专利名称：发光器件封装及发光器件封装的制造方法
技术领域：
本发明涉及发光器件封装及制造该发光器件封装的方法。
背景技术：
发光器件是利用化合物半导体的特性将电能转换为光例如红外线、可见光线和紫外线的半导体器件。发光器件的典型实例是发光二极管(LED)。LED被广泛用于家用器具、遥控器、电子显示板、显示装置、各种自动化装置等，并分成红外发射二极管(IRED)和可见光发射二极管(VLED)。
蓝色LED的结构包括蓝宝石衬底。N型GaN层形成在蓝宝石衬底上，而N-金属形成在部分N型GaN层上。除其上形成有N-金属的区域之外的部分限定有源层。
P型GaN层形成在有源层上，而P-金属形成在P型GaN层上。有源层是通过经P-金属传输的空穴和经N-金属传输的电子相互结合而产生光的发光层。
同时，作为平板显示器之一的液晶显示器(LCD)是一种通过向既具有液体流动性又具有晶体光学性能的液晶施加电场而改变液晶的光学各向异性的器件。由于LCD在功率消耗、厚度、屏幕尺寸以及超精细显示方面比阴极射线管(CRT)具有许多优点，因此LCD已被普遍使用。
LCD包括LCD面板、背光、印刷电路板(PCB)和模块支架(module holder)。LCD面板包括在其上透明电极图案和像素电极连接至开关元件的下基板和在其上形成有共用电极的上基板。液晶填充在上基板和下基板之间限定的空间内。背光是一种用于向LCD面板发射光的光源。通常使用由LED封装阵列制造的LED面板作为背光。
PCB包括电源/控制模块，如集成电源模块。模块支架包括用于固定上述元件的矩形框架。
图1是传统LED面板10的侧面剖视图。
参照图1，在其上形成有发光器件12和导线14的PCB15连接在矩形框架11的内下部上。在框架11的内部形成用于分散发光元件12的光的模制层(molding layer)13。扩散板16连接在框架11的顶部。在这点上，扩散板16和发光器件12间的距离大于5mm以增加发光。
在上述LED面板10中，无法利用向发光器件12散射-反射的光。另外，由于扩散板16和发光器件12间的距离必须维持在5mm以上，因此难以减少LED板10的重量和厚度。
另外，当增加向发光器件12施加的电流强度以产生高输出光时，封装中的散热性能不佳，从而在封装中产生热量。当内部热没有被有效地散发时，电阻增加，从而降低光效率。
具体地，传统的LED面板10被设计成在特定方向(例如在向上方向)发射光的发光器件12被独立地排列，而在它们之间没有光干涉，因而难以显示可以通过混合红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)所实现的白光。
发明内容
技术问题本发明提供一种发光器件封装，其可以使用模制技术通过形成模制部分而易于制造。
本发明提供一种发光器件封装和制造该发光器件封装的方法，其中由LED芯片产生的热可以散发至外侧，并且可以通过直接将LED芯片安装在PCB上和利用传递成型(transfer molding)方法形成模制部分而使光损失最小化。
技术方案根据本发明的发光器件封装包括基底；形成在基底上的发光部分；以及在发光部分上传递成型的模制部分。
根据本发明的制造发光器件封装的方法包括提供基底；在基底上形成孔；在基底上形成发光部分；在发光部分上放置模具；通过孔注入模塑材料；和移除模具。
有益效果根据本发明的实施方案，可以简化用于制造发光器件封装的方法。
根据本发明的实施方案，可以改善发光器件封装的散热性能和颜色混合性能。
图1是传统LED面板的侧面剖视图；图2是根据本发明一个实施方案的发光器件封装的内部结构的剖视图；图3是根据本发明另一个实施方案的发光器件封装的内部结构的侧面剖视图，其中发光器件安装在绝缘层上；图4是根据本发明一个实施方案的在其上安装发光器件之前的图2的PCB的顶视图；图5是根据本发明在其上安装发光器件之后的图2的PCB的顶视图和侧视图；图6至图8是具有用于形成模制部分的孔的PCB的视图；图9和图10是说明将模塑材料注入模具以形成模制部分的视图；图11是说明发光器件被传递成型时的状态的顶视图和侧视图；图12是在其上提供有扩散板200的发光器件封装100的顶视图和侧视图；图13和图14是本发明的传递成型的改进实施例的视图；以及图15是说明根据本发明的侧面发射器型模制部分170的发光强度分布数据的曲线图。
实现本发明的最佳方式根据本发明的一个方面，提供一种发光器件封装，包括基底；形成在基底上的发光部分；和传递成型在发光部分上的模制部分。
根据本发明的另一方面，提供一种制造发光器件封装的方法，包括提供基底；在基底上形成孔；在基底上形成发光部分；在发光部分上放置模具；通过孔注入模塑材料；以及移除模具。
根据本发明的又一方面，提供一种制造发光器件封装的方法，包括提供基底；在基底上形成发光部分；在发光部分上放置具有孔的模具；通过孔注入模塑材料；以及移除模具。
根据本发明的又一方面，提供一种制造发光器件封装的方法，包括提供基底；在基底上形成多个发光部分；在发光部分上放置雕刻有对应于模制部分的形状的模具；在基底和模具之间的空间内注入模塑材料；以及移除模具。
根据本发明的又一方面，提供一种发光器件封装，包括基底；形成在基底上的多个发光部分；以及连接和硬化在基底或各个发光部分的多个模制部分。
发明模式图2是根据本发明一个实施方案的发光器件封装的内部结构的剖视图。
照图2，该实施方案的发光器件封装100包括基底、发光部分、和形成在发光部分上的模制部分。
在说明书中，术语“在…上”表示一个元件和另一个元件直接或间接接触。
基底包括PCB 110、绝缘层120和电路层130。
PCB 110可以是金属PCB，即金属芯印刷电路板MCPCB。PCB110包括形成并支撑在其上的电路层130和绝缘层120。
PCB 110使由发光部分产生的热向下散发。
发光部分包括发光器件150、形成在基底上的电极140、以及将电极140电连接至发光器件150的导线160。
发光器件150可以通过胶粘剂直接安装在PCB 110上。作为替代方案，发光器件150可以安装在形成于PCB 110上的绝缘层120上。
图3示出根据本发明另一实施方案的发光器件封装，其中发光器件150安装在绝缘层120上。
现在将参照图4至图11来描述制造发光器件封装100的方法。发光器件封装100可以用作LCD的背光。
图4是在其上安装发光器件之前的图2的PCB的顶视图。
参照图4，在将形成发光器件150的位置处移除电路层130和绝缘层120。在该位置的周围形成多个均具有电极140的结构。
PCB 110可以包括高热导率金属，例如铝和铜。作为替代方案，PCB 110可以由压缩半导体基材料形成。热传导材料可以涂覆到PCB 110上，以改善散热性能。
亦即，绝缘层120形成在PCB 110上。绝缘层120使电路层130与PCB 110电绝缘。如上所述，移除将安装发光器件150的部分绝缘层120。
接着，在绝缘层120上形成电路层130。在这点上，与绝缘层120一样，移除将安装发光器件150处的部分电路层130。
同时，当考虑图3的实施方案时，不移除绝缘层120，并且将发光器件150安装在绝缘层120上。
由于本发明的发光器件封装100具有多个形成在单个模块中的发光器件150，因此在电路层130上形成用于排列发光器件150的电路。
电极140形成在电路层130的移除部分的边缘上。发光器件150和电路层130通过导线160电连接至所述电极。
图5是根据本发明在其上安装发光器件之后的PCB的顶视图和侧视图。
所述发光部分包括发光器件150和传输电流使得电流可以通过电路层130和导线160传导的电极140。
如图5所示，发光器件封装100是板上芯片(COB)型，其中发光器件直接安装在PCB 110上以使散热效果最大化。
此外，发光器件150是LED芯片，例如硅光学平台(S1OB)芯片、红色LED芯片、绿色LED芯片、黄色LED芯片、橙色LED芯片等。SIOB芯片具有在其中安装LED的杯状空间。
在这点上，由于本发明的发光器件封装100具有良好的颜色混合性能，因此各种LED芯片阵列将是可能的。
在形成绝缘层120和电路层130之后，将发光器件150贴装在PCB 110上，并且发光器件150和电极140通过导线160互连。模制部分170形成在所得结构上。在这点上，由于模制部分170通过传递成型工艺形成而不使用附加结构例如透镜结构或模制支撑结构，因此可以进一步改善散热效果。
以下描述使用传递成型方法形成模制部分170的方法。
传递成型方法是指一种模制方法，其中使用热和压力将具有预定粘度的化合物填充到雕刻成预定形状的模具中然后硬化该化合物。
图6和图7是具有用于形成模制部分的孔的PCB的视图。如图6和图7所示，在PCB 110上形成两个孔180，以形成一个模制部分170。
图8示出从PCB 110底部观察到的孔180。
如图9所示，在PCB 110上形成孔180后，将雕刻有对应于模制部分170的形状的模具190设置在PCB 110上。
然后，如图10所示，通过孔180之一注入模塑材料例如环氧树脂或硅。
亦即，需要两个孔180来形成一个模制部分170。就是说，通过第一孔180注入模塑材料，在通过第一孔180注入模塑材料的同时，通过第二孔180排出模具190中的内部空气。
接着，如图11所示，当取出模具190时，完成模制部分170。在这点上，模塑材料可以填充到形成在PCB 110中的孔180的至少一部分中。
如上所述，传递成型模制部分170，以覆盖发光器件150和电极140。
因此，不需要提供额外的成型支撑。此外，由于所述模制部分起到模制部分170的功能，因此不需要透镜结构。就是说，当安装透镜结构以改变现有技术中的光传播路径时，模制部分170通过本发明中的最小化方法形成为单个结构。
同时，模制部分170可以通过传递成型法形成为上述的侧发射型结构或顶发射型结构。在这种情况下，模制部分170可以具有穹形顶或平形顶。模制部分170的侧表面是平的，以使其整个结构可以是长方体形状。
因此，发光器件150可以形成在顶发射结构或侧发射结构中。例如，当试图通过混合R、G和B色形成单色时，可以通过各种光传播路径容易地实现各种混色比率。
另外，模制部分170优选由环氧树脂或硅材料形成。
图12是在其上提供有扩散板200的发光器件封装100的顶视图和侧视图。
参照图12，通过传递成型方法模制多个发光器件模块。每一模制部分170均为侧发射型。
亦即，将模制部分170设置在具有锥形槽的顶盖上。因此，如图12所示，光可以通过图12的侧发射型模制部分170中的各种路径而发射。
具有两个限定其截面的锥形面的锥形槽可以形成为各种角度，由此可以调节通过顶面和侧面发射的光强度。
根据上述模制部分170的结构，根据发光器件150的排列可以实现各种光学结构，并且可以减小扩散板和LED芯片间的距离(在传统技术中大于5mm)。因此，可以减小LED面板的整个厚度。
使用该实施方案的发光器件封装作为显示器的背光模块的光源。将光导面板(LGP)设置在背光模块上，而将发光器件设置在LGP下方。
如图12所示，LGP 200包括设置在发光器件150上或上方的散射图案210和220。
散射图案210和220用来中断由LED芯片发射的不需要的光，以便不影响颜色混合。
图13和图14是本发明的传递成型的改进实施例的视图。
参照图12和图14，与图9和图10不同，孔180形成在模具190上，并通过孔180注入模塑材料。
根据该改进实施例，不需要在PCB 110上形成孔。就是说，由于利用在其上形成有孔180的模具190来实施传递成型，因此可以更大地简化该方法。
作为替代方案，可以使用图9和图10的实施例与图13和图14的实施例的组合。也就是说，孔180不仅形成在模具190上而且形成在PCB上。通过形成在模具190或PCB 110上的孔180注入模塑材料。
图15是说明根据本发明的侧发射型模制部分170的发光强度分布数据的曲线图。
参照图15的曲线图，由模制部分170发射的光强度表示在发光器件封装100的两侧处的水平基准线设置为从90°到-90°和发光器件封装100的垂直线设置为0°的状态。分层的半圆表示光强度。
参照图15，本发明的发光器件封装100在-60°至-90°和60°至90°的范围内的方向上发射光。这表明光集中在两侧。
虽然本文已参考其优选实施方案来描述和说明了本发明，但对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明精神和范围的情况下，可以对其进行各种更改和变化。因此，本发明覆盖处于本发明所附的权利要求书和其等同替换的范围内的所有更改和变化。
工业适用性发光器件封装和制造发光器件封装的方法可以用于使用发光器件的各种应用中。
权利要求
1.一种发光器件封装，包含基底；形成在所述基底上的发光部分；和在所述发光部分上传递成型的模制部分。
2.根据权利要求1的发光器件封装，其中所述基底具有孔，通过所述孔注入模塑材料以形成所述模制部分。
3.根据权利要求2的发光器件封装，其中所述模塑材料填充在至少一部分所述孔中。
4.根据权利要求1的发光器件封装，其中所述基底包括印刷电路板、形成在所述印刷电路板上的绝缘层、和形成在所述绝缘层上的电路层；并且所述发光部分包括形成在所述印刷电路板上的发光器件和形成在所述电路层上的电极，所述发光器件与所述电极电连接。
5.根据权利要求1的发光器件封装，其中所述基底包括印刷电路板、形成在所述印刷电路板上的绝缘层、和形成在所述绝缘层上的电路层；并且所述发光部分包括形成在所述绝缘层上的发光器件和形成在所述电路层上的电极，所述发光器件与所述电极电连接。
6.根据权利要求1的发光器件封装，其中所述模制部分具有开槽的盖。
7.根据权利要求1的发光器件封装，其中所述发光部分包括红色、绿色、蓝色、黄色和橙色发光器件中的至少一种。
8.根据权利要求1的发光器件封装，其中所述模制部分由环氧树脂或硅形成。
9.根据权利要求1的发光器件封装，其中所述模制部分在所述基底上硬化。
10.一种制造发光器件封装的方法，包括提供基底；在所述基底上形成孔；在所述基底上形成发光部分；在所述发光部分上放置模具；通过所述孔注入模塑材料；和移除所述模具。
11.根据权利要求10的方法，其中所述模具安置在所述发光部分上。
12.根据权利要求10的方法，其中所述模塑材料是环氧树脂或硅。
13.根据权利要求10的方法，其中每一发光部分的所述孔的数目为2，一个所述孔用于注入模塑材料，另一所述孔用于排出所述模具的内部空气。
14.一种制造发光器件封装的方法，包含提供基底；在所述基底上形成发光部分；在所述发光部分上放置具有孔的模具；通过所述孔注入模塑材料；和移除所述模具。
15.根据权利要求14的方法，其中所述模具安置在所述发光部分上。
16.根据权利要求14的方法，其中所述模塑材料是环氧树脂或硅。
17.根据权利要求10的方法，其中每一发光部分的所述孔的数目为2，一个所述孔用于注入所述模塑材料，另一所述孔用于排出所述模具内部空气。
18.一种制造发光器件封装的方法，包含提供基底；在所述基底上形成多个发光部分；在所述发光部分上放置雕刻有对应于所述模制部分的形状的模具；在所述基底和所述模具之间的空间内注入模塑材料；和移除所述模具。
19.一种发光器件封装，包含基底；形成在所述基底上的多个发光部分；和连接并硬化在所述基底或各发光部分上的多个模制部分。
全文摘要
提供一种发光器件封装和制造该发光器件封装的方法。首先提供基底，并在该基底上形成孔。在所述基底上形成发光部分后，在该发光部分上放置模具，并通过所述孔注入模塑材料。移除模具以完成封装。
文档编号H01L33/62GK101069292SQ200680001254
公开日2007年11月7日 申请日期2006年6月7日 优先权日2005年6月24日
发明者姜锡勋, 朴准奭 申请人:Lg伊诺特有限公司