发光封装和用于制造发光封装的方法技术

本发明专利技术公开了发光封装和用于制造发光封装的方法。其中，用于制造发光封装的方法包括：将至少一个发光管芯机械连接至且电连接至印刷电路板；将透光罩固定至所述印刷电路板，所述透光罩覆盖所述至少一个发光管芯，所述固定的透光罩和所述印刷电路板共同限定内部容积；将密封剂设置在所述内部容积中，密封剂的设置包括：在固定所述透光罩前，密封在所述印刷电路板上的所述至少一个发光管芯；以及将荧光剂设置在所述透光罩之上或之中。

【技术实现步骤摘要】
本申请是分案申请，其原案申请的申请号为200580020335.9，申请日为2005年4月25日，专利技术名称为“发光二极管元件”。
本专利技术涉及发光技术。特别地，其涉及单芯片及多芯片发光二极管元件及其制造方法，同时将对其进行详细地描述。然而，本专利技术主要应用于发光封装，并且可用于封装单片发光二极管阵列管芯(dice)、边缘发射激光器管芯、垂直腔发光管芯或者单片激光阵列管芯、有机发光器件或有机发光阵列器件等。本专利技术的发光封装及元件基本上可适用于任何使用一个或多个光源的应用。
技术介绍
发光二极管元件在小型、坚固的、可靠的封装中提供发光。已经开发出许多种色彩的发光二极管，横跨可见光谱并且延伸到红外区和紫外区。虽然通常每个发光二极管只在很窄的光谱范围内发光，但可以将原色发光二极管结合以发射白光。在另一用于产生白光的方法中，来自蓝、紫、或者紫外发光二极管的光与适合的荧光剂结合以产生白光。通过合适选择发光管芯元件、荧光剂、以及管芯元件和荧光剂组合，可以类似地生成其他色彩。关于发光二极管元件或者封装的一个问题涉及光输出强度。早期的发光二极管的光输出强度较低，通常无法与白炽和荧光光源竞争。关于晶体生长、器件制造、封装方法、荧光材料等的改进已经大大提高了现代发光二极管封装的光输出强度。然而，人们仍在寻求提高光输出强度。关于发光二极管元件和封装的另一个问题涉及坚固性(ruggedness)。通常使用的封装技术例如将管芯结合到引线框将制出较脆弱的发光封装。另外，发光二极管元件和封装趋向于复杂化。例如，典型的单芯片封装可以包括发光二极管管芯、引线框、在发光二极管管芯和一部分引线框上设置的密封剂以及嵌在密封剂中的荧光剂。多芯片封装通常进一步增加了复杂度。Lowery在编号为6，504，301的美国专利中所公开的这种多芯片封装的一个实例，示出了包括通常在支撑物上所设置的多个发光管芯的丝线结合互联的多种排列，该支撑物置于包括圆筒状外壳和荧光板的壳体中。在编号为6，660, 175的美国专利中Baretz等人公开了类似的多芯片封装。Baretz公开了在壳体中设置的密封剂中所包含的荧光剂。诸如Lowery和Baretz的那些多芯片封装的复杂性将不利地影响到可制造性、可靠性及制造成本。关于典型发光二极管封装和元件的另外一个重要问题是使用寿命。由于脱色或由紫外线或短波长可见光照射而导致的密封体或其他材料的其他退化，导致使用紫外线或者短波长可见光的荧光剂波长转换的封装的性能通常随着时间而退化。本专利技术旨在提供克服上述及其他限制的改进装置和方法。
技术实现思路
根据一个方面，公开了一种发光封装。印刷电路板支撑至少一个发光管芯并且具有至少两个接电端(electrical terminal)。印刷电路板的印刷电路将至少一个发光管芯与至少两个接电端相连以向其提供电能。在至少一个发光管芯上设置了透光罩，但是罩没有置于所述至少两个电极之上。罩具有开口端，其确定了与印刷电路板相连的罩周边。罩的内表面与印刷电路板一起确定了包含所述至少一个发光管芯的内部容积(interiorvolume)。密封剂设置在内部容积中，并且至少覆盖发光管芯。根据另一个方面，公开了一种发光封装。在支撑物上设置至少一个发光管芯。在所述至少一个发光管芯上方的支撑物上设置玻璃罩。玻璃罩和支撑物共同确定了包含所述至少一个发光管芯的内部容积。密封剂设置在内部容积中，并且密封所述至少一个发光管芯。根据另一个方面，公开了一种发光封装。在支撑物上至少设置一个发光管芯。在至少一个发光管芯上方的支撑物上设置整体透光罩，整体罩和支撑物共同确定基本封闭的包含所述至少一个发光管芯的内部容积。密封剂设置在内部容积中，并且密封所述至少一个发光管芯。根据又一个方面，提供了一种用于制造发光封装的方法。至少一个发光管芯电连接至且机械连接至印刷电路板。透光罩固定在印刷电路板上。透光罩覆盖至少一个发光管芯。固定的透光罩和印刷电路板共同确定内部容积。在内部容积中设置密封剂。根据又再一个方面，提供了一种用于在表面上设置荧光剂的方法。在表面上设置粘合剂。将荧光粉施加至粘合剂。使粘合剂硬化。在阅读和理解了本说明书之后，对于本领域的普通技术人员，本专利技术的许多优点和好处将变得显而易见。【附图说明】本专利技术可以在各种元件和元件的排列中、以及在各种工艺过程和工艺过程的排列中体现。附图仅仅用于示出优选实施例的目的，并不构成对本专利技术的限制。图1示出发光元件或者封装的立体图；图2示出图1的发光封装的印刷电路板的立体图，该发光封装具有发光管芯或芯片以及在其上设置的相关电气元件；图3示出图1的发光元件或者封装的立体图，其中去掉了一部分荧光透光罩，以示出发光封装的内部部件；图4是用于制造图1的发光封装的流程图；图5示出具有背部接线端(electrical terminal)的另一种发光元件或者封装的立体图；图6示出具有长型双列排列的发光芯片的另一种发光元件或者封装的立体图。在图6中，去掉了荧光透光罩的一部分，以示出一些发光管芯或者芯片，以及其他内部元件；图7示出又一种发光元件或者封装的立体图，其中发光管芯和荧光剂由分开的密封剂所密封。在图7中，荧光透光罩的一部分被除去，以示出发光封装的内部部件；图8是用于制造图7的发光封装的流程图；以及图9示出另一种发光元件或者封装的立体图，其中印刷电路板包括两条蒸镀的导 电线路。在图9中，去掉了荧光透光罩的一部分，以示出发光封装的内部部件。【具体实施方式】参照图1至图3，发光封装8包括印刷电路板10，其上设置一个或多个发光芯片或管芯。优选地，印刷电路板可以充分导热。例如，可以使用金属芯材的印刷电路板。在示出的实施例中，三个发光芯片或者管芯12、14、16设置在电路板10上；然而，管芯的数目可以是一个管芯，两个管芯，或者多于三个管芯。管芯(die或dice)可以是III族氮化物蓝或紫外发光二极管、红色III族磷化物或III族砷化物发光二极管、I1-VI族发光二极管、IV-VI族发光二极管、硅或硅锗发光二极管等。在某些预期的实施例中，管芯为边缘发射激光器或者垂直腔表面发射激光器。发光芯片或管芯还可以是有机发光二极管或器件。每个发光管芯可以是裸管芯，或者每个管芯可以包括各自的密封剂。除此之外，管芯可以是单片阵列的发光二极管台面(mesas)、垂直腔表面发射激光器台面等。在示出的实施例中，管芯12、14、16对应于反射井22、24、26设置；然而，管芯可以安装在印刷电路板10的平坦表面上，或者可以安装在凸起的底座或其他抬高的支撑结构上。在某些实施例中，在印刷电路板10的一部分或全部边缘上设置有反射层以提高封装8的光提取率，其中在该印刷电路板上设置了发光管芯12、14、16。具体来参考图3，示出的印刷电路板10包括夹在绝缘层32、34之间的一个或多个印刷电路层30。通常，在印刷电路板10的管芯附着面上形成电焊盘，电焊盘使用穿过绝缘层32的合适的过开口将管芯12、14、16与印刷电路30电连接。可以使用不同的方式将管芯12、14、16机械连接至且电连接至印刷电路板10，例如:通过管芯电极与印刷电路板10的电焊盘的倒装结合；通过将管芯焊接至板10并且使用丝线结合将管芯电极与印刷电路板10的电焊盘电连接；通过将管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造发光封装的方法，所述方法包括：将至少一个发光管芯机械连接至且电连接至印刷电路板；将透光罩固定至所述印刷电路板，所述透光罩覆盖所述至少一个发光管芯，固定的所述透光罩和所述印刷电路板共同限定内部容积；将密封剂设置在所述内部容积中，所述密封剂的设置包括：在固定所述透光罩前，密封在所述印刷电路板上的所述至少一个发光管芯；以及将荧光剂设置在所述透光罩之上或之中。

【技术特征摘要】
2004.04.26 US 10/831,8621.一种用于制造发光封装的方法，所述方法包括: 将至少一个发光管芯机械连接至且电连接至印刷电路板； 将透光罩固定至所述印刷电路板，所述透光罩覆盖所述至少一个发光管芯，固定的所述透光罩和所述印刷电路板共同限定内部容积； 将密封剂设置在所述内部容积中，所述密封剂的设置包括:在固定所述透光罩前，密封在所述印刷电路板上的所述至少一个发光管芯；以及将荧光剂设置在所述透光罩之上或之中。2.根据权利要求1所述的用于制造发光封装的方法，其中，荧光剂的设置包括: 使用以下方法中的一种将所述荧光剂设置到所述透光罩的内表面上:(i)静电喷涂，(ii)稀衆涂布，以及(iii)喷涂。3.根据权利要求1所述的用于制造发光封装的方法，其中，荧光剂的设置包括: 在所述透光罩的表面上设置粘合剂； 将荧光粉施加至所述粘合剂； 以及 硬化所述粘合剂。4.根据权利要求3所述的用于制造发光封装的方法，其中，将所述粘合剂设置在所述透光罩的凹状内表面上，以及所述荧光粉的施加包括:将所述荧光粉倾倒在所述透光罩的内部。5.一种用于制造发光封装的方法，所述方法包括: 将至少一个发光管芯(212)机械连接至且电连接(302)至印刷电路板(210)； 利用第一密封剂(276)密封(304)在所述印刷电路板上的所述至少一个发光管芯(212)； 独立于密封(304)在所述印刷电路板上的所述至少一个发光管芯(212)，将包括荧光剂和粘合材料的第二密封剂(278)设置(310，312)在透光罩(260)的内表面，其中，所述透光罩(260)具有限定周边(262)的开口端；以及 利用设置在所述透光罩的内表面的所述第二密封剂将所述透光罩的周边固定(316)到所述印刷电路板上，其中，固定的所述透光罩和所述印刷电路板共同限定内部容积(270)，所述内部容积(270)内设置有由所述第一密封剂密封的所述至少一个发光管芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯里纳特·K·安娜格拉，詹姆士·T·彼得罗斯基，埃米尔·拉德科夫，小斯坦特恩·E·韦弗，
申请(专利权)人：吉尔科有限公司，
类型：发明
国别省市：