專利名稱：發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光裝置(COB模塊)，特別是涉及使用新開發(fā)的封裝體的發(fā)光裝置 (COB模塊)。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED =Light Emitting Diode)，以顯示裝置(參見專利文獻(xiàn)1)和發(fā) 光裝置(參見專利文獻(xiàn)幻為其代表，被作為照明器具、顯示器、液晶顯示器的背光源等而廣 泛應(yīng)用。要從二極管中獲取光，必須有二極管元件和向二極管通電的導(dǎo)線，不過，還需要用 到不讓所發(fā)出的光產(chǎn)生浪費(fèi)的反射材料以及減少光衰減的透光材料，還有讓光投向所希望 的方向的聚光體(透鏡等)和調(diào)節(jié)取出的光的色彩的熒光材料。此外，對于電光轉(zhuǎn)換時所 產(chǎn)生的熱量進(jìn)行傳導(dǎo)和放熱的措施也是必不可少的。專利文獻(xiàn)2，按照圖3對LED發(fā)光裝置的一個例子，作了如下描述“發(fā)光裝置(COB 模塊)21具有封裝基板例如裝置基板22、裝載于該裝置基板22上的多個、最好是大量的作 為半導(dǎo)體發(fā)光元件的元件基板23上的藍(lán)光LED芯片24、電路圖案25、含熒光體的樹脂層 26、反射層27、粘結(jié)層觀、光擴(kuò)散部件四以及反射器30。含熒光體的樹脂層沈同時也起密 封部件的作用?！边M(jìn)一步描述為“裝置基板22由金屬或絕緣材料(例如合成樹脂)的平板制成，為 得到發(fā)光裝置21所需的發(fā)光面積，基板的形狀要有規(guī)定的形狀，例如長方形。若裝置基板 1為合成樹脂制的話，可以使用例如摻入玻璃粉的環(huán)氧樹脂等來形成?！薄盁晒怏w層是保持熒光體的層，該層可通過將上述的一種或兩種以上的熒光體混 合·分散于例如硅樹脂、環(huán)氧樹脂之類的透明樹脂中成層而制成。熒光體層雖然可以用直 接覆蓋于發(fā)光元件的外側(cè)來形成，但也可以先直接覆蓋發(fā)光元件形成透明樹脂層，然后在 其上面設(shè)置含上述熒光體的層。此外，還可以先將含熒光體的樹脂加工成薄片狀，再將加熱 硬化的熒光薄片配置在通過直接覆蓋發(fā)光元件而形成的透明樹脂層之上?！盠ED基板以及具有透鏡作用的保護(hù)部件，作為絕緣材料，通常主要是使用環(huán)氧樹脂 (浸透了環(huán)氧樹脂的玻璃無紡布)。不過，最近隨著藍(lán)光LED的崛起，主流正開始向硅樹脂 轉(zhuǎn)移。其理由是因為硅樹脂與環(huán)氧樹脂相比，在短波帶域內(nèi)的光透過率格外優(yōu)越。LED的用途不僅僅局限于圖像顯示上，在大功率的照明領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。不過， 一應(yīng)用到大功率產(chǎn)品上，以往所使用的封裝出現(xiàn)故障就開始變得突出起來。以往的封裝，通常是往可塑性樹脂(主要是聚鄰苯二甲酰胺樹脂(A))中插入電路 圖案的金屬薄層(薄板)。由于電路圖案中使用了銅，考慮到反射率的關(guān)系，一般要實施鍍 銀。但一應(yīng)用于大功率產(chǎn)品，該鍍銀層的硫化問題便會變得突出起來了。鍍銀層的硫化是與從外部來的硫磺發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果。其原因被認(rèn)為是從封裝中的 電路圖案和環(huán)繞電路圖案的絕緣樹脂(通常使用A)之間的縫隙侵入了硫磺而引起的。電路圖案與絕緣樹脂之間，如果使用粘結(jié)劑會阻礙熱傳導(dǎo)，所以它們僅僅是貼合在一起，由此難免會有縫隙。不過這個縫隙會在埋入到密封材料的階段被封住。當(dāng)密封材 料為環(huán)氧樹脂時，硫磺的侵入會得到控制，但密封材料改為硅樹脂后，經(jīng)硅樹脂而產(chǎn)生的硫 磺的滲透便成了導(dǎo)致硫化的主要原因。此外，伴隨著大功率化隨之而來的LED的發(fā)熱問題也成了一個重要的課題。在LED 中，輸入能源的9成是作為熱能被消耗掉的。以往，關(guān)于所使用的樹脂的耐熱性，由于在嵌 入LED時采用回流焊處理，所以要求對回流焊溫度左右)具有耐熱性。此時，只要能 夠在回流焊處理的短時間內(nèi)承受住，即使多少發(fā)生一點軟化也算是滿足了要求。但是對于 使用中的LED的發(fā)熱，由于長時間持續(xù)，所以就必須考慮由于所使用樹脂的變黃，以及軟化 而造成的隨時間變形的危險性，從而開始意識到了加強(qiáng)熱傳導(dǎo)和放熱措施的必要性。專利文獻(xiàn)1 特開平10-242523號公報專利文獻(xiàn)2 特開2009-111273號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述課題，開發(fā)具有充分的耐熱性和傳熱性的LED封裝，由 此提供一種發(fā)光二極管顯示板裝置。本發(fā)明的發(fā)光裝置(COB模塊)的特征是，將包容電路圖案并形成一體的(電路) 基體和(電路)罩殼合在一起，形成封裝體，收容LED芯片于所述封裝體的凹部，這些被配 置在元件基板上。上述(電路)基體和上述(電路)罩殼優(yōu)選由PEEK(聚醚醚酮)構(gòu)成。另外，可 以附加反射器及密封體。根據(jù)本發(fā)明，通過使用保持配線圖案(電路圖案)的圖案層PEEK(聚醚醚酮)，可 以實現(xiàn)高耐熱性，特別是耐變色性。另外，因為夾持電路圖案覆蓋其兩側(cè)的圖案層和罩殼件 均以為PEEK，并且由于PEEK與金屬具有親和性，故電路圖案與PEEK之間不會產(chǎn)生縫隙，從 而避免了硫磺由此滲透而造成的鍍銀層的黑化現(xiàn)象。此外，由于圖案層和罩殼件使用同一 種材料，所以在它們之間沒有粘結(jié)層的介入，而通過直接相互融接而形成為一體，從而能夠 減小厚度，通過傳熱·放熱而發(fā)揮其效能。此外，由于使用表面鏡面化的“鋁金屬基板”，LED元件與“鋁金屬基板”鄰接配置， 因而能夠有效地同時發(fā)揮將LED發(fā)出的光往上反射，而將LED發(fā)出的熱往下傳導(dǎo)·放熱的 功能。


下面，參照附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明。圖1是本發(fā)明的發(fā)光裝置(COB模塊)的結(jié)構(gòu)說明圖。圖2是本發(fā)明的發(fā)光裝置(COB模塊)的結(jié)構(gòu)的部分放大說明圖。圖3是現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)光裝置(COB模塊)的結(jié)構(gòu)說明圖。
具體實施例方式本發(fā)明中的發(fā)光裝置(COB模塊)由裝置基板2、發(fā)光體即元件基板3上的LED芯 片4、導(dǎo)電路即電路圖案5、保持電路圖案5的(電路)基體6以及電路圖案5的(電路)罩殼7組成。LED芯片4與電路圖案5之間用導(dǎo)線8連接。如本發(fā)明的單元發(fā)光裝置放大2所示，其基本構(gòu)成是設(shè)置有(電路)罩殼7 以及在其上的反射器9，并設(shè)置有包容LED芯片4、電路圖案5以及導(dǎo)線8的密封體10。作為裝置基板2，為了使其發(fā)揮將發(fā)光體發(fā)出的光往上反射的功能，同時又發(fā)揮將 發(fā)光體發(fā)出的熱有效地進(jìn)行傳導(dǎo)的功能，優(yōu)選使用至少其發(fā)光體側(cè)經(jīng)過鏡面加工的鋁板。作為電路圖案5，按照慣例，為了得到導(dǎo)電性能，使用銅合金，表面鍍銀。電路圖案 5作為與(電路)基體的疊置薄層，例如可以用蝕刻法等形成所希望的圖案。也可以用蒸鍍 法等形成圖案。對于(電路)基體6，以往主要著眼于耐熱性和強(qiáng)度，所以幾乎都使用環(huán)氧樹脂類， 不過，在本發(fā)明中重視與金屬材料的結(jié)合性，使用同時既具有耐熱性、也具有與密封件的融 合性的PEEK(聚醚醚酮)。(電路)罩殼也是出于同樣的理由使用PEEK。由于(電路)基 體6和(電路)罩殼7使用同一種材料，因此還能夠同時實現(xiàn)在它們之間沒有粘結(jié)層的介 入而直接通過熱融接來相互結(jié)合成為一體的優(yōu)點。包容電路圖案5并形成為一體的(電路)基體6和(電路)罩殼7合在一起也稱 為封裝體。封裝體上設(shè)有收容元件基板3上的LED芯片4的凹部11。反射器9是讓發(fā)光體所發(fā)出的光投向所希望的方向的部件，如圖所示，其設(shè)置方 向并不限于與裝置基板保持垂直，可以傾斜適當(dāng)?shù)慕嵌取A斜面既可以是平面組合，也可以 是球面·旋轉(zhuǎn)拋物面等的凹面或凸面的適宜的面。反射器9可以使用通常物。密封體10包容LED芯片4、電路圖案5、導(dǎo)線8，是用來保護(hù)它們不受外界干擾的部 件，不過，由于分散配合了熒光劑，所以也起著將發(fā)光體發(fā)出的光調(diào)節(jié)成所希望的色彩的作 用。同時，對于光的指向還起著透鏡的作用。作為密封體10，只要是透光良好之物，并沒有特別限定。不過從藍(lán)光的透過性考 慮，優(yōu)選使用硅氧烷類樹脂。在本發(fā)明中，封裝LED芯片4被插入凹部，并介于元件基板3被配置在裝置基板2 之上。所以，在封裝LED芯片4內(nèi)產(chǎn)生的熱量被傳熱性能良好的鋁制成的裝置基板2迅速 傳導(dǎo)并放熱。在以上說明中，特別是在圖1中，設(shè)想了使用多個相同種類的LED芯片的照明器 具。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于此，也可以把紅和銅綠色作為一組，配置成一列或者三角形的形 狀作為顯示裝置。在上面的說明中，本發(fā)明能夠提供一種既沒有鍍銀層的黑化現(xiàn)象，密封件等使用 的樹脂材料也極少發(fā)生黃變并且壽命長的發(fā)光裝置(COB模塊)，因此，可以說本發(fā)明在對 LED應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)上有值得矚目的地方。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，其特征在于將包容電路圖案并形成一體的電路基體和電路罩殼合 在一起，形成封裝體，收容LED芯片于所述封裝體的凹部，這些被配置在元件基板上。
2.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于所述電路基體和所述電路罩殼由聚 醚醚酮組成。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置，其特征在于附加了反射器以及密封體。
全文摘要
一種具有足夠的耐熱性和熱傳導(dǎo)性的LED用封裝以及一種發(fā)光二極管顯示板裝置。本發(fā)明的特征在于將包容電路圖案并形成一體的(電路)基體和(電路)罩殼合在一起，形成封裝體，收容LED芯片于所述封裝體的凹部，這些被配置在元件基板上。所述(電路)基體和所述(電路)罩殼優(yōu)選由PEEK(聚醚醚酮)組成。并且，可以附加反射器及密封體。
文檔編號H01L33/64GK102074557SQ20101051160
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者川上真吾, 津野田宏重 申請人:信越亞斯特科株式會社