專利名稱：發(fā)光二極管器件及其制造方法和發(fā)光裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管器件、一種包括發(fā)光二極管器件的發(fā)光裝置和一種制 造發(fā)光二極管器件的方法，更具體地講，涉及一種因包括涂覆有熒光樹脂的發(fā)光二極管芯 片從而能夠發(fā)白光的發(fā)光二極管器件。
背景技術：
近來，采用氮化物類半導體的發(fā)光二極管已經(jīng)用作諸如鍵區(qū)、背光、交通燈、飛機 跑道的導向燈、普通照明燈具等各種領域的白光源。由于發(fā)光二極管芯片的廣泛應用，所以 用于發(fā)光二極管芯片的封裝技術受到關注。圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術的發(fā)光二極管封裝件的示意性剖視圖。對于參照圖1的 發(fā)光二極管封裝件10，第一引線框架13和第二引線框架14設置在封裝體12內(nèi)部，發(fā)光二 極管11設置在第一引線框架13上。第一引線框架13和第二引線框架14通過導線W電連 接到發(fā)光二極管11。將封裝體12設置為杯子的形狀，并且將樹脂部分15置于所述杯子中， 從而保護發(fā)光二極管11、導線W等。為了發(fā)射白光，在樹脂部分15內(nèi)分散有能夠將從發(fā)光 二極管U發(fā)射的光的波長轉換的熒光材料。然而，根據(jù)現(xiàn)有技術的發(fā)光二極管封裝件10有局限性，S卩，使樹脂部分15固化的 工藝會導致熒光材料下沉到杯子的底部。已經(jīng)下沉的熒光材料不能有效地轉換光的波長而 是起著光擴散劑或光吸收劑的作用，從而降低了發(fā)光效率。此外，根據(jù)產(chǎn)品，熒光材料不均勻地分散在空間中，導致發(fā)光效率和色溫的變化 寬，這是不期望的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面提供了一種與現(xiàn)有技術的發(fā)光二極管封裝件相比能夠提高發(fā)光 效率并在白光發(fā)射方面實現(xiàn)均勻的產(chǎn)品特性的發(fā)光二極管器件。本發(fā)明的另一方面提供了 一種通過高效工藝便于制造上述發(fā)光二極管器件的方法。根據(jù)本發(fā)明的一方面提供了一種發(fā)光二極管器件，所述發(fā)光二極管器件包括發(fā) 光二極管芯片，具有第一表面和與第一表面相對的第二表面，在第一表面上設置有第一電 極和第二電極；波長轉換部分，包括熒光物質(zhì)并覆蓋發(fā)光二極管芯片的第一表面和側表面， 其中，側表面是指位于第一表面和第二表面之間的表面；第一電連接部分和第二電連接部 分，均包括鍍層，分別連接到第一電極和第二電極并暴露于波長轉換部分的外部。熒光物質(zhì)可以僅設置在波長轉換部分的覆蓋發(fā)光二極管芯片的第一表面的區(qū)域 中。熒光物質(zhì)可以設置在波長轉換部分的覆蓋發(fā)光二極管芯片的第一表面和側表面4的全部區(qū)域中。
在發(fā)光二極管芯片的第二表面上可以不存在波長轉換部分。在波長轉換部分的位于在發(fā)光二極管芯片的第一表面上并圍繞第一電極和第二 電極的側表面的區(qū)域中可以不存在熒光物質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供了一種發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置包括芯片安裝部分， 包括第一導體和第二導體，從而使得來自外部的功率施加到芯片的安裝部分；發(fā)光二極管 器件包括發(fā)光二極管芯片、波長轉換部分、第一電連接部分和第二電連接部分，發(fā)光二極管 芯片具有第一表面和與第一表面相對的第二表面，在第一表面上設置有第一電極和第二電 極，波長轉換部分包括熒光物質(zhì)并覆蓋發(fā)光二極管芯片的第一表面和側表面，其中，側表面 是指位于第一表面和第二表面之間的表面，第一電連接部分和第二電連接部分均包括鍍層 并且分別連接到第一電極和第二電極并暴露于波長轉換部分的外部；導線，將第一電連接 部分連接到第一導體，將第二電連接部分連接到第二導體?？梢詫l(fā)光二極管器件設置成第二表面面對芯片安裝部分。芯片安裝部分可以是電路板。根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供了一種制造發(fā)光二極管器件的方法，所述方法包括以 下步驟準備包括主體和穿透主體的導電通孔的熒光基底，在所述主體中，熒光物質(zhì)分散在 樹脂內(nèi)；將具有第一表面和與第一表面相對的第二表面的發(fā)光二極管芯片設置在熒光基底 上，第一電極和第二電極形成在所述第一表面上，使得第一電極和第二電極連接到導電通 孔；形成樹脂部分以至少包封發(fā)光二極管芯片的側表面，其中，側表面是指位于第一表面和 第二表面之間的表面。每個導電通孔可以包括鍍層。可以執(zhí)行將發(fā)光二極管芯片設置在熒光基底上的步驟，以使第一表面面對熒光基底。所述方法還可以包括在將發(fā)光二極管芯片設置在熒光基底上的步驟之后，對由在 發(fā)光二極管芯片與熒光基底之間的第一電極和第二電極形成的區(qū)域進行底部填充的步驟。在底部填充的步驟中，可以將包括熒光物質(zhì)的底部填充樹脂注入到所述區(qū)域中。
樹脂部分可以包括熒光物質(zhì)。準備熒光基底的步驟可以包括在載帶膜上形成具有開口的圖案；在所述開口中 形成導電通孔；去除圖案；在載帶膜上形成圍繞導電通孔的熒光樹脂。所述方法還可以包括在形成樹脂部分之后，去除載帶膜并使導電通孔暴露。


通過下面結合附圖的詳細描述，本發(fā)明的上述和其他方面、特征和其它優(yōu)點將被 理解得更加清楚，附圖中圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術的發(fā)光二極管封裝件的示意性剖視圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的發(fā)光二極管器件的示意性透視圖；圖3是示出使用圖2中描述的發(fā)光二極管器件的發(fā)光裝置的示意性剖視圖；圖4A至圖9是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例用于解釋制造發(fā)光二極管器件的方法的 剖視圖；5
圖10和圖11是示出根據(jù)本發(fā)明其它示例性實施例的發(fā)光二極管器件的示意性透 視圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。然而，本發(fā)明可以以很多不同的方式實施并且不應解釋為限于這里所闡述的實施 例。而是，提供這些實施例使得本公開將是徹底和完全的，并且會將本發(fā)明的范圍充分表達 給本領域技術人員。附圖中，為了清楚起見會夸大元件的形狀和尺寸。附圖中相同的標號 表示相同的元件，因而將省略對相同的元件的描述。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的發(fā)光二極管器件的示意性透視圖。參照圖 2，根據(jù)本示例性實施例的發(fā)光二極管器件100包括發(fā)光二極管芯片101和覆蓋發(fā)光二極管 芯片101的表面并將從發(fā)光二極管芯片101發(fā)射的光的波長轉換的波長轉換部分102。為 此，波長轉換部分102可使用將熒光物質(zhì)P分散在透明樹脂部分中的結構。由于通過波長 轉換部分102轉換的光與從發(fā)光二極管芯片101發(fā)射的光混合，所以發(fā)光二極管器件100 能夠發(fā)射白光?？赏ㄟ^將η型半導體層、發(fā)光層和P型半導體層堆疊來構造發(fā)光二極管芯 片101，并將第一電極103a和第二電極10 形成在發(fā)光二極管芯片101的一個表面上。參照圖2，將發(fā)光二極管芯片101的放置有第一電極103a和第二電極10 的表面 定義為第一表面，將發(fā)光二極管芯片101的與第一表面相對的第二表面定義為第二表面， 將發(fā)光二極管芯片101的置于第一表面和第二表面之間的表面定義為側表面。就此而言， 波長轉換部分102可覆蓋發(fā)光二極管芯片101的第一表面(即，形成電極的表面)和側表 面，如圖2中所示。這使得來自發(fā)光二極管芯片101的光沿參照圖2的向上和向側面的方 向發(fā)射。根據(jù)本示例性實施例，將波長轉換部分102設置為沿發(fā)光二極管芯片101的表面 設置的薄涂層的形式，從而與將熒光物質(zhì)設置在杯狀的封裝體中的現(xiàn)有技術相比，實現(xiàn)了 完全均勻的光。此外，在不使用單獨的封裝體的情況下，將波長轉換部分102直接應用到發(fā) 光二極管芯片101的表面上，從而實現(xiàn)器件尺寸的減小。對于與發(fā)光二極管芯片101的電連接，本示例性實施例采用包括鍍層的第一電連 接部分10 和第二電連接部分104b來代替引線框架。詳細地講，第一電連接部分10 和 第二電連接部分104b被構造為分別與第一電極103a和第二電極10 連接。第一電連接 部分10 和第二電連接部分104b都包括鍍層。第一電連接部分10 和第二電連接部分 104b穿過波長轉換部分102暴露到外部，以用作用于引線鍵合等的區(qū)域。與現(xiàn)有技術的普 通封裝件相比，發(fā)光二極管器件100具有簡化的結構，并且可以適用于諸如板上芯片(COB) 型或封裝型的各種類型的發(fā)光裝置。圖3是示出使用圖2中描述的發(fā)光二極管器件的發(fā)光裝置的示意性剖視圖。參照 圖3，可通過將如上所述構造的發(fā)光二極管器件安裝在板105上來實現(xiàn)發(fā)光裝置。因此，在 圖3中省略了表示這樣的發(fā)光二極管器件的標號。板105包括第一導體和第二導體，從而 使得來自外部的功率施加到板105上。板105可使用具有形成在絕緣底板(base)上的電 路圖案的電路板，導線被設置為連接發(fā)光二極管器件與電路圖案?？紤]到發(fā)光二極管器件 發(fā)射光穿過如上所述發(fā)光二極管芯片的第一表面和側表面，安裝發(fā)光二極管器件使得發(fā)光 二極管芯片的第二表面面對板105。即使在圖中僅示出了發(fā)光二極管器件相對于板105的安裝，但可將發(fā)光二極管器件安裝在引線框架上從而設置為普通的封裝件。如果將發(fā)光二 極管器件設置為封裝件，則這里不需要將熒光物質(zhì)注入到杯狀的封裝體中，并且可以在每 個發(fā)光方向上實現(xiàn)均勻的色溫。在下文中，將描述高效地制造如上所述構造的發(fā)光二極管器件的方法。圖4A至圖 9是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例用于順序地解釋制造發(fā)光二極管器件的方法的剖視圖。首先，由預先形成發(fā)光二極管器件的第一電連接部分和第二電連接部分以及用于 構成發(fā)光二極管器件的波長轉換部分的部分的工藝準備熒光基底。這里，熒光基底是指熒 光物質(zhì)分散在絕緣主體的樹脂內(nèi)并且設置有穿過絕緣主體的導電通孔的基底。圖4A至圖 4C示出了準備熒光基底的工藝。首先，如圖4A中所述，均包括鍍層的第一電連接部分10 和第二電連接部分104b形成在載帶膜201上。為此，載帶膜201可經(jīng)受在先的工藝處理，盡 管未在圖中示出，但是該工藝與在載帶膜201上形成種子層以及形成具有與第一電連接部 分10 和第二電連接部分104b的形狀對應的開口的圖案有關。通過后面的工藝，第一電 連接部分10 和第二電連接部分104b可用作熒光基底中的導電通孔。具體來說，準備熒 光基底的步驟可以包括在載帶膜上形成具有開口的圖案；在所述開口中形成導電通孔； 去除所述圖案；在載帶膜上形成圍繞導電通孔的熒光樹脂。此后，如圖4B中所示，包含熒光物質(zhì)的樹脂(S卩，熒光樹脂)形成在載帶膜201上， 并且該樹脂結構與熒光基底的絕緣主體102對應。此外，如上所述，熒光樹脂固化，從而形 成發(fā)光二極管器件中的波長轉換部分102。因此，可將絕緣主體和波長轉換部分看作基本相 同(在下文中，這兩個術語彼此可互換使用)。熒光樹脂形成在第一電連接部分10 和第 二電連接部分104b的周圍。如圖4B所示，在用熒光樹脂覆蓋第一電連接部分10 和第二 電連接部分104b的情況下，會需要由通過打磨(grinding)等來部分地去除熒光樹脂以將 第一電連接部分10 和第二電連接部分104b暴露到外部的工藝。在這種情況下，圖4C中 示出的去除熒光樹脂的工藝也可以以精確地控制從發(fā)光二極管器件發(fā)射的光的色坐標的 方式執(zhí)行?？梢詫⒌谝浑娺B接部分10 和第二電連接部分104b的暴露區(qū)域設置為最終的 發(fā)光二極管器件中的引線鍵合區(qū)域。因為除了絕緣主體由熒光樹脂形成之外，上面參照圖4A至圖4C描述的準備熒光 基底的工藝與制造印刷電路板的普通工藝類似，所以熒光基底會易于準備。此外，以上述方 式形成的熒光基底的絕緣主體構成了波長轉換部分102，并且根據(jù)預先測量的發(fā)光二極管 芯片的通量(flux)或波長可以以該絕緣主體的厚度或熒光物質(zhì)的含量的條件來適當?shù)乜?制該絕緣主體。因此，可根據(jù)發(fā)光二極管芯片的各種特性在將波長轉換部分適當調(diào)整之后 采用之。因此，在最終的發(fā)光二極管器件中，能夠使色坐標的變化最小化。此后，如圖5中所示，將發(fā)光二極管芯片101設置在熒光基底上。詳細地講，設置 在每個發(fā)光二極管芯片101的一個表面上的第一電極103a和第二電極10 分別與暴露在 熒光基底上的第一電連接部分10 和第二電連接部分104b連接。為此，盡管在圖中未示 出印刷的焊料、焊料球、焊料塊等，但是它們可以形成在第一電極103a和第一電連接部分 10 之間以及第二電極10 和第二電連接部分104b之間。此后，如圖6A中所示，在發(fā)光二極管芯片101和熒光基底之間的空間中執(zhí)行底部 填充(underfilling)，以形成底部填充樹脂部分106。底部填充樹脂部分106可構成發(fā)光 二極管器件中的波長轉換部分，并且可以具有熒光物質(zhì)分散在透明樹脂內(nèi)的結構，如在熒光基底的絕緣主體中一樣?？蛇x地，如圖6B中所示，底部填充部分106'可僅由透明樹脂形 成而不具有熒光物質(zhì)。然而，這里描述的底部填充工藝不是必須的，可以用隨后的形成樹脂 部分的工藝中的樹脂來填充發(fā)光二極管芯片101與熒光基底之間的空間。此后，如圖7A中所示，形成樹脂部分107以包封發(fā)光二極管芯片101的側表面。與 熒光體的絕緣主體(即，波長轉換部分10 和底部填充樹脂部分106相同，樹脂部分107可 具有在透明樹脂內(nèi)分散有熒光物質(zhì)的結構。然而，如圖7B中所示，考慮到從發(fā)光二極管芯 片101的側表面發(fā)射的光與從第一表面發(fā)射的光相比具有較低水平的強度，樹脂部分107 可僅由透明樹脂形成而不具有熒光物質(zhì)。此后，如圖8中所示，去除載帶膜201，從而暴露第一電連接部分10 和第二電連 接部分104b。在圖8中，示出了可認為具有與上述構造相同的熒光基底的主體、底部填充 樹脂部分106和樹脂部分107，如同形成單個的波長轉換部分102 —樣。隨后，如圖9中所 示，將連接多個發(fā)光二極管器件100的單個的波長轉換部分102切成單獨的器件。在單獨 制造發(fā)光二極管器件100的情況下，不需要該工藝。然而，由于多個發(fā)光二極管芯片101被 安裝在熒光基底上，所以該工藝會有利于多個發(fā)光二極管器件100的制造。圖10和圖11是分別示出根據(jù)本發(fā)明其它示例性實施例的發(fā)光二極管器件的示意 性透視圖。參照圖10，與先前的實施例一樣，發(fā)光二極管器件300包括具有第一電極303a 和第二電極30 的發(fā)光二極管芯片301、波長轉換部分302、第一電連接部分30 和第二 電連接部分304b。其與圖2描述的結構的區(qū)別在于，設置在發(fā)光二極管芯片301的側表面 上的樹脂部分由透明樹脂形成而沒有熒光物質(zhì)。通過使用圖7B中描述的工藝可以獲得具 有上述結構的發(fā)光二極管器件300。此后，與先前的實施例一樣，在圖11中示出的發(fā)光二極管器件400包括具有第一 電極403a和第二電極40 的發(fā)光二極管芯片401、波長轉換部分402、第一電連接部分 40 和第二電連接部分404b。其與圖2描述的結構的區(qū)別在于，位于在發(fā)光二極管芯片 401的第一表面上并圍繞第一電極403a和第二電極40 的底部填充樹脂部分406由透明 樹脂形成而沒有熒光物質(zhì)。通過使用圖6B中描述的工藝可以獲得具有上述結構的發(fā)光二 極管器件400。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，提供了一種能夠提高發(fā)光效率并在白光 發(fā)射方面實現(xiàn)均勻的產(chǎn)品特性的發(fā)光二極管器件。此外，提供了用于容易并高效地制造上 述發(fā)光二極管器件的工藝。盡管已經(jīng)結合示例性實施例示出并描述了本發(fā)明，但是本領域技術人員應該清 楚，在不脫離由權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以作出修改和改變。8
權利要求
1.一種發(fā)光二極管器件，包括發(fā)光二極管芯片，具有第一表面和與第一表面相對的第二表面，在第一表面上設置有 第一電極和第二電極；波長轉換部分，包括熒光物質(zhì)并覆蓋發(fā)光二極管芯片的第一表面和側表面，其中，側表 面是指位于第一表面和第二表面之間的表面；第一電連接部分和第二電連接部分，均包括鍍層，分別連接到第一電極和第二電極并 暴露于波長轉換部分的外部。
2.如權利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中，熒光物質(zhì)僅設置在波長轉換部分的覆 蓋發(fā)光二極管芯片的第一表面的區(qū)域中。
3.如權利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中，熒光物質(zhì)設置在波長轉換部分的覆蓋 發(fā)光二極管芯片的第一表面和側表面的全部區(qū)域中。
4.如權利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中，在發(fā)光二極管芯片的第二表面上不存 在波長轉換部分。
5.如權利要求1所述的發(fā)光二極管器件，其中，在波長轉換部分的位于發(fā)光二極管芯 片的第一表面上并圍繞第一電極和第二電極的側表面的區(qū)域中不存在熒光物質(zhì)。
6.一種發(fā)光裝置，包括芯片安裝部分，包括第一導體和第二導體，從而使得來自外部的功率施加到芯片安裝 部分；發(fā)光二極管器件，包括發(fā)光二極管芯片，具有第一表面和與第一表面相對的第二表 面，在第一表面上設置有第一電極和第二電極；波長轉換部分，包括熒光物質(zhì)并覆蓋發(fā)光二 極管芯片的第一表面和側表面，其中，側表面是指位于第一表面和第二表面之間的表面；第 一電連接部分和第二電連接部分，均包括鍍層，分別連接到第一電極和第二電極并暴露于 波長轉換部分的外部；導線，將第一電連接部分連接到第一導體，將第二電連接部分連接到第二導體。
7.如權利要求6所述的發(fā)光裝置，其中，發(fā)光二極管器件被設置成使第二表面面對芯 片安裝部分。
8.如權利要求6所述的發(fā)光裝置，其中，芯片安裝部分是電路板。
9.一種制造發(fā)光二極管器件的方法，所述方法包括以下步驟準備包括主體和穿透主體的導電通孔的熒光基底，在所述主體中，熒光物質(zhì)分散在樹 脂內(nèi)；將具有第一表面和與第一表面相對的第二表面的發(fā)光二極管芯片設置在熒光基底上， 第一電極和第二電極形成在所述第一表面上，使得第一電極和第二電極連接到導電通孔；形成樹脂部分以至少包封發(fā)光二極管芯片的側表面，其中，側表面是指位于第一表面 和第二表面之間的表面。
10.如權利要求9所述的方法，其中，每個導電通孔包括鍍層。
11.如權利要求9所述的方法，其中，執(zhí)行將發(fā)光二極管芯片設置在熒光基底上的步 驟，以使第一表面面對熒光基底。
12.如權利要求9所述的方法，所述方法還包括在將發(fā)光二極管芯片設置在熒光基底 上的步驟之后，對由在發(fā)光二極管芯片與熒光基底之間的第一電極和第二電極形成的區(qū)域進行底部填充的步驟。
13.如權利要求12所述的方法，其中，在底部填充的步驟中，將包括熒光物質(zhì)的底部填 充樹脂注入到所述區(qū)域中。
14.如權利要求9所述的方法，其中，樹脂部分包括熒光物質(zhì)。
15.如權利要求9所述的方法，其中，準備熒光基底的步驟包括 在載帶膜上形成具有開口的圖案；在所述開口中形成導電通孔； 去除所述圖案；在載帶膜上形成圍繞導電通孔的熒光樹脂。
16.如權利要求15所述的方法，所述方法還包括在形成樹脂部分之后，去除載帶膜并 使導電通孔暴露。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種發(fā)光二極管器件。所述發(fā)光二極管器件包括發(fā)光二極管芯片，具有第一表面和與第一表面相對的第二表面，在第一表面上設置有第一電極和第二電極；波長轉換部分，包括熒光物質(zhì)并覆蓋發(fā)光二極管芯片的第一表面和側表面，其中，側表面是指位于第一表面和第二表面之間的表面；第一電連接部分和第二電連接部分，均包括鍍層，分別連接到第一電極和第二電極并暴露于波長轉換部分的外部。從而，提供了一種能夠提高發(fā)光效率并實現(xiàn)在白光發(fā)射方面均勻的產(chǎn)品特性的發(fā)光二極管器件。此外，提供了用于容易并高效地制造上述發(fā)光二極管器件的工藝。
文檔編號H01L33/50GK102044617SQ201010508578
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月13日 優(yōu)先權日2009年10月13日
發(fā)明者樸正圭 申請人:三星Led株式會社