发光器件模块及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种可用于不同应用的发光器件(LED)模块及其制造方法。可通过将LED和透镜单元直接安装在基底上来使LED模块小型化，并且可通过降低次品率并提高LED模块的良率来提高价格竞争力。在制造LED模块的方法中，通过直接安装LED和具有不同形状的多个透镜单元，组合地形成多个透镜单元并执行晶片级的操作，可使操作最少化并且简化。通过使用金属材料作为基底和凸块，可改善热辐射特性。

【技术实现步骤摘要】

下面的描述涉及一种发光器件(LED)模块及其制造方法，更具体地说，涉及一种具有期望的方位角、改善的热辐射特性和颜色均匀性的LED模块和一种简化的制造方法。
技术介绍
发光器件(LED)是在电流流动时发光的半导体发光装置。LED可具有寿命长、功耗低、响应速度快和初始操作优异等特点，因此，LED可被广泛地应用于照明装置、汽车的前灯 和车厢灯、电子显示牌、显示装置的背光等。适用LED的
的数量已经增加。近来，LED被用作不同颜色的光源。随着对大功率和高亮度的LED(例如用于照明的白色LED等)的需求增大，已经积极地进行对提高LED封装件的性能和可靠性的研究。为了提高LED产品的性能，除了具有优异的光学效率的LED之外，还会需要有效地提取光的LED封装件、具有优异的色纯度的LED封装件以及在产品之间具有均匀的性质的LED封装件。可将磷光体布置在蓝色LED或紫外LED上，以利用该LED获得白光。白色LED可基于红色磷光体、绿色磷光体、蓝色磷光体和黄色磷光体的组合将从蓝色LED或紫外LED提取的光的一部分进行颜色转换，并可通过混合这些磷光体来提供白光。除了作为对确定白色LED的性能最重要的因素的效率之外，在颜色质量方面，颜色均匀性也可以是重要的。可将LED制造为封装件或模块以成为产品。可通过首先将LED芯片安装在引线框架或陶瓷基底上，混合并施加适于期望的应用的磷光体，然后模制成型透镜来制造LED封装件。之后，可将LED封装件切割为单元LED封装件并安装在印刷电路板(PCB)上以被模块化。以至少350mA的电力驱动的大功率LED封装件的大部分结构可包括散热块或具有形成在陶瓷基板上的通过电极(via electrode)、金属反射膜和杯状物。相反，以至少200mA的电力驱动的低功率LED可通常采用引线框架形式的LED封装件。将LED封装件安装在PCB上以被模块化的结构会在使LED模块小型化方面受到限制，并且由于在安装过程中的高错误率而不会降低LED模块的制造成本。由于LED的波长和亮度的偏差、诸如引线框架的器具的制造公差以及磷光体涂覆工艺、透镜成型工艺的工艺公差等，导致LED封装件的亮度和颜色会具有偏差。为了改善LED模块的光学均匀性(例如LED模块的亮度和颜色均匀性)，可将具有各种大小的亮度和不同颜色的各种LED分选(bin)并分组，并且分选的每种LED可组合使用。当单独的LED的亮度和颜色的大小差异相对大时，即使将LED分选，LED模块中亮度和颜色的大小的差异也会明显，因此，可将LED封装件的分选的组确定在不出现LED模块的光学偏差的范围内。因此，从确定的分选的组中排除的LED不会被使用，这会降低良率并增大LED模块的制造成本。近来，使用将LED直接安装在模块基底上的板上芯片(COB)方法来将LED制造为模块，而不使用封装件。通过COB方法制造的LED模块可降低由于制造封装件而产生的费用，并且可通过缩短热传输路径而提高热辐射效率。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种具有期望的方位角、改善的热辐射特性、颜色均匀性和简化的制造方法的发光器件(LED)模块。根据本专利技术的实施例，提供了一种LED模块，所述LED模块包括基底；LED，利用凸块安装在基底上；磷光体层，围绕LED ;透镜单元，直接形成在基底上并围绕磷光体层。可具有多个LED、多个磷光体层和多个透镜单元，所述多个透镜单元的形状可相同。多个透镜单元中的每个可被设置为椭圆形。多个透镜单元中的每个可被设置为具有凹陷的中心部分的蝙蝠翼形状。多个透镜单元中的每个可具有从所述多个LED中的每个的中心部分到所述多个透镜单元中的每个的外周的高度大于从所述中心部分到所述外周的半径的形状。多个透镜单元中的每个可具有从所述多个LED中的每个的中心部分到所述多个透镜单元中的每个的外周的半径大于从所述中心部分到所述外周的高度的形状。可具有多个LED、多个磷光体层和多个透镜单元，所述多个透镜单元的形状可不同。多个透镜单元可具有从LED的中心部分到透镜单元的外周的不同的高度。多个透镜单元可具有从LED的中心部分到透镜单元的外周的不同的半径。 多个透镜单元可具有不同的曲率。多个透镜单元可以以矩形或六边形形状布置。LED可以以倒装芯片键合或裸片键合方法安装在基底上。根据本专利技术的实施例，提供一种LED模块，所述LED模块包括基底；至少一个LED，利用凸块以倒装芯片键合安装在基底上；透镜单元，直接形成在基底上，围绕LED并包含磷光体材料。透镜单元的形状可对应于下述形状中的至少一种具有凹陷的中心部分的蝙蝠翼形状；Wled的中心部分到透镜单元的外周的高度大于从led的中心部分到透镜单元的外周的半径的形状 ’从LED的中心部分到透镜单元的外周的半径大于从LED的中心部分到透镜单元的外周的高度的形状。基底和凸块可包括金属材料。根据本专利技术的实施例，提供一种制造LED模块的方法，所述方法包括下述步骤利用凸块将LED直接安装在基底上；形成磷光体层，以围绕LED ;在基底上直接形成围绕磷光体层的透镜单元。可以以倒装芯片键合或裸片键合方法将LED直接安装在基底上。可具有多个LED、多个磷光体层和多个透镜单元，所述多个透镜单元可被形成为相同的形状。可具有多个LED、多个磷光体层和多个透镜单元，所述多个透镜单元可被形成为不同的形状。直接形成透镜单元的步骤可包括在形成有LED和磷光体层的基底上设置模具；将透镜成型料注入到模具中；对透镜成型料执行第一热固化处理；分离模具；对经过第一热固化处理的透镜成型料执行第二热固化处理，以形成透镜单元。直接形成透镜单元的步骤可包括在形成有LED和磷光体层的基底上设置模具；将透镜成型料注入到基底的上表面上以及模具的整个表面上；对透镜成型料执行第一热固化处理；分离模具；对经过第一热固化处理的透镜成型料执行第二热固化处理；去除透镜 成型料的施加到基底上的电连接点的一部分，以形成透镜单元。直接形成透镜单元的步骤可包括在形成有LED和磷光体层的基底上设置包括孔图案的掩模；在孔图案中丝网印刷透镜成型料；从基底分离掩模；对透镜成型料执行热固化处理，以形成透镜单元。可在真空状态下执行丝网印刷。直接形成透镜单元的步骤可包括在基底上形成围绕LED的坝形物；将透镜成型料分散在坝形物中；对透镜成型料执行热固化处理，以形成透镜单元。可通过控制透镜成型料的量来确定从LED的中心部分到透镜单元的外周的高度。直接形成透镜单元的步骤可包括利用模型制备透镜单元；将粘合剂施加到基底上以附着制备的透镜单元；对附着的透镜单元执行热固化处理。所述方法还可包括执行在基底和LED之间注入填充剂的底部填充操作。可执行底部填充操作以将磷光体材料注入到基底和LED之间，所述磷光体材料在形成磷光体层时包括在磷光体层中。可执行底部填充操作以将透镜成型料注入到基底和LED之间，所述透镜成型料在形成透镜单元时包括在透镜单元中。根据本专利技术的实施例，提供一种制造LED模块的方法，该方法包括下述步骤利用凸块通过倒装芯片键合将至少一个LED直接安装在基底上；在基底上直接形成围绕所述至少一个LED并包含磷光体材料的透镜单元。该方法还可包括执行在基底和所述至少一个LED之间注入填充剂的底部填充操作。透镜单元的形状可对应于下述形状中的至少一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光器件模块，所述发光器件模块包括：基底；发光器件，利用凸块安装在基底上；磷光体层，围绕发光器件；透镜单元，直接形成在基底上并围绕磷光体层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金学焕，文敬美，白好善，宋永僖，
申请(专利权)人：三星LED株式会社，
类型：发明
国别省市：