專利名稱：發(fā)光二極管的封裝件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管的封裝件以及制造其的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)發(fā)光二極管(LED)模塊的例子如圖1所示。對(duì)于圖1的 現(xiàn)有技術(shù)LED模塊，對(duì)應(yīng)于紅色LED2、綠色LED3和藍(lán)色LED4的 每個(gè)LED芯片分別安裝在一個(gè)獨(dú)立的封裝件中。使用透鏡狀環(huán)氧樹脂 模制該封裝件以形成作為模塊的單個(gè)器件。
現(xiàn)有技術(shù)LED封裝方法的例子包括在硅光學(xué)平臺(tái)(Silicon Optical Bench, SIOB)的次粘著基臺(tái)(Submoimt)上倒裝接合(flip-bonding ) 發(fā)光二極管芯片的方法或者使用金屬芯印刷電路板(MCPCB )的方法。
MCPCB指的是板上芯片(COB)結(jié)構(gòu)，其中LED芯片直接棵片 接合到印刷電路板(PCB)，然后在其上進(jìn)行絲焊用于電連接。
但是，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在COB型封裝件中使用MCPCB的情況下， 在厚的MCPCB上i殳置絕緣層。在此，由于MCPCB的下部金屬(lower metal)是柔性的同時(shí)厚度較厚，因此在擠壓MCPCB時(shí)會(huì)發(fā)生變形， 由此缺陷率增加并且在工藝操作過程中處理MCPCB時(shí)引起不便。
而且，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的MCPCB的下部金屬的較厚厚度不理想地妨 礙微小封裝件的形成。
此外，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，由于LED芯片不直接接觸金屬片，因此由 LED芯片產(chǎn)生的熱不能夠充分釋放
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明提供LED封裝件以及制造其的方法，其可以通過提供表面安裝型LED封裝件滿足對(duì)微小封裝件的需求，其中所述表面安裝型 LED封裝件能夠解決現(xiàn)有技術(shù)LED封裝件的缺點(diǎn)例如厚的MCPCB。
技術(shù)方案
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，提供發(fā)光二極管，包括金屬片；表面 安裝在該金屬片上的發(fā)光二極管芯片；在該金屬片上的絕緣層，該絕緣層 與發(fā)光二極管芯片隔離；在絕緣層上的引線框；在引線框上的反射涂層； 和模塑材料，該模塑材料以預(yù)定形狀模制發(fā)光二極管芯片。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，提供制造發(fā)光二極管封裝件的方法， 包括在引線框下形成絕緣層；在引線框和絕緣層中形成發(fā)光二極管安裝 區(qū)域；在形成發(fā)光二極管安裝區(qū)域的絕緣層下形成金屬片；在引線框上形 成反射涂層；在安裝區(qū)域中將發(fā)光二極管芯片表面安*4金屬片上；和在 發(fā)光二極管芯片上進(jìn)行模制。
有益效果
根據(jù)本發(fā)明的LED封裝件以及制造其的方法能夠通過4吏用薄金屬片 并由此顯著減小PCB的厚度來滿足對(duì)微小封裝件的需求。
而且，根據(jù)本發(fā)明，由于LED芯片安^E金屬片上，因此由LED芯 片產(chǎn)生的熱直接傳導(dǎo)至金屬片，由此可實(shí)現(xiàn)熱的有效釋放。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的LED封裝件的示例圖；和
圖2~圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的制造LED封裝件的方法的 橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的LED封裝件 以及制造其的方法。
應(yīng)該理解，當(dāng)層(或膜)稱為在另一層或襯底"上"或"下"時(shí)，該層(或 膜)可以直接在所述另一層或襯底上或下，或者也可以存在插入的層。
圖2~圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的制造LED封裝件的方法的
參考圖2，將絕緣層32連接于引線框33。
引線框33由銅合金形成并且可以包括具有預(yù)定圖案的電路。
而且，絕緣層32可以由玻璃環(huán)氧基材料例如阻燃劑-4 (FR-4)樹 脂32形成。在此，F(xiàn)R-4樹脂32是由介電樹脂制成的絕緣體，并且具 有高的機(jī)械強(qiáng)度和優(yōu)異的耐久性，由此即使FR-4樹脂32具有薄的厚度 也僅產(chǎn)生小的熱變形。由于FR-4樹脂32的粘附性，所以FR-4樹脂32 也是用于形成多層的適當(dāng)材料。
當(dāng)使用壓機(jī)或熱壓縮夾具將FR-4樹脂32連接于引線框33的表面 時(shí)，由于FR-4樹脂32的粘附性，F(xiàn)R-4樹脂32通過所述壓機(jī)或熱壓縮 夾具施加的熱連接到引線框33的表面。
參考圖3，在引線框33和FR-4樹脂32中形成LED安裝區(qū)域。
具體地，通過機(jī)械方法(例如鉆機(jī))對(duì)連接在一起的FR-4樹脂32 和引線框33進(jìn)行穿孔，以形成待安裝圖5的LED芯片35的空間。
在此，可以對(duì)FR-4樹脂32和引線框33的連接片進(jìn)行穿孔以形成 具有圓柱形或四邊形容器的LED安裝空間。
或者，F(xiàn)R-4樹脂32和引線框33的穿孔部分可以是從引線框33到 FR-4樹脂32成錐形的傾斜表面。
然后，參考圖3，高溫壓縮金屬片31并將其連接于FR-4樹脂32 的下表面。
在此，金屬片31可以由具有熱導(dǎo)性的金屬材料例如鋁(Al)和siver (Au )形成。
由于金屬片31比現(xiàn)有技術(shù)的薄，因此金屬片31有助于明顯減小 PCB的厚度，以滿足對(duì)微小封裝件的需求。
例如，金屬片31具有約25jim 約75nm的厚度，并用作散熱器。 而且，由于圖5的LED芯片35安裝在金屬片31上，使得可以滿足對(duì)
LED封裝件的微小化的需求。
而且，在高溫壓縮金屬片31并將其連接于FR-4樹脂32的下表面 時(shí)，可以以與將FR-4樹脂32和引線框33連接在一起時(shí)相同的方式使 用壓機(jī)或熱壓縮夾具。
然后，參考圖4，在引線框33的上表面上在形成反射涂層34。
在此，反射涂層34可以由具有高反射性的材料形成，以改善LED 芯片35發(fā)射的光的亮度。
反射涂層34可以包括白色樹脂，該白色樹脂含有氧化鈦和樹脂作 為主組分并且通過混合碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鋅等形成。
而且，除了白色樹脂之外，還可以使用白色顏料形成反射涂層34。
在本發(fā)明中，推薦絲網(wǎng)印刷而不是已廣泛使用的現(xiàn)有技術(shù)的氣動(dòng)涂 料法(pneumatic dispensing method)作為涂敷用于反射涂層34的白色 樹脂的方法。
與現(xiàn)有技術(shù)的氣動(dòng)涂料法相比，絲網(wǎng)印刷法可以在短時(shí)間內(nèi)將白色 樹脂涂敷到相對(duì)大的區(qū)域，并需要小的設(shè)備投資成本。
厚度例如為50nm的印網(wǎng)掩模(未示出)形成在FR-4樹脂32和引 線框33的穿孔部分上，特別是形成在待安裝LED芯片35的空間上。 之后，使用擠壓機(jī)(squeeze)(未示出)用白色樹脂填充除印網(wǎng)掩模之 外的部分。
具體地，擠壓機(jī)沿著印網(wǎng)掩模的上表面移動(dòng)同時(shí)以預(yù)定方向擦涂液 體白色樹脂，使得除了印網(wǎng)掩模之外的部分可以填充有液體白色樹脂。
在使用液體白色樹脂填充除了印網(wǎng)掩模之外的部分之后，移除印網(wǎng) 掩模，在預(yù)定溫度下實(shí)施退火以固化白色樹脂，并且白色樹脂的表面平 坦化為與印網(wǎng)掩模的上表面相同的水平。
然后，參考圖5，將LED芯片35安裝在安裝空間中的金屬片31上。
使用具有熱導(dǎo)性的糊(未示出)將LED芯片35安裝在金屬片31
上，可以使用引線36電連接LED芯片35和引線框33。
而且，在本發(fā)明中，LED芯片可以倒裝接合到硅光學(xué)平臺(tái)(SIOB) (未示出)，可以將已經(jīng)倒裝接合有LED芯片的SIOB安裝在金屬片31 上，并且可以使用引線使它們電連接。
在安裝LED芯片35之后，注射環(huán)氧樹脂作為模塑材料37，用于模 制到LED芯片35上由FR-4樹脂32、引線框33和反射涂層34包圍的 空間。
以上述方式形成的表面安裝型LED封裝件可以滿足對(duì)微小封裝件 的需求，這是因?yàn)槭褂煤穸葹榧s25nm 75nm的薄金屬層，由此在反射 涂層34與金屬片31之間實(shí)現(xiàn)約0.6mm ~約0.4mm的薄的厚度。
而且，根據(jù)本發(fā)明，由于LED芯片安裝在金屬片上，因此由LED 芯片產(chǎn)生的熱可以直接傳導(dǎo)至金屬片，由此實(shí)現(xiàn)有效的熱釋放。
工業(yè)實(shí)用性
對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然在本發(fā)明中可以進(jìn)行各種修改和變 化。因此，本發(fā)明旨在覆蓋本發(fā)明的各種修改和變化，只要它們落入所 附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)。
具體地，雖然采用一個(gè)LED芯片作為例子來i兌明根據(jù)本發(fā)明的表面安 裝型LED封裝件，但是本發(fā)明并不限于此，可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)包括多個(gè)LED 芯片的多個(gè)封裝件并用于液晶顯示器(LCD)的背光單元。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管的封裝件，包括金屬片；表面安裝在所述金屬片上的發(fā)光二極管芯片；在所述金屬片上的絕緣層，所述絕緣層與所述發(fā)光二極管芯片隔離；在所述絕緣層上的引線框；在所述引線框上的反射涂層；和模塑材料，該模塑材料以預(yù)定形狀模制所述發(fā)光二極管芯片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的封裝件，其中所述金屬片具有約25 ~ 75jim的厚度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的封裝件，其中所述絕緣層由玻璃環(huán)氧基材料形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的封裝件，其中所述絕緣層由阻燃劑-4樹脂形成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的封裝件，其中所述反射涂層包括氧化鈦和樹脂作 為主組分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的封裝件，其中所述反射涂層由白色樹脂制成，所 述白色樹脂通過混合選自碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鋅和氧化鈦中的至少一 種形成。
7. —種制造發(fā)光二極管的封裝件的方法，所述方法包括在引線框下形成絕緣層；在所述引線框和所述絕緣層中形成發(fā)光二極管安裝區(qū)域； 在形成所述發(fā)光二極管安裝區(qū)域的所述絕緣層下形成金屬片； 在所述引線框上形成^Jt涂層；在所述安裝區(qū)域中將發(fā)光二極管芯片表面安M所述金屬片上；和 在所t良光二極管芯片上進(jìn)行模制。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述絕緣層的形成包括形成玻璃環(huán)氧 基材料的絕緣層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中高溫?cái)D壓并連接所述絕緣層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述絕緣層的形成包括形成阻燃劑-4 樹脂的絕緣層，和高溫?cái)D壓并連接所述絕緣層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述發(fā)光二極管安裝區(qū)域的形成包括使 用機(jī)械方法以預(yù)定形狀對(duì)所述引線框和所述絕緣層進(jìn)行穿孔。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中在所述金屬片的形成中，所述金屬片 具有約25nm~約75nm的厚度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述反射涂層的形成包括使用白色顏 料形成所述反射涂層。
14. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述反射涂層的形成包括使用白色樹 脂形成所述反射涂層，所述白色樹脂通過混合選自碳酸鉤、硫酸鋇、氧 化鋅和氧化鈦中的至少一種形成并且使用氧化鈦和樹脂作為主組分。
15. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述反射涂層的形成包括使用印網(wǎng)掩 模和擠壓機(jī)通過絲網(wǎng)印刷法形成所述反射涂層。
16. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述發(fā)光二極管芯片的表面安裝包括 使用具有熱導(dǎo)性的糊將所述發(fā)光二極管芯片接合在所述金屬片上。
17. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述發(fā)光二極管安裝區(qū)域的形成包括將 所U光二極管安裝區(qū)域穿孔為圓柱形或四邊形容器。
18. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述發(fā)光二極管安裝區(qū)域的形成包括通 過機(jī)械方法對(duì)所述絕緣層和所述引線框進(jìn)行穿孔，其中所述絕緣層和所述 引線框的穿孑L部分為從所述引線框到所述絕緣層成錐形的傾斜表面。
全文摘要
提供一種發(fā)光二極管的封裝件。該封裝件包括金屬片、發(fā)光二極管芯片、絕緣層、引線框、反射涂層和模塑材料。發(fā)光二極管芯片表面安裝在金屬片上，絕緣層形成在金屬片上并且與發(fā)光二極管芯片隔離。在絕緣層上設(shè)置引線框，在引線框上形成反射涂層，模塑材料以預(yù)定形狀模制發(fā)光二極管芯片。
文檔編號(hào)H01L23/02GK101375392SQ200780003581
公開日2009年2月25日 申請日期2007年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月26日
發(fā)明者樸甫根 申請人:Lg伊諾特有限公司