專利名稱：發(fā)光二極管封裝及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管單元的制造，具體涉及發(fā)光二極管封裝及其制造方法，其中，使用具有多層反射面的散熱基板，并且將配線圖形層延長到芯片安裝區(qū)域的下部底面，從而確保片焊接工藝的容易性，并且能夠減少封裝的厚度。
背景技術：
發(fā)光二極管利用半導體的p-n接合結構來制造出注入的少數(shù)載體(電子或空穴)，并且通過所述少數(shù)載體的再結合進行發(fā)光的電子部件。如上所述的發(fā)光二極管使用在各種領域，最近由于發(fā)光二極管的壽命為半永久性且不存在有害物質環(huán)境管制(RoHS、ELV、PF0S等)物質，因此被矚目為將代替熒光燈的部件。
通常地，單一的發(fā)光二極管單元在引線框上將發(fā)光二極管芯片例如以Ag進行接合，并且在將半導體芯片的N片和P片進行引線接合之后，通過環(huán)氧樹脂的模壓進行封裝。如上所述構成的單一的發(fā)光二極管為了散熱而以如下方式使用，即在搭載于散熱板的狀態(tài)下設置于印刷電路基板上而使用，或者利用例如表面安裝技術(SMT)等在印刷電路板上，以安裝的狀態(tài)附著于散熱板上而使用。另外，例如，使用于LCD背光燈等的發(fā)光二極管陣列單元中，將如上所述構成的多個單一發(fā)光二極管封裝按照陣列形狀利用例如表面安裝技術(SMT)等來設置在印刷電路板上。并且，如上所述構成的發(fā)光二極管的陣列單元為了散熱而粘貼在散熱板上使用。如上所示，現(xiàn)有技術中，為了制造發(fā)光二極管單元，將與引線框的制造、散熱板的制造、發(fā)光二極管的制造、印刷電路板的制造、發(fā)光二極管封裝的安裝等具有各自不同特性的制造工藝進行集合。換句話說，一家制造企業(yè)很難獨立制造出發(fā)光二極管單元，應該通過各不同企業(yè)的相互協(xié)助方可制造。因此，具有如下問題發(fā)光二極管單元的制造存在制造工藝復雜，以及發(fā)光二極管單元的制造費用上升。另外，現(xiàn)有技術中，將發(fā)光二極管芯片安裝在引線框后進行封裝，由于所述的發(fā)光二極管封裝安裝在印刷電路板上，因此，具有如下問題整體上增加了發(fā)光二極管單元的厚度，從而存在采用上述的發(fā)光二極管單元的電子產品的薄型化受到障礙。特別是，現(xiàn)有技術中，為了發(fā)光二極管的散熱，通過將發(fā)光二極管芯片安裝在引線框進行封裝之后，以散熱板作為媒介將所述發(fā)光二極管封裝設置在印刷電路板上，或者將發(fā)光二極管封裝安裝在印刷電路板后，將印刷電路板結合在散熱板上。由此，發(fā)光二極管單元的整體厚度會更加厚，從而存在采用如上所述的發(fā)光二極管單元的電子產品的薄型化受到障礙的問題。如上所述的現(xiàn)有技術的發(fā)光二極管單元，在提高發(fā)光的光的波長變換效率具有局限性，從而提高光功率或者亮度以及其顯色性方面具有難度。

發(fā)明內容
本發(fā)明用于解決如上所述的現(xiàn)有技術的發(fā)光二極管單元的問題，其目的在于提供一種發(fā)光二極管封裝及其制造方法，其中，使用具有多層反射面的散熱基板，并且將配線圖形層延長到芯片安裝區(qū)域的下部底面，從而確保芯片焊接工藝的容易性，并且能夠減少封裝的厚度。本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光二極管封裝及其制造方法，其中，在散熱基板的發(fā)光二極管芯片的安裝區(qū)域中形成具有反射面的反射槽，并且在反射槽內形成具有另一個反射面的多個安裝槽，從而能夠提高通過如上所述構成進行發(fā)光的光的反射效率。本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光二極管封裝及其制造方法，其中，發(fā)光二極管單元的制造工藝明顯地被簡化，并且能夠明顯地降低制造費用。本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光二極管封裝及其制造方法，其中，在散熱基板上直接搭載發(fā)光二極管芯片，從而能夠對其結構及制造工藝進行簡單化。 本發(fā)明的目的不限于以上所述的目的，并且所屬領域的技術人員可以通過以下記載的內容能夠明確地理解在此沒有提到的其他目的。根據(jù)用于實現(xiàn)如上所述目的的本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝，其包括散熱基板，其具有反射槽和安裝槽，所述反射槽形成為具有下部底面和寬度比下部底面寬的的上部開口裝置，從而在上部開口裝置和下部底面之間形成斜面，所述安裝槽形成為在所述反射槽的內部具有下部底面和寬度比下部底面寬的上部開口裝置，從而在上部開口裝置和下部底面之間形成斜面；絕緣層和配線圖形層，所述絕緣層選擇性地形成在所述散熱基板上，所述配線圖形層形成在所述絕緣層上并且延長到所述安裝槽的底面，從而選擇性地形成；發(fā)光二極管芯片，其安裝在所述安裝槽內；模壓層，其以發(fā)光二極管芯片作為中心而形成。在此，將所述安裝槽的斜面使用為第一反射面，并且將反射槽的斜面使用為第二反射面。并且，還包括連接線，其將所述發(fā)光二極管芯片的電極片和配線圖形層進行電連接。并且，所述配線圖形層構成為，用Cu、Ni、Ag物質來對形成第一、二、三配線圖形形成用物質層依次進行層壓。根據(jù)用于實現(xiàn)另一個目的的本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝的制造方法，其包括如下步驟在散熱基板上形成具有斜面的反射槽，并且在反射槽內形成具有另一個斜面的安裝槽；在所述散熱基板上選擇性地形成絕緣層，并且在絕緣層上形成延長到安裝槽底面的配線圖形層；在所述散熱基板的安裝槽內安裝有發(fā)光二極管芯片；進行引線接合，以便將上述發(fā)光二極管芯片的電極片和所述配線圖形層進行電連接，并且以安裝有所述發(fā)光二極管芯片的安裝區(qū)域為中心形成模壓層。并且，所述反射槽形成為，具有下部底面和寬度比下部底面寬的上部開口裝置，從而在上部開口裝置和下部地面之間具有斜面，所述安裝槽形成為，在所述反射槽的內部具有下部底面和寬度比下部底面寬的上部開口裝置，從而在上部開口裝置和下部底面之間具有斜面。并且，通過如下方式形成所述反射槽及安裝槽根據(jù)壓力加工的折曲或者壓鑄(Die-Casting)加工或者數(shù)字控制(Numerical Control)加工或者蝕刻術(Etching)。
并且，所述散熱基板是鋁或者鎂，絕緣層是陶瓷或者氧化鋁。并且，所述配線圖形層構成為，用Cu、Ni、Ag物質來對第一、二、三配線圖形形成用物質層依次進行層壓，并且通過濺射工藝選擇性地形成第一配線圖形形成用物質層，并且在第一配線圖形形成用物質層上按順序通過鍍金并形成第二、三配線圖形形成用物質層。并且，所述模壓層形成為，將作為熒光物質的磷光體(Phosphor)根據(jù)規(guī)定的混合比率與硅酮進行混合，從而涂覆成鏡片形狀。根據(jù)如上所述的本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝及其制造方法具有如下效果。第一、使用具有多層反射面的散熱基板，將配線圖形層延長到芯片安裝區(qū)域的下部底面，從而確保片焊接工藝的容易性，并且能夠減少封裝的厚度。第二、在散熱基板上形成具有反射面的反射槽，并且在反射槽內形成具有另一個反射面的多個安裝槽，從而能夠提高通過如上所述構成進行發(fā)光的光的反射效率?！さ谌?、發(fā)光二極管單元的制造工藝明顯地簡單化，并且能夠顯著地減少制造費用。第四、在散熱基板上直接裝載發(fā)光二極管芯片，從而其結構及制造工藝簡化，并且顯著地減少了整體厚度，從而能夠適當?shù)夭捎迷谛枰⌒突碾娮友b置上。第五、在散熱基板的表面下部實現(xiàn)多層反射，從而提高反射效率，并且有利于薄型化。


圖Ia至圖If是用于制造根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝的工藝截面圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝的芯片焊接區(qū)域的放大構成圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝的芯片焊接區(qū)域中選擇性地將絕緣物質層進行清除后并在后續(xù)工藝中可制作圖案的放大構成圖。
具體實施例方式以下，對根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝及其制造方法的優(yōu)選實施例進行詳細說明。通過以下各個實施例的詳細說明會更清楚地理解根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝及其制造方法的特征及優(yōu)點。圖Ia至圖If是用于制造根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝的工藝截面圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝的片焊接區(qū)域的放大構成圖。本發(fā)明中，使用具有多層反射面的散熱基板，將配線圖形層延長到芯片安裝區(qū)域的下部低面，從而確保片焊接工藝的容易性，并且能夠減少封裝的厚度。使用于根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝的散熱基板在發(fā)光二極管芯片的安裝區(qū)域中形成具有反射面的反射槽，并且在反射槽內形成具有另一個反射面的多個安裝槽，從而提供通過如上所述構成進行發(fā)光的光的反射效率。根據(jù)本發(fā)明的具有多層反射面的散熱基板，其包括反射槽11，其在散熱基板10的芯片安裝區(qū)域中具有下部底面和寬度比下部底面相寬的上部開口裝置，從而在上部開口裝置和下部底面之間形成斜面；多個安裝槽12a、12b，其形成在所述反射槽11內部，并且具有下部底面和寬度比下部底面寬的上部開口裝置，從而在上部開口裝置和下部底面之間形成斜面。將所述反射槽11的斜面使用為第二反射層(B)，并且將安裝槽12a、12b的斜面使用為第一反射層(A)。并且，在安裝槽12a、12b的各個底面上安裝有發(fā)光二極管芯片，并且從各個發(fā)光二極管芯片中發(fā)光的光通過反射結構實現(xiàn)反射，所述反射結構由第二反射層和第一反射層以多層所構成。根據(jù)如上所述的本發(fā)明的具有多層反射面的散熱基板，其不僅能夠提高通過反射結構進行反射的效率，所述反射結構由第二反射層和第一反射層的多層構成，而且還能夠通過在散熱基板的表面下部形成的多層反射可實現(xiàn)元件的薄型化。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝，其包括散熱基板10，其由熱導電性優(yōu)秀的材料構成；反射槽11，其在散熱基板10的芯片安裝區(qū)域中具有下部底面和寬度與下部底面相比較寬的上部開口裝置，從而在上部開口裝置和下部底面之間形成斜面；安裝槽12a、12b，其多個地形成在所述反射槽11內部，并且具有下部底面和寬度比下部底面寬的上部開口裝置，從而在上部開口裝置和下部底面之間形成斜面；絕緣層13，其選擇性地形成在所述散 熱基板10的發(fā)光二極管芯片的安裝區(qū)域中，并且由陶瓷或者氧化鋁構成；配線圖形層14a、14b、14c，其對應于安裝在所述反射槽11內的安裝槽12a、12b的發(fā)光二極管芯片，從而形成在所述絕緣層13上，并且延長到所述安裝槽12a、12b的底面，從而選擇性地形成；至少一個發(fā)光二極管芯片15a、15b，其安裝在所述散熱基板10的安裝槽12a、12b中，并且具有N型片及P型片；連接線16a、16b、16c、16d，其將所述發(fā)光二極管芯片15a、15b的片和配線圖形層進行電連接14a、14b、14c ;模壓層17a、17b，其以安裝在所述發(fā)光二極管芯片安裝區(qū)域中的發(fā)光二極管芯片15a、15b作為中心而形成。在此，模壓層17a、17b，其填滿了通過安裝槽12a、12b形成的凹形的芯片安裝區(qū)域，所述安裝槽12a、12b具有斜面，并且其上面可構成為凸透鏡形狀，并且將釔鋁石榴石系的熒光物質(例如黃磷)和硅酮(Silicone)或者所述物質按照預定的比率進行混合并涂覆后形成模壓層。并且，模壓層17a、17b的上部形成高度可根據(jù)發(fā)光的光的放射角度及放射強度等有所不同。并且，根據(jù)如上所述的本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝構成為，將所述安裝槽12a、12b的斜面使用為第一反射面，將反射槽11的斜面使用為第二反射面。如下是根據(jù)如上所述的本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝的制造工藝。首先，如圖Ia所示，作為具有優(yōu)秀的散熱性能和優(yōu)秀的光反射率的金屬材料，例如，準備由鋁或者鎂等構成的散熱基板10，并且如圖Ib所示，在所述散熱基板10的芯片安裝區(qū)域中以平的底面為中心形成反射槽11，所述反射槽11的開口寬度向外側越來越大，從而在具有斜面的情況下被凹陷。在此，通過如下方式可形成散熱基板10的反射槽11的形成工藝根據(jù)壓力加工的折曲或者壓鑄(Die-Casting)加工或者數(shù)字控制(Numerical Control)加工或者蝕刻(Etching)。接著，如圖Ic所示，形成安裝槽12a、12b，在所述散熱基板10的反射槽11內部形成多個安裝槽12a、12b，并且具有下部底面和寬度比下部底面寬的上部開口裝置，從而在上部開口裝置和下部底面之間形成斜面。如上所述，通過如下方式可形成散熱基板10的安裝槽12a、12b的形成工藝根據(jù)壓力加工的折曲或者壓鑄(Die-Casting)加工或者數(shù)字控制(Numerical Control)加工或者蝕刻術(Etching)。并且，如圖Id所示，在形成有反射槽11及安裝槽12a、12b的散熱基板10上形成由陶瓷或氧化鋁等絕緣物質構成的絕緣物質層13。此時，通過如下工藝形成絕緣物質層13 :利用陶瓷或氧化鋁等來進行鍍金或者涂覆等工藝或者鋁(散熱基板)氧化工藝，并且其厚度形成為3 μ m- 50 μ m。在此，如圖3所示，選擇性地將絕緣物質層13進行清除后，在后續(xù)工藝中可制作圖案，以便對安裝有發(fā)光二極管的安裝區(qū)域進行開放。并且，如圖Ie所示，在所述制作有圖案的絕緣層13上利用具有優(yōu)秀的導電性的Cu、Ni、Ag等物質來形成第一、二、三配線圖形的物質層，從而形成配線圖形層14a、14b、14c。
在此，將Ni使用為形成第二配線圖形的物質層，以便解決如下問題在使用為形成第一配線圖形的物質層的Cu層上很難直接將使用為形成第三配線圖形的物質層的Ag進行鍍金。并且，使用為形成第三配線圖形的物質層的Ag能夠改善反射率，并且在進行引線接合工藝時，能夠確保工藝的容易性。并且，將Cu作為形成第一配線圖形的物質層而使用的形成工藝中，形成掩模層，并且可利用濺射工藝來選擇性地形成在所需的區(qū)域中。并且，配線圖形層14a、14b、14c延長到所述安裝槽12a、12b的底面，從而選擇性地形成。接著，如圖If所示，在散熱基板10的芯片安裝區(qū)域的中央部分涂覆粘合層(未示出)，并且對發(fā)光二極管芯片15a、15b進行粘合。所述發(fā)光二極管芯片15a、15b的一個實施例中，其具有如下構成在藍寶石基板上N區(qū)域和P區(qū)域以活動區(qū)域作為媒介進行疊層，并且在N區(qū)域上形成N型片，并且在P區(qū)域上形成P型片。接著，將所述發(fā)光二極管芯片15a、15b的電極片在配線圖形層14a、14b、14c上利用連接線16a、16b、16c、16d來進行引線接合(wire bonding),從而將電極片和配線圖形層14a、14b、14c進行電連接。并且，以所述散熱基板10的芯片安裝區(qū)域作為中心形成模壓層17a、17b。根據(jù)如上所述的本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝中，在散熱基板上形成具有反射面的多個安裝槽，并且將芯片安裝在安裝槽內，以便在一個芯片具有多端反射面，從而能夠提高光的反射效率，并且通過在散熱基板的表面下部實現(xiàn)多層反射，從而能夠提高反射效率。另外，使用具有多層反射面的散熱基板，并且將配線圖形層延長到安裝區(qū)域的下部底面，從而確保芯片的粘合工藝，并且可減少封裝的厚度。如上說明所示，可理解成在不脫離本發(fā)明的本質特性的范圍內，本發(fā)明體現(xiàn)為變形的形狀。因此，示出的實施例應理解為說明性的觀點，而不是限定性的觀點，并且本發(fā)明的范圍顯示在權利要求范圍，而不是所述的說明，并且在與其等同的范圍內的所有不同點應理解成包括在本發(fā)明中。
權利要求
1.一種發(fā)光二極管封裝，其包括 散熱基板，其具有反射槽和安裝槽，所述反射槽具有下部底面和寬度比下部底面寬的上部開口裝置，從而在上部開口裝置和下部底面之間形成斜面，所述安裝槽在所述反射槽內具有下部底面和寬度比下部底面寬的上部開口裝置，從而在上部開口裝置和下部底面之間形成斜面； 絕緣層和配線圖形層，所述絕緣層選擇性地形成在所述散熱基板上，所述配線圖形層形成在所述絕緣層上，并且延長到所述安裝槽底面，從而選擇性地形成； 發(fā)光二極管芯片，其安裝在所述安裝槽內； 模壓層，其以發(fā)光二極管芯片作為中心而形成。
2.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于 將所述安裝槽的斜面使用為第一反射面，并且將反射槽的斜面使用為第二反射面。
3.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，還包括 所述發(fā)光二極管芯片的電極片和配線圖形層進行電連接的接合導線。
4.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于 所述配線圖形層的結構為，用Cu、Ni、Ag物質來對形成第一、二、三配線圖形的物質層依次進行層壓。
5.一種發(fā)光二極管封裝的制造方法，其包括如下步驟 在散熱基板上形成具有斜面的反射槽，并且在反射槽內形成具有另一個斜面的反射槽； 在所述散熱基板上選擇性地形成絕緣層，并且在絕緣層上形成延長到安裝槽底面的配線圖形層； 在所述散熱基板的安裝槽內安裝發(fā)光二極管芯片； 進行導線接合，以便將上述發(fā)光二極管芯片的電極片和所述配線圖形層進行電連接，并且以安裝有所述發(fā)光二極管芯片的安裝區(qū)域為中心形成模壓層。
6.根據(jù)權利要求5所述的發(fā)光二極管封裝的制造方法，其特征在于 所述反射槽形成為，具有下部底面和寬度比下部底面寬的的上部開口裝置，從而在上部開口裝置和下部底面之間具有斜面，所述安裝槽形成為，在所述反射槽的內部具有下部底面和寬度比下部底面寬的上部開口裝置，從而在上部開口裝置和下部底面之間具有斜面。
7.根據(jù)權利要求5所述的發(fā)光二極管封裝的制造方法，其特征在于 通過如下方式形成所述反射槽及安裝槽根據(jù)壓力加工的折曲或者壓鑄(Die-Casting)加工或者數(shù)字控制(Numerical Control)加工或者蝕刻(Etching)。
8.根據(jù)權利要求5所述的發(fā)光二極管封裝的制造方法，其特征在于 所述散熱基板是鋁或者鎂，絕緣層是陶瓷或者氧化鋁。
9.根據(jù)權利要求5所述的發(fā)光二極管封裝的制造方法，其特征在于 所述配線圖形層構成為，用Cu、Ni、Ag物質來對形成第一、二、三配線圖形的物質層依次進行層壓，并且通過濺射工序選擇性地形成形成第一配線圖形的物質層，并且在形成第一配線圖形的物質層上按順序通過鍍金形成第二、三配線圖形的物質層。
10.根據(jù)權利要求5所述的發(fā)光二極管封裝的制造方法，其特征在于所述模壓層形成為，將作為熒光物質的磷光體(Phosphor)根據(jù)規(guī)定混合比率與硅酮進行混合， 從而涂覆成鏡片形狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管封裝及其制造方法，其中，使用具有多層反射面的散熱基板，并且將配線圖形層延長至芯片安裝區(qū)域的下部底面，從而確保片焊接工藝的容易性，并且能夠減少封裝的厚度，其包括散熱基板，其具有反射槽和安裝槽，所述反射槽具有下部底面和寬度比下部底面寬的上部開口裝置，從而在上部開口裝置和下部底面之間形成斜面，所述安裝槽在所述反射槽內具有下部底面和寬度比下部底面寬的上部開口裝置，從而在上部開口裝置和下部底面之間形成了斜面；絕緣層和配線圖形層，所述絕緣層選擇性地形成在所述散熱基板上，所述配線圖形層形成在所述絕緣層上，并且延長至所述安裝槽底面，從而選擇性地形成；發(fā)光二極管芯片，其安裝在所述安裝槽內；模壓層，以發(fā)光二極管芯片為中心而形成。
文檔編號H01L33/54GK102903824SQ20121026702
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權日2011年8月10日
發(fā)明者張種鎮(zhèn) 申請人:斗星A-tech, 張種鎮(zhèn)