发光二极管封装的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种发光二极管封装，其包括一矩形承载器、发光二极管芯片以及一封装胶体。矩形承载器具有一承载表面。发光二极管芯片配置于承载表面上并且与承载器电性连接。封装胶体覆盖承载表面及发光二极管芯片，封装胶体中掺杂有荧光材料，用以转换至少一部分发光二极管所发出的光线，封装胶体具有一弧形凸面并覆盖整个承载表面。在发光二极管芯片无发光的情况下，掺杂有荧光材料的封装胶体在视觉上呈荧光橘色。从而可增进封装胶体与承载器之间的接合面积，使得发光二极管封装的元件信赖性获得提升。
【专利说明】
发光二极管封装
技术领域
[0001]本发明涉及一种发光元件，尤其涉及一种发光二极管封装(LED package)。
【背景技术】
[0002]随着半导体科技的进步，现今的发光二极管已具备了高亮度与高演色性等特性，加上发光二极管具有省电、体积小、低电压驱动以及不含汞等优点，发光二极管已广泛地应用在显示器、室内/外照明以及车用照明等领域。以车用照明为例，除了高亮度的车灯之夕卜，方向灯也是发光二极管可被广泛应用的领域之一。通常，车用的方向灯需要呈现有别于白色的颜色(例如橘黄色)，因此，如何制作出具有稳定色彩表现的高功率发光二极管，实为目前研发人员研发的重点之一。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种发光二极管封装，其封装胶体具有适当的高度与宽度比例。
[0004]本发明的发光二极管封装包括一矩形承载器、发光二极管芯片以及一封装胶体。矩形承载器具有一承载表面。发光二极管芯片配置于承载表面上并且与承载器电性连接。封装胶体覆盖承载表面及发光二极管芯片。封装胶体中掺杂有荧光材料，用以转换至少一部分发光二极管所发出的光线，封装胶体具有一弧形凸面并覆盖整个承载表面。在发光二极管芯片无发光的情况下，掺杂有荧光材料的封装胶体在视觉上呈荧光橘色。
[0005]在本发明的一实施例中，在封装胶体的厚度方向上，弧形凸面与承载表面之间的最大距离为H，而封装胶体的宽度为W，且H与W的比值介于0.05至0.5之间。
[0006]在本发明的一实施例中，上述的矩形承载器例如为一矩形线路板。
[0007]在本发明的一实施例中，上述的发光二极管芯片例如是以覆晶接合方式与承载器电性连接。
[0008]在本发明的一实施例中，上述的封装胶体的宽度等于矩形承载器的其中一边长或等于矩形承载器的对角线长。
[0009]在本发明的一实施例中，上述的弧形凸面与承载表面之间的距离从矩形承载器的边缘往中央递增。
[0010]在本发明的一实施例中，上述的弧形凸面与承载表面在矩形承载器边缘处夹一锐角，且此锐角介于5度至75度之间。
[0011]在本发明的一实施例中，上述的封装胶体的边缘与矩形承载器的边缘切齐。
[0012]在本发明的一实施例中，上述的发光二极管芯片所发出的光线的波峰波长(peakwavelength，λ ρ)介于435纳米至475纳米之间，且焚光材料被激发而发出的光线的波峰波长(λρ)介于570纳米至630纳米之间。
[0013]在本发明的一实施例中，上述的荧光材料所发出的光线所占的比例高于90%。
[0014]在本发明的一实施例中，上述的发光二极管芯片所发出的光线与荧光材料被激发而发出的光线经过混光后获得一橘黄色光。此混光的CIE 1931色坐标(x，y)例如满足下列条件:
[0015]y ^ χ-0.120 ；
[0016]y 彡 0.390;以及
[0017]y ^ 0.790-0.670χο
[0018]本发明的发光二极管封装包括一矩形承载器、发光二极管芯片以及一封装胶体。矩形承载器具有一承载表面。发光二极管芯片配置于承载表面上并且与承载器电性连接。封装胶体覆盖承载表面及发光二极管芯片。封装胶体中掺杂有一荧光材料，用以将90%以上的第一光线转换成第二光线，第一光线的波长短于第二光线的波长，封装胶体覆盖整个承载表面且第一光线与第二光线经混光后的光的主波长(Ad, dominant wavelength)位于585纳米至595纳米之间。
[0019]本发明的发光二极管封装包括一矩形承载器、发光二极管芯片以及一封装胶体。矩形承载器具有一承载表面。发光二极管芯片配置于承载表面上并且与承载器电性连接。封装胶体覆盖承载表面及发光二极管芯片。封装胶体中掺杂有荧光材料，用以将第一光线转换成第二光线，封装胶体覆盖整个承载表面，第一光线与第二光线经混光后的光在CIE1931色坐标(X，y)中满足下列条件:
[0020]y 彡 χ-0.120 ；
[0021]y 彡 0.390;以及
[0022]y ^ 0.790-0.670χο
[0023]基于上述，在本发明的发光二极管封装中，封装胶体具有一弧形凸面并且全面性地覆盖住承载器的承载表面，此设计可增进封装胶体与承载器之间的接合面积，使得发光二极管封装的元件信赖性获得提升。在本发明的一实施例中，封装胶体中掺杂的荧光材料可以使绝大部分从发光二极管芯片所发出的第一光线被转换为第二光线，进而获得一橘黄色光，有利于车用照明的应用。
[0024]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
【附图说明】
[0025]图1为本发明一实施例中的发光二极管封装的剖面示意图；
[0026]图2为本发明一实施例中的发光二极管封装的立体示意图；
[0027]图3为本发明一实施例中的发光二极管封装的频谱图。
[0028]附图标记说明:
[0029]100:发光二极管封装；
[0030]110:矩形承载器；
[0031]IlOa:承载表面；
[0032]110b:底面；
[0033]120:发光二极管芯片；
[0034]130:封装胶体；
[0035]130a:弧形凸面；
[0036]132:荧光材料；
[0037]T:厚度方向；
[0038]H:最大距离；
[0039]W:宽度；
[0040]B:导电凸块；
[0041]BP:焊垫；
[0042]OT:外部接点；
[0043]Wniax:最大宽度；
[0044]Wmin:最小宽度；
[0045]Θ:锐角。
【具体实施方式】
[0046]图1为本发明一实施例中的发光二极管封装的剖面示意图，图2为本发明一实施例中的发光二极管封装的立体示意图，而图3为本发明一实施例中的发光二极管封装的频谱图。
[0047]请参照图1至图3，本实施例中的发光二极管封装100包括一矩形承载器110、发光二极管芯片120以及一封装胶体130。矩形承载器110具有一承载表面110a。发光二极管芯片120配置于承载表面IlOa上并且与矩形承载器110电性连接。封装胶体130覆盖矩形承载器110的承载表面IlOa以及发光二极管芯片120，以将发光二极管芯片120所发出的第一光线LI转换为第二光线L2。值得注意的是，前述的第一光线LI的波长短于第二光线L2的波长。在本实施例中，矩形承载器110的承载表面IlOa被封装胶体130全面性地覆盖，封装胶体130具有一弧形凸面130a，且在封装胶体130的厚度方向T上，弧形凸面130a与矩形承载器110的承载表面I 1a之间的最大距离为H，而封装胶体130的宽度为W，且H与W的比值介于0.05至0.5之间。
[0048]在本实施例中，上述的矩形承载器110例如为一矩形线路板。举例而言，矩形承载器110可为一陶瓷线路板、金属核心印刷电路板(MCPCB)、导线架等适于承载发光二极管芯片120的承载器。本实施例的矩形承载器110例如包括多层线路层(未示出)，而这些线路层适于与发光二极管芯片120电性连接。此外，前述的发光二极管芯片120例如是以覆晶接合方式与矩形承载器110电性连接。详言之，本实施例可以在发光二极管芯片120上或者是矩形承载器110上形成导电凸块B，以使得发光二极管芯片120能够通过导电凸块与矩形承载器110电性连接。
[0049]如图1所示，除了承载表面IlOa之外，矩形承载器110还具有一与承载表面IlOa相对的底面110b，且矩形承载器110中的线路层可分布于承载表面IlOa上、底面IlOb上以及矩形承载器110的内部。通常，位于承载表面IlOa上的线路层包括多个与发光二极管芯片120电性连接的焊垫BP，位于底面IlOb上的线路层包括多个外部接点0T，而分布于矩形承载器110内部的线路层(例如导电通孔(conductive via))可用以连接前述的焊垫BP与外部接点0T。如此，发光二极管封装100可通过分布于矩形承载器110的底面IlOb的外部接点OT而设置于其他线路载板，进而使发光二极管芯片120能够与其他线路载板电性连接。举例而言，本实施例的发光二极管封装100可为表面粘着元件(Surface Mount Device，SMD)，且外部接点OT可通过焊料直接固定于线路载板上。
[0050]如图1与图2所示，本实施例的封装胶体130在外形上有别于传统发光二极管芯片封装中的透镜部分。详言之，本实施例的封装胶体130虽具有弧形凸面130a，但此弧形凸面130a的外轮廓与矩形承载器110的外轮廓相同；意即，封装胶体130的边缘与矩形承载器110的边缘切齐。因此，在本实施例中，封装胶体130的最大宽度Wniax会等于矩形承载器110的对角线长，而封装胶体130的最小宽度胃_会等于矩形承载器110的其中一个边长。以长方形的矩形承载器I1为例，封装胶体130的最小宽度W_会等于长方形的矩形承载器110的短边。
[0051]如图1所示，弧形凸面130a与矩形承载器110的承载表面IlOa之间的距离会从矩形承载器110的边缘往中央递增。此外，弧形凸面130a与承载表面IlOa在矩形承载器110的边缘处会夹一锐角Θ，且此锐角Θ例如是介于5度至75度之间。
[0052]本实施例中的封装胶体130例如是掺杂有荧光材料132的硅胶，而荧光材料132的掺杂浓度例如是介于50%至60%之间，且前述之封装胶体130的外部量子效率例如是61%至63%之间。发光二极管芯片120所发出的第一光线LI的波峰波长(λ pl)例如是介于435纳米至475纳米之间，且荧光材料132被第一光线LI激发而发出的第二光线L2的波峰波长(λρ2)例如是介于570纳米至630纳米之间。此处，发光二极管芯片120所发出的第一光线LI的波峰波长(λρ1)定义为第一光线LI的频谱中最大强度所对应到的波长，而荧光材料132发出的第二光线L2的波峰波长(λρ2)定义为第二光线L2的频谱中最大强度所对应到的波长。换言之，发光二极管芯片120可为蓝光发光二极管芯片，而荧光材料132例如是能够被蓝光激发而发出趋近于橘黄色光的荧光材料。此外，发光二极管芯片120所发出的第一光线LI有绝大部分(例如90%以上)被转换为第二光线L2，因此，在发光二极管封装100中，荧光材料132被激发而发出的第二光线L2所占的比例例如是高于90%，而发光二极管芯片120所发出的第一光线LI所占的比例例如是低于10%，如图3的频谱图所示。在本实施例中，荧光材料132例如为CaxEuy (Si, Al) 12(O, N) 16，其中χ介于O至2.5之间，y介于0.01至0.2之间。在一较佳的实施例中，χ例如为1.67，而y例如为0.08，且荧光材料132发出的第二光线L2的波峰波长(λ ρ2)介于599纳米至610纳米之间。
[0053]在本实施例中，发光二极管芯片120所发出的第一光线LI与荧光材料132所发出的第二光线L2在经过混光后的光的主波长(λ d, dominant wavelength)例如是介于585纳米至595纳米之间。此处，第一光线LI与第二光线L2在经过混光后，其主波长(Ad)的可由第一光线LI与第二光线L2在经过混光后的光线的色度坐标以及参照照明体(例如等能白光1点)的度坐标计算而得。以下将详述主波长(λ d)的计算方式如下:
[0054]以CIE 1931色度图中色度坐标为(0.3333，0.3333)的等能白光We点作为参照照明体，假设S点代表第一光线LI与第二光线L2在经过混光后的光线，其色度坐标为(X，y)，此时，连接We点与S点并且延长至与光谱轨迹线相交于一 λ 3点，而此位于光谱轨迹线上的入,点(其色度坐标为(xd，yd))所对应到的波长即为主波长(λ,)。
[0055]本实施例的发光二极管芯片120所发出的第一光线LI与封装胶体130中的荧光材料132所发出的第二光线L2经过混光之后可获得一橘黄色光。此橘黄色光的CIE 1931色坐标(X，y)例如满足下列条件:
[0056]y 彡 χ-0.120 ；
[0057]y ^ 0.390 ；以及
[0058]y ^ 0.790-0.670x。
[0059]基于上述，在本发明的发光二极管封装中，封装胶体具有一弧形凸面并且全面性地覆盖住承载器的承载表面，此设计可增进封装胶体与承载器之间的接合面积，使得发光二极管封装的元件信赖性获得提升。在前述的实施例中，封装胶体中掺杂的荧光材料可以使绝大部分从发光二极管芯片所发出的第一光线被转换为第二光线，混光后进而获得一橘黄色光，有利于车用照明的应用。
[0060]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种发光二极管封装，其特征在于，包括: 一矩形承载器，具有一承载表面；一发光二极管芯片，配置于所述承载表面上并且与所述矩形承载器电性连接；以及一封装胶体，覆盖所述承载表面及所述发光二极管芯片，所述封装胶体中掺杂有一荧光材料，用以转换至少一部分所述发光二极管芯片所发出的光线的波长，所述封装胶体具有一弧形凸面并覆盖整个所述承载表面，在所述发光二极管芯片无发光的情况下，掺杂有所述荧光材料的所述封装胶体在视觉上呈荧光橘色。2.根据权利要求1所述的发光二极管封装，其特征在于，在所述封装胶体的厚度方向上，所述弧形凸面与所述承载表面之间的最大距离为H，而所述封装胶体的宽度为W，且H与W的比值介于0.05至0.5之间。3.根据权利要求1所述的发光二极管封装，其特征在于，所述矩形承载器包括一矩形线路板。4.根据权利要求1所述的发光二极管封装，其特征在于，所述发光二极管芯片以覆晶接合方式与所述矩形承载器电性连接。5.根据权利要求1所述的发光二极管封装，其特征在于，所述封装胶体的宽度等于所述矩形承载器的其中一边长。6.根据权利要求1所述的发光二极管封装，其特征在于，所述封装胶体的宽度等于所述矩形承载器的对角线长。7.根据权利要求1所述的发光二极管封装，其特征在于，所述弧形凸面与所述承载表面之间的距离从所述矩形承载器的边缘往中央递增。8.根据权利要求1所述的发光二极管封装，其特征在于，所述弧形凸面与所述承载表面在所述矩形承载器边缘处夹一锐角，且所述锐角介于5度至75度之间。9.根据权利要求1所述的发光二极管封装，其特征在于，所述封装胶体的边缘与所述矩形承载器的边缘切齐。10.根据权利要求1所述的发光二极管封装，其特征在于，所述发光二极管芯片所发出的光线的波峰波长介于435纳米至475纳米之间，且所述荧光材料被激发而发出的光线的波峰波长介于570纳米至630纳米之间。11.根据权利要求10所述的发光二极管封装，其特征在于，所述荧光材料被激发而发出的光线所占的比例高于90 %。12.根据权利要求1所述的发光二极管封装，其特征在于，所述发光二极管芯片所发出的光线与所述荧光材料被激发而发出的光线经过混光之后获得一橘黄色光。13.根据权利要求1所述的发光二极管封装，其特征在于，所述发光二极管芯片所发出的光线与所述荧光材料被激发而发出的光线经过混光后的光的CIE 1931色坐标(X，y)满足下列条件:y < χ-0.120 ；y ^ 0.390 ;以及y ^ 0.790-0.670χο14.一种发光二极管封装，其特征在于，包括: 一矩形承载器，具有一承载表面； 一发光二极管芯片，用以发出第一光线并配置于所述承载表面上并且与所述矩形承载器电性连接；以及 一封装胶体，覆盖所述承载表面及所述发光二极管芯片，所述封装胶体中掺杂有一荧光材料，用以将90%以上的第一光线转换成第二光线，所述第一光线的波长短于所述第二光线的波长，所述封装胶体覆盖整个所述承载表面且所述第一光线与所述第二光线经混光后的光的主波长位于585纳米至595纳米之间。15.根据权利要求14所述的发光二极管封装，其特征在于，所述封装胶体具有一弧形凸面，且在所述封装胶体的厚度方向上，所述弧形凸面与所述承载表面之间的最大距离为H，而所述封装胶体的宽度为W，且H与W的比值介于0.05至0.5之间。16.根据权利要求14所述的发光二极管封装，其特征在于，所述第二光线所占的比例尚于90 %。17.根据权利要求16所述的发光二极管封装，其特征在于，所述第一光线的波峰波长介于435纳米至475纳米之间，且所述第二光线的波峰波长介于570纳米至630纳米之间。18.根据权利要求14所述的发光二极管封装，其特征在于，所述封装胶体具有一弧形凸面，且所述弧形凸面与所述承载表面在所述矩形承载器边缘处夹一锐角，所述锐角介于5度至75度之间。19.一种发光二极管封装，其特征在于，包括: 一矩形承载器，具有一承载表面； 一发光二极管芯片，用以发出第一光线并配置于所述承载表面上并且与所述矩形承载器电性连接；以及 一封装胶体，覆盖所述承载表面及所述发光二极管芯片，所述封装胶体中掺杂有一荧光材料，用以将第一光线转换成第二光线，所述封装胶体覆盖整个所述承载表面，所述第一光线与所述第二光线经混光后的光在CIE 1931色坐标(x，y)中满足下列条件:y < χ-0.120 ；y ^ 0.390 ;以及y ^ 0.790-0.670χο20.根据权利要求19所述的发光二极管封装，其特征在于，所述封装胶体具有一弧形凸面，且在所述封装胶体的厚度方向上，所述弧形凸面与所述承载表面之间的最大距离为H，而所述封装胶体的宽度为W，且H与W的比值介于0.05至0.5之间。21.根据权利要求19所述的发光二极管封装，其特征在于，所述第二光线所占的比例尚于90 %。22.根据权利要求21所述的发光二极管封装，其特征在于，所述第一光线的波峰波长介于435纳米至475纳米之间，且所述第二光线的波峰波长介于570纳米至630纳米之间。23.根据权利要求19所述的发光二极管封装，其特征在于，所述封装胶体具有一弧形凸面，且所述弧形凸面与所述承载表面在所述矩形承载器边缘处夹一锐角，所述锐角介于5度至75度之间。
【文档编号】H01L33/54GK106058019SQ201510433655
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年7月22日
【发明人】李皓钧, 林育锋
【申请人】新世纪光电股份有限公司