)射的光的一部分轉(zhuǎn)換為黃光。

此外，所述方法還可以包括：在將顏色轉(zhuǎn)換玻璃料結(jié)合到LED芯片的工藝之后從顏色轉(zhuǎn)換玻璃料去除轉(zhuǎn)移膜。

此外，所述方法還可以包括：在去除轉(zhuǎn)移膜的工藝之后將LED芯片安裝到封裝基底上。

技術(shù)效果

根據(jù)如上闡述的本發(fā)明，使基底涂覆有產(chǎn)生來自LED的白光的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料的預期圖案，并且燒結(jié)顏色轉(zhuǎn)換玻璃料。然后，將顏色轉(zhuǎn)換玻璃料轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移膜，隨后將顏色轉(zhuǎn)換玻璃料結(jié)合到LED芯片。因此，在將顏色轉(zhuǎn)換玻璃料結(jié)合到LED芯片之后，不需要對顏色轉(zhuǎn)換玻璃料進行額外的熱處理或切割工藝。

換句話說，根據(jù)本發(fā)明，由于通過將顏色轉(zhuǎn)換玻璃料結(jié)合到LED芯片來完成在LED芯片上形成顏色轉(zhuǎn)換玻璃料的工藝，所以可以從根本上防止其上形成有LED芯片的基體基底由于相關(guān)技術(shù)的熱處理而翹曲，或者防止在根據(jù)LED芯片的分割顏色轉(zhuǎn)換玻璃料的切割操作期間在顏色轉(zhuǎn)換玻璃料中出現(xiàn)裂縫。因此，可以簡化制造LED封裝件的工藝，同時使缺陷的發(fā)生最小化。

另外，根據(jù)本發(fā)明，可以在將顏色轉(zhuǎn)換玻璃料結(jié)合到LED芯片之前，根據(jù)LED芯片的尺寸通過絲網(wǎng)印刷或噴涂使顏色轉(zhuǎn)換玻璃料圖案化來形成預期尺寸的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料，而不限制LED芯片的尺寸。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的制造LED封裝件的方法的流程圖；以及

圖2至圖8是順序地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的制造LED封裝件的方法中的操作的示意性視圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細地參照根據(jù)本發(fā)明的制造發(fā)光二極管(LED)封裝件的方法，本發(fā)明的示例示出在附圖中并在下面對其進行描述，使得本發(fā)明所涉及的領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易地將本發(fā)明付諸實踐。

貫穿該文件，應(yīng)該參照附圖，其中在整個不同的附圖中將使用相同的附圖標號和標記來指示相同或相似的組件。在本發(fā)明的下面的描述中，在本發(fā)明的主題呈現(xiàn)不清楚的情況下，將省略對包含于此的已知功能和組件的詳細的描述。

參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的制造LED封裝件的方法為制造白色LED封裝件(圖8中的200)的方法。制造LED封裝件的方法包括顏色轉(zhuǎn)換玻璃料形成步驟S1、顏色轉(zhuǎn)換玻璃料轉(zhuǎn)移步驟S2和顏色轉(zhuǎn)換玻璃料結(jié)合步驟S3。

參照圖2和圖3，顏色轉(zhuǎn)換玻璃料形成步驟S1為在基底110上形成包含熒光材料的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100的步驟。這里，熒光材料是通過轉(zhuǎn)換由LED芯片(即，圖6中示出的多個LED芯片130中的LED芯片)發(fā)射的光的波長來產(chǎn)生波長轉(zhuǎn)換光(即，熒光)的材料。根據(jù)本實施例，LED芯片實施為藍色LED芯片。為了通過與由藍色LED芯片發(fā)射的藍光混合的光來產(chǎn)生白光，可以將轉(zhuǎn)換由藍色LED芯片發(fā)射的光的一部分的波長的熒光材料與玻璃料粉末混合以形成顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100。將熒光材料與玻璃料粉末混合，并將混合物分散在溶劑中，從而形成顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100的膏。優(yōu)選的是，熒光材料可以由具有優(yōu)異的可分散性的材料形成。此外，更優(yōu)選的是，熒光材料可以由具有優(yōu)異的長期可靠性的材料形成。

為了在基底110上形成包含熒光材料的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100，顏色轉(zhuǎn)換玻璃料形成步驟S1可以包括涂覆工藝和燒結(jié)工藝。

首先，在涂覆工藝中，使用顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100的膏涂覆基底110。在涂覆工藝中，按照與多個LED芯片(圖6中的130)的尺寸對應(yīng)的尺寸使用顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100涂覆基底110。具體地，按照與多個LED芯片130的頂表面(即，多個LED芯片130的在隨后的工藝中顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100將結(jié)合到的結(jié)合表面)對應(yīng)的區(qū)域和形狀使用顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100涂覆基底110。

如圖6中所示，根據(jù)本發(fā)明，在基體基底130a上提供多個LED芯片130。在涂覆工藝中，在基底110上按照與多個LED芯片130的形狀對應(yīng)的形狀使顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100圖案化。例如，涂覆工藝可以包括：準備具有與多個LED芯片130對應(yīng)的圖案的掩模；以及使用掩模利用顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100的預期圖案來涂覆基底110。涂覆可以是絲網(wǎng)印刷，或者可以包括在將掩模放置在基底110上之后將顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100噴涂到基底110上。當按照與多個LED芯片130的形狀對應(yīng)的形狀使顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100圖案化時，由于顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100根據(jù)多個LED芯片130中的每個LED芯片被圖案化(即，被分開)，所以在將多個LED芯片130切割為單個LED芯片的工藝中，不需要將顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100切割為單元塊的操作。因此，可以防止將另外地發(fā)生在相關(guān)技術(shù)中的切割顏色轉(zhuǎn)換玻璃料的工藝中的剝落或破裂的問題。此外，由于可以根據(jù)多個LED芯片130的尺寸制造掩模，而不限制LED芯片130的尺寸，所以可以按照預期的尺寸形成顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100。

形成顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100中使用的基底110是在隨后的燒結(jié)顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100的工藝期間支撐涂覆基底110的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100的襯墊。根據(jù)本實施例，基底110可以實施為氮化硼(BN)基底或石墨基底。

然后，在燒結(jié)工藝中，燒結(jié)涂覆基底110的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100。當在將作為隨后工藝進行的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料的結(jié)合步驟S3之前完成按照薄膜或基底的形狀的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100的制造時，在顏色轉(zhuǎn)換玻璃料的結(jié)合步驟S3之后不進行熱處理。因此，這可以防止諸如LED芯片130的劣化或者防止其上形成有多個LED芯片130的基體基底130a的翹曲，否則這將由顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100的燒結(jié)熱處理引起。

之后，參照圖4和圖5，顏色轉(zhuǎn)換玻璃料轉(zhuǎn)移步驟S2是將形成在基底110上的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移膜120的步驟。具體地，在顏色轉(zhuǎn)換玻璃料轉(zhuǎn)移步驟S2中，在形成在基底110上的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100上方放置轉(zhuǎn)移膜120，向下移動轉(zhuǎn)移膜120使得轉(zhuǎn)移膜120與顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100接觸，隨后向上移動轉(zhuǎn)移膜120。為了提高顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100到轉(zhuǎn)移膜120的轉(zhuǎn)移的比率，可以在保持轉(zhuǎn)移膜與顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100接觸的同時加熱轉(zhuǎn)移膜120或者使用輥摩擦轉(zhuǎn)移膜120。

通過這個工藝，從基底110的表面去除形成在基底110上的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100，并按照形成在基底110上的形狀將顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移膜120的表面。根據(jù)本實施例，用于轉(zhuǎn)移顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100的轉(zhuǎn)移膜120可以實施為壓敏膠(pressure sensitive adhesive，PSA)膜。

此后，顏色轉(zhuǎn)換玻璃料結(jié)合步驟S3是將轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移膜120的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100結(jié)合到多個LED芯片130的步驟。在顏色轉(zhuǎn)換玻璃料結(jié)合步驟S3中，通過粘合劑的方式將顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100結(jié)合到多個LED芯片130。具體地，在將粘合劑施用到多個LED芯片130的結(jié)合表面之后，將顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100結(jié)合到施用的粘合劑。

如圖6中所示，根據(jù)本實施例提供的多個LED芯片130可以形成在形成為GaN基底的基體基底130a上。多個LED芯片130中的每個LED芯片是響應(yīng)于施加到其上的電流而發(fā)光的光源，形成為提供電子的n型半導體層和提供空穴的p型半導體層的正向結(jié)。此外，根據(jù)本實施例提供的LED芯片130實施為藍色LED芯片以發(fā)射藍光。發(fā)射的藍光的一部分通過包含在設(shè)置在光沿其向外照射的路徑上的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100中的熒光材料被波長轉(zhuǎn)換為黃光。也就是說，根據(jù)本實施例制造的LED封裝件(圖8中的200)通過將由藍色LED芯片130發(fā)射的藍光與通過包含在顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100中的熒光材料波長轉(zhuǎn)換的黃光混合來產(chǎn)生白光。此外，根據(jù)本實施例提供的LED芯片130可以實施為倒裝芯片。因此，LED芯片130可以具有形成在其底部上的電極(圖8中的131)或電極圖案。電極(圖8中的131)或電極圖案將被熔合到實施為印刷電路板(PCB)的封裝基底(圖8中的140)，以將LED芯片130電連接到封裝基底(圖8中的140)。

參照圖7，在通過顏色轉(zhuǎn)換玻璃料結(jié)合步驟S3將顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100結(jié)合到多個LED芯片130之后，可以執(zhí)行從顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100去除轉(zhuǎn)移膜的工藝。

最后，參照圖8，在從顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100去除轉(zhuǎn)移膜120之后，將多個LED芯片130切割為多個單元單體，每個單元單體以單個的LED芯片130為基礎(chǔ)。隨后，通過將形成在LED芯片130的底部上的電極131熔合到封裝基底140的電極部分來將LED芯片130安裝到封裝基底140上。因此，完成了根據(jù)本實施例的LED封裝件200的制造。

根據(jù)如上闡述的根據(jù)本實施例的制造LED封裝件的方法，按照預期的圖案使用顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100涂覆基底110，燒結(jié)涂覆的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100，將顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移膜120，隨后將轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移膜120的顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100結(jié)合到LED芯片130。在這些工藝之后，不對顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100進行額外的熱處理或切割工藝。因此，可以防止熱處理使LED芯片130劣化或者防止切割在顏色轉(zhuǎn)換玻璃料100中引起裂縫。因此，根據(jù)本發(fā)明的制造LED封裝件的方法可以簡化LED封裝件200的制造，并可以使缺陷的出現(xiàn)最小化。

已經(jīng)針對附圖呈現(xiàn)了對本發(fā)明的具體的示例性實施例的上述描述。上述描述不意圖窮盡本發(fā)明或?qū)⒈景l(fā)明限制到所公開的精確的形式，并且對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯然的是，根據(jù)上述教導，許多修改和改變是可能的。

因此，本發(fā)明的范圍不意圖受限于上述實施例，而是由所附權(quán)利要求及其等同物來限定。

附圖標號的解釋

100：顏色轉(zhuǎn)換玻璃料， 111：基底

120：轉(zhuǎn)移膜， 130：LED芯片

131：電極， 130a：基體基底

140：封裝基底， 200：LED封裝件