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CN102906890A - 发光二极管的封装件及其制备方法 - Google Patents

发光二极管的封装件及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种发光二极管（LED）封装件和一种制造该LED封装件的方法，其中，LED封装件使填充基板的孔或开口的填充材料能够防止形成在基板上的包封剂的树脂泄漏并且增强基板与形成在孔或开口中的树脂部分之间的粘附性。根据本发明的实施例，提供了一种LED封装件，所述LED封装件包括：LED芯片；基板，LED芯片安装在基板上，该基板具有形成在其内的孔或开口；包封剂，形成在基板上以包封LED芯片；树脂部分，填充在孔或开口中；填充材料，填充树脂部分与基板之间的间隙。

Description

发光二极管的封装件及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种发光二极管（LED）封装件和一种制造该LED封装件的方法，更具体地讲，涉及这样一种LED封装件和制造该LED封装件的方法，其中，所述LED封装件使填充基板的孔或开口的填充材料能够防止在基板上形成的包封剂的树脂泄漏并增强基板与在孔或开口中形成的树脂部分之间的粘附性。
背景技术
通常，LED是一种通过施加电流使电子和空穴在P-N半导体结中结合从而发光的元件。LED通常形成为具有安装了LED芯片的封装结构。
图1和图2示出了根据现有技术制造的LED封装件1的外部结构。图1和图2示出的LED封装件1具有多个引线框架12和13。反射件11设置在多个引线框架12和13上，从而反射LED芯片14中产生的光。
图3是沿图1中示出的I-I线截取的LED封装件的剖视图，在该LED封装件中，反射件11的内侧111填充有至少一种成型材料，例如，由透光树脂制成的包封剂15。反射件11的内部111填充有包封剂15，同时反射件11的内部111与多个引线框架12和13直接接触。
由于具有该结构的LED封装件1必需安装在诸如蜂窝电话的薄型移动装置中，所以在设计应当保持地薄的LED封装件时受到了限制。因此，如图3所示，将引线框架12和13简化为尽可能薄地形成。
然而，在这种薄型LED封装件1的情况下，如图3所示，薄引线框架12和13与形成在薄引线框架12和13之间的树脂部分123之间的粘附非常弱，并且产生“树脂泄漏”－包封剂15的树脂泄露到树脂部分123与引线框架12和13之间的间隙C中。
由于以原子为单位的相互作用产生树脂泄漏，被称为“毛细作用”（见图3中的放大图），因此对于移动装置要避免成型材料在LED封装件中泄漏的树脂泄漏是非常困难的，其中，即使形成的间隙尽可能地窄，移动装置的粘附也很弱。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供一种LED封装件和一种制造该LED封装件的方法，所述LED封装件使用于填充基板的孔或开口的填充材料能够防止在基板上形成的包封剂的树脂泄漏并且增强基板与在孔或开口中形成的树脂部分之间的粘附性。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供了一种LED封装件，所述LED封装件包括：LED芯片；基板，LED芯片安装在基板上，该基板具有形成在其内的孔或开口；包封剂，形成在基板上，以包封LED芯片；树脂部分，填充在孔或开口中；填充材料，填充树脂部分与基板之间的间隙。
基板可以包括多个引线框架。反射件可以形成在引线框架上，树脂部分可以是反射件的一部分。
填充材料可以包括六甲基二硅醚、六甲基二硅氮烷和硅氧烷低聚物中的至少一种。
根据本发明的另一方面，提供了一种制造LED封装件的方法，所述制造LED封装件的方法包括以下步骤：准备在其内形成有孔或开口的基板；在孔或开口中形成树脂部分；在基板上安装LED芯片；设置填充材料以填充树脂部分与基板之间的间隙。
基板可以包括多个引线框架，孔或开口可以限定在相邻的引线框架之间。
设置步骤可以包括将填充材料涂覆到所述多个引线框架的表面的步骤，以及将填充材料引入到孔或开口中的步骤。
该方法还可以包括在引入步骤之后，通过等离子体处理去除设置在所述多个引线框架的表面上的填充材料。
有益效果
根据本发明的实施例，用来填充在基板的孔或开口中的填充材料能够防止形成在基板上的包封剂的树脂通过基板的孔或开口泄漏并且能够增强基板与形成在孔或开口中的树脂之间的粘附性。因此，由于粘附性通过填充材料得以增强，所以通过保护LED芯片免受作为环境因素的硫、热和湿气的影响，可以长时间地维持LED芯片的发光效率，因此，可以改善LED封装件的发光寿命。
另外，根据本发明的实施例，设置在基板的表面上的填充材料可以通过等离子体处理来去除，因此能够减少基板和包封剂之间的界面分层等。
附图说明
图1和图2是示出了传统的LED封装件的外部结构的透视图。
图3是沿图1中的I-I线截取的剖视图。
图4是示出了根据本发明实施例的LED封装件的剖视图。
图5是示出了在图4中示出的LED封装件中通过等离子体处理去除填充材料的状态的示图。
图6示出了在传统的LED封装件和根据本发明实施例的LED封装件的改进程度的照片。
图7是示出了根据本发明另一实施例的制造LED封装件的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图来详细描述本发明的优选实施例。出于说明性的目的仅提供了下述实施例，使得本领域的技术人员可以充分地理解本发明的精神。因此，本发明不限于下述实施例，而是可以以其他形式来实施。在附图中，为了便于图示，会夸大元件的宽度、长度、厚度等。在整个说明书和附图中，相同的标号表示相同的元件。
参照图4，根据本发明的实施例的LED封装件2包括LED芯片24和基板，其中，LED芯片24安装在基板上。基板可以是多个引线框架22和23，其中，引线框架22和23设置成其间具有孔或开口。
反射件21形成在多个引线框架22和23上。反射件21是在孔或开口中形成的树脂部分223的一部分。用于反射件21的材料可以是例如聚邻苯二甲酰胺（PPA）。反射件21可以与多个引线框架22和23一体地成型，LED封装件2的内部结构可以以不同的方式来进行设计。
通孔（未示出）可以部分地形成在多个引线框架22和23中，以增加引线框架和反射件21之间的结合力。可以通过结合到通孔的反射件21稳固地支撑多个引线框架22和23。
通过用透光树脂（例如，硅树脂或者环氧树脂）填充反射件21的内部来形成包封剂25。包封剂25包封安装在多个引线框架22和23中的一个引线框架22上的LED芯片24以及LED芯片24电连接到另一个引线框架23所通过的接合线W，从而保护它们免受外部的影响。
填充材料26形成为与在基板的孔或开口中形成的树脂部分223接触，并且用填充材料26填充孔或开口。填充材料26包括六甲基二硅醚、六甲基二硅氮烷和硅氧烷低聚物中的至少一种，前述所有这些物质具有低粘度。
具体地说，填充材料26通过简单的分配工艺而易于被涂敷到多个引线框架22和23的表面，从而被注入到树脂部分223与引线框架22和23之间的间隙中。如在图4的放大图中很好地示出的，填充材料26形成在引线框架22和23的接近树脂部分223的顶表面上以及树脂部分223与引线框架22和23之间的间隙中。
具体地讲，为达到固化的目的，在大约160℃对注入到树脂部分223与引线框架22和23之间的间隙中的填充材料26加热以使其水解。因此，树脂部分223与引线框架22和23之间的间隙填充有填充材料26，从而能够防止包封剂25的树脂泄漏。然而，考虑到包封剂25的界面分层，例如，通过等离子体处理优选地去除部分地形成在多个引线框架22和23上的填充材料26。图5示出了通过对多个引线框架22和23的顶表面执行等离子体处理来去除多余地分散的填充材料的状态。
制造如上所述构造的LED封装件的方法将参照图7描述如下。
图7是示出了根据本发明的另一实施例的制造LED封装件的方法的流程图。
首先，准备其内形成有孔或开口的基板（S101）。这里，该基板是多个彼此相邻设置的引线框架22和23。
然后，在基板的孔或开口中形成树脂部分223（S103）。树脂部分223可以是反射件21的形成在多个引线框架22和23上的一部分，反射件21具有暴露LED芯片24的顶部的结构。
然后，设置填充材料26以填充树脂部分223与引线框架22和23之间的间隙（S105）。由于填充材料26包括具有强的粘附性并且防潮的材料，因此能够增强树脂部分223与引线框架22和23之间的粘附性。另外，由于填充材料具有优异的防潮性，因此能够防止包封剂25的树脂泄漏到外部。
更具体地说，如果填充材料26涂敷到树脂部分223附近的引线框架22和23，则涂敷的填充材料26的一部分流到树脂部分223与引线框架22和23之间的间隙中，并且填充材料通过例如在大约160℃被加热而水解，以用于固化。因此，在树脂部分223与引线框架22和23之间形成填充材料26以填充它们之间的精细间隙，从而能够防止形成在引线框架22和23上的包封剂25的树脂泄漏。
可选择地或任选地，通过等离子体处理去除形成在引线框架22和23的接近树脂部分223的表面上的填充材料26。因此，能够减少在包封剂25与引线框架22和23之间的界面处产生的包封剂25的分层。
然后，将LED芯片24安装在基板上（S107）。也就是说，LED芯片24可以安装在多个引线框架22和23中的一个引线框架22上，并且可以通过接合线W电连接到另外一个引线框架23。
虽然已经在该实施例中描述了在形成填充材料26后将LED芯片24安装在基板上，但本发明不限于此。例如，考虑到LED芯片24的厚度，可以改变该制造顺序。也就是说，在LED芯片薄的情况下，由于填充材料可以涂覆到LED芯片，所以在形成填充材料之后可以在基板上安装LED芯片。在LED芯片厚的情况下，即，在LED芯片比填充材料厚的情况下，可以在将LED芯片安装在基板上之后形成填充材料。
虽然已经在该实施例中描述了在基板上安装单个LED芯片24，但是本发明不必局限于此。例如，可以在基板上安装多个LED芯片。除了多个引线框架22和23之外，还可以安装LED芯片24。
然后，形成包封剂25以包封LED芯片24（S109）。虽然以凹形形成包封剂25的顶表面，但是本发明不限于此。例如，包封剂的顶表面可以以平坦形状或凸形形成。
如上所述，通过将填充材料26设置成填充形成在基板的孔或开口中的树脂部分223与引线框架22和23之间的精细间隙，能够防止包封剂25的树脂泄漏，并且基板与树脂部分223之间的粘附性可以得到更好的增强。因而，可以增强LED封装件的耐久性。
图6示出了未改进的LED封装件（对应于(a)至(c)）和改进后的LED封装件（对应于(d)至(f)）的比较，由其可以看出，与未改进的相比较，改进后的树脂泄漏明显减少。图6中的(a)至图6中的(c)是传统LED封装件的下表面，图6中的(d)至图6中的(f)是根据本发明实施例的应用了填充材料26的LED封装件的下表面。
本发明不限于上述的实施例，而是由权利要求书所限定。此外，本领域的技术人员应该理解，可以在由权利要求书所限定的本发明的范围内对其做出各种改变和修改。

Claims (7)

1.一种发光二极管封装件，包括：
发光二极管芯片；
基板，发光二极管芯片安装在基板上，所述基板内形成有孔或开口；
包封剂，形成在基板上以包封发光二极管芯片；
树脂部分，填充在所述孔或开口中；以及
填充材料，填充树脂部分与基板之间的间隙。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装件，其中，基板包括多个引线框架，反射件形成在引线框架上，树脂部分是反射件的一部分。
3.如权利要求1或2所述的发光二极管封装件，其中，填充材料包括六甲基二硅醚、六甲基二硅氮烷和硅氧烷低聚物中的至少一种。
4.一种制造发光二极管封装件的方法，所述方法包括以下步骤：
准备形成有孔或开口的基板；
在所述孔或开口中形成树脂部分；
在基板上安装发光二极管芯片；以及
设置填充材料以填充树脂部分与基板之间的间隙。
5.如权利要求4所述的方法，其中，基板包括多个引线框架，所述孔或开口限定在所述多个引线框架中相邻的引线框架之间。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述设置步骤包括将填充材料涂敷到所述多个引线框架的表面的步骤以及将填充材料引入到所述孔或开口中的步骤。
7.如权利要求6所述的方法，所述方法还包括在所述引入步骤之后，通过等离子体处理去除设置在所述多个引线框架的表面上的填充材料。
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