(57)【要約】【課題】ＬＥＤパッケージ構造の輝度を向上させる。【解決手段】ＬＥＤパッケージ構造は、キャリア基板と、反射器と、ＬＥＤチップとを備える。反射器は、キャリア基板の上に配置され、基部、フッ化マグネシウム層、及び二酸化セリウム層を含む。基部は、キャリア基板の一部を露出させるための開口を有する。フッ化マグネシウム層は開口の内壁の上に配置され、二酸化セリウム層はフッ化マグネシウム層の上に配置されている。ＬＥＤチップは開口内に配置され、キャリア基板の上に位置する。【選択図】図２
2010171430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア基板と、
前記キャリア基板の上に配置され、該キャリア基板の一部を露出させるための開口を有する基部、前記開口の内壁の上に配置されたフッ化マグネシウム層、及び該フッ化マグネシウム層の上に配置された二酸化セリウム層を備えている反射器と、
前記開口内に配置され、前記キャリア基板の上に位置する発光ダイオードチップと、
を備える発光ダイオードパッケージ構造。
【請求項２】
前記開口は、前記キャリア基板の上に位置する第１端部と、キャリア基板から遠く離れた箇所に位置する第２端部とを有し、前記第２端部の直径は前記第１端部の直径より大きい、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ構造。
【請求項３】
前記開口の内壁は傾斜面である、請求項２に記載の発光ダイオードパッケージ構造。
【請求項４】
前記フッ化マグネシウム層は、前記基部の前記開口に隣接する部分の上にも配置されている、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ構造。
【請求項５】
前記開口内に配置され、前記発光ダイオードチップを覆う透明材料層を更に備える、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ構造。
【請求項６】
前記透明材料層と前記二酸化セリウム層とはお互いに独立している、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ構造。
【請求項７】
キャリア基板、及び該キャリア基板の上に配置される少なくとも１つの発光ダイオードを準備するステップと、
開口を有する基部を準備するステップと、
前記開口の内壁の上にフッ化マグネシウム層を形成するステップと、
前記フッ化マグネシウム層の上に二酸化セリウム層を形成するステップと、
前記基部を前記キャリア基板の上に配置し、前記発光ダイオードチップを前記開口内に位置させるステップと、
を含む、発光ダイオードパッケージ構造の製造方法。
【請求項８】
前記フッ化マグネシウム層及び前記二酸化セリウム層を形成するステップは、蒸発プロセスを含む、請求項７に記載の発光ダイオードパッケージ構造の製造方法。
【請求項９】
前記フッ化マグネシウム層の蒸発プロセスを実行する間、アルゴンガスを注入するステップを更に含む、請求項８に記載の発光ダイオードパッケージ構造の製造方法
【請求項１０】
前記発光ダイオードチップを覆う透明材料層を形成するためにフィルムプレスプロセスを実行するステップを更に含む、請求項７に記載の発光ダイオードパッケージ構造の製造方法。
【請求項１１】
前記発光ダイオードチップを前記キャリア基板に電気的に接続するためにワイヤボンディングプロセスを実行するステップを更に含む、請求項７に記載の発光ダイオードパッケージ構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に発光ダイオード（ＬＥＤ）のパッケージ構造及びその製造方法に関し、より詳細には、高い輝度を有するＬＥＤパッケージ構造及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤの輝度の増加により、いくつかの分野において、ＬＥＤは蛍光灯及び白熱電球に徐々に取って代わり、例えば応答速度の速いスキャナ光源、ＬＣＤ用のバックライト光源又はフロント光源、自動車の計器パネル用の照明手段、交通信号灯、及び通常の照明装置に適用される、非常に有効な光源となっている。
【０００３】
図１は、従来のＬＥＤパッケージ構造の断面図である。図１を参照するに、従来のＬＥＤパッケージ構造１００は、ＬＥＤチップ１１０と、キャリア基板１２０と、２つの金属線１３２及び１３４と、カプセル材料１４０とを含む。ＬＥＤチップ１１０はキャリア基板１２０の上に配置され、２つの金属線１３２及び１３４はＬＥＤチップ１１０とキャリア基板１２０との間にそれぞれ電気的に接続される。カプセル材１４０はキャリア基板１２０の上に配置され、２つの金属線１３２及び１３４を封入する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、より明るい輝度を有するＬＥＤパッケージ構造を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明はまた、ＬＥＤパッケージ構造の輝度を効率良く増加させることができるＬＥＤパッケージ構造の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、キャリア基板と、反射器と、ＬＥＤチップとを備えるＬＥＤパッケージ構造を提供する。反射器は、前記キャリア基板の上に配置され、基部、フッ化マグネシウム層、及び二酸化セリウム層を有する。前記基部は、前記キャリア基板の一部を露出させるための開口を有する。前記フッ化マグネシウム層は前記開口の内壁の上に配置され、前記二酸化セリウム層は前記フッ化マグネシウム層の上に配置される。前記ＬＥＤチップは、前記開口内に配置され、前記キャリア基板の上に位置する。
【０００７】
本発明の実施態様では、前記開口は前記キャリア基板の上に位置する第１端部と、キャリア基板から遠く離れた箇所に位置する第２端部とを有し、前記第２端部の直径は前記第１端部の直径より大きい。
【０００８】
本発明の実施態様では、前記開口の内壁は傾斜面である。
【０００９】
本発明の実施態様では、前記フッ化マグネシウム層は、前記基部の前記開口に隣接する部分の上にも配置されている。
【００１０】
本発明の実施態様では、ＬＥＤパッケージ構造は、前記開口内に配置され、前記ＬＥＤチップを覆う透明材料層を更に備える。
【００１１】
本発明の実施態様では、前記透明材料層と前記二酸化セリウム層とはお互いに独立している。
【００１２】
本発明はまた、以下に示すような、ＬＥＤパッケージ構造の製造方法を提供する。まず、キャリア基板、及び該キャリア基板の上に配置される少なくとも１つのＬＥＤチップを準備する。次に、開口を有する基部を準備する。それから、前記開口の内壁の上にフッ化マグネシウム層を形成する。その後、前記フッ化マグネシウム層の上に二酸化セリウム層を形成する。更に、前記基部を前記キャリア基板の上に配置してＬＥＤチップを前記開口内に位置させる。
【００１３】
本発明の実施形態において、前記フッ化マグネシウム層及び前記二酸化セリウム層を形成する方法は、蒸発プロセスを含む。
【００１４】
本発明の実施形態において、ＬＥＤパッケージ構造の製造方法は、前記蒸発プロセスを実行する間、アルゴンガスを注入するステップを更に含む。
【００１５】
本発明の実施形態において、ＬＥＤパッケージ構造の製造方法は、前記ＬＥＤチップを覆う透明材料層を形成するためにフィルムプレスプロセス（film-pressing process）を実行するステップを更に含む。
【００１６】
本発明の実施形態において、ＬＥＤパッケージ構造の製造方法は、前記ＬＥＤチップを前記キャリア基板に電気的に接続するためにワイヤボンディングプロセスを実行するステップを更に含む。
【発明の効果】
【００１７】
上記記載によれば、本発明では、フッ化マグネシウム層及び二酸化セリウム層を反射器の上に形成し、二酸化セリウムとフッ化マグネシウムの屈折率の差を利用して、反射器の反射率を増加させ、ＬＥＤパッケージ構造の輝度を増大させる。
【００１８】
添付の図面は、本発明を更に理解させるためのものであって、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成するものである。図面は、本発明の実施形態を例示し、明細書と共に、本発明の原理を説明するのに役立つものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来のＬＥＤパッケージ構造の断面図である。
【図２】本発明の実施形態によるＬＥＤパッケージ構造の断面図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の実施形態によるＬＥＤパッケージ構造の製造プロセスを示す２つの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
添付の図面に例示した本発明の好適な実施形態につき説明するに、図面及び明細書中で、同じか又は同様な部分には、できるだけ同じ参照番号を用いている。
【００２１】
図２は、本発明の実施形態によるＬＥＤパッケージ構造の断面図である。図２を参照するに、この実施形態のＬＥＤパッケージ構造２００は、キャリア基板２１０と、反射器２２０と、ＬＥＤチップ２３０とを含む。
【００２２】
反射器２２０はキャリア基板２１０の上に配置され、キャリア基板２１０は、例えば、回路基板とする。反射器２２０は、基部２２２と、フッ化マグネシウム層２２４と、二酸化セリウム層２２６とを含む。基部２２２は開口ＯＰを有し、開口ＯＰはキャリア基板２１０の一部を露出させる。本実施形態において、基部２２２は基層２２２ａと、反射層２２２ｂとを含み、反射層２２２ｂは基層２２２ａを覆い、反射層２２２ｂの材料は、例えば、銀とする。
【００２３】
本実施形態において、開口ＯＰは、例えば、丸い開口とする。開口ＯＰは、第１端部Ｅ１と、第２端部Ｅ２とを有する。第１端部Ｅ１はキャリア基板の上に位置し、第２端部Ｅ２はキャリア基板２１０から遠く離れた箇所に位置し、第２端部Ｅ２の直径Ｄ２は第１端部Ｅ１の直径Ｄ１よりも大きくする。開口ＯＰの内壁Ｗは、例えば、傾斜面とする。
【００２４】
フッ化マグネシウム層２２４は、開口ＯＰの内壁Ｗの上に配置される。二酸化セリウム層２２６は、フッ化マグネシウム層２２４の上に配置される。本実施形態において、フッ化マグネシウム層２２４を、基部２２２の開口ＯＰに隣接する部分の上にも配置することができる。したがって、二酸化セリウム層２２６を、フッ化マグネシウム層２２４の上に配置するが、基部２２２の開口ＯＰに隣接する部分の上には位置させない。
【００２５】
フッ化マグネシウムは二酸化セリウムよりも屈折率が小さいので、本実施形態は、反射器の反射率を増大させるために、二酸化セリウムとフッ化マグネシウムとの屈折率の差を違いを利用して、ＬＥＤパッケージ構造２００の輝度を増やすことに留意されたい。加えて、二酸化セリウム層２２６は、フッ化マグネシウム層２２４を保護することができる。
【００２６】
ＬＥＤチップ２３０は開口ＯＰ内に配置し、キャリア基板２１０の上に位置付けて、ＬＥＤチップ２３０を２つの金属線２４２及び２４４を介してキャリア基板２１０に電気的に接続する。他の実施形態では、ＬＥＤチップ２３０を、複数のハンダボールを介してキャリア基板２１０に電気的に接続することもできる。
【００２７】
ＬＥＤチップ２３０と、金属線２４２及び２４４とを覆って保護するために、開口ＯＰ内に透明材料層２５０を配置する。透明材料層２５０及び二酸化セリウム層２２６は、例えばお互いに独立したものとし、ここでは透明材料層２５０が二酸化セリウム層２２６を覆わないようにする。
【００２８】
本発明はまた、以下に示すような、ＬＥＤパッケージ構造２００の製造方法を提供する。
【００２９】
図３Ａ及び３Ｂは、本発明の実施形態によるＬＥＤパッケージ構造の製造方法を示す２つの断面図である。
【００３０】
まず、図３Ａを参照するに、キャリア基板２１０、及びこのキャリア基板２１０の上に配置されるＬＥＤチップ２３０を準備する。次に、ワイヤボンディングプロセスを実行して、ＬＥＤチップ２３０を、２つの金属線２４２及び２４４を介してキャリア基板２１０に電気的に接続する。それから、ＬＥＤチップ２３０と、金属線２４２及び２４４とを覆う透明材料層２５０を形成するために、フィルムプレスプロセスを実行する。
【００３１】
その後、図３Ｂを参照するに、開口ＯＰを有する基部２２２を準備する。更に、開口ＯＰの内壁Ｗの上にフッ化マグネシウム層２２４を形成する。更に、フッ化マグネシウム層２２４の上に二酸化セリウム層２２６を形成する。本実施形態において、フッ化マグネシウム層２２４及び二酸化セリウム層２２６を形成する方法は蒸発プロセスを含み、アルゴンガスを用いて、基部２２２の表面を洗浄するために、フッ化マグネシウム層の蒸発プロセスを実行している間、アルゴンガスを注入する。このアルゴンガスの注入は、フッ化マグネシウムと基部２２２との間の接合力を増加すると共に、フッ化マグネシウムを衝突させるためにアルゴンガスを用いることで基部２２２の上へのフッ化マグネシウムの衝突力（striking force）を強化するのに寄与する。
【００３２】
更に、図２を参照するに、基部２２２を、キャリア基板２１０の上に、例えば粘着法で配置し、チップ２３０は、チップ２３０を露出させる開口ＯＰ内に配置する。
【００３３】
要約するに、本発明において、フッ化マグネシウム層及び二酸化セリウム層を反射器の上に形成し、ＬＥＤパッケージ構造の輝度を増やすために、二酸化セリウムとフッ化マグネシウムとの屈折率の差を利用して反射器の反射率を増やす。また、反射器を形成する間に、フッ化マグネシウム層及び二酸化セリウム層を同時に形成するので、本発明はＬＥＤパッケージ構造の現在の製造方法と互換性を有する。
【００３４】
当業者にとって、本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、本発明の構造にさまざまな修正や変更がなされ得ることは明らかである。このことに鑑みて、本発明は、以下の請求項及びそれらの均等物の範囲内で本発明の修正や変更を包含することを意図している。
【符号の説明】
【００３５】
１００，２００  ＬＥＤパッケージ構造
１１０，２３０  ＬＥＤチップ
１２０，２１０  キャリア基板
１３２，１３４，２４２，２４４  金属線
１４０  カプセル材料
２２０  反射器
２２２  基部
２２２ａ  基層
２２２ｂ  反射層
２２４  フッ化マグネシウム層
２２６  二酸化セリウム層
Ｄ１，Ｄ２  直径
Ｅ１  第１端部
Ｅ２  第２端部
ＯＰ  開口
Ｗ  内壁
【図１】
2010171430.tif 000003
【図２】
2010171430.tif 000004
【図３】
2010171430.tif 000005
【外国語明細書】
2010171430000001.pdf