專利名稱：發光器件封裝的制作方法
技術領域：
實施例涉及一種發光器件封裝。
背景技術：
作為發光器件，發光二極管(LED)利用化合物半導體的特性將電信號轉換成紅外光、可見光或其它形式的光。LED被用于家用電器、遠程控制器、電子公告牌、顯不器、多種自動化設備等。LED的應用范圍在不斷擴大。一般而言，小型LED屬于表面安裝器件類型，以便將LED直接安裝到印刷電路板(PCB)上。因此，用作顯示器件的LED燈已經被發展成為具有表面安裝器件類型結構。該表面安裝器件可替代現有的簡單的照明燈。該表面安裝器件可以被應用到多種顏色的照明顯示、文本顯示、圖像顯示等。包括發光器件的發光器件封裝包括:主體，其包括電連接至發光器件的引線框，并且具有形成在引線框上的凹部；以及交聯(cross-linked)樹脂材料，設置在凹部中。然而，在發光器件的發光期間，發光器件封裝中發生由樹脂材料收縮和膨脹時引入的外來材料(foreign material)導致的引線框表面的腐蝕。因此，近年來，已經進行了在發光器件封裝中阻擋外來材料流入到樹脂材料中或者將外來材料從樹脂材料中排放到外部的研究。
發明內容
實施例提供一種發光器件封裝，所述發光器件封裝能夠通過增強包括乙烯基(-CH= CH2)的主材和包括多個硅烷基(S1-H)的輔材之間的結合力來防止外來材料的引入。所述發光器件封裝包括:發光器件；主體，包括電連接至所述發光器件的第一和第二引線框，且具有設置在所述第一和第二引線框上的凹部；以及樹脂材料，填充所述凹部，且包括具有乙烯基(-CH = CH2)的主材和具有多個硅烷基(S1-H)的輔材。在所述樹脂材料中，所述乙烯基和所述硅烷基通過固化彼此交聯。根據FT-1R信號，未與所述乙烯基(,-CH = CH2)反應的所述硅烷基(S1-H)的光密度(吸光度)可以在0.0002到0.01 (任意單位)的范圍內。
通過以下結合附圖進行的詳細描述，將更清楚地理解實施例的細節，其中:圖1是示出根據一個實施例的發光器件封裝的透視圖；圖2是顯示在熱固化之前和之后，圖1中所示的樹脂材料的化學結構的變化的示意圖；圖3是示出圖1中所示的樹脂材料的FT-1R信號的波形的曲線圖；圖4是示出根據一個實施例的包括發光器件封裝的照明裝置的透視圖；圖5是圖4中所示的照明裝置沿線A-A’的截面圖；圖6是示出根據第一實施例的包括發光器件封裝的液晶顯示器件的分解透視圖；以及圖7是示出根據第二實施例的包括發光器件封裝的液晶顯示器件的分解透視圖。
具體實施例方式下面將詳細說明多個實施例，其示例在附圖中示出。盡可能在所有附圖中用相同的附圖標記來指代相同或相似的部件。在對實施例的描述之前，應當理解的是，當提到元件形成在另一個元件“之上”或“之下”時，其可以直接位于該另一個元件“之上”或“之下”或者可以間接形成有位于其間的多個中間元件。此外，當提到元件形成在“上方或下方”時，該術語包含上、下兩個方向。在附圖中，為了便于描述和清楚起見，每一個層的厚度或尺寸被放大、省略或示意性地示出。因此，每個構成元件的尺寸并不完全反映其實際的尺寸。用于描述根據實施例的發光器件封裝的結構的角度和方向是基于附圖中所示的角度和方向。在說明書中，除非沒有限定描述發光器件封裝的結構中的角度位置關系的參考點，則相關的附圖均可作參考。圖1是示出根據一個實施例的發光器件封裝的透視圖。圖1是發光器件封裝的部分透射透視圖。根據該實施例，發光器件封裝為俯視類型。然而，也可以使用側視類型的發光器件封裝而無需限制。參見圖1，發光器件封裝100包括:發光器件10以及其中設置有該發光器件10的封裝體20。封裝體20可包括:設置在第一方向(未示出)上的第一間隔壁22以及設置在與第一方向相交的第二方向(未不出)上的第二間隔壁24。第一間隔壁22和第二間隔壁24可以被整體形成。可通過注模或蝕刻來形成封裝體20 ;然而，本發明不限于此。也就是說，第一間隔壁22和第二間隔壁24可以由選自以下群組中的至少一個來形成，該群組包括:諸如聚鄰苯二甲酰胺(polyphthalamide, PPA)等樹脂材料、娃(Si)、招(Al)、氮化鋁(AlN)、AlOx、液晶聚合物、感光玻璃(PSG)、聚酰胺9T(p0lyamide9T，PA9T)、間同立構聚苯乙烯(syndiotactic polystyrene, SPS)、金屬材料、藍寶石(Al2O3)、氧化鈹(BeO)、陶瓷和印刷電路板(PCB)。基于發光器件10的使用或設計，第一間隔壁22和第二間隔壁24的上表面可以形成為多種形狀，例如三角形形狀、四邊形形狀、多邊形形狀和圓形形狀，但本發明不限于此。此外，第一間隔壁22和第二間隔壁24可形成其中設置有發光器件10的凹部S。該凹部s可以截面形成為杯形形狀或凹形容器形狀。限定凹部s的第一間隔壁22和第二間隔壁24的內側表面可以是向下傾斜的。此外，凹部s在平面上可以形成為多種形狀，例如三角形形狀、四邊形形狀、多邊形形狀和圓形形狀，但本發明不限于此。
第一引線框13和第二引線框14可以設置在封裝體20的下表面處。第一引線框13和第二引線框14可以由從以下群組中選取的至少一種金屬或者它們的合金來形成，該群組包括:鈦(Ti)、銅(Cu)、鎳(Ni)、金(Au)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、鉬(Pt)、錫(Sn)、銀(Ag)、磷(P)、鋁(Al)、銦(In)、鈀(Pd)、鈷(Co)、硅(Si)、鍺(Ge)、鉿(Hf)、釕(Ru)、和鐵(Fe)。此外，第一引線框13和第二引線框14可具有單層或多層結構，但本發明不限于此。第一間隔壁22和第二間隔壁24的內側表面可以形成在相對于第一引線框13和第二引線框14中的一個成預定的傾斜角度處。從發光器件10發射的光的反射角可根據第一間隔壁22和第二間隔壁24的內側表面的傾斜角度而變化，由此調整發射到外面的光的定向角(orientation angle)。當光的定向角減小時,從發光器件10向外發射的光的會聚度增大。另一方面，當光的定向角增大時，從發光器件10向外發射的光的會聚度減小。封裝體20的內側表面可具有多個傾斜角度，但本發明不限于此。第一引線框13和第二引線框14可以電連接至發光器件10并連接至外部電源(未示出)的陽極(正電極)和陰極(負電極)，以將電力供應至發光器件10。在該實施例中，發光器件10被安裝在第一引線框13上，且第二引線框14與第一引線框13間隔開。發光器件10通過芯片接合(die bonding)連接至第一引線框13，并利用布線(未示出)通過布線接合連接至第二引線框14。因此，電力經由第一引線框13和第二引線框14被供應至發光器件10。在這一點上，發光器件10可以用不同的極性接合至第一引線框13和第二引線框14。另外，發光器件10可以通過布線接合或芯片接合連接至第一引線框13和第二引線框14，但連接方法不限于此。在該實施例中，發光器件10被設置在第一引線框13上，但本發明不限于此。另外，發光器件10可以通過粘合部件(未示出)連接至第一引線框13。在這一點上，為了防止第一引線框13和第二引線框14之間發生短路，可以在第一引線框13和第二引線框14之間形成絕緣壩(insulating dam) 16。在該實施例中，絕緣壩16的上部可以形成為半圓形狀，但本發明不限于此。陰極標記17可以形成在封裝體20處。陰極標記17可以用于區分發光器件10的極性，即，區分第一引線框13和第二引線框14的極性，以防止當第一引線框13和第二引線框14電連接時發生混淆。發光器件10可以是發光二極管。例如，發光二極管可以是發射諸如紅光、綠光、藍光和白光的彩色發光二極管，或者發射紫外線(UV)的紫外線發光二極管，但本發明不限于此。此外，可以在第一引線框13上安裝多個發光器件10，并且可以在第一引線框13和第二引線框14上安裝至少一個發光器件10。然而，發光器件10的數量和安裝位置不限于此。封裝體20可包括填充凹部s的樹脂材料18。也就是說，樹脂材料18可以形成為雙重或三重模結構，但本發明不限于此。樹脂材料18還可形成為膜形狀，并且可包括熒光物質、光擴散材料和光散射材料中的至少一種。另外，還可使用不包括熒光物質、光擴散材料和光散射材料的透光材料而無需限制。
圖2是顯示在熱固化(thermal curing)之前和之后，圖1中所示的樹脂材料的化學結構的變化的示意圖。圖3是示出圖1中所示的樹脂材料的FT-1R信號的波形的曲線圖。參見圖2和圖3，樹脂材料18可以由硅材料形成。在該實施例中，包括Si的有機聚硅氧烷(polysi1xane)被描述為樹脂材料18。然而，還可以使用不包括Si或包括除了 Si之外的其它元素的任何聚硅氧烷，但本發明不限于此。在熱固化之前,樹脂材料18可包括:包括乙烯基(vinyl group) 32的主材30、包括多個硅烷基(silane group) 42的輔材40、以及增進乙烯基32和硅烷基42之間的鍵合(bonding)的催化劑50。在這一點上，催化劑50可包括增進乙烯基32和硅烷基42之間的鍵合的另一種材料，例如鉬(Pt)，但本發明不限于此。在這一點上，主材30可具有乙烯基32且可包括(CH3)2HSiO(CHCH2)作為重復單元，而輔材40可具有硅烷基42并且可包括(CH3)SiO(SiH)作為重復單元。此外，包含在輔材40中的硅烷基42的含量可以在乙烯基32的含量的0.7到0.9倍的范圍內。因此，在樹脂材料18的熱固化期間，當乙烯基32和硅烷基42彼此交聯時，可降低未反應的硅烷基42的含量。因此，可增加交聯的樹脂材料18的硬度。上述含量可包括質量比、摩爾比和重量比中的任一個。在熱固化之后，由于硅烷基42的含量小于乙烯基32的含量，因此所有的硅烷基42都可以鍵合至乙烯基32，或者會留下非常少量的未反應的硅烷基42。在這一點上，圖3示出了利用傅里葉變換紅外光譜法(Fouriertransforminfrared spectroscopy, FT-1R)獲得的紅外光譜,其是一種紅外吸收光譜。在下文中，該紅外光譜被稱為FT-1R信號。在這一點上,如圖3所不,FT-1R信號可以通過未與乙烯基32反應的娃燒基42相對于波數(cnT1)的光密度(吸光度(absorbance))來限定。FT-1R信號根據未反應的娃燒基42的伸縮振動和彎曲振動顯不出娃燒基42的第一吸收峰值和第二吸收峰值。伸縮振動是在硅烷基42的Si和H之間的距離增大和減小時發生的振動，而彎曲振動是在硅烷基42的Si和H之間的位置偏離其結合軸時發生的振動。根據如圖3所示的FT-1R信號，硅烷基42的光密度在第一波數范圍a中可處于0.0002到0.004 (任意單位)的范圍內，而硅烷基42的光密度在第二波數范圍b中可處于
0.005到0.01 (任意單位)的范圍內。因此，未反應的硅烷基42的光密度可處于0.0002到0.01 (任意單位)的范圍內，該范圍接近于O (任意單位)。在這一點上,如果未反應的娃燒基42的光密度大于0.01 (任意單位)，則娃燒42和外來材料(例如，來自電子部件或布線的PVC以及在外部設備中產生的鄰苯二甲酸酯)之間有很大可能會結合，導致在第一引線框13和第二引線框14的表面上的腐蝕加劇。在這一點上，第一波數范圍a可以在2100到2200CHT1的范圍內，而第二波數范圍b可以在870到930CHT1的范圍內。因此，當未反應的硅烷基42的光密度接近于O (任意單位)時，硅烷基42不會與外來材料結合，并且可增加樹脂材料18的固化程度。因此，抵御在發光器件10中產生的熱
量的可靠性可得以改善。圖6和圖7是示出根據一個實施例的顯示裝置的示意圖。圖4是示出根據一個實施例的包括發光器件封裝的照明裝置的透視圖。圖5是圖4中所示的照明裝置沿線A-A’的截面圖。在以下描述中，將基于照明裝置300的縱向方向Z、垂直于縱向方向Z的水平方向Y、以及垂直于縱向方向Z和水平方向Y這兩者的高度方向X更詳細的描述照明裝置300的形狀。也就是說，圖5是沿圖4的照明裝置300的Z-X平面，并在水平方向Y上看的截面圖。參見圖4和圖5，照明裝置300可包括:主體310、聯接至主體310的罩330、以及位于主體310兩端的端蓋350。發光器件模塊340被聯接至主體310的下表面。主體310可以由具有良好的導電性和散熱效果的金屬材料形成，以通過主體310的上表面向外消散從發光器件封裝344產生的熱量。在這一點上,發光器件模塊340可包括發光器件陣列(未不出)，該發光器件陣列包括發光器件封裝344和印刷電路板(PCB) 342。發射多種顏色的發光器件封裝344可以在PCB 342上安裝成多行以構成陣列。根據需要，發光器件封裝344可以相同的間距或以多個間距進行安裝，以便調整照明裝置300的亮度。金屬芯PCB(metal core PCB,MCPCB)或者由FR4材料形成的PCB可以被用作PCB342。罩330可具有圓形形狀以包圍主體310的下表面，但本發明不限于此。罩330保護發光器件模塊340免受外部的外來材料等的影響。罩330可包括光擴散顆粒，以實現防眩效果并使從發光器件封344產生的光均勻發射。此外，罩330的內表面和外表面的至少一個可設置有棱鏡圖案。此外，可以在罩330的內表面和外表面的至少一個上涂覆熒光物質。同時，從發光器件封裝344產生的光通過罩330向外發射，罩330應具有高透光率和足夠的耐熱性以承受從發光器件封裝344產生的熱量。因此，罩330可以由聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate, PET)、聚碳酸酯(polycarbonate, PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate, PMMA)等形成。端蓋350可以設置在主體310的兩端，并且可以用于密封供電單元(未示出)。供電引腳(power pin) 352分別形成于端蓋350處。因此，根據該實施例的照明裝置300無需額外的設備便可以直接連接到端子(現有的熒光燈可以從該端子上拆下)。圖6是示出根據第一實施例的包括發光器件封裝的液晶顯示器件的分解透視圖。圖6示出了側光型液晶顯示裝置400。該液晶顯示裝置400可包括液晶顯示面板410和為該液晶顯不面板410提供光的背光單兀470。液晶顯示面板410可利用由背光單元470供應的光來顯示圖像。液晶顯示面板410可包括有液晶置入其間且彼此相對的顏色過濾基板412和薄I旲晶體管基板414。顏色過濾基板412可實現通過液晶顯示面板410顯示的圖像的顏色。
薄膜晶體管基板414電連接至印刷電路板(PCB)418，多個電路元件經由驅動膜417安裝在該印刷電路板418上。薄膜晶體管基板414可響應于從PCB 418發送的驅動信號而將由PCB 418提供的驅動電壓施加到液晶。薄膜晶體管基板414可包括:像素電極和由諸如玻璃或塑料等透明材料形成的另一個基板上所形成的薄膜形式的薄膜晶體管。背光單兀470包括:發射光的發光器件模塊420 ;導光板430,將從發光器件模塊420發射的光轉變為平面光并將該平面光提供至液晶顯示面板410 ;多個膜450、464和466，提高由導光板430提供的光在亮度分布上的均勻性和垂直入射性能；以及反射板447 ；將從導光板430向后發射的光朝導光板430反射。發光器件模塊420可包括:多個發光器件封裝424和PCB 422，所述多個發光器件封裝424被安裝在該PCB 422上以形成陣列。在這一點上，發光器件封裝424可包括分別發射紅光、綠光和藍光且設置在PCB422的中心區域的第一到第三發光器件封裝(未示出)；以及發射白光且設置在該中心區域的左邊區域和右邊區域中的至少一個的第四發光器件封裝(未示出)。第四發光器件封裝可以設置在導光板430的一側，從而使從第四發光器件封裝照射的白光得以擴散。這是因為，從第四發光器件封裝發射的白光可降低在通過分別從第一到第三發光器件封裝發射的紅光、綠光和藍光的混合形成白光并分布和分散時所造成的色差。同時,背光單兀470可包括:擴散膜466,朝液晶顯不面板410擴散從導光板430發射的光；以及棱鏡膜450，聚集該擴散光，從而提高光的垂直入射。背光單元470還可包括保護膜464，以保護棱鏡膜450。圖7是示出根據第二實施例的包括發光器件封裝的液晶顯示器件的分解透視圖。這里，將不再贅述如上文參見圖6所述的相同的元件。圖7示出了直下型(direct-light type)液晶顯示裝置500。該液晶顯示裝置500可包括液晶顯示面板510以及為該液晶顯示面板510提供光的背光單元570。先前已經參照圖6描述了液晶顯示面板510，因此，將不再對其進行說明。背光單元570可包括:多個發光器件模塊523 ;反射板524 ;底盤530，其中安裝有發光器件模塊523和反射板524 ;擴散板540,設置在發光器件模塊523上方；以及多個光學膜 560。發光器件模塊523可包括:多個發光器件封裝522和PCB 521,其中所述多個發光器件封裝522被安裝在該PCB 521上以形成陣列。反射板524將從發光器件封裝522發射的光朝液晶顯示面板510反射，以提高光利用效率。同時，從發光器件模塊523發射的光向上入射到擴散板540,且光學膜560設置在該擴散板540上。光學膜560可包括:擴散膜566、棱鏡膜550和保護膜564。在這一點上，照明裝置300以及液晶顯示裝置400和500可以包括在照明系統中，并且包括發光器件封裝的用于發光的其它裝置也可以包括在該照明系統中。由上述內容可知，在根據一個實施例的發光器件封裝中，包含在樹脂材料中未與乙烯基(-CH = CH2)反應的硅烷基(S1-H)的光密度(吸光度)被調整在0.002到0.01 (任意單位)的范圍內，使得當發光器件發光時，在樹脂材料的收縮和膨脹期間，硅烷基和乙烯基之間的結合密度增加。因此，減少了未反應的硅烷基(S1-H)和外來材料之間的結合，并且降低了電連接至發光器件的引線框的表面的腐蝕，從而提高了可靠性。結合實施例描述的特定特征、結構、或特性均包括在本發明的至少一個實施例中，而不是必須包括在所有實施例中。此外，本發明的任何具體實施例的特定特征、結構、或特性可以任何適當的方式與一個或多個其它實施例進行組合，或者可以由與實施例相關的本領域普通技術人員加以改變。因此，應當理解的是，與這種組合或改變相關的內容均落入本發明的精神和范圍內。雖然已經參考本發明的多個示例性實施例描述了本發明，但是應當理解，本領域技術人員能夠設計出許多其他的將會落在本實施例的實質方案內的改型和實施例。更具體地，各種變型和改型可能是對實施例的具體構成部件進行的。此外，應當理解的是，與變型和更改相關的那些差異均落入由隨附的權利要求書所限定的本發明的精神和范圍之內。
權利要求
1.一種發光器件封裝，包括: 光源單元； 主體，包括電連接至所述光源單元的第一和第二引線框，且具有形成在所述第一和第二引線框上的凹部；以及 樹脂材料，設置在所述凹部中且包括具有乙烯基(-CH = CH2)的主材和具有多個硅烷基(S1-H)的輔材，其中所述乙烯基(-CH = CH2)和所述硅烷基(S1-H)彼此鍵合， 其中用于所述多個硅烷基(S1-H)中未與所述乙烯基(-CH = CH2)反應的硅烷基(S1-H)的傅里葉變換紅外光譜FT-1R信號的光密度(吸光度)在0.0002到0.01 (任意單位)的范圍內。
2.一種發光器件封裝，包括: 光源單元； 主體，包括電連接至所述光源單元的第一和第二引線框，且具有形成在所述第一和第二引線框上的凹部；以及 樹脂材料，設置在所述凹部中且包括具有乙烯基(-CH = CH2)的主材和具有多個硅烷基(S1-H)的輔材，其中所述乙烯基(-CH = CH2)和所述硅烷基(S1-H)彼此鍵合， 其中用于未與所述乙烯基反應的硅烷基(S1-H)的傅里葉變換紅外光譜FT-1R信號的光密度(吸光度)在第一波數范圍中處于0.0002到0.004 (任意單位)的范圍內，并且所述光密度在不同于所述第一波數范圍的第二波數范圍中處于0.005到0.01 (任意單位)的范圍內。
3.根據權利要求1或2所述的發光器件封裝，其中包含的所述多個硅烷基在數量上為所述乙烯基的數量的0.7到0.9倍。
4.根據權利要求1或2所述的發光器件封裝，其中所述樹脂材料包括增進所述乙烯基和所述硅烷基之間的結合的催化劑。
5.根據權利要求2所述的發光器件封裝，其中所述第一波數范圍在2100到2200cm-1的范圍內。
6.根據權利要求2所述的發光器件封裝，其中所述第二波數范圍在870到930cm—1的范圍內。
7.根據權利要求2所述的發光器件封裝，其中在所述第一波數范圍內所述未反應的硅烷基的光密度根據所述未反應的硅烷基S1-H的伸縮振動來匹配峰值。
8.根據權利要求2所述的發光器件封裝，其中在所述第二波數范圍內所述未反應的硅烷基的光密度根據所述未反應的硅烷基S1-H的彎曲振動來匹配峰值。
9.根據權利要求1或2所述的發光器件封裝，其中所述樹脂材料還包括熒光物質。
10.根據權利要求1或2所述的發光器件封裝，其中所述樹脂材料包括光擴散材料或光散射材料。
11.根據權利要求1或2所述的發光器件封裝，其中所述樹脂材料包括透光材料。
12.根據權利要求1或2所述的發光器件封裝，其中所述光源單元包括發光器件。
13.根據權利要求1或2所述的發光器件封裝，其中所述樹脂材料形成為具有多層結構。
14.根據權利要求1或2所述的發光器件封裝，其中所述樹脂材料包括有機聚硅氧烷。
15.根據權利要求1或2所述的發光器件封裝，其中所述樹脂材料包括聚硅氧烷。
16.根據權利要求4所述的發光器件封裝，其中所述催化劑為鉬(Pt)。
17.根據權利要求1所述的發光器件封裝，其中所述未反應的硅烷基的光密度在所述FT-1R信號的第一和第二波數范圍之間彼此不同。
18.—種顯示裝置 ，其使用根據權利要求1或2所述的發光器件封裝。
全文摘要
本發明公開了一種發光器件封裝。該發光器件封裝包括發光器件；主體，包括電連接至所述發光器件的第一和第二引線框，且具有形成在所述第一和第二引線框上的凹部；以及樹脂材料，填充所述凹部且包括具有乙烯基(-CH＝CH2)的主材和具有多個硅烷基(Si-H)的輔材。在所述樹脂材料中，所述乙烯基和所述硅烷基通過固化彼此交聯。根據FT-IR信號，未與所述乙烯基(-CH＝CH2)反應的硅烷基(Si-H)的光密度(吸光度)在0.0002到0.0l(任意單位)的范圍內。
文檔編號H01L33/50GK103208580SQ20131001033
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月11日 優先權日2012年1月13日
發明者權知娜 申請人:Lg伊諾特有限公司