专利名称：Led模块及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种LED模块及其制造方法，更具体而言，涉及制造LED模块的LED模块及其制造方法。
背景技术：
在现有的制造LED模块的一般方法中，将LED元件组装在导线架形状的封装之中，并涂布荧光材料来制成独立LED元件，并将该LED元件安装在一 PCB基板的表面上，从而制造出照明用模块。然而，此方法具有如下缺陷，S卩、由于LED元件的发热特性差且发光效率低，并且大小受到制约，因此难以制造出具有现有的照明用灯泡的亮度的照明用模块，且无法降低成本。 为了克服这种问题，公知有一种板上芯片(Chip On Board, COB)的方法，其中，会使用金属基板PCB (Metal Core PCB，MCPCB)基板来去掉封装，而将LED直接组装在该MCPCB
基板上。但是，MCPCB虽然具有高导热性，但是其材料相当昂贵，并且为大量生产而必须投资建设经过特殊设计的量产用设备，进一步，在制造MCPCB时，很难实施50um以下的微处理。所以，在制造用于照明的LED模块中，COB方法已经被视为效率低下，而且，MCPCB非常昂贵而不适用于照明用模块。另外，虽然已经有人在研究能够改良元件本身的发光能力的高效率LED单芯片，但是，此芯片却非常昂贵，而且需要用到经过特殊设计的封装来改良它的发热特性，因此它的尺寸也无法缩减，而且组装的成本也非常高。据此，需要一种更有效的LED模块制造方法。
发明内容
本发明的某些实施例提供一种LED模块以及制造该LED模块的方法，使其能够在制造高灰度LED模块时，通过改良LED元件的发热特性来提高它的发光效率，并且可以将低灰度的LED采用模块形式来制造出廉价且小型的高灰度LED模块。另外，本发明的某些实施例提供一种LED模块以及制造该LED模块的方法，使其能通过在每一个LED元件中安装反射板，可提高发光特性，并且可以制造各种形态的模块，从而可以制造出具有各种功能的照明用高灰度LED。再者，本发明的某些实施例提供一种LED模块以及制造该LED模块的方法，使其由于采用了半导体工艺，因此易于进行大量生产，可以显著降低模块的缺陷率，且还可以明显降低每个单元的生产成本。为了达到上述目的，根据本发明的第一实施方式，提供一种LED模块的制造方法，其包括如下工序在基板上形成绝缘膜；在上述绝缘膜上形成彼此分离的第一接地触垫和第二接地触垫；形成填充上述第一接地触垫和第二接地触垫之间的空间的第一分割膜，形成沉积在上述第一接地触垫的一表面上的第二分割膜，以及形成被沉积在上述第二接地触垫的一表面上的第三分割膜；在上述各个分割膜的上部形成具有规定高度的第一间隔层；在形成有上述第一间隔层的基板上溅射晶种金属；在上述第一间隔层的上部形成具有规定高度的第二间隔层；对形成有该第二间隔层的基板实施金属电镀工艺，来形成连接到上述第一接地触垫的第一反射镜以及连接到上述第二接地触垫的第二反射镜；除去上述第一间隔层和第二间隔层；将齐纳二极管连接到上述第一反射镜上，并将LED连接到上述第二反射镜上；以及沉积荧光材料，以便填充由上述第一反射镜与上述第二反射镜形成的空间。另外，根据本发明的第二实施方式，提供一种LED模块的制造方法，其包括如下工序将齐纳二极管于插入基板；在上述基板上形成绝缘膜；在上述绝缘膜上形成彼此分离的第一接地触垫和第二接地触垫；形成填充上述接地触垫之间的空间第一分割膜，形成沉积在上述第一接地触垫的一表面上的第二分割膜，以及形成沉积在上述第二接地触垫的一表面上的第三分割膜；在上述各个分割膜的上部形成具有规定高度的第一间隔层；在形成有上述第一间隔层的基板上溅射晶种金属；在上述第一间隔层的上部形成具有规定高度的第二间隔层；对形成有上述第二间隔层的基板实施金属电镀工艺，来形成连接到上述第一接地触垫的第一反射镜以及连接到上述第二接地触垫的第二反射镜；除去上述第一间隔层 和第二间隔层；将LED连接至上述第二反射镜；以及沉积荧光材料，以便填充由上述第一反射镜和上述第二反射镜所形成的空间。此外，根据本发明的第三实施方式，提供一种LED模块，其包括第一接地触垫和第二接地触垫，彼此分离地形成在形成有绝缘膜的基板上；第一反射镜，其一表面连接到上述第一接地触垫；第二反射镜，其一表面连接到上述第二接地触垫；齐纳二极管，其连接到上述第一反射镜；LED,其配置于上述第二反射镜的一部分表面之上；以及突光体,其形成于上述齐纳二极管和上述二极管之上，其中，上述第一反射镜的另一表面和上述第二反射镜的另一表面彼此对置。根据上述的实施方式，能够在制造高灰度LED模块时，通过改良LED元件的发热特性来提高它的发光效率，并且可以将低灰度的LED采用模块形式来制造出廉价且小型的高灰度LED模块。另外，根据上述的实施方式，通过在每一个LED元件中安装反射板，可提高发光特性，并且可以制造各种形态的模块，从而可以制造出具有各种功能的照明用高灰度LED。再者，根据上述的实施方式，由于采用了半导体工艺，因此易于进行大量生产，可以显著降低模块的缺陷率，且还可以明显降低每个单元的生产成本。
图Ia至Ih是表示根据本发明一实施例的LED模块的制造方法的示意图；图2为表示根据本发明一实施例的LED模块的剖面图；图3a至3c为表示根据本发明另一实施例的LED模块的制造方法的示意图；图4表示根据本发明一实施例的LED模块的制造方法的流程图。
具体实施例方式下面，将参考附图来详细说明本发明的实施例，、使得本领域普通技术人员可轻易地施行本发明。然而，应该注意的是，本发明并不受限于这些实施例，确切地说，可以以各种其它方式来实现。另外，在附图中，为简化解释起见，和说明无关的部分会被省略，而且在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的部件。在整份文件个说明书中，用于表示其中一元件连接至或耦合至另一元件的“被连接到至”或是“被耦合至”等用词包含下面两种情况一个元件“直接被连接到至或是被耦合至”另一元件；以及一个元件经透过其它又一元件“被电子连接至或是被电子耦合到至”另一元件。进一步言之，本文件说明书中所使用的“包括或包含”等用词的意义为，除了本文所述的组件、工序、操作、及/或元件之外，并不排除存在或加入一或多个组件、工序、操作、及/或元件(有特别的相反的记载时除外)。图Ia至Ih表示根据本发明一实施例的LED模块的制造方法的示意图。根据本发明一实施例的LED模块包含包括第一接地触垫142和第二接地触垫144，彼此分离地位于其上形成在形成有一绝缘膜120的基板110上彼此分离的第一接地触垫142和第二接地触垫144 ;第一反射镜182，其一表面会连接到该第一接地触垫142 ;第二 反射镜184，其一表面会连接该到第二接地触垫144 ;齐纳二极管191，其连接到该第一反射镜182 ;LED192，其会被定位配置于在该第二反射镜184的一部分表面之上；以及194荧光体194，其会被形成在该齐纳二极管191与LED192之上，而且该第一反射镜182的另一表面和该第二反射镜184的另一表面可形成为彼此对置。下面，将更详细地说明该LED模块的制造方法。首先，如图Ia中所描绘所示，在该基板110上形成该绝缘膜120会被形成在该基板110之上。明确具体而言地说，在Si基板110之上沉积Al金属会被，沉积在Si基板110之上而且通过阳极氧化方法形成一具有5nm或更小以下的奈米纳米孔(pore)的阳极氧化招(Anodic Aluminum Oxide7AAO)层会借由阳极氧化被形成,接着,通过等离子化学气相沉积设备来沉积一氧化硅(Si02)层，制造出用于LED模块的绝缘膜120。制造该绝缘膜120的工艺的细节可以参阅本申请的申请人的在先申请(韩国专利第10-0899894号)。接着，如图Ib中所示，在绝缘膜120之上形成接地触垫140，且形成彼此分离的第一接地触垫142和第二接地触垫144。此处，可以在绝缘膜120上溅射晶种金属，并通过实施用以制造第一接地触垫142和第二接地触垫144的利用光刻胶层130的构图工艺和金属电镀工艺，从而形成第一接地触垫142和第二接地触垫144。更具体而言，溅射作为用于电镀的晶种金属的Ti或Au，并涂布光刻胶后，通过构图工艺来形成用于制造接地触垫的图案。接着，通过电镀利用Cu或Au来制造接地触垫。而后，如图Ic中所示，形成如下所述的分割膜150，S卩、第一分割膜151，其用以填充接地触垫142、144之间的间隙；第二分割膜152，沉积在该第一接地触垫142的一表面上；以及第三分割膜153，沉积在该第二接地触垫144的一表面上。此处，第一分割膜151至第三分割膜153可以通过将聚合物涂布在第一接地触垫142和该第二接地触垫144上而形成。接着，如图Id中所示，在分割膜150之上形成具有规定高度的第一间隔层160。此处，该第一间隔层160可通过下述方式形成将第一光刻胶层沉积在形成有分割膜150的基板110之上，并蚀刻该第一光刻胶层，使得第一接地触垫142与第二接地触垫144的一部分露出。
而后，如图Ie中所不,将晶种金属162派射至形成有第一间隔层160的基板110上。进一步，如图If中所示，在第一间隔层160之上形成具有规定高度的第二间隔层170。具体而言，将第二光刻胶层沉积在实施了溅射工艺的基板110之上，并蚀刻该第二光刻胶层，使得该第一接地触垫142与第二接地触垫144的一部分露出，并使第二光刻胶层覆盖形成在第一分割膜151之上的第一间隔层160的整个上表面164。此处，可以按照形成在第一分割膜151之上的第一间隔层160的整个上表面164被该第二间隔层170覆盖的方式形成第二间隔层170。进一步，可以按照由第二间隔层170露出形成在第二分割膜152与第三分割膜153之上的第一间隔层160的上表面166、168的一部分的方式，形成该第二间隔层170。利用这种结构，可以防止反射镜180形成在已形成于第一分割膜151之上的第一间隔层160附近。
接着，如图Ig中所示，对形成有第二间隔层170的基板110实施金属电镀工艺，从而形成连接到第一接地触垫142的第一反射镜182以及连接到第二接地触垫144的第二反射镜184。此处，第一反射镜182和第二反射镜184可以对形成有第二间隔层170的基板110电镀Ni、Su、Cu、Au、以及Ag而形成。由此，可通过如下结构来形成如图中所示的反射镜180，即、第一间隔层160 ;被溅射至第一间隔层160上的晶种金属；以及覆盖已溅射的晶种金属的一部分的第二间隔层170。接着，如图Ih中所示，除去第一间隔层160和第二间隔层170。而后，将齐纳二极管191连接至第一反射镜182，且将LED192连接到第二反射镜184。然后,进行用以布线的Au焊线(wire bonding) 193,并且沉积突光体194而填充由第一反射镜182和第二反射镜184形成的空间。图2是表示根据本发明一实施例的通过上述图Ia至图Ih的工序来制成的LED模块的剖面图。如图2中所示，利用上述工艺制成的LED模块，通过在每一个LED元件中安装反射板，可提高发光特性，并且可以制造各种形态的模块，从而可以制造出具有各种功能的照明用高灰度LED。进一步，由于采用了半导体工艺，因此易于进行大量生产，可以显著降低模块的缺陷率，且还可以明显降低每个单元的生产成本。再者，还可以在单一模块中组装具有各种颜色等级(color rank)的LED，使得能够制造出使用LED的灵敏的发光设备。图3a至3c是表示根据本发明另一实施例的LED模块的制造方法的示意图。如图3a中所示，在基板110上形成绝缘膜120之前，可以将齐纳二极管191插入到该基板110之中。此处，该被插入的齐纳二极管191可位于第一反射镜182的下方。由此，若将齐纳二极管191事先插入的话，工艺可以更为简化，并且可以制造出小型化的LED模块。如图3b中所示,可以将驱动IC(integrated circuit) 200贴设在LED模块的绝缘膜120之上。也就是说，在已制成的LED模块之上贴设LED裸驱动IC200之后进行引线压焊(wire bonding),能够提高该模块的集成度。
如图3c中所示,能够将集成无源元件210 —并集成到绝缘膜120上。如此，在制造高灰度LED模块时，通过改良LED元件的发热特性而可提高发光效率，并且可以将低灰度的LED采用模块形式来制造出廉价且小型的高灰度LED模块。图4是表示根据本发明一实施例的LED模块的制造方法的流程图。首先，在基板110之上形成绝缘膜120 (SlOl)。此处，在基板110之上形成氧化铝层，并通过在氧化铝层之上形成氧化硅(Si02)层，从而形成绝缘膜120。另外，在另一实施例中，可以在此工序SlOl之前先插入齐纳二极管191。
接着，在该绝缘膜120之上形成彼此分离的第一接地触垫142和第二接地触垫144 (SI 11)。此处，在绝缘膜120上溅射晶种金属，并实施用于制造第一接地触垫142和该 第二接地触垫144的构图工艺和金属电镀工艺。并且，可以使用Ti或Au作为晶种金属，而且在金属电镀工艺中可以使用Cu或Au。接着，形成第一分割膜151，填充接地触垫之间的空间；第二分割膜152，沉积在第一接地触垫142的一表面上；以及第三分割膜153，沉积在第二接地触垫144的一表面上(S121)。此处，第一分割膜151至第三分割膜153可以在第一接地触垫142与该第二接地触垫144之上沉积聚合物而形成。接着，在各个分割膜之上形成具有规定高度的第一间隔层160(S131)。此处，该第一间隔层160可通过下述方式形成将第一光刻胶层沉积在形成有分割膜的基板110之上， 并蚀刻第一光刻胶层，使得第一接地触垫142与第二接地触垫144的一部分露出。而后，将晶种金属被溅射至形成一批第一间隔层160的基板IlO(SHl)。进一步，在第一间隔层160之上形成具有规定高度的第二间隔层170(S151)。此处，按照形成在该第一分割膜151之上的第一间隔层160的整个上表面164被第二间隔层170覆盖的方式，来形成第二间隔层170覆盖。另外，按照形成在第二分割膜152与第三分割膜153之上的第一间隔层160的上表面166、168的一部分由第二间隔层170露出的方式，来形成第二间隔层170。接着，通过对形成有第二间隔层170的基板110实施金属电镀工艺，形成连接到第一接地触垫142的第一反射镜182以及连接到第二接地触垫144的第二反射镜184(S161)。第一反射镜182和第二反射镜184可以对形成有第二间隔层170的基板110电镀Ni、Su、Cu、Au、以及Ag而形成。接着，除去第一间隔层160和第二间隔层170 (S171)。而后，将齐纳二极管191连接于第一反射镜182，并且将LED192连接于第二反射镜184(S181)。接着，沉积荧光体194，以便填充由第一反射镜182和第二反射镜184所形成的空间(S191)。同时，在另一实施例中，可将驱动IC200以及集成无源元件210 —并集成到LED模块的绝缘膜120之上。本发明的上述说明是为了例举的目的而提供的，而且本领域普通技术人员便会了解，可以在不脱离本发明的技术思想以及必要的特征的基础上，对其进行各种改变与修正。因此，显见的是，上面所述的实施例于所有观点中仅具解释性而并不限制本发明。举例来说，被描述为某单一结构的各个构成要素亦能够以分散的方式来施行。同样地，被描述为分散式的组件亦能够以组合的方式来施行。本发明的保护范 围是由权利要求书而非实施例的详细说明来定义。应该了解的是，从权利要求书和它们的等效范围的意义与范畴中所构想出来的所有修正例与实施例皆涵盖在本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种LED模块的制造方法，其包括如下工序 在基板上形成绝缘膜； 在上述绝缘膜上形成彼此分离的第一接地触垫和第二接地触垫； 形成填充上述第一接地触垫和第二接地触垫之间的空间的第一分割膜，形成沉积在上述第一接地触垫的一表面上的第二分割膜，以及形成被沉积在上述第二接地触垫的一表面上的第三分割膜； 在上述各个分割膜的上部形成具有规定高度的第一间隔层； 在形成有上述第一间隔层的基板上溅射晶种金属； 在上述第一间隔层的上部形成具有规定高度的第二间隔层； 对形成有该第二间隔层的基板实施金属电镀工艺，来形成连接到上述第一接地触垫的第一反射镜以及连接到上述第二接地触垫的第二反射镜； 除去上述第一间隔层和第二间隔层； 将齐纳二极管连接到上述第一反射镜上，并将LED连接到上述第二反射镜上；以及 沉积荧光材料，以便填充由上述第一反射镜与上述第二反射镜形成的空间。
2.根据权利要求I所述的制造方法，其中，形成上述第一间隔层的工序包括如下工序 在形成有上述分割膜的基板上沉积第一光刻胶层；以及 蚀刻上述第一光刻胶层，以使露出上述第一接地触垫与第二接地触垫的一部分。
3.根据权利要求I所述的制造方法，其中，形成上述第二间隔层的工序中，通过上述第二间隔层来覆盖形成在上述第一分割膜上的第一间隔层的整个上表面。
4.根据权利要求I所述的制造方法，其中，形成上述第二间隔层的工序中，通过上述第二间隔层使形成在上述第二分割膜与第三分割膜之上的第一间隔层的部分上表面露出。
5.根据权利要求I所述的制造方法，其中，形成上述第二间隔层的工序包括如下工序 在上述实施了溅射的基板上沉积第二光刻胶层；以及 蚀刻上述第二光刻胶层，以使露出上述第一接地触垫与第二接地触垫的一部分，并使上述第二光刻胶层覆盖形成在上述第一分割膜上的第一间隔层的整个上表面。
6.根据权利要求I所述的制造方法，其中，形成上述绝缘膜的工序包括如下工序 在上述基板之上形成阳极氧化招(Anodic Aluminum Oxide, AAO)层，并在上述阳极氧化铝层的上端沉积氧化硅(Si02)层。
7.根据权利要求I所述的制造方法，其中，形成上述第一接地触垫和第二接地触垫的工序包括如下工序 在上述绝缘膜之上溅射晶种金属，并实施用以制造上述第一接地触垫和第二接地触垫的构图工艺和金属电镀工艺。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其中，作为上述晶种金属采用Ti或Au，而Cu或Au使用于上述金属电镀工艺中。
9.根据权利要求I所述的制造方法，其中，上述第一分割膜至第三分割膜是在上述第一接地触垫和第二接地触垫之上涂布聚合物而形成的。
10.根据权利要求I所述的制造方法，其中，上述第一反射镜和第二反射镜是在形成有上述第二间隔层的基板上电镀Ni、Su、Cu、Au以及Ag之中的一个以上而形成的。
11.一种LED模块的制造方法，其包括如下工序将齐纳二极管于插入基板； 在上述基板上形成绝缘膜； 在上述绝缘膜上形成彼此分离的第一接地触垫和第二接地触垫； 形成填充上述接地触垫之间的空间第一分割膜，形成沉积在上述第一接地触垫的一表面上的第二分割膜，以及形成沉积在上述第二接地触垫的一表面上的第三分割膜； 在上述各个分割膜的上部形成具有规定高度的第一间隔层； 在形成有上述第一间隔层的基板上溅射晶种金属； 在上述第一间隔层的上部形成具有规定高度的第二间隔层； 对形成有上述第二间隔层的基板实施金属电镀工艺，来形成连接到上述第一接地触垫的第一反射镜以及连接到上述第二接地触垫的第二反射镜； 除去上述第一间隔层和第二间隔层； 将LED连接至上述第二反射镜；以及 沉积荧光材料，以便填充由上述第一反射镜和上述第二反射镜所形成的空间。
12.根据权利要求11所述的制造方法，其中，上述被插入的齐纳二极管位于上述第一反射镜的下方。
13.根据权利要求11所述的制造方法，其中， 形成上述第一间隔层的工序包括如下工序 在形成有上述分割膜的基板上沉积第一光刻胶层；以及 蚀刻上述第一光刻胶层，以使露出上述第一接地触垫与第二接地触垫的一部分， 形成上述第二间隔层的工序包括如下工序 在上述实施了溅射的基板上沉积第二光刻胶层；以及 蚀刻上述第二光刻胶层，以使露出上述第一接地触垫与第二接地触垫的一部分，并使上述第二光刻胶层覆盖形成在上述第一分割膜上的第一间隔层的整个上表面，且通过上述第二间隔层使形成在上述第二分割膜与第三分割膜之上的第一间隔层的部分上表面露出。
14.根据权利要求11所述的制造方法，其中， 形成上述绝缘膜的工序包括如下工序 在上述基板之上形成阳极氧化招(Anodic Aluminum Oxide, AAO)层，并在上述阳极氧化铝层的上端沉积氧化硅(Si02)层， 形成上述第一接地触垫和第二接地触垫的工序包括如下工序 在上述绝缘膜之上溅射晶种金属，并实施用以制造上述第一接地触垫和第二接地触垫的构图工艺和金属电镀工艺，上述晶种金属为Ti或Au，上述金属电镀工艺中使用Cu或Au。
15.根据权利要求11所述的制造方法，其中，上述第一分割膜至第三分割膜是在上述第一接地触垫和第二接地触垫之上涂布聚合物而形成的， 上述第一反射镜和第二反射镜是在形成有上述第二间隔层的基板上电镀Ni、Su、Cu、Au以及Ag之中的一个以上而形成的。
16.根据权利要求I或11所述的制造方法，其还包括如下工序 在上述绝缘膜上连接驱动IC(integrated circuit)。
17.根据权利要求I、11以及16中任一项所述的制造方法，其进一步包括 在上述绝缘膜上连接集成无源元件。
18.一种LED模块，其包括 第一接地触垫和第二接地触垫，彼此分离地形成在形成有绝缘膜的基板上； 第一反射镜，其一表面连接到上述第一接地触垫； 第二反射镜，其一表面连接到上述第二接地触垫； 齐纳二极管，其连接到上述第一反射镜； LED，其配置于上述第二反射镜的一部分表面之上；以及 荧光体，其形成于上述齐纳二极管和上述二极管之上， 其中，上述第一反射镜的另一表面和上述第二反射镜的另一表面彼此对置。
19.根据权利要求18所述的LED模块，其中，上述被连接的齐纳二极管位于上述第一反射镜的下方。
全文摘要
在基板上形成绝缘膜；在绝缘膜上形成彼此分离的第一接地触垫和第二接地触垫；形成填充接地触垫之间的空间的第一分割膜，形成沉积在第一接地触垫的一表面上的第二分割膜，以及形成被沉积在第二接地触垫的一表面上的第三分割膜；在各个分割膜的上部形成具有规定高度的第一间隔层；在形成有第一间隔层的基板上溅射晶种金属；在第一间隔层的上部形成具有规定高度的第二间隔层；对形成有该第二间隔层的基板实施金属电镀工艺，来形成连接到第一、第二接地触垫的第一、第二反射镜；除去第一、第二间隔层；将齐纳二极管连接到第一反射镜上，并将LED连接到第二反射镜上；以及沉积荧光材料，以便填充由第一反射镜与第二反射镜形成的空间。
文档编号F21V19/00GK102834940SQ201180014535
公开日2012年12月19日 申请日期2011年3月18日 优先权日2010年3月19日
发明者李源祥, 金永根 申请人:大元创新科技有限公司