发光器件封装制造技术

一种经封装的发光器件管芯（20）包括具有嵌入在反射材料主体（12）中的轮廓化引线框架（10）的封装主体。引线框架（10）仅在至少一个焊料键合区域（16）上暴露于安装表面（14）上。焊料（22）仅存在于至少一个焊料键合区域（16）上而不在其它地方。反射材料提供封装的反射部分，因此不存在对于沉积在引线框架（10）上的反射层的需要。而且，反射材料可以充当焊料抵挡部以将焊料（22）自对准到至少一个焊料键合区域（16）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及经封装的发光器件、用于发光器件的封装和制造经封装的器件的方法。

技术介绍

从固态发光器件生成光的许多不同方案是已知的。
非常常见的方案是使用发光二极管（LED），鉴于其在生成光方面的效率，其被日益增加地用于许多应用。为了使用这样的LED，LED管芯被封装以保护管芯而同时允许发射光并且允许到LED管芯的电气连接。由于LED可能生成相当大量的热量，因此这样的封装还可能需要允许热量的移除，并且因而充当热沉。
LED技术不代表在固态器件中生成光的仅有方式。特别地，可替换的方案涉及激光二极管的使用。大量类型的激光二极管是已知的，特别地包括垂直腔表面发射激光器（VCSEL）、垂直外腔表面发射激光器（VECSEL）、异质结构激光器、分布反馈激光器和外腔二极管激光器。
对于照明和背光照明应用，VCSEL和VECSEL发光器件的使用已经是所特别感兴趣的。这样的器件可以高效地发射特定波长的光。所发射的光可以是窄带的，这在一些应用中可以是有利的。
在要求宽频谱光（例如白光）的情况下，这可以通过使用磷光体从VCSEL和VECSEL类型器件实现。与这样的器件一起使用磷光体的原因在于，在生产具有一些波长的VCSEL和VECSEL器件方面存在技术困难。一种选项是使用具有磷光体的蓝色VCSEL二极管以创建白光。然而，由这样的器件发射的光可以被视为冷的，并且因而提供较暖的光颜色将是有益的。这些器件特别地适合用于使用在照明应用中。
封装LED或其它固态发光器件的现有方案由US2012/0313131描述。该文献描述了使用合并在成形为形成封装主体的树脂部分中的经蚀刻的引线框架来封装LED。LED安装在引线框架上并且利用导线键合或利用凸点键合而连接到它。引线框架的上表面上的反射金属层反射光并且因而增加经封装的LED的光照效率。
用于这样的反射金属层的典型金属是银。这可能倾向于以可以对反射金属层染色并且造成降低的反射率的失去光泽的形式而降级。另外的问题是造成分层风险的模制化合物对Ag的不牢固附着。
封装LED的另一方案由US2013/0026522提供。该文献描述了具有与树脂封装主体组合的银涂层的引线框架。树脂封装主体由具有反射性质的可热固化树脂形成。以此方式，光不仅入射在引线框架上而且在树脂上被反射以改进光照效率。
然而，该封装具有相对简单的结构。尽管这可以使封装的制造更加直接，但是封装的组装要求附加的导线键合步骤。
以类似的方式使用在LED封装中的其它反射树脂由US2011/0241048和US2012/0286220提供。
US2013/0221509A1公开了一种用于安装LED元件的引线框架，其包括框架主体区和布置在框架主体区中的多个行和列中的大量封装区。封装区各自包括LED元件安装在其上的管芯垫，以及邻近于管芯垫的引线段，封装区还构造成经由划切区互连。
因而存在对于改进的经封装的发光器件的需要，其制造起来相对直接并且允许容易地将管芯组装到封装主体中。

技术实现思路

本专利技术由权利要求限定。
根据本专利技术的第一方面，提供了一种经封装的发光器件，包括：
封装主体，包括合并轮廓化（profiled）引线框架并且限定连续安装表面的反射材料，其中轮廓化引线框架具有变化厚度的轮廓，其中轮廓化引线框架的至少一个区在安装表面处暴露以限定由反射材料围绕的至少一个焊料键合区域；
覆盖至少一个焊料键合区域但是不覆盖周围反射材料的焊料；以及
安装到至少一个焊料键合区域的发光管芯。
在该经封装的器件的情况中，焊料完全覆盖至少一个键合区域但是不覆盖（多个）周围区域。这使得管芯向封装主体中的组装更加直接，因为围绕至少一个焊料键合区域的反射材料可以充当焊料解除部或焊料抵挡部，从而引起焊料的自对准，这是因为防止或减少了除焊料键合区域之外的区被焊料润湿。
反射材料可以是有机反射材料或者可以是合适的反射硅树脂。也可以使用反射模制化合物。
经封装的发光器件可以具有低电阻接触件，从而导致良好的热学和电气性能。
封装主体可以是无引线封装主体，其中轮廓化引线框架的引线不延伸超过封装主体。
和至少一个焊料键合区域一样，至少一个导线键合区域也可以由引线框架提供，其也可以在安装表面处暴露。这样的导线键合区域可以覆盖有合适的导线键合层或层的堆叠。
除至少一个焊料键合区域和/或至少一个导线键合区域之外，基本上整个安装表面可以具有反射材料。这意味着可能需要反射光的基本上所有区都具有反射材料。相比之下，在以上引用的文献中，发光器件安装在引线框架上，但是封装内部表面的部分也是引线框架。通过避免除至少一个焊料键合区域和/或至少一个导线键合区域中之外的引线框架材料，金属引线框架的任何失去光泽现象，包括沉积在引线框架表面上的材料，不影响封装主体的反射性。
封装主体可以是以反射体杯的形式。可替换地，封装主体可以是平坦的。
轮廓化引线框架具有变化厚度的轮廓或形状，这意味着引线框架不具有恒定厚度，其中将厚度限定为包括焊料键合区域的引线框架的键合表面与和键合表面相对的表面之间的距离。而且，在实施例中，键合表面不在单个平坦平面中。类似地并且此外，和键合表面相对的表面可以不在单个平坦平面中。
相应地，本专利技术的第二方面提供一种封装发光器件的方法，包括：
提供预确定的形状和预确定的变化厚度轮廓的轮廓化引线框架；
在反射材料中模制经蚀刻的引线框架以限定封装主体，其限定用于安装发光器件的连续安装表面，其中引线框架的预确定的形状和轮廓提供暴露在安装表面处以限定至少一个焊料键合区域的轮廓化引线框架的至少一个区，其中安装表面的其余部分具有反射材料；
利用焊料覆盖至少一个焊料键合区域但是不覆盖安装表面的其余部分；以及
将发光器件管芯安装到至少一个焊料键合区域。
该方法提供方便的制造方法。
该方法可以包括在安装表面上沉积焊料以及使用暴露在安装表面上的反射材料作为焊料抵挡部以避免除至少一个焊料键合区域之外的安装表面的区被焊料润湿。以此方式，焊料与引线框架的暴露区自对准。反射材料可以是不被焊料润湿的材料，或者换言之，其上不存在或几乎不存在焊料的任何附着，并且因此，其为排斥焊料的材料。
将发光器件管芯安装到至少一个焊料键合区域可以包括在发光器件管芯上沉积焊料凸块或者在至少一个焊料键合区域上沉积焊料膏，将具有焊料凸块的发光器件放置在安装表面之上或者将发光器件放置在焊料膏的顶部上，以及加热安装表面上的发光器件管芯以使焊料凸块回流。焊料凸块不需要以过度或高精度放置，因为反射材料充当焊料抵挡部以确保焊料在回流步骤之后处于至少一个焊料键合区域之上的正确位置中，因而提供焊料在至少一个焊料键合区域上的自对准。
为了增强附着，该方法可以包括在放置发光器件管芯之前向发光器件管芯和/或焊料键合区域应用胶合剂、助焊剂或膏体。
多个发光器件管芯可以并行封装。为了使这更加直接，提供封装主体的步骤可以提供通过条连结的多个封装主体，方法还包括在将发光器件管芯或多个管芯安装到每一个相应封装主体之后将多个封装主体划分成包含相应管芯的单个封装主体。
封装主体可以通过将轮廓化引线框架引入到模具中，将反射模制化合物引入到模具中，并且硬化反射模制化合物以形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种经封装的发光器件，包括：封装主体（12），包括协作以限定连续安装表面（14）的反射材料（11）和轮廓化引线框架（10），其中轮廓化引线框架（10）具有变化厚度的轮廓，其中轮廓化引线框架的至少一个区在安装表面处暴露以限定由反射材料（11）围绕的至少一个焊料键合区域（16）；覆盖至少一个焊料键合区域（16）但是不覆盖周围反射材料（11）的焊料（22）；以及通过焊料安装到至少一个焊料键合区域（16）的发光器件管芯（20）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.07 EP 14150307.81.一种经封装的发光器件，包括：
封装主体（12），包括协作以限定连续安装表面（14）的反射材料（11）和轮廓化引线框架（10），其中轮廓化引线框架（10）具有变化厚度的轮廓，其中轮廓化引线框架的至少一个区在安装表面处暴露以限定由反射材料（11）围绕的至少一个焊料键合区域（16）；
覆盖至少一个焊料键合区域（16）但是不覆盖周围反射材料（11）的焊料（22）；以及
通过焊料安装到至少一个焊料键合区域（16）的发光器件管芯（20）。
2.根据权利要求1所述的经封装的发光器件，其中除至少一个焊料键合区域（16）之外，整个安装表面（14）具有反射材料。
3.根据权利要求1所述的经封装的发光器件，其中：
轮廓化引线框架（10）在安装表面处附加地暴露以限定至少一个导线键合区域（70）；并且
除至少一个焊料键合区域（16）和至少一个导线键合区域（70）之外，整个安装表面（14）具有反射材料；
还包括将管芯（20）连接到至少一个导线键合区域（70）的至少一个键合导线（72）。
4.根据权利要求1,2或3所述的经封装的发光器件，其中反射材料是充当焊料抵挡部的材料。
5.根据权利要求1,2,3或4所述的经封装的发光器件，其中封装主体（12）是以反射体杯的形式。
6.根据权利要求1,2,3或4所述的经封装的发光器件，其中封装主体（12）是平坦的。
7.一种封装发光器件的方法，包括：
提供包括协作以限定连续安装表面（14）的反射材料（11）中的轮廓化引线框架（10）的封装主体（12），其中引线框架的预确定的形状和预确定的轮廓提供在安装表面处暴露以限定由反射材料（11）围绕的至少一个焊料键合区域（16）的引线框架的至少一个区；以及
将发光器件管芯（20）安装到至少一个焊料键合区域（16），包括应用热量熔化焊料（22）以附接发光器件管芯使得焊料覆盖至少一个焊料键合区域（16）但是不扩散到周围反射材料（11）。
8.根据权利要求7所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：P迪克斯特拉，A赖因茨博克，PJTL奥伯恩多尔夫，张路飞，BR德容，MF唐克，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL