制造发光二极管封装件的方法

文档序号:6935332阅读:101来源:国知局

专利名称::制造发光二极管封装件的方法
技术领域
:本发明涉及一种制造发光二极管(LED)封装件的方法,更具体地说,本发明涉及一种制造LED封装件的方法,所述方法具有改善了的^f吏用包含焚光体的透明树脂包封LED芯片的成型工艺。'
背景技术
:通常,发光二极管(LED)封装件使用当施加电流时在p-n结处通过电子和空穴的复合来发光的LED芯片。LED封装件具有用于保护LED芯片的透明成型构件。LED封装件还具有电极,例如印刷电路板(PCB)上的镀覆图案(platingpattern)或者作为引线框架(所述引线框架作为用于向LED芯片输入电功率的装置)的一部分的金属引线端子。典型地,在LED封装件中,多个LED芯片安装在具有多个金属引线端子的引线框架式基底上,或安装在其上形成有多个镀覆图案的PCB基底上,或安装在类似的基底上。然后,用于包封LED芯片的成型构件形成在基底上,并将基底切割为单个封装件,从而制造多个LED封装件。在上述LED封装件中,4叉利用从一个LED芯片产生的波长不能获得白光。因此,为了获得白光,额外地使用了荧光体,荧光体被从激发光源(即,LED芯片)发射的光激发,从而发射波长与从作为激发光源的LED芯片发射的光的波长不同的光。已知的是,通it^t从焚光体发射的光和从LED芯片发射的光进行颜色混合来产生白光的技术。例如,可通过蓝色LED芯片与黄色荧光体结合或通过蓝色LED芯片与绿色荧光体和红色荧光体结合来获得白光。对于用于形成包含荧光体的成型构件的方法,已知的是,将荧光体粉末(powder)与液态树脂混合并随后将该混合物注射到容纳LED芯片的空腔中的技术。可选地,已知的是,将混合有荧光体的液态树脂直接注射到没有空腔的单独模具中来形成成型构件的技术。然而,在这些技术中,由于液态树脂和荧光体粉末颗粒的比重不同,所以荧光体粉末的颗粒在液态树脂中出现沉淀,因此,颗粒在液态树脂中不均匀地分布。焚光体在成型构件中的不期望的不均匀分布导致波长转换效率、发光效率和荧光体的浪费。因此,传统上提出了一种利用通过对荧光体粉末和树脂粉末进行挤压并成型而形成的固体片(tablet),通过高温高压注射成型或转印(transfer)成型形成含有荧光体的成型构件的技术。在由本申请人提交的第390144号日本专利、第10-348377号韩国专利和注册号为20-0205551的韩国实用新型中^^开了这种传统技术。然而,在用于制造LED封装件的传统方法中,片(tablet)中的树脂和荧光体对湿气不稳定,使得在储存树脂和荧光体的过程中,树脂和荧光体的性质大大改变。当利用性质改变了的树脂和荧光体形成成型构件时,由于树脂的粘性劣化,所以LED封装件的可靠性会降低,并且LED封装件的发光效率会降低。另外,难以获得期望的白光,并且难以制造质量一致的LED封装件。此外,由于使片成型的额外工艺,所以制造成本会增加。
发明内容因此,本发明的目的在于提供一种制造LED封装件的方法,其中,在用于包封LED芯片的成型工艺中直接使用与荧光体混合的树脂粉末,从而使得能够防止树脂粉末和荧光体的性质由于湿气而变化,并能够通过减少工艺的道数来降低LED封装件的制造成本。根据本发明的一方面,提供一种制造LED封装件的方法,所述方法包括以下步骤将树脂粉末与荧光体粉末混合,以制备粉状成型材并+;将基底设置在模具的成型空间中,所述基底上安装有至少一个LED芯片;将粉状成型材料加热并挤压到模具的成型空间中。根据本发明的一个实施例,使用了包括第一模具和第二模具的模具,当第一模具和第二模具在彼此结合时限定成型空间,第一模具形成有插孔以允许放入并挤压成型材料的活塞垂直地运动,成型空间和插孔通过在第一模具和第二模具之间限定的浇道彼此相连。更优选地,在模具中对插孔形成多个成型空间和浇道。根据本发明的一个实施例,在加热和挤压步骤之前,所述方法还可包括将粉状成型材料测量为预定量的步骤,以通过插孔供应测量好的成型材料。根据本发明的另一方面,提供一种制造LED封装件的方法,所述方法包括以下工艺制备在其上安装有至少一个LED芯片的基底;用包含荧光体粉末的透明树脂包封安装在基底上的至少一个LED芯片,其中,包封工艺包括以下步骤提供包括第一模具和第二模具的模具,第一模具和第二模具在彼此结合时限定成型空间,第一模具形成有插孔以允许放入并挤压成型材料的活塞垂直运动,成型空间和插孔通过在第一模具和第二模具之间限定的浇道彼此连接;将树脂粉末和焚光体粉末混合,以制备粉状成型材料;在模具中放置了其上安装有LED芯片的基底的状态下,将成型材料加热并4齐压到模具的成型空间中。另外,该方法还可包括将经过包封工艺的基底切割为单个封装件的工艺。这时,术语"切割为单个封装件"表示切割为封装件,每个封装件包括至少一个LED芯片、电连接到LED芯片的引线端子或镀覆图案、用于成型LED芯片的成型构件。通过下面结合附图给出的对优选实施例的描述,本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得明显,在附图中图2是示意性地示出根据本发明实施例的制造LED封装件的方法的流程图3是具体示出图2所示的方法中的包封工艺的流程图4是示出在图3所示的包封工艺中使用的模具的实施例的示意性剖视图5是示出使用图4所示的模具的包封工艺的剖视图;一实施例的剖视图。具体实施例方式下面,将参照附图详细描述本发明的优选实施例。提供下面的实施例4又仅是出于示出的目的,以使得本领域技术人员能够充分理解本发明的精神。因此,本发明不限于下面的实施例,而是可以以其它形式实施。在附图中,为了示出的方便,可能夸大元件的宽度、长度、厚度等。在整个说明书和附图中,相同的标号始终表示相同的元件。参照图1,LED封装件包括单元PCB6,具有形成在单元PCB6上的作为电极的镀覆图案7a和7b;LED芯片3,安装在单元PCB6的镀覆图案7a上并与镀覆图案7a电连接并且通过键合导线5电连接到另一镀覆图案7b。在单元PCB6上形成成型构件1,荧光体2在成型构件1中广泛M,并且优选地均匀地分布。这时,单元PCB6可由彼此分开的金属引线来替代。单元PCB6可具有安装在其上的多个LED芯片,并且可通过将具有连接到LED芯片的多个镀覆图案的大尺寸PCB切割为若干块来形成。可通过将具有多个用于形成金属引线的图案的金属基底切割为若干块来形成金属引线。优选地,LED芯片3是蓝色LED芯片,并且成型构件1由透明树脂作为主要材料形成,具体地说,由称作"EMC"的环氧成型化合物形成。另外,荧光体2广泛地分散在成型构件1中,并且优选地,荧光体2是^皮乂人LED芯片3发射的光激发的一种或多种荧光体。图2是示意性地示出根据本发明实施例的制造LED封装件的方法中的主要工艺的流程图,图3是具体示出图2所示的方法中的包封工艺的流程图。参照图2,根据本发明的制造LED封装件的方法包括第一工艺(1000),准备其上安装有多个LED芯片的基底;第二工艺(2000),用包含荧光体的透明树脂包封基底上的LED芯片;第三工艺(3000),将经过包封工艺的基底切割为封装件。在第一工艺(1000)中,多个LED芯片安装在将在第三工艺(3000)中切割为若干块的大基底上。基底可以是PCB或金属引线框架基底,其中,在PCB上形成有用于与所述多个LED芯片对应的电极的多个镀覆图案,在金属引线框架基底上形成有与所述多个LED芯片对应的多个引线端子图案。例如,LED芯片通过键合引线电连接到镀覆图案或引线端子图案。在下文中,术语"安装"不仅表示将LED芯片附着到基底,也表示将LED芯片电连接到端子图案(镀覆图案或引线图案)。第二工艺(2000)是利用成型材料使用于包封LED芯片的成型构件在基底上成型的工艺,所述成型材料是树脂粉末和荧光体粉末的混合物。成型构件的形状取决于模具中的成型空间的形状。可形成大的成型构件来包封多行LED芯片,或者可形成多行成型构件来包封多行LED芯片。在第三工艺(3000)中,将经过第一工艺(1000)和第二工艺(2000)的基底切割为若干块(即,各个封装件)。这时,形成在基底上的成型构件或多个成型构件也可被切割为各个封装件。参照图3,第二工艺(2000)(即,包封工艺)包括以下步骤将初于脂粉末与荧光体粉末混合(2100);将在其上安装有LED芯片的基底设置在模具的成型空间中(2200);供应成型材料(2300);挤压成型材料(2400);取出其上形成有成型构件的基底(2500)。在混合步骤(2100)中,环氧成型化合物(EMC)树脂粉末与包含多个荧光体颗粒的荧光体粉末混合。荧光体粉末包括固体粉末形式的单种荧光体(例如,黄色荧光体)或者两种或两种以上的荧光体(例如,绿色荧光体和红色荧光体)。然而,最好将荧光体粉末以EMC树脂粉末的5wt。/。至50wt。/。的比例混合。例如,通过该混合物获得的粉状成型材料存储在存储室中,存储室包括测量装置和阀门,测量装置用于将成型材料测量为预定量,测量的量的成型材料通过阀门排放。在设置基底的步骤(2200)中,其上安装有LED芯片的基底"^殳置在如图4所示的模具100的成型空间110中。模具100包括第一模具101和第二模具102,当第一模具101和第二模具102彼此结合时限定成型空间110。第一模具101形成有插孔120,以允许放入并挤压成型材料的活塞140垂直运动。成型空间110和插孔120通过在第一模具101和第二模具102之间限定的浇道(nmner)130;f皮此连4妄。为了大规〉漠生产,对于一个插孔120可形成多个成型空间110和浇道130。另外,在第一模具101和第二模具102的至少一个中设置用于产生热的加热器。此外,还可以考虑将加热器安装到活塞140。在该实施例中,几乎同时并连续地执行供应成型材料的步骤(2300)和挤压成型材料的步骤(2400)。在供应步骤(2300)中,包含树脂粉末和荧光体粉末的粉状成型材料被基本精确地测量为预定的量,并随后通过模具100的插孔120来供应。在挤压步骤(2400)中,如图5所示,通过在插孔120中垂直运动活塞140来挤压粉状成型材料P,同时对模具100加热,因此,成型材料被加热并挤压。优选地,对成型材料施加在0.5p屯/cn^至5吨/crr^的范围内的挤压力。这里,为了加热并挤压成型材料,在放入成型材料之前或之后用加热器加热模具,使得在成型空间中挤压成型材料之前或同时,成型材料乂人4分末态变为液态、凝胶态或软化态。虽然可根据树脂粉末的种类来改变加热温度,但是在大约130。C至180。C的范围内以恒定的温度将热施加到成型材料。被热液化、凝胶化或软化的成型材料通过浇道130流入成型空间110中,并在成型空间110中固化,从而形成成型构件。在上述步骤结束之后,通过将第一模具101和第二模具102彼此分离来执行取出其上形成有成型构件的基底的步骤(2500)。在图4和图5中,模具具有这样的构造,即,其中形成有插孔的第一模具位于上侧,而与第一模具彼此结合的第二模具位于下侧。然而,如图6所示,根据本发明另一实施例的模具具有第一模具和第二模具位置颠倒的构造。在关于压力机(press)替换模具时,图6所示的模具的构造在制造各种类型的LED封装方面会更有利。参照图6,其中形成有插孔120的第一模具101位于下侧,与第一模具101结合到一起的第二模具102位于第一模具101的上侧。与图4和图5所示的实施例一样,在彼此结合的第一模具101和第二模具102之间限定了浇道130和至少一个成型空间IIO,成型空间IIO和插孔120通过浇道130彼此连接。根据本发明,由于使用了由透明树脂粉末和荧光体粉末的混合物形成的粉状成型材料,所以不需要长期保存焚光体材料和树脂材料,这在^f吏用传统的片(tablet)时是不可避免的。因此,能够防止由于树脂和荧光体的特性变化导致的树脂粘性劣化而造成的LED封装件的可靠性P争低。还能够防止LED封装件的光效率降低并防止白光的质量降低。另外,能够以大规对莫生产来制造质量一致的LED封装件。此外,能减少工艺的道数,从而降^f氐LED封装件的制造成本。8权利要求1、一种制造发光二极管封装件的方法,所述方法包括以下步骤将树脂粉末与荧光体粉末混合,以制备粉状成型材料;将基底设置在模具的成型空间中,所述基底上安装有至少一个发光二极管芯片;将粉状成型材料加热并挤压到模具的成型空间中。2、如权利要求l所述的方法,其中,模具包括第一模具和第二模具,第一模具和第二模具在彼此结合时限定成型空间,第一模具形成有插孔,以允许放入并挤压成型材料的活塞垂直地运动,成型空间和插孔通过在第一;f莫具和第二模具之间限定的浇道彼此相连。3、如权利要求2所述的方法,其中,在模具中对插孔形成多个成型空间和免道。4、如权利要求2所述的方法,在加热和挤压步骤之前,所述方法还包括将粉状成型材料测量为预定量的步骤,以通过插孔供应测量好的成型材料。5、一种制造发光二极管封装件的方法,所述方法包括制备在其上安装有至少一个发光二极管芯片的基底的工艺和用包含荧光光体粉末的透明树脂包封安装在基底上的至少一个发光二极管芯片的工艺,其中,包封工艺包括以下步骤提供包括第一模具和第二模具的模具,第一模具和第二模具在彼此结合时限定成型空间,第一模具形成有插孔以允许放入并挤压成型材料的活塞垂直运动,成型空间和插孔通过在第一模具和第二模具之间限定的浇道彼此连接;将树脂粉末和荧光体粉末混合,以制备粉状成型材料;在模具中放置了其上安装有发光二极管芯片的基底的状态下,将成型材料加热并挤压到模具的成型空间中。6、如权利要求5所述的方法,所述方法还包括将经过包封工艺的基底切割为单个封装件的工艺。全文摘要本发明公开了一种具有改善的包封工艺的制造发光二极管(LED)封装件的方法。所述制造LED封装件的方法包括以下步骤将树脂粉末与荧光体粉末混合,以制备粉状成型材料;将基底设置在模具的成型空间中,所述基底上安装有至少一个LED芯片;将粉状成型材料加热并挤压到模具的成型空间中。文档编号H01L33/00GK101635330SQ20091015216公开日2010年1月27日申请日期2009年7月20日优先权日2008年7月21日发明者崔爀仲,张大铉,朴柾洙,李贞勋申请人:首尔半导体株式会社
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