發(fā)光二極管封裝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管封裝，其包括一矩形承載器、發(fā)光二極管芯片以及一封裝膠體。矩形承載器具有一承載表面。發(fā)光二極管芯片配置于承載表面上并且與承載器電性連接。封裝膠體覆蓋承載表面及發(fā)光二極管芯片，封裝膠體中摻雜有熒光材料，用以轉(zhuǎn)換至少一部分發(fā)光二極管所發(fā)出的光線，封裝膠體具有一弧形凸面并覆蓋整個承載表面。在發(fā)光二極管芯片無發(fā)光的情況下，摻雜有熒光材料的封裝膠體在視覺上呈熒光橘色。從而可增進封裝膠體與承載器之間的接合面積，使得發(fā)光二極管封裝的元件信賴性獲得提升。
【專利說明】
發(fā)光二極管封裝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)光元件，尤其涉及一種發(fā)光二極管封裝(LED package)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體科技的進步，現(xiàn)今的發(fā)光二極管已具備了高亮度與高演色性等特性，加上發(fā)光二極管具有省電、體積小、低電壓驅(qū)動以及不含汞等優(yōu)點，發(fā)光二極管已廣泛地應(yīng)用在顯示器、室內(nèi)/外照明以及車用照明等領(lǐng)域。以車用照明為例，除了高亮度的車燈之夕卜，方向燈也是發(fā)光二極管可被廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域之一。通常，車用的方向燈需要呈現(xiàn)有別于白色的顏色(例如橘黃色)，因此，如何制作出具有穩(wěn)定色彩表現(xiàn)的高功率發(fā)光二極管，實為目前研發(fā)人員研發(fā)的重點之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管封裝，其封裝膠體具有適當(dāng)?shù)母叨扰c寬度比例。
[0004]本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝包括一矩形承載器、發(fā)光二極管芯片以及一封裝膠體。矩形承載器具有一承載表面。發(fā)光二極管芯片配置于承載表面上并且與承載器電性連接。封裝膠體覆蓋承載表面及發(fā)光二極管芯片。封裝膠體中摻雜有熒光材料，用以轉(zhuǎn)換至少一部分發(fā)光二極管所發(fā)出的光線，封裝膠體具有一弧形凸面并覆蓋整個承載表面。在發(fā)光二極管芯片無發(fā)光的情況下，摻雜有熒光材料的封裝膠體在視覺上呈熒光橘色。
[0005]在本發(fā)明的一實施例中，在封裝膠體的厚度方向上，弧形凸面與承載表面之間的最大距離為H，而封裝膠體的寬度為W，且H與W的比值介于0.05至0.5之間。
[0006]在本發(fā)明的一實施例中，上述的矩形承載器例如為一矩形線路板。
[0007]在本發(fā)明的一實施例中，上述的發(fā)光二極管芯片例如是以覆晶接合方式與承載器電性連接。
[0008]在本發(fā)明的一實施例中，上述的封裝膠體的寬度等于矩形承載器的其中一邊長或等于矩形承載器的對角線長。
[0009]在本發(fā)明的一實施例中，上述的弧形凸面與承載表面之間的距離從矩形承載器的邊緣往中央遞增。
[0010]在本發(fā)明的一實施例中，上述的弧形凸面與承載表面在矩形承載器邊緣處夾一銳角，且此銳角介于5度至75度之間。
[0011]在本發(fā)明的一實施例中，上述的封裝膠體的邊緣與矩形承載器的邊緣切齊。
[0012]在本發(fā)明的一實施例中，上述的發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線的波峰波長(peakwavelength，λ ρ)介于435納米至475納米之間，且焚光材料被激發(fā)而發(fā)出的光線的波峰波長(λρ)介于570納米至630納米之間。
[0013]在本發(fā)明的一實施例中，上述的熒光材料所發(fā)出的光線所占的比例高于90%。
[0014]在本發(fā)明的一實施例中，上述的發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線與熒光材料被激發(fā)而發(fā)出的光線經(jīng)過混光后獲得一橘黃色光。此混光的CIE 1931色坐標(biāo)(x，y)例如滿足下列條件:
[0015]y ^ χ-0.120 ；
[0016]y 彡 0.390;以及
[0017]y ^ 0.790-0.670χο
[0018]本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝包括一矩形承載器、發(fā)光二極管芯片以及一封裝膠體。矩形承載器具有一承載表面。發(fā)光二極管芯片配置于承載表面上并且與承載器電性連接。封裝膠體覆蓋承載表面及發(fā)光二極管芯片。封裝膠體中摻雜有一熒光材料，用以將90%以上的第一光線轉(zhuǎn)換成第二光線，第一光線的波長短于第二光線的波長，封裝膠體覆蓋整個承載表面且第一光線與第二光線經(jīng)混光后的光的主波長(Ad, dominant wavelength)位于585納米至595納米之間。
[0019]本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝包括一矩形承載器、發(fā)光二極管芯片以及一封裝膠體。矩形承載器具有一承載表面。發(fā)光二極管芯片配置于承載表面上并且與承載器電性連接。封裝膠體覆蓋承載表面及發(fā)光二極管芯片。封裝膠體中摻雜有熒光材料，用以將第一光線轉(zhuǎn)換成第二光線，封裝膠體覆蓋整個承載表面，第一光線與第二光線經(jīng)混光后的光在CIE1931色坐標(biāo)(X，y)中滿足下列條件:
[0020]y 彡 χ-0.120 ；
[0021]y 彡 0.390;以及
[0022]y ^ 0.790-0.670χο
[0023]基于上述，在本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝中，封裝膠體具有一弧形凸面并且全面性地覆蓋住承載器的承載表面，此設(shè)計可增進封裝膠體與承載器之間的接合面積，使得發(fā)光二極管封裝的元件信賴性獲得提升。在本發(fā)明的一實施例中，封裝膠體中摻雜的熒光材料可以使絕大部分從發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的第一光線被轉(zhuǎn)換為第二光線，進而獲得一橘黃色光，有利于車用照明的應(yīng)用。
[0024]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明一實施例中的發(fā)光二極管封裝的剖面示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明一實施例中的發(fā)光二極管封裝的立體示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明一實施例中的發(fā)光二極管封裝的頻譜圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明:
[0029]100:發(fā)光二極管封裝；
[0030]110:矩形承載器；
[0031]IlOa:承載表面；
[0032]110b:底面；
[0033]120:發(fā)光二極管芯片；
[0034]130:封裝膠體；
[0035]130a:弧形凸面；
[0036]132:熒光材料；
[0037]T:厚度方向；
[0038]H:最大距離；
[0039]W:寬度；
[0040]B:導(dǎo)電凸塊；
[0041]BP:焊墊；
[0042]OT:外部接點；
[0043]Wniax:最大寬度；
[0044]Wmin:最小寬度；
[0045]Θ:銳角。
【具體實施方式】
[0046]圖1為本發(fā)明一實施例中的發(fā)光二極管封裝的剖面示意圖，圖2為本發(fā)明一實施例中的發(fā)光二極管封裝的立體示意圖，而圖3為本發(fā)明一實施例中的發(fā)光二極管封裝的頻譜圖。
[0047]請參照圖1至圖3，本實施例中的發(fā)光二極管封裝100包括一矩形承載器110、發(fā)光二極管芯片120以及一封裝膠體130。矩形承載器110具有一承載表面110a。發(fā)光二極管芯片120配置于承載表面IlOa上并且與矩形承載器110電性連接。封裝膠體130覆蓋矩形承載器110的承載表面IlOa以及發(fā)光二極管芯片120，以將發(fā)光二極管芯片120所發(fā)出的第一光線LI轉(zhuǎn)換為第二光線L2。值得注意的是，前述的第一光線LI的波長短于第二光線L2的波長。在本實施例中，矩形承載器110的承載表面IlOa被封裝膠體130全面性地覆蓋，封裝膠體130具有一弧形凸面130a，且在封裝膠體130的厚度方向T上，弧形凸面130a與矩形承載器110的承載表面I 1a之間的最大距離為H，而封裝膠體130的寬度為W，且H與W的比值介于0.05至0.5之間。
[0048]在本實施例中，上述的矩形承載器110例如為一矩形線路板。舉例而言，矩形承載器110可為一陶瓷線路板、金屬核心印刷電路板(MCPCB)、導(dǎo)線架等適于承載發(fā)光二極管芯片120的承載器。本實施例的矩形承載器110例如包括多層線路層(未示出)，而這些線路層適于與發(fā)光二極管芯片120電性連接。此外，前述的發(fā)光二極管芯片120例如是以覆晶接合方式與矩形承載器110電性連接。詳言之，本實施例可以在發(fā)光二極管芯片120上或者是矩形承載器110上形成導(dǎo)電凸塊B，以使得發(fā)光二極管芯片120能夠通過導(dǎo)電凸塊與矩形承載器110電性連接。
[0049]如圖1所示，除了承載表面IlOa之外，矩形承載器110還具有一與承載表面IlOa相對的底面110b，且矩形承載器110中的線路層可分布于承載表面IlOa上、底面IlOb上以及矩形承載器110的內(nèi)部。通常，位于承載表面IlOa上的線路層包括多個與發(fā)光二極管芯片120電性連接的焊墊BP，位于底面IlOb上的線路層包括多個外部接點0T，而分布于矩形承載器110內(nèi)部的線路層(例如導(dǎo)電通孔(conductive via))可用以連接前述的焊墊BP與外部接點0T。如此，發(fā)光二極管封裝100可通過分布于矩形承載器110的底面IlOb的外部接點OT而設(shè)置于其他線路載板，進而使發(fā)光二極管芯片120能夠與其他線路載板電性連接。舉例而言，本實施例的發(fā)光二極管封裝100可為表面粘著元件(Surface Mount Device，SMD)，且外部接點OT可通過焊料直接固定于線路載板上。
[0050]如圖1與圖2所示，本實施例的封裝膠體130在外形上有別于傳統(tǒng)發(fā)光二極管芯片封裝中的透鏡部分。詳言之，本實施例的封裝膠體130雖具有弧形凸面130a，但此弧形凸面130a的外輪廓與矩形承載器110的外輪廓相同；意即，封裝膠體130的邊緣與矩形承載器110的邊緣切齊。因此，在本實施例中，封裝膠體130的最大寬度Wniax會等于矩形承載器110的對角線長，而封裝膠體130的最小寬度胃_會等于矩形承載器110的其中一個邊長。以長方形的矩形承載器I1為例，封裝膠體130的最小寬度W_會等于長方形的矩形承載器110的短邊。
[0051]如圖1所示，弧形凸面130a與矩形承載器110的承載表面IlOa之間的距離會從矩形承載器110的邊緣往中央遞增。此外，弧形凸面130a與承載表面IlOa在矩形承載器110的邊緣處會夾一銳角Θ，且此銳角Θ例如是介于5度至75度之間。
[0052]本實施例中的封裝膠體130例如是摻雜有熒光材料132的硅膠，而熒光材料132的摻雜濃度例如是介于50%至60%之間，且前述之封裝膠體130的外部量子效率例如是61%至63%之間。發(fā)光二極管芯片120所發(fā)出的第一光線LI的波峰波長(λ pl)例如是介于435納米至475納米之間，且熒光材料132被第一光線LI激發(fā)而發(fā)出的第二光線L2的波峰波長(λρ2)例如是介于570納米至630納米之間。此處，發(fā)光二極管芯片120所發(fā)出的第一光線LI的波峰波長(λρ1)定義為第一光線LI的頻譜中最大強度所對應(yīng)到的波長，而熒光材料132發(fā)出的第二光線L2的波峰波長(λρ2)定義為第二光線L2的頻譜中最大強度所對應(yīng)到的波長。換言之，發(fā)光二極管芯片120可為藍(lán)光發(fā)光二極管芯片，而熒光材料132例如是能夠被藍(lán)光激發(fā)而發(fā)出趨近于橘黃色光的熒光材料。此外，發(fā)光二極管芯片120所發(fā)出的第一光線LI有絕大部分(例如90%以上)被轉(zhuǎn)換為第二光線L2，因此，在發(fā)光二極管封裝100中，熒光材料132被激發(fā)而發(fā)出的第二光線L2所占的比例例如是高于90%，而發(fā)光二極管芯片120所發(fā)出的第一光線LI所占的比例例如是低于10%，如圖3的頻譜圖所示。在本實施例中，熒光材料132例如為CaxEuy (Si, Al) 12(O, N) 16，其中χ介于O至2.5之間，y介于0.01至0.2之間。在一較佳的實施例中，χ例如為1.67，而y例如為0.08，且熒光材料132發(fā)出的第二光線L2的波峰波長(λ ρ2)介于599納米至610納米之間。
[0053]在本實施例中，發(fā)光二極管芯片120所發(fā)出的第一光線LI與熒光材料132所發(fā)出的第二光線L2在經(jīng)過混光后的光的主波長(λ d, dominant wavelength)例如是介于585納米至595納米之間。此處，第一光線LI與第二光線L2在經(jīng)過混光后，其主波長(Ad)的可由第一光線LI與第二光線L2在經(jīng)過混光后的光線的色度坐標(biāo)以及參照照明體(例如等能白光1點)的度坐標(biāo)計算而得。以下將詳述主波長(λ d)的計算方式如下:
[0054]以CIE 1931色度圖中色度坐標(biāo)為(0.3333，0.3333)的等能白光We點作為參照照明體，假設(shè)S點代表第一光線LI與第二光線L2在經(jīng)過混光后的光線，其色度坐標(biāo)為(X，y)，此時，連接We點與S點并且延長至與光譜軌跡線相交于一 λ 3點，而此位于光譜軌跡線上的入,點(其色度坐標(biāo)為(xd，yd))所對應(yīng)到的波長即為主波長(λ,)。
[0055]本實施例的發(fā)光二極管芯片120所發(fā)出的第一光線LI與封裝膠體130中的熒光材料132所發(fā)出的第二光線L2經(jīng)過混光之后可獲得一橘黃色光。此橘黃色光的CIE 1931色坐標(biāo)(X，y)例如滿足下列條件:
[0056]y 彡 χ-0.120 ；
[0057]y ^ 0.390 ；以及
[0058]y ^ 0.790-0.670x。
[0059]基于上述，在本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝中，封裝膠體具有一弧形凸面并且全面性地覆蓋住承載器的承載表面，此設(shè)計可增進封裝膠體與承載器之間的接合面積，使得發(fā)光二極管封裝的元件信賴性獲得提升。在前述的實施例中，封裝膠體中摻雜的熒光材料可以使絕大部分從發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的第一光線被轉(zhuǎn)換為第二光線，混光后進而獲得一橘黃色光，有利于車用照明的應(yīng)用。
[0060]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種發(fā)光二極管封裝，其特征在于，包括: 一矩形承載器，具有一承載表面；一發(fā)光二極管芯片，配置于所述承載表面上并且與所述矩形承載器電性連接；以及一封裝膠體，覆蓋所述承載表面及所述發(fā)光二極管芯片，所述封裝膠體中摻雜有一熒光材料，用以轉(zhuǎn)換至少一部分所述發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線的波長，所述封裝膠體具有一弧形凸面并覆蓋整個所述承載表面，在所述發(fā)光二極管芯片無發(fā)光的情況下，摻雜有所述熒光材料的所述封裝膠體在視覺上呈熒光橘色。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，在所述封裝膠體的厚度方向上，所述弧形凸面與所述承載表面之間的最大距離為H，而所述封裝膠體的寬度為W，且H與W的比值介于0.05至0.5之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述矩形承載器包括一矩形線路板。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述發(fā)光二極管芯片以覆晶接合方式與所述矩形承載器電性連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述封裝膠體的寬度等于所述矩形承載器的其中一邊長。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述封裝膠體的寬度等于所述矩形承載器的對角線長。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述弧形凸面與所述承載表面之間的距離從所述矩形承載器的邊緣往中央遞增。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述弧形凸面與所述承載表面在所述矩形承載器邊緣處夾一銳角，且所述銳角介于5度至75度之間。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述封裝膠體的邊緣與所述矩形承載器的邊緣切齊。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線的波峰波長介于435納米至475納米之間，且所述熒光材料被激發(fā)而發(fā)出的光線的波峰波長介于570納米至630納米之間。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述熒光材料被激發(fā)而發(fā)出的光線所占的比例高于90 %。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線與所述熒光材料被激發(fā)而發(fā)出的光線經(jīng)過混光之后獲得一橘黃色光。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線與所述熒光材料被激發(fā)而發(fā)出的光線經(jīng)過混光后的光的CIE 1931色坐標(biāo)(X，y)滿足下列條件:y < χ-0.120 ；y ^ 0.390 ;以及y ^ 0.790-0.670χο14.一種發(fā)光二極管封裝，其特征在于，包括: 一矩形承載器，具有一承載表面； 一發(fā)光二極管芯片，用以發(fā)出第一光線并配置于所述承載表面上并且與所述矩形承載器電性連接；以及 一封裝膠體，覆蓋所述承載表面及所述發(fā)光二極管芯片，所述封裝膠體中摻雜有一熒光材料，用以將90%以上的第一光線轉(zhuǎn)換成第二光線，所述第一光線的波長短于所述第二光線的波長，所述封裝膠體覆蓋整個所述承載表面且所述第一光線與所述第二光線經(jīng)混光后的光的主波長位于585納米至595納米之間。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述封裝膠體具有一弧形凸面，且在所述封裝膠體的厚度方向上，所述弧形凸面與所述承載表面之間的最大距離為H，而所述封裝膠體的寬度為W，且H與W的比值介于0.05至0.5之間。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述第二光線所占的比例尚于90 %。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述第一光線的波峰波長介于435納米至475納米之間，且所述第二光線的波峰波長介于570納米至630納米之間。18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述封裝膠體具有一弧形凸面，且所述弧形凸面與所述承載表面在所述矩形承載器邊緣處夾一銳角，所述銳角介于5度至75度之間。19.一種發(fā)光二極管封裝，其特征在于，包括: 一矩形承載器，具有一承載表面； 一發(fā)光二極管芯片，用以發(fā)出第一光線并配置于所述承載表面上并且與所述矩形承載器電性連接；以及 一封裝膠體，覆蓋所述承載表面及所述發(fā)光二極管芯片，所述封裝膠體中摻雜有一熒光材料，用以將第一光線轉(zhuǎn)換成第二光線，所述封裝膠體覆蓋整個所述承載表面，所述第一光線與所述第二光線經(jīng)混光后的光在CIE 1931色坐標(biāo)(x，y)中滿足下列條件:y < χ-0.120 ；y ^ 0.390 ;以及y ^ 0.790-0.670χο20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述封裝膠體具有一弧形凸面，且在所述封裝膠體的厚度方向上，所述弧形凸面與所述承載表面之間的最大距離為H，而所述封裝膠體的寬度為W，且H與W的比值介于0.05至0.5之間。21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述第二光線所占的比例尚于90 %。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述第一光線的波峰波長介于435納米至475納米之間，且所述第二光線的波峰波長介于570納米至630納米之間。23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)光二極管封裝，其特征在于，所述封裝膠體具有一弧形凸面，且所述弧形凸面與所述承載表面在所述矩形承載器邊緣處夾一銳角，所述銳角介于5度至75度之間。
【文檔編號】H01L33/54GK106058019SQ201510433655
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年7月22日
【發(fā)明人】李皓鈞, 林育鋒
【申請人】新世紀(jì)光電股份有限公司