(57)【要約】【課題】発光ダイオードのパッケージング構造を提供する。【解決手段】発光ダイオードのパッケージング構造であって、基板と、基板に固定される少なくとも１つの発光ダイオードチップと、発光ダイオードチップの周囲を取り囲む反射材と、発光ダイオードチップに設けられ、反射材との間に、発光ダイオードのパッケージング構造の両側を連通する溝がある蛍光転換材層と、を備え、上記溝は、蛍光転換材層と反射材との間の熱膨張率の差異の緩衝空間として、両者が互いに押してパッケージング構造を損壊しないようにする発光ダイオードのパッケージング構造。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードのパッケージング構造であって、
基板と、
前記基板に固定される少なくとも１つの発光ダイオードチップと、
前記発光ダイオードチップの周囲を取り囲む反射材と、
前記発光ダイオードチップに設けられ、前記反射材との間に、前記発光ダイオードのパッケージング構造の両側を連通する溝がある蛍光転換材層と、
を備えることを特徴とする発光ダイオードのパッケージング構造。
【請求項２】
前記反射材と前記蛍光転換材層との熱膨張率は、異なることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードのパッケージング構造。
【請求項３】
前記溝の幅は、０.０５ｍｍ〜０.５ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光ダイオードのパッケージング構造。
【請求項４】
前記溝は、前記蛍光転換材層の各々の辺と前記反射材との間に位置することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の発光ダイオードのパッケージング構造。
【請求項５】
隣接する何れの２つの前記溝は、前記蛍光転換材層の隅で交差することを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオードのパッケージング構造。
【請求項６】
対向する何れの２つの前記溝が互いに平行であることを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオードのパッケージング構造。
【請求項７】
前記少なくとも１つの発光ダイオードチップは、フリップチップによって前記基板に電気的接続されることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の発光ダイオードのパッケージング構造。
【請求項８】
前記少なくとも１つの発光ダイオードチップは、ワイヤボンディングによって前記基板に電気的接続されることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の発光ダイオードのパッケージング構造。
【請求項９】
前記ワイヤボンディングするためのリード線は、一部が前記反射材内に埋設されることを特徴とする請求項８に記載の発光ダイオードのパッケージング構造。
【請求項１０】
前記蛍光転換材層の上面と前記反射材の上面とは、互いに面一であることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の発光ダイオードのパッケージング構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードのパッケージング構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の発光ダイオードのヘッドライトのパッケージング構造が知られており、一部の製品は、単位面積の発光強度が高すぎるため、光電変換材料として、無機焼結技術を採用することが多い。蛍光粉材をセラミックの蛍光シートに作って、蛍光層のシリコン材料の熱分解の問題を解決する。
【０００３】
しかしながら、セラミックの蛍光シートは、熱分解の問題を解決したが、他の副作用もある。蛍光粉材とそれに接触する反射材料との膨脹係数の差異が大きすぎると、長時間に点灯され又は温度差が大きすぎる状態で、周りの反射材料が膨脹の原因で蛍光粉材を更に押し、蛍光粉材が破損して剥落する現象があり、更に、ライトモジュールに厳しいハロー現象が出る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、先行技術の問題を解決するために、新規な発光ダイオードのパッケージング構造を提出する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施例において、発光ダイオードのパッケージング構造であって、基板と、基板に固定される少なくとも１つの発光ダイオードチップと、発光ダイオードチップの周囲を取り囲む反射材と、発光ダイオードチップに設けられ、反射材との間に、発光ダイオードのパッケージング構造の両側を連通する溝がある蛍光転換材層と、を備える発光ダイオードのパッケージング構造である。
【０００６】
本発明の一実施例において、反射材と蛍光転換材層との熱膨張率は、異なる。
【０００７】
本発明の一実施例において、溝の幅は、０.０５ｍｍ〜０.５ｍｍである。
【０００８】
本発明の一実施例において、溝は、蛍光転換材層の各々の辺と反射材の間に位置する。
【０００９】
本発明の一実施例において、隣接する何れの２つの溝は、前記蛍光転換材層の隅で交差する。
【００１０】
本発明の一実施例において、対向する何れの２つの溝が互いに平行である。
【００１１】
本発明の一実施例において、発光ダイオードチップは、フリップチップによって基板に電気的接続される。
【００１２】
本発明の一実施例において、発光ダイオードチップは、ワイヤボンディングによって基板に電気的接続される。
【００１３】
本発明の一実施例において、前記ワイヤボンディングするためのリード線は、一部が前記反射材内に埋設される。
【００１４】
本発明の一実施例において、蛍光転換材層の上面と反射材の上面とは、互いに面一である。
【発明の効果】
【００１５】
以上をまとめると、本発明の発光ダイオードのパッケージング構造は、蛍光転換材層と反射材との間の熱膨張率の差異の緩衝空間として、蛍光転換材層と反射材との間の溝を利用し、両者が互いに押してパッケージング構造を損壊しないようにする。発光効能と耐候性の向上効果を兼ね備えるために、溝の厚さは、出光光形に影響を与えずに、必要に応じて制御してよい。
【００１６】
以下、実施形態によって上記の説明を詳しく述べて、本発明の技術案を更に解釈する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
下記の添付図面についての説明は、本発明の上記及び他の目的、特徴、メリット及び実施例をより分かりやすくするためのものである。
【図１】本発明の一実施例による発光ダイオードのパッケージング構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の別の実施例による発光ダイオードのパッケージング構造を示す斜視図である。
【図３】図１の発光ダイオードのパッケージング構造を示す断面図である。
【図４】図２の発光ダイオードのパッケージング構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の記述をより詳しくまた完璧にするために、追加の添付図面及び下記の様々な実施例を参照されたい。添付図面における同じ番号は同じ又は類似な素子を表す。一方、本発明を必要以上に制限しないように、周知の素子と工程については、実施例において記述しない。
【００１９】
図１を同時に参照されたい。図１は、本発明の一実施例による発光ダイオードのパッケージング構造を示す斜視図である。発光ダイオードのパッケージング構造１００ａは、基板１０１、少なくとも１つの発光ダイオードチップ１０３（図３参照）、反射材１０２及び蛍光転換材層１０４を含む。反射材１０２は、発光ダイオードチップ１０３と蛍光転換材層１０４の周囲を取り囲む。蛍光転換材層１０４は、発光ダイオードチップ１０３に設けられ、且つ蛍光転換材層１０４と反射材１０２との間に、発光ダイオードのパッケージング構造１００ａの両側を連通する溝が形成される。
【００２０】
本実施例において、溝（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ）は、蛍光転換材層１０４の各々の辺と反射材１０２との間に位置する。
【００２１】
本実施例において、隣接する何れの２つの溝が蛍光転換材層の隅で交差し、例えば、溝１０６ｂと溝１０６ｃは蛍光転換材層１０４の隅１０４ｅで交差する。
【００２２】
本実施例において、対向する何れの２つの溝が互いに平行であり、例えば溝１０６ａと溝１０６ｂが互いに平行であり、溝１０６ｃと溝１０６ｄが互いに平行である。
【００２３】
上記蛍光転換材層１０４と反射材１０２との間の溝は、蛍光転換材層１０４と反射材１０２との間の熱膨張率の大きすぎる差異によるネガティブ状況を解決し、発光効能と耐候性を向上させるために設計される。
【００２４】
図２を参照されたい。図２は、本発明の別の実施例による発光ダイオードのパッケージング構造を示す斜視図である。発光ダイオードのパッケージング構造１００ｂは、その蛍光転換材層１０４の１つの辺のみが反射材１０２との間に溝１０６を有することに発光ダイオードのパッケージング構造１００ａと異なっている。蛍光転換材層１０４と反射材１０２との熱膨張率の差異状況が異なるため、単一の溝１０６を有しても、発光効能と耐候性の向上効果を持つ。
【００２５】
他の実施例において（未図示）、発光ダイオードのパッケージング構造の蛍光転換材層の２つ又は３つの辺（各々の辺ではない）と反射材との間に溝が設計されても、発光効能と耐候性の向上効果を持つことができる。
【００２６】
図３を参照されたい。図３は、図１の発光ダイオードのパッケージング構造を示す断面図である。本実施例において、発光ダイオードのパッケージング構造１００ａは、２つの発光ダイオードチップ１０３を有する。前記発光ダイオードチップ１０３は、反射材１０２により取り囲まれて被覆され、且つその上面に蛍光転換材層１０４がある。発光ダイオードチップ１０３の数は、必要に応じて増減してよく、２つに限定されない。蛍光転換材層１０４内に蛍光粉１０４ａを有する。前記蛍光粉１０４ａは、発光ダイオードチップ１０３の量子井戸発光層１０３ａの発出した光を受けて、異なる波長の光線を発生するように励起させることができる。
【００２７】
本実施例において、発光ダイオードチップ１０３は、フリップチップによって基板１０１に電気的接続され、つまりその電極がワイヤボンディング接続をせずに、直接基板１０１における対応する位置に半田付けされる。
【００２８】
本実施例において、蛍光転換材層１０４は、シリコン蛍光層、ガラス焼結蛍光層又はセラミックの蛍光層であってよい。
【００２９】
本実施例において、蛍光転換材層１０４の上面（つまり、発光する上面１０４ｂ）と反射材１０２の上面１０２ａとは、面一であるが、これに限定されない。
【００３０】
本実施例において、基板１０１は、セラミック基板、ビスマレイミドトリアジン（Ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ  Ｔｒｉａｚｉｎｅ；ＢＴ）樹脂基板、熱硬化性エポキシ樹脂基板（Ｅｐｏｘｙ  Ｍｏｌｄｉｎｇ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ；ＥＭＣ基板）、サファイア基板又はメタルコア回路基板（Ｍｅｔａｌ  Ｃｏｒｅ  ＰＣＢ）であってよい。
【００３１】
本実施例において、蛍光転換材層１０４と反射材１０２との間に溝があるため、蛍光転換材層１０４の発光する上面１０４ｂは唯一の発光面ではなく、発光する側面１０４ｃを更に増加する。
【００３２】
本実施例において、溝の幅Ｗは、０.０５ｍｍ〜０.５ｍｍであるが、それに限定されない。溝の幅Ｗが０.０５ｍｍ〜０.１５ｍｍである場合、蛍光転換材層１０４に発光する側面１０４ｃを更に増加しても、発光ダイオードのパッケージング構造の全体の出光光形は変わらずに、維持される。溝は、レーザー、カットによって形成されてよいが、それに限定されない。
【００３３】
本実施例において、反射材１０２は、白い不透明な材料であるが、これに限定されない。
【００３４】
図４を参照されたい。図４は、図２の発光ダイオードのパッケージング構造を示す断面図である。発光ダイオードのパッケージング構造１００ｂは、発光ダイオードチップ１０５がフリップチップによって基板１０１に電気的接続されるわけではないことに、発光ダイオードのパッケージング構造１００ａと異なっている。発光ダイオードチップ１０５における１つの電極がワイヤボンディングによって基板１０１に電気的接続されて、リード線１０８の一部が反射材１０２内に埋設されるようにする。リード線１０８又は電極を損壊しないように、蛍光転換材層１０４の発光ダイオードチップ１０５のワイヤボンディングされた電極に近い１つの辺は、溝を更に形成することは適当ではない。
【００３５】
以上をまとめると、本発明の発光ダイオードのパッケージング構造は、蛍光転換材層と反射材との間の熱膨張率の差異の緩衝空間として、蛍光転換材層と反射材との間の溝を利用し、両者が互いに押してパッケージング構造を損壊しないようにする。発光効能と耐候性の向上効果を兼ね備えるために、溝の厚さは、出光光形に影響を与えずに、必要に応じて制御してよい。
【００３６】
本発明の実施形態は、実施形態で上記のように開示したが、それは本開示内容を限定するためのものではなく、当業者であれば、本開示内容の精神や範囲から逸脱せずに、各種の変更や修正を加えることができるため、本開示の保護範囲は、後の特許請求の範囲により決められたものを基準とする。
【符号の説明】
【００３７】
１００ａ、１００ｂ  発光ダイオードのパッケージング構造
１０１  基板
１０２  反射材
１０２ａ  上面
１０３  発光ダイオードチップ
１０３ａ  量子井戸発光層
１０４  蛍光転換材層
１０４ａ  蛍光粉
１０４ｂ  発光する上面
１０４ｃ  発光する側面
１０４ｅ  隅
１０５  発光ダイオードチップ
１０６、１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ  溝
１０８  リード線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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