发光封装件及其制造方法

专利名称：发光封装件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及照明才支术(lighting art )，并且涉及基于一个或多个 发光芯片的发光封装件以及其制造方法。
背景技术：
基于发光芯片(诸如半导体发光二极管芯片、有机发光二才及管 芯片、半导体激光芯片等)的发光封装件被越来越多地用于照明。 每种芯片都通常在很窄的语范围上产生单色点处的饱和光(诸如红 光、绿光、蓝光等、或紫光或紫外光)的辐射。已知的是，可以可 操作地将该芯片与波长转换磷光体耦合以产生所需的光输出("i者如 接近白光的输出)。此外，该芯片通常发射不相干且不聚焦的辐射。
( 一种例外是激光二极管芯片，其可以产生相干且定向的辐射)。 还已知的是，将LED(可选的涂以磷光体)与聚焦透镜耦合。例如， 透镜可以是被成形为所需透镜化构造的模制封装部，或可以是i殳置 在该芯片上并与该芯片进行光通信的单独制造的"孩i透镜"。再有， 由于由单个芯片提供的有限的光输出，已知使用多个芯片的阵列或 组合。
现有的发光封装件还不能完全满足要求。例如，软模制封装部 通常由于磨损、暴露于腐蚀性化学物等而易于损坏。单独制造的微 透镜可以更加坚固，但需要小心地放置到芯片上。此外，为了照明， 通常不希望使光聚焦。多个芯片封装件提供更好的照明，但通常会增加封装件的复杂
性。在Lowery的第6,504,301号美国专利中4皮露了 一些示例4生多芯 片封装件，其示出了各种布置，大体包括设置在支撑物上的多个发 光管芯的引线接合互连，其中，该支撑物放置在包括圓柱形外套和 荧光板的壳体中。在Baretz等人的第6,660,175号美国专利中4皮露 了其他示例性多芯片封装件。Baretz披露了包含在^L置于壳体内部 的封装部中的石寿光体。诸如Lowery和Baretz的那些多芯片去于装件 的复杂性会不利地影响可制造性、可靠性、以及制造成本。
相关申请交叉参考
于2004年4月26日4是交的序号为10/831,862并#/>布为US 2005-0239227 Al的申"i青，以及于2003年8月29日4是交的国际申
申请，均至少涉及发光封装件的不同方面，其中的一些发光封装件 包括远磷光体的布置。在这些申请中所示的 一 些示例性实施例中， 一个或多个发光芯片^皮设置在板(诸如印刷电路;^反)上，并以圆顶 形玻璃罩或其他透光罩覆盖。远^粦光体i殳置在罩上或嵌入在罩中。 将密封剂注射到由结合板和圆顶形罩限定的内部容积中，从而至少 基本填充该罩。在操作中，由一个或多个发光芯片产生的辐射与设 置在罩上或罩中的远磷光体耦合，并且，该远磷光体将该辐射转换 成具有期望谱特征的转换光。例如，在这些申请中描述的一些实施 例中，该芯片或多个芯片发射紫外或紫色辐射，并且远磷光体将辐 射转换成近似于白光的可见光。
本申请通过引证结合了于2004年4月26日提交的序号为 10/831,862并祐乂>布为US 2005-0239227 Al的申i青的全部内容。本 申请进一步通过引证结合了 2003年8月29日提交的国际申请号为 PCT/US2003/027363并净皮乂>布为WO 2004/021461 A2的全吾卩内容。

发明内容
根据一个方面，7>开了一种发光封装件。至少一个发光芯片由
板支撑。在该至少一个发光芯片上方和该4反的覆盖区上方i殳置透光 封装部。透光大体共形罩设置在透光封装部上方，并且共形罩的内 表面与所述透光封装部的外表面通过空气隙分隔开，所述共形罩与 所述透光封装部的外表面大体共形。至少一种磷光体设置在共形罩 上或嵌入在共形罩中，并配置为响应于该至少一个发光芯片的辐射
而專lr出寿争才奂光。
根据另一方面，公开了一种发光封装件。至少一个发光芯片由 板支撑。在该至少 一个发光芯片上方和该板的大体椭圓或圓形覆盖 区上方设置透光封装部，其中，该覆盖区延伸超过该至少一个发光 芯片最外边缘至少两毫米。
根据另一方面，公开了一种发光封装件。 一个或多个发光芯片 配置为共同产生至少约一瓦特的光llr出功率。由板支撑该一个或多 个发光芯片。在该一个或多个发光芯片上方和该板的覆盖区上方设 置透光封装部。在远离该一个或多个发光芯片并接近透光封装部外 表面设置的磷光体层区中设置至少一种远磷光体。该远磷光体配置 为响应于一个或多个发光芯片的辐射而输出转换光。与基本全部磷
光体层区域进行热传递的散热部件包括具有高于0.3W/(m.K)的
热导率的材料。
根据另一方面，公开了一种制造发光封装件的方法。将至少一 个发光芯片固定至板。在该至少一个发光芯片上方和在该板的覆盖 区部分上方设置透光封装部。将透光大体共形罩设置在透光去于装部 上方，并且该透光大体共形罩的内表面与透光封装部的外表面通过 空气隙分隔开，共形罩与透光封装部的外表面大体共形。将至少一种磷光体设置在共形罩上或嵌入在共形罩中，并将其配置为响应于 该至少一个发光芯片的辐射而输出#争换光。


本发明可以采取各种部件以及部件安4非、各种处理操作以及处 理操作安排的形式。附图^又用于示出优选实施例的目的，而不应#皮
理解为限制本发明。图1-3的发光封装件没有按尺寸或比例绘制。 图1示出了发光封装件的透^L图。
图2示出了图1的发光封装件的透视图，其中，去除了透光封 装部和共形罩。
图3示出了沿图1和图2所示的截面S-S，取的图1的发光封装 件的侧截面图。
图4示出了用于制造图1-3的发光封装件的示例性处理。
具体实施例方式
参照图1-3,发光封装件8包4舌板(board) 10 (诸如印刷电路 板、金属芯印刷电路板、绝缘散热^反等，在该板上设置有多个发光 管芯或芯片(dice or chips ) 12、 14、 16、 18)。氺反10优选;也具有充 分的热导性。例如，可以采用金属芯印刷电路板。在所示的实施例 中，四个发光管芯或芯片12、 14、 16、 18i殳置在玲反10上；然而， 管芯或芯片的凄t量可以是一个、两个、三个、四个、五个或更多。 芯片12、 14、 16、 18可以是第III;疾氮化物的蓝色、紫色、或紫外 发光二极管芯片、红色第III族氮4匕物或第III族砷化物发光二才及管 芯片、II-IV发光二极管芯片、IV-VI发光二极管芯片、硅或石圭-锗发 光二极管芯片等。尽管本文中示出了半导体发光二极管芯片12 、 14 、16、 18， ^旦在其他预期实施例中，该芯片或该多个芯片可以是边纟彖 发射激光芯片或垂直腔面发射激光(VCSEL)芯片、有机发光二才及 管芯片等。每个所示的发光芯片12、 14、 16、 18均为没有独立封 装部的净果芯片。可^辜换的，每个芯片均可以;故单独密封。此外，该 芯片或该多个芯片可以包括多个发光二极管台面晶体管的单片阵 列(monolithic array )、垂直腔面发射激光台面晶体管的单片阵列等。 尽管所示的示例性四个发光芯片12、 14、 16、 18为相同类型(例 如，所有的四个都是紫色或紫外发光二极管芯片)，但是在其^f也实 施例中，可以4吏用两种或更多种不同类型的芯片。例如，红、纟录、 和蓝色芯片的组合可以用于共同4妻近于白光。
发光芯片12、 14、 16、 18可以以多种方式连4妄至板10。在所 示的实施例中，板10为金属芯印刷电路板，其包括(见图3)铜板 20或其他金属芯和夹置在介电层24之间的印刷电路层22。可选的， 可以在金属芯层20的背面上设置附加的绝缘层(未示出)。此外， 可以预期其包4舌两个或更多的独立且不同的印刷电^各层。芯片12、 14、 16、 18 3皮传j装4妻合(filp-chip boned )至火旱盘(bonding pad )， 焊盘与板10的印刷电路层22电连接。这种倒装接合提供了将芯片 12、 14、 16、 18才几械固定至板10以及为芯片12、 14、 16、 18 ^是供 电力供电(electrically powering)的电丰lr入路4圣。i殳置在4反 10上的连接器26适于使得连接至板10的电能能够经由印刷电路层 22为芯片12、 14、 16、 18供电。
芯片12、 14、 16、 18可以是在芯片的同一侧具有n电才及和p 电极并通过倒装接合与板10接触的横向芯片。在其他实施例中， 芯片12、 14、 16、 18是其电极位于芯片对侧上的垂直芯片，并且 一个电极焊接或倒装接合至板10的焊盘，而芯片对侧上的另一电 极通过引线接合接触。在其他实施例中，芯片可以包括都通过引线 接合接触的两个电极，并且焊接至板的芯片提供至板的机械连接。尽管未示出，但是这些芯片可以设置在反射阱中、高起的基座上、
基台(sub-mount)上等。板10可选的支撑与发光芯片12、 14、 16、 18经由印刷电路层22或通过引线接合等可操作连接的其他部件(未 示出)。例如，板IO可以支撑用于提供静电放电保护的齐纳二极管、 功率调整电3各、稳、压电3各、限流电3各、整;危电路等。
在发光芯片12、 14、 16、 18上方和板的覆盖区(footprint area ) 32(由图2中的虚线表示)的上方设置有透光封装部30(图3所示)。 所示的封装部30为大体圓顶形，覆盖区32为大体椭圆或圆形区。 更确切的，所示的封装部30为半球形，而覆盖区32为大体具有半 径等于半J求形封装部30的半径的圓形；然而，可以预期圓顶形封 装部^皮弄平而具有椭圆截面或相反具有偏离半J求形。对于具有大约 位于圓形覆盖区32中央的发光芯片12、 14、 16、 18的形心的所示 半球形封装部30，对称性提供了封装部30基本不使所发射的光的 角分布变形。封装部30是密封芯片12、 14、 16、 18的固态封装部， 并具有露出的外表面34,该外表面在所示实施例中是半球形表面， 这是因为所示示例性封装部30是半^求形。封装部30可以是例如义圭 树脂(silicone)或环氧树脂去t装部。
透光大体共形盖或罩40设置在透光封装部30上方，并通过硅 树脂粘合剂或其他粘合剂、或通过形成在板10的表面中的啮合槽 (未示出)、或通过另一种固定机构或多种固定机构的组合而沿周 界42连4妄至^反10。共形罩40具有大体与透光封装部30的外表面 34共形的内表面44。此夕卜，共形罩40的内表面44通过图2和图3 所示的空气隙G与封装部30的外表面34分隔开。例如，共形罩 40可以是玻璃或石英共形罩，或可以是塑料、特氟龙、环氧树脂、 EVA、丙烯酸或其他有机材料罩。
在一些实施例中，远磷光体50设置在位于远离发光芯片12、 14、 16、 18位置处并接近透光封装部30的外表面34的磷光体层区中。例如，石粦光体可以-没置在共形罩40上或嵌入其中。在所示的 实施例中，磷光体50 i殳置在共形罩40的内表面44上(图3中以 虚线表示的磷光体50 );然而，磷光体可以设置在共形罩40的外侧， 或嵌入在共形罩40的材料中。还可以预期将磷光体i殳置在透光封 装部30的外表面34上。磷光体50被配置为响应于发光芯片12、 14、 16、 18的辐射而l命出转换光。假设，石粦光体50 4皮选择为只于由 发光管芯或芯片12、 14、 16、 18产生的辐射的一部分或基本全部 产生期望的波长转换。如现有技术中已知的，术语"磷光体"应该 被理解为包括被选才奪来产生所选波长转换的两种或更多磷光体化 合物的合成物或单一磷光体化合物或磷光体混合物。例如，磷光体 50可以是包括共同提供白光或基本白光的发射黄、绿、和蓝光的磷 光体合成物。该白光或基本白光在1931 CIE色品图(chromaticity diagram )中可以例如，处理约0.30至约0.55范围内的x <直，以及 约0.30至约0.55范围内的y值。在一些实施例中，石粦光体50还可 以具有更好显色性的可选发射红光的化合物。在一些实施例中，发 光管芯或芯片12、 14、 16、 18是第III族的氮化物发光二极管芯片， 其主要以小于425纳米的波长发射紫色或紫外辐射，以及磷光体50 将由芯片12、 14、 16、 18产生的大部分或所有的光都转换成白光 或基本白光。对于白光输出，选择磷光体和发光芯片以提供灯的适 合的色温和显色性。在一些实施例中，发光管芯或芯片12、 14、 16、 18是第III族的氮化物发光二极管芯片，其发射蓝色或带蓝色的辐 射，以及磷光体50是微黄色的磷光体，其只将蓝色或带蓝色的辐 射转换成微黄色光。直接(未转换)带蓝色的光与转换后的微黄色 光的比率^皮选择为4妄近白光。本领域^支术人员可以容易地选择适于 执行特定光转换的其他磷光体。为了提高光提取，可选的在板10的大体椭圆或圓形覆盖区32 的至少大部分上方i殳置反射涂层60 (在图2中以涂覆区的点-阴影 示意性表示)。在所示实施例中，反射涂层60设置在共形罩40的周界42内的大部分区域上方。反射涂层60对由发光管芯或芯片12、 14、 16、 18产生的辐射具有反射性，并且优选地在制造发光封装件 8的温度中以及在发光芯片12、 14、 16、 18的工作温度中具有热稳定性。在一些实施例中，反射涂层60由通常用于在印刷电路板上形 成印刷记号、字符(legend)、或其他标记的类型的字符油墨(legend ink)制成。这种字符油墨通常为白色或微黄色，并对可见光、紫色 光、以及近紫外光辐射提供高反射率。有利地，当将字符油墨用于 反射涂层60时，与形成印刷电路板10的印刷记号、字符、或其他 标记的同时形成反射涂层60是可能的。用于限定印刷记号、字符 或其它标记的其他图案形成或同 一光刻法也适于字符油墨反射涂 层60的区i或。继续参照图2和图3,发光封装件8的某些尺寸方面优选地被 选择为提高光提取。当使用多个发光芯片时，有利地具有芯片间间 隔(在图2和图3中示为dchip),其为多个发光芯片12、 14、 16、 18中最大芯片的主斗黄向(principal lateral)尺寸的至少约一倍。至 少该尺寸的芯片间间隔基本减少了由于边缘发射辐射的跨芯片 (cross-chip)吸收造成的辐射损失。此外，具有半径约等于半3求形 透光封装部30半径的大体圆形的板覆盖区32的半球形的封装部30 #是高了光输出的空间均匀度(spatial uniformity )。此外，封装部30 超过发光芯片或芯片组12、 14、 16、 18的最外边缘的程度(extent) dencap影响该一个或多个芯片的外部区域的辐射提取效率。以直径 62 (图2中以点划线表示)表示多个发光芯片12、 14、 16、 18的 最外边缘，使封装部30延伸超过芯片12、 14、 16、 18最外边缘62 至少两毫米的距离deneap,充分提高了有效的光4是取效率。在所示的实施例中，在封装部30的外表面34和共形罩40的 分隔内表面44之间存在空气隙G。该空气隙G有利地为封装部30和共形罩40的相对位置提供了大的容许量(tolerance),这提高了 发光封装件8的可制造性。然而，空气隙G也在封装部30的外表 面34处(在此处，折射率/人封装部材料的折射率急剧向下跳到空 气的折射率1.00 )以及在共形罩40的内表面44处(在此处，折射 率从空气的折射率1.00急剧向上跳到共形罩40的材^T牛的折射率) 引入较大且急剧的折射率转变。通常，在发光封装件的光学设计中 避免这种急剧、大的折射率转变，这是由于它们会产生降低光提取 效率的光散射。然而，在使用主要发射425纳米以下波长的辐射的芯片的发光 封装件8中，发明人已经发现该空气隙G基本不使光提取效率降低。 为了对其进行验证，制造了有半球形封装部30和在内表面44上设 置有磷光体50的共形半球形玻璃罩40的器件，以及都具有或不具 有空气隙G。在一些纟皮测器件中，空气隙G至少约0.5毫米，并且 典型的为l-2毫米。可以观察到，在具有空气隙的装置和没有空气 隙的装置之间的性能没有显著的不同。基于这些实验，可以相信只 要在每个管芯周围有足够的封装部材料容积来提供充分的密封(例 如，足够的半球形封装部30延伸至超过发光芯片或芯片组12、 14、 16、 18的最外边缘至少两毫米的距离deneap)，光学性能将基本不受 是否封装部充分填充半球形罩(即，没有空气隙)还是有空气隙G 的影响。不限于4壬^T特定工作原理，应该相信，尽管存在空气隙G，而 由于下列原因都可以实现优良的光学性能。由芯片12、 14、 16、 18 发射的辐射波长主要小于425纳米，并且以充分的折射/人圓顶形封 装部30的外表面32出射。然而，该折射是没有问题的，这是因为 出射的辐射仍然与共形围绕圆顶形封装部30的外表面32的磷光体 50相互作用。不管外表面32处的折射程度如何都会发生相互作用。 一旦由于磷光体50而发生了波长转换，则转换光易于从薄的共形罩40透射而作为提取光被发射。因此，发光封装件8中空气隙G 的存在基本不会造成光提取损失。参照图4,描述了制造发光封装件8的适当处理。字符油墨源 100向板IO提供在处理操作102中应用的其字符油墨。在一些实施 例中，字符油墨应用处理102包括用于限定字符油墨反射涂层60 以及同时在印刷电路板10上限定任何印刷记号、字符、或其他标 记的光刻法或其他图案形成操作。除了掩模或其他图案限定元件包 括附加的反射涂层60以外，处理操作102由于字符油墨而适于与 普通标记一样。在才妄合处理104中，将发光芯片12、 14、 16、 18倒装4妄合至 板10。根据适合于芯片的构造，还可以使用其他的接合处理，例如， 如果芯片包括一个或多个前侧电极，则可以在接合中结合引线接合。在芯片12、 14、 16、 18上方形成圓顶形透光封装部30。在图 4的处理中，4吏用了注射成型(injection molding )处理。在处理梯: 作112中，才莫型组件110被固定至印刷电路板。模型组件110被固 定使得才莫型组件110与板10之间的间隙是密封间隙，乂人而板10的 覆盖区32与模型组件110共同限定用于形成封装部30的中空模型 管芯。然后在注射成型处理116中将可流动材并牛114注入中空才莫型 管芯中并在才莫型中固化或硬化。固化处理可以包括时间的消逝、施 加热、曝光等。在形成硅树脂的封装部30的一些实施例中，可流 动的硅树脂封装部前体被注射到中空模型管芯中并在至少IOO'C的 温度下固化15-45分钟。固化后的可流动材料坚硬且是非流动的， 限定封装部30。在固化后，模型组件110被从印刷电路板10去除， 留下连接至板10的覆盖区32的变硬的封装部30。有利地，模型组 件110通常是可再用的。继续参照图4，在处理操作102、 104、 112、 116、 118之前、 之后、或与其同时执行并行的磷光体应用处理122。磷光体浆124 或其他卩畴光体源一皮应用于至共形罩40的内表面44。在一些实施例 中，磷光体浆124采用其中散布有磷光体粒子的可流动硅树脂基或 复合材料(matrix material )。散布有磷光体的可流动硅树脂基或复 合材料被喷涂到共形罩40的内表面44上。可选的，如此施加的磷 光体50然后随时间的消逝、加热、曝光等而被固化。然后，在粘合处理126中，将涂覆磷光体的共形罩40固定到 圓顶形封装部30上方，在一些实施例中，粘合处理釆用石圭树脂粘 合剂128。有利:l也，空气隙G为圓顶形去于装部30上方的共形罩40 的机械定位提供大的容许量，这简化了制造工艺并增加了产量。此 外，当磷光体层50设置在共形罩40的内表面44上时(或可替换 的，如在其他可预期的实施例中，当磷光体层设置在封装部外表面 上时)，空气隙G容纳该z畴光体层。由于在图4的制造处理中，共 形罩40没有被用作形成封装部30的密封中空模型管芯，因此罩40 沿周界42的连接可以是非密封的连接。已经就单个发光封装件8描述了图4的制造处理。然而，应该 理解，该处理易于通过在普通印刷电路板上形成多个这样的封装件 而放大，其中，公共印刷电路板随后会被沿预先形成的裂痕线分开， 或通过^/L械切割而切断、或分离。在这种方法中，；溪型组件110适 于包括用于对普通印刷电路板上的多个圆顶形封装部30同时进行 注射成型的多个半球形管芯元件。共形罩40适于使用自动分步应 用(step-and-apply)机械夹具进行连接，其中，空气隙G再次提供 简化粘附处理126并增加其坚固性的机械容许量。至jt匕，已经大体4艮定远石粦光体(remote phosphor)的4吏用(与 磷光体直接涂覆的发光芯片相反)足以提出磷光体及相邻部件的与 热相关的降解(heat-related degradation )。然而，发明人已经发现当在具有图1-3的构造的器件中使用高功率发光芯片时就不是这种情 况。制造具有半J求形去于装部30和在内表面44上i殳置有石粦光体50 的共形半球形玻璃罩40、以及空气隙G的器件。在使这种器件连 续运行约一周后，就会看到这些器件由于热引起的变暗。这归因于 远磷光体50附近处或其中的热降解(thermal degradation )。通常，执行波长转换的磷光体利用两种主要机制来产生热来 自波长降频净争:换(down conversion )的Stokes，热，其通常为用于蓝 光到紫光激发的入射辐射测量功率的约20-25%;以及来自量子"无 效"(1-QE)的热，其通常为入射辐射测量功率的约10-30%。从而， 多达约一半以上的入射辐射测量功率会由于驱动发光芯片的操作 而转换为热。可以通过减少入射辐射测量通量(诸如通过使用远磷 光体布置)来减轻Stokes，和量子"无岁丈"生热才几制的影响。然而， 当芯片辐射测量功率水平足够高时，发明人的实验显示包含磷光体 50的主要材料、或远磷光体50附近的共形罩40、或远磷光体附近 的其他热敏材料会随时间而遭受不合需要的热降解。例如，当一个 或多个发光芯片共同产生至少约一瓦的光输出功率时，可以预期随 时间的过去的充分热降解。例如，可以通过三个发光芯片来产生这 样的功率输出，其中，每个发光芯片都产生约0.9瓦特的共同光输 出功率中的约0.3瓦特的光输出功率。可选的，提高共形罩40的热导性以为磷光体50提供改善的散 热。例如，这可以通过将导热填充材^h加入共形罩40中以4吏罩40 材料的热导性充分提高而基本不减少其半透明度来实现。如果空气 隙G足够小(或完全可以省略)以使磷光体50与封装部30进行充 分高的热传递，则附加地或可替换地，可以在封装部30中使用导 热填充材料以提高封装部材料的热导性，以提供磷光体50的散热。适合的热导材并+包括，例如氧化铝、氮化铝、氮化硼、氧化 锌、各种金属氧化物、氮化物等。为了减少不合需要的光衰减，热到填充材料有利地是透明或半透明材料，并包括介于约5wt-。/。和约 60wt-o/。(即，重量百分比)之间的主体材料(host material )。附加 地或可^齐换地，通过4吏用以纳米尺寸粒子形式(例如，具有小于100 nm的粒子尺寸)散布在共形罩40或其他主体(host)中的热导填 充才才冲+来减少光衰减，以避免光衰减。在一些实施例中，添加热导 填充材料来提供高于0.3W/(m.K)的填充的合成材料(composite material)的热导率(例如，才艮据标准ASTM D5470 ( ASTM International, West Conshohocken, PA, USA )中颁布的观'J i式方法进4亍 测量的)。在一些实施例中，添加热导填充材料来提供高于lW/(m.K) 的填充的合成材料的热导率(例如，4艮据标准ASTM D5470进行测 量的)。通过比较，光学硅树脂(没有添加到热到填充材料)的典 型值为0.1W/(m.K),以及对于灌封混合物(potting compound)的 典型值是0.25W/(m.K)。通过试验》见察到了包括空气隙G的图1-3的构造的实质热降解。然而，希望在^L置在易于热降解的相对热绝缘材^"(诸如环氧 树脂)上或散布于其中的任何远磷光体中会观察到相似的热降解。已经参照优选实施例描述了本发明。显然，对于阅读和理解前 述详细说明书的人来说，将会进行各种改进和替换。旨在使本发明 被理解为包括所附权利要求或其等同物范围内提出的所有的这些 改进和替换。
权利要求
1.一种发光封装件，包括至少一个发光芯片；板，支撑所述至少一个发光芯片；透光封装部，设置在所述至少一个发光芯片上方和所述板的覆盖区上方；透光大体共形罩，设置在所述透光封装部上方，并且所述共形罩的内表面与所述透光封装部的外表面通过空气隙分隔开，所述共形罩与所述透光封装部的外表面大体共形；以及至少一种磷光体，设置在所述共形罩上或嵌入在所述共形罩中，并配置为响应于所述至少一个发光芯片的辐射而输出转换光。
2. 根据权利要求1所述的发光封装件，其中，所述透光封装部和 共形罩为大体圓顶形，以及所述板的所述覆盖区为大体椭圓形 或圆形。
3. 根据权利要求2所述的发光封装件，其中，所述透光封装部和 共形罩为大体半球形，所述板的所述覆盖区为半径约等于所述 半球形透光封装部的半径的大体圓形。
4. 根据权利要求3所述的发光封装件，其中，所述板的所述大体 圓形覆盖区延伸超过所述至少一个发光芯片的最外边缘至少 两毫米。
5. 根据权利要求4所述的发光封装件，其中，所述至少一个发光 芯片包括多个发光芯片，所述多个发光芯片以所述多个发光芯片中最大芯片的主横向尺寸的至少约一倍的芯片间间隔布置 在所述々反上。
6. 根据权利要求3所述的发光封装件，其中，所述透光封装部的 外表面和所述共形罩的内表面之间的间隙至少约为0.5毫米。
7. 根据权利要求1所述的发光封装件，其中，所述至少一个发光 芯片配置为发射紫色或紫外辐射，所述磷光体配置为将由所述围内的转换光。
8. 根据权利要求1所述的发光封装件，其中，所述至少一个发光 芯片配置为发射具有主要为425纳米以下波长的谱的辐射，所 述磷光体配置为将由所述至少 一个发光芯片发射的基本全部 辐射都转换为白光或基本白光。
9. 根据权利要求1所述的发光封装件，其中，所述共形罩由具有 高于0.3W/(m.K)的热导率的材料制成。
10. 根据权利要求9所述的发光封装件，其中，所述共形罩由具有 高于lW/(m.K)的热导率的材料制成。
11. 一种发光封装件，包括至少一个发光芯片；板，支撑所述至少一个发光芯片；大体圓顶形透光封装部，设置在所述至少一个发光芯片 上方和所述板的大体椭圆形或圓形覆盖区上方，所述板的覆盖 区延伸超过所述至少 一个发光芯片的最外边*彖至少两毫米。
12. 根据权利要求11所述的发光封装件，其中，所述至少一个发 光芯片包括多个发光芯片，所述多个发光芯片以所述多个发光 芯片中最大芯片的主横向尺寸的至少约一倍的芯片间间隔布 置在所述纟反上。
13. 根据权利要求11所述的发光封装件，其中，所述透光封装部 为大体半球形。
14. 根据权利要求11所述的发光封装件，进一步包括磷光体，远离所述至少一个发光芯片而i殳置在与所述大 体圓顶形透光封装部的外表面大体共形的圆顶形磷光体层区中。
15. 根据权利要求14所述的发光封装件，进一步包括热导填充材料，设置在所述圆顶形透光封装部中，设置至高于0.3W/(m.K)的值。
16. 根据权利要求14所述的发光封装件，进一步包括透光大体共形罩，设置在所述大体圆顶形透光封装部上 方，所述共形罩由与所述圓顶形透光封装部材料不同的材料制 成，所述大体共形罩与所述透光封装部的所述外表面大体共 形。
17. 根据权利要求16所述的发光封装件，其中，所述磷光体设置 在所述透光大体共形罩上或嵌入所述透光大体共形罩中。
18. 根据权利要求17所述的发光封装件，进一步包括热导填充材料，设置在所述透光大体共形罩中，i殳置的 所述热导填充材料有效地将合成罩材料的热导率提高至高于0.3W/(m.K)的值。
19. 根据权利要求14所述的发光封装件，其中，所述至少一个发 光芯片配置为发射具有主要为425纳米以下波长的谱的辐射， 所述磷光体配置为将由所述至少一个发光芯片发射的辐射都 转:换为可见光。
20. 根据权利要求14所述的发光封装件，进一步包括字符油墨层，设置在所述板的大体椭圓形或圓形覆盖区 的至少大部分上方。
21. —种发光封装件，包括一个或多个发光芯片，配置为共同产生至少约一瓦特的光專lr出功率；板，支撑所述一个或多个发光芯片；透光封装部，设置在所述一个或多个发光芯片上方和所 述板的覆盖区上方；以及至少一种远^粦光体，i殳置在位于远离所述一个或多个发 光芯片并接近所述透光封装部外表面的磷光体层区中，所述远 磷光体配置为响应于所述一个或多个发光芯片的辐射来输出 转换光；其中，与基本全部的所述磷光体层区进行热传递的散热 部件包4舌具有高于0.3W/(m.K)的热导率的材并+。
22. 根据权利要求21所述的发光封装件，其中，所述散热部件包 括所述透光封装部，以及所述透光封装部包括
23 热导填充材料，设置在所述透光大体共形罩中，没置的 所述热导填充材料有效地将合成罩材料的热导率提高至高于 lW/(m.K)的值。根据权利要求21所述的发光封装件，进一步包括大体共形玻璃罩，设置在所述透光封装部的上方，其中，括所述大体共形玻璃罩，所述大体共形玻璃罩包括玻璃和i殳置 在所述玻璃中将所述玻璃的热导率纟是高至高于0.3W/(m.K)的 值的热导填充材料。
24. 根据权利要求21所述的发光封装件，其中，所述与基本全部100 nm #立子尺寸的纳米尺寸热导填冲牛并立子。
25. —种用于制造发光封装件的方法，所述方法包括以下步艰朵将至少一个发光芯片固定至板；在所述至少一个发光芯片上方和所述^反的覆盖区部分上 方i殳置透光封装部；在所述透光封装部上方i殳置透光大体共形罩，i殳置的所 述共形罩的内表面与所述透光封装部的外表面分隔开一 空气 间隙、并且所述共形罩与所述透光封装部的外表面大体共形； 以及在所述共形罩上设置或在所述共形罩中嵌入至少 一种磷 光体，将所述至少一种碌光体配置为响应于所述至少一个发光芯片的辐射而输出转换光。
26. 才艮据4又利要求25所述的方法，其中，在所述透光封装部上方 设置所述透光大体共形罩是在于所述至少一个发光芯片上方 和所述板的覆盖区部分上方设置所述透光封装部之后执-f亍。
27. 才艮据权利要求26所述的方法，其中，在所述至少一个发光芯 片上方和所述板的覆盖区部分上方设置所述透光封装部包括在所述至少一个发光芯片上方和所述板的覆盖区部分上 方固定半球形模型；将可流动材料注射到所述固定的半球形模型中，所述可 流动材料在所述才莫型中硬化以限定形成所述透光封装部；以及去除所述半球形模型，硬化后的所述透光封装部在所述 去除以后保持与所述板的连接。
全文摘要
在发光封装件(8)中，至少一个发光芯片(12、14、16、18)由板(10)支撑。在该至少一个发光芯片上方以及该板的覆盖区(32)上方设置透光封装部(30)。透光大体共形罩(40)设置在该封装部上方，并具有通过空气隙(G)与该封装部的外表面(34)分隔开的内表面(44)，并与该封装部的外表面大体共形。至少一种磷光体(50)设置在共形罩上或嵌入在共形罩中，响应于该至少一个发光芯片的辐射而输出转换光。设置在大体共形罩(40)中的热导填充材料有效地将合成罩材料的热导率提高至高于0.3W/(m.K)的值。
文档编号H01L33/50GK101542753SQ200780041356
公开日2009年9月23日 申请日期2007年9月6日 优先权日2006年9月6日
发明者埃米尔·拉德科夫, 斯里纳特·K·安娜格拉, 詹姆斯·雷吉内利 申请人:照明有限责任公司