专利名称：发光器件封装件及制造其方法
技术领域：
本发明涉及一种发光器件封装件及制造其方法；以及更具体的，涉及一种通过以去除顺序形成在金属芯上的部分绝缘层和金属层来形成露出金属芯的上表面的空腔，以及直接将发光器件安装在空腔中的金属芯的上表面上来通过金属芯向发光器件施加功率的发光器件封装件，以及制造该发光器件封装件的方法。
背景技术：
由于发光器件具有诸如低功耗和高亮度的多个优点，因此其通常被广泛用作光源。具体的，发光器件近年来被用作照明设备和LCD (液晶显示器)的背光设备，并以易于安装在诸如照明设备的各种设备上的封装件形式来提供，其中，已经依据将排放由发光器件产生的热量的散热性能作为重要的评价标准、以及依据发光器件的保护和与设备的连接结构对发光器件封装件进行了评价。在诸如普通照明设备和LCD的背光的需要高输出发光器件的领域中，高散热性能是一个更重要的封装条件。S卩，发光器件封装件内的发光器件的性能和寿命随着发光器件的工作温度的升高而呈指数下降，并且当发光器件的工作温度升高到高于预定温度时，发光器件可能会褪色， 因此需要充分排放由发光器件产生的热量以将其保持在最佳工作温度。因此，近年来关于通过简化结构和提高散热性能能够提高性能和寿命的发光器件的多项研究都已取得了进展。
发明内容
为了克服上述问题而提出本发明，因此，本发明的一个目的在于提供一种通过简化发光器件封装件的整体结构和制造过程来提高散热性能和降低成本而可应用于高热量生成装置的发光器件封装件及制造其方法，同时，通过以去除顺序形成在金属芯上的部分绝缘层和金属层而形成，用于露出金属芯的上表面的空腔，并直接将该发光器件安装在空腔中的金属芯的上表面上而通过金属芯将功率施加至发光器件。根据实现该目的的本发明的第一实施例，提供了一种发光器件封装件，包括金属芯；绝缘层，其形成在金属芯上；金属层，其形成在绝缘层上；第一空腔，通过去除部分金属层和部分绝缘层而形成，用于露出金属芯的上表面；以及发光器件，直接安装在第一空腔中的金属芯的上表面上。另外，金属芯可由铝制成。另外，绝缘层可通过阳极氧化处理形成。
另外，发光器件封装件可进一步包括接合线，其将发光器件和位于第一空腔邻近位置上的金属层电连接。另外，发光器件封装件可进一步包括第二空腔，在距离第一空腔预定距离的位置上通过去除部分金属层和部分绝缘层而形成，用于露出金属芯的上表面。另外，发光器件封装件可进一步包括导电层，形成在第二空腔中的金属芯的上表面上。另外，导电层可由选自由Au、Ag、Ni和Cu组成的组中的任意一个制成。另外，导电层可由金属镀层或金属印膏组成。另外，发光器件封装件可进一步包括顺序形成在金属芯的下表面上的第二绝缘层和第二金属层，并在对应于第一空腔的位置上具有用于露出金属芯的下表面的第三空腔。另外，发光器件封装件可进一步包括多个凹槽，其通过去除邻近于第一空腔的上的部分金属层和绝缘层而形成，用于露出金属芯的上表面；以及盖部，当形成在盖部的圆周部上的突起部插入多个凹槽中时，盖部连接到第一空腔的上部。另外，盖部可为保护盖或透镜。根据实现该目的的本发明的第二实施例，提供了一种发光器件封装件，包括金属芯；绝缘层，形成在金属芯上；金属层，形成在绝缘层上并具有彼此电分离的第一电极和第二电极；第一空腔，通过去除部分金属层和部分绝缘层而形成，用于露出金属芯的上表面； 发光器件，直接安装在第一空腔中的金属芯的上表面上；第一接合线，用于将发光器件和第一电极电连接；以及第二接合线，用于将发光器件和第二电极电连接。根据实现该目的的本发明的第二实施例的改进实施例，提供了一种发光器件封装件，包括金属芯；绝缘层，形成在金属芯上；金属层，形成在绝缘层上并具有彼此电分离的第一电极和第二电极；第一空腔，通过去除部分金属层和部分绝缘层而形成，用于露出金属芯的上表面；发光器件，直接安装在第一空腔中的金属芯的上表面上；第一接合线，用于将发光器件和第一电极电连接；以及第二接合线，用于将发光器件和通过第一空腔露出的金属芯电连接。根据实现该目的的本发明的第三实施例，提供了一种发光器件封装件，包括金属芯；绝缘层，形成在金属芯上；金属层，形成在绝缘层上并具有彼此电分离的第一电极和第二电极；第一空腔，通过去除部分金属层和部分绝缘层而形成，用于露出金属芯的上表面； 以及发光器件，直接安装在第一空腔中的金属芯的上表面上，并在下表面上具有分别电连接到金属芯和第一电极的多个连接单元。根据实现该目的的本发明的第四实施例，提供了一种发光器件封装件，包括金属芯，具有由下部空腔和上部空腔组成的第一空腔；绝缘层，形成在包括上部空腔的内表面且不包括下部空腔的金属芯的上表面上；金属层，形成在绝缘层上并具有彼此电分离的第一电极和第二电极；发光器件，直接安装在下部空腔中的金属芯上；以及接合线，用于将发光器件和第一电极电连接。以及，根据实现该目的的本发明的第四实施例的改进实施例，提供了一种发光器件封装件，包括金属芯，具有由下部空腔和上部空腔组成的第一空腔；绝缘层，形成在包括上部空腔而不包括下部空腔的金属芯的上表面上；金属层，形成在绝缘层上并具有彼此电分离的第一电极和第二电极；发光器件，直接安装在下部空腔中的金属芯上；第一接合线，将发光器件和第一电极电连接；以及第二接合线，将发光器件和未形成绝缘层的一部分金属芯电连接。以及，根据实现该目的的本发明的第一实施例的制造发光器件封装件的方法，可包括以下步骤在金属芯上形成绝缘层；在绝缘层上形成金属层；通过去除部分金属层和部分绝缘层形成第一空腔以露出金属芯的上表面；以及在第一空腔中的金属芯的上表面上直接安装发光器件。另外，金属芯可由铝制成。另外，绝缘层可通过阳极氧化处理形成。另外，在安装发光器件后，该方法可进一步包括如下步骤通过接合线将发光器件和位于邻近于第一空腔位置上的金属层电连接。另外，在形成第一空腔后，该方法可进一步包括如下步骤通过去除部分金属层和部分绝缘层来在位于距离第一空腔预定距离的位置上形成第二空腔以露出金属芯的上表另外，在形成第二空腔后，该方法可进一步包括如下步骤在第二空腔中的金属芯的上表面上形成导电层。另外，导电层可由选自由Au、Ag、Ni和Cu组成的组中的任意一种制成。另外，导电层可由金属镀层或金属印膏组成。另外，该方法可进一步包括以下步骤在金属芯的下表面上顺序形成第二绝缘层和第二金属层，然后通过去除部分第二金属层和部分第二绝缘层来在对应于第一空腔的位置上形成第三空腔以露出金属芯的下表面。以及，根据实现该目的的本发明的第二实施例的制造发光器件封装件的方法，可包括以下步骤在金属芯上形成绝缘层；在绝缘层上形成金属层；利用通过去除部分金属层和部分绝缘层而形成露出金属芯的上表面的第一空腔，来在邻近于第一空腔的绝缘层上形成彼此电分离的第一电极和第二电极；将发光器件直接安装在第一空腔中的金属芯的上表面上；以及通过第一接合线将发光器件和第一电极电连接，以及通过第二接合线将发光器件和第二电极电连接。另外，发光器件可通过第二接合线电连接到通过第一空腔露出的金属芯。以及，根据实现该目的的本发明的第三实施例的制造发光器件的方法，可包括以下步骤在金属芯上形成绝缘层；在绝缘层上形成金属层；利用通过去除部分金属层和部分绝缘层形成用于露出金属芯的上表面的第一空腔，来在邻近于第一空腔的绝缘层上形成彼此电分离的第一电极和第二电极；以及将发光器件直接安装在第一空腔中的金属芯的上表面上，该发光器件在下表面上具有分别电连接到金属芯和第一电极的多个连接单元。另外，这些连接单元可以是选自由凸块、焊盘、焊球组成的组中的任意一个。以及，根据实现该目的的本发明的第四实施例的制造发光器件封装件的方法，可包括以下步骤提供具有由下部空腔和上部空腔组成的第一空腔的金属芯；在包括上部空腔的内表面且不包括下部空腔的金属芯的上表面上形成绝缘层；在绝缘层上形成具有彼此电分离的第一电极和第二电极的金属层；在下部空腔中的金属芯上直接安装发光器件；以及通过接合线将发光器件和第一电极电连接。另外，在通过接合线进行电连接之前或之后，该方法可进一步包括以下步骤通过第二接合线将发光器件和未形成绝缘层的一部分金属芯电连接。
通过以下结合附图对实施例的描述，本发明的总发明构思的这些和/或其它方面和优点将变得显而易见，并更容易理解，附图中图1是示出根据本发明第一实施例的发光器件封装件结构的截面图；图2是示出根据本发明第一实施例的发光器件封装件结构的平面图；图3是示出根据本发明第一实施例的具有盖部的发光器件封装件结构的截面图；图如是示出图3中的包括用于固定盖部的多个凹槽的发光器件封装件结构的平面图；图4b是示出盖部实例的视图；图5是示出根据第一实施例的发光器件封装件的改进实施例的截面图；图6到图11是顺序示出根据第一实施例的制造发光器件封装件的方法的截面图；图12是示出根据本发明第二实施例的发光器件封装件结构的截面图；图13是示出根据本发明第二实施例的发光器件封装件的改进实施例的截面图；图14是示出根据本发明第三实施例的发光器件封装件结构的截面图；图15是示出根据本发明第四实施例的发光器件封装件结构的截面图；图16和图17是示出根据本发明第四实施例的发光器件封装件结构的平面图，其中，图16是示出形成在上部空腔的部分内表面上的第一电极的视图，以及图17是示出形成在上部空腔的整个内表面上的第一电极的视图；以及图18是示出根据本发明第四实施例的发光器件封装件的改进实施例的截面图。
具体实施例方式下文中，根据本发明，将通过参照示出本发明优选实施例的附图在以下详细描述， 将会清晰的理解关于发光器件封装件的技术结构及制造其方法的目的的主题以及其操作效果。第一实施例根据第一实施例的发光器件封装件的结构将参照图1和图2对根据本发明第一实施例的发光器件封装件进行详细描述。图1是示出根据本发明第一实施例的发光器件封装件结构的截面图，以及图2是示出根据本发明第一实施例的发光器件封装件结构的平面图。如图1和图2所示，根据本发明的第一实施例，发光器件封装件包括金属芯10、 形成在金属芯10上的绝缘层20，以及形成在绝缘层20上的金属层30。绝缘层20和金属层30可只形成在金属芯10的上表面上，但是，如图所示，它们还可以形成在金属芯10的上表面和下表面两者上。通过去除部分金属层30和部分绝缘层20而形成第一空腔40来露出金属芯10的上表面。第一空腔40提供安装发光器件60的空间并可通过诸如机械加工或蚀刻等的方法来形成。
此处，金属层30可以在邻近第一空腔40的位置上具有彼此电分离的第一电极30a 和第二电极30b。发光器件60直接安装在通过第一空腔40露出的金属芯10的上表面上。金属芯10可以由高热传导率的材料(如，诸如铝(Al)等的金属)制成。阳极氧化处理在由Al制成的金属芯10上形成作为氧化膜层(A1203)的绝缘层 20，或在金属芯10的表面上形成诸如基于聚合体的绝缘层等的传统绝缘层，然而，优选的， 形成由于具有相对高的热传导率和薄厚度而实现低热阻的氧化膜层(A1203)。Al是具有较低成本且还具有非常高的热传导率的容易获得的金属材料。另外，通过阳极氧化处理获得的氧化膜层(A12CX3)还具有约为10 30W/mK的较高热传导率。因此，金属芯10与由传统聚合体材料制成的PCB (印刷电路板)或MCPCB (金属芯印刷电路板)相比可具有高的散热性能。此外，对Al进行阳极氧化的处理是相对容易的处理并能降低处理成本和时间。作为用于产生光的光源装置(诸如发光二极管)的发光器件60直接安装在将被连接的金属芯10的上表面上。以及，可以通过接合线70将发光器件60和位于邻近第一空腔40的位置上的金属层30 (例如，第一电极30a)电连接。通过上述结构，通过金属芯10和第一电极30a向电连接到金属芯10和绝缘层20 上的第一电极30a的发光器件60施加功率而使其工作以向外发光。S卩，在根据本实施例的发光器件封装件中，发光器件60具有垂直电极结构，发光器件60的一个电极(未示出)直接连接到金属芯10，以及其另一个电极(未示出)通过接合线70连接到相邻的金属层30。因此，优选的，在金属芯具有电(+)极性时，引线接合到发光器件60的金属层30 的一部分具有电(_)极性。如上所述，根据本实施例的发光器件封装件将发光器件60直接安装在由具有高热传导率的Al制成的金属芯10上，从而通过金属芯10将由发光器件60产生的热量有效排放到外部。另外，金属芯10不仅用作安装发光器件60的衬底，还作为向发光器件60施加功率的一个电通道，从而通过简化发光器件封装件的部件和制造过程而降低制造成本。此时，在距离安装发光器件60的第一空腔预定距离的位置上，通过去除部分金属层30和部分绝缘层20而形成第二空腔50以露出金属芯10的上表面。第二空腔50是开放的部分用于通过将金属芯10电连接到外部以实现封装件的功能，从而通过连接器或其他连接方法将装置电连接到外部。用于电连接到外部的导电层80可形成在第二空腔50中的金属芯10的上表面上。 导电层可由Au、Ag、Ni或Cu等制成。导电层80可为以镀方法形成的金属镀层或高温固化的金属印膏。如上所述，因为根据第一实施例的发光器件封装件将发光器件60直接安装在金属芯10的上表面上，因此其散热性能得到提高以可应用于产生高热量的装置，并进一步简化其整个结构和制造过程以降低成本。本文中，图3是示出根据本发明的第一实施例的具有盖部的发光器件封装件的结构的截面图，图如是示出图3中的包括用于固定盖部的多个凹槽的发光器件封装件的结构的平面图，以及图4b是示出盖部的一个实例的视图。在根据本发明第一实施例的发光器件封装件中，如图3所示，盖部200可形成在安装发光器件60的第一空腔40的上部上。盖部200可以是用于保护发光器件60的保护盖或透镜。此时，如图如所示，在邻近安装发光器件60的第一空腔40的位置上，通过去除部分金属层30和部分绝缘层20来进一步形成多个凹槽100以露出金属芯10的上表面。多个凹槽100可容易的安排并固定盖部200的位置，并且本发明不限于多个凹槽 100的数量和位置。如图4b所示，形成在盖部200圆周部分上的多个突起部210插入多个凹槽100中以及盖200可连接到第一空腔40的上部。如上所述，当在发光器件60的上部上形成盖部200时，可通过形成多个凹槽100 以露出金属芯10并将形成在盖部200的圆周部分的多个突起部210插入到多个凹槽100 中以容易的安排盖部200的位置并稳定的固定盖部200使之不能移动。改进实施例将参照图5对第一实施例的改进实施例进行描述。将只省略对改进的实施例与第一实施例相同的结构的描述，并且只对与第一实施例不同的结构进行详细描述。图5是示出根据第一实施例的发光器件封装件的改进实施例的截面图。根据第一实施例的改进实施例，发光器件封装件的大部分结构与上述的根据第一实施例的发光器件封装件的结构相同，如图5所示，与根据第一实施例的发光器件封装件的不同之处仅在于通过去除顺序形成在金属芯10的下表面上的部分绝缘层和金属层以形成用于露出金属芯10的下表面的第三空腔45。优选的，第三空腔45形成在对应于露出金属芯10的上表面的第一空腔的位置上。根据第一实施例的改进实施例，发光器件封装件能够通过形成在垂直对应于第一空腔40的位置上的第三空腔45以防止金属芯10的扭曲或变形，从而获得与根据第一实施例的发光器件封装件一样的作用和效果。根据第一实施例的制造发光器件封装件的方法下文中，将参照图6到图11对根据本发明第一实施例的制造发光器件封装件的方法进行详细描述。图6到图11是顺序示出根据第一实施例的制造发光器件封装件的方法的截面图。首先，如图6所示，提供金属芯10。金属芯可由铝等制成。接下来，如图7所示，在金属芯10上形成绝缘层20。绝缘层20可通过阳极氧化处理而如图所示形成在金属芯10的上表面和下表面两者上或仅形成在金属芯10的上表面上。接下来，如图8所示，在绝缘层20上形成金属层30。与绝缘层20 —样，金属层30 可形成在金属芯10的上部和下部两者上或仅形成在金属芯的上部上。接下来，如图9所示，通过去除部分金属层30和部分绝缘层20而形成第一空腔40 以露出金属芯10的上表面。本文中，在形成第一空腔40后，通过去除部分金属层30和部分绝缘层20而在距离第一空腔40预定距离的位置上形成第二空腔50以露出金属芯的上表面。第二空腔50可在形成第一空腔40的同时形成。
接下来，如图10所示，将具有垂直电极结构的发光器件60直接安装在第一空腔40 中的金属芯10的上表面上，并通过接合线70将发光器件60和位于邻近第一空腔40位置上的金属层30电连接。接下来，如图11所示，导电层80形成在第二空腔50中的金属芯10的上表面上。 导电层80可由Au、Ag、Ni、或Cu等制成。另外，导电层80可以是以镀方法形成的金属镀层或高温固化的金属印膏。同时，如上所述，当在金属芯10的下表面上及其上表面上形成绝缘层20和金属层 30时，尽管未在图中示出，但可通过去除形成在金属芯10的下表面上的部分金属层30和绝缘层20而在对应于第一空腔40的位置上形成第三空腔(参考图5中的参考标号‘45’) 以露出金属芯10的下表面。在这种情况下，可以通过第三空腔45防止金属芯10的扭曲或变形。接下来，可以在安装发光器件60的第一空腔40的上部形成盖部200。在形成盖部 200时，可进一步通过去除部分金属层30和部分绝缘层20来在邻近第一空腔40的位置上形成多个凹槽100以露出金属芯10的上表面。接下来，具有形成在其圆周部分的多个突起部210的盖部连接到第一空腔40的上部。此时，优选的，将形成在盖部200上的这些突起部插入到多个凹槽100中。第二实施例根据第二实施例的发法装置封装件的结构下文中，将参照图12对根据本发明的第二实施例的发光器件封装件进行详细描述。将只省略对第二实施例与第一实施例相同的结构的描述，并只对与第一实施例不同的结构进行详细描述。图12是示出根据本发明第二实施例的发光器件封装件结构的截面图。如图12所示，根据第二实施例，发光器件封装件的大部分结构与根据第一实施例的发光器件封装件的结构相同，与根据第一实施例的发光器件封装件的不同之处仅在于发光器件61具有平行电极结构而非垂直结构封装件，发光器件61的一个电极(未示出)通过接合线71电连接到金属层30的第一电极30a，以及其另一电极(未示出)通过第二接合线72电连接到与第一电极30a电分离的第二电极30b。S卩，根据本发明的第二实施例，发光器件封装件包括金属芯10 ；绝缘层20，形成在金属芯10上；金属层30，形成在绝缘层20上并具有彼此电分离的第一电极30a和第二电极30b ；第一空腔40，通过去除部分金属层30和部分绝缘层20而形成，用于露出金属层 10的上表面；以及发光器件61，具有平行电极结构并直接安装在第一空腔40中的金属芯 10的上表面上。金属芯10可以是铝等，以及绝缘层20可以由通过阳极氧化处理形成的氧化膜层 (Al203)等组成。如上所述，发光器件61通过第一接合线71连接到第一电极30a，以及通过第二接合线72连接到第二电极30b。优选的，电连接到发光器件61的第一电极30a和第二电极30b位于邻近安装发光器件61的第一空腔40的位置上以便于引线接合处理。通过金属层30的第一电极30a和第二电极和30b向发光器件61施加功率使其工作而向外界发光。因此，优选的，当第一电极30a具有电(_)极性时，第二电极30b具有电 ⑴极性。在距离第一空腔40预定距离的位置上，通过去除部分金属层30和部分绝缘层20 而形成第二空腔50以露出金属芯10的上表面。用于电连接到外部的导电层80可形成在第二空腔中的金属芯10的上表面上并由 Au、Ag、Ni或Cu等制成。导电层80可以是以镀方法形成的金属镀层或高温固化的金属印膏。尽管未在图中示出，但根据与第一实施例的改进实施例相似的本发明的第二实施例，发光器件封装件还可以包括顺序形成在金属芯10的下表面上的绝缘层20和金属层30， 并在对应于第一空腔40的位置上具有用于露出金属芯10的下表面的第三空腔(参考图5 中的参考标号‘45’)。另外，根据与上述本发明的第一实施例相似的本发明的第二实施例，发光器件封装件可以进一步包括通过去除部分金属层30和部分绝缘层20而在邻近第一空腔40的位置上而形成的多个凹槽100，用于露出金属芯10的上表面。形成在盖部200的圆周部分的多个突起部210插入到这些凹槽100中，从而盖部200可以连接到第一空腔40的上部。根据本发明的第二实施例，发光器件封装件能够通过将发光器件61直接安装在具有高热传导率的金属芯10的上表面上来改善散热性能并简化整个结构和制造过程。改进实施例将参照图13对第二实施例的改进实施例进行描述。将只省略对改进实施例与第二实施例相同的结构的描述，并只对与第二实施例不同的结构进行详细描述。图13是示出根据本发明第二实施例的发光器件封装件的改进实施例的截面图。如图13所示，根据本发明的第二实施例的改进实施例，发光器件封装件的大部分结构与上述根据第二实施例的发光器件封装件的结构相同，与根据第二实施例的发光器件封装件的不同之处仅在于具有平行电极结构的发光器件61的一个电极(未示出)通过第一接合线71电连接到第一电极30a，以及通过第二接合线72电连接到通过第一空腔40露出的金属芯10。此时，优选的，当金属芯10具有电(+)极性时，第一电极30a具有电㈠极性。尽管未在图中示出，但根据与上述第一实施例的改进实施例相似的第二实施例的改进实施例，发光器件封装件可以进一步包括顺序形成在金属芯10的下表面上的绝缘层 20和金属层30，并在对应于第一空腔40的位置上具有露出金属芯10的下表面的第三空腔 (参照图5中的参考标号‘45’)。另外，如上所述，根据本发明的第二实施例的改进实施例，发光器件封装件可进一步包括多个凹槽100，形成在邻近第一空腔40的位置上，用于露出金属芯10的上表面；以及盖部200，其通过将形成在盖部200的圆周部分的多个突起部210插入到多个凹槽100中而连接到第一空腔40的上部。根据本发明的第二实施例的改进实施例，发光器件封装件能够通过将由直接安装在金属芯10上的发光器件61产生的热量通过金属芯排放到外界来改善散热性能。另外，金属芯被用作向发光器件61施加功率的一个电通道，因此简化了发光器件封装件的部件和制造过程从而降低了成本。
根据第二实施例的制造发光器件封装件的方法下文中，将参照图6到图9、图12和图13对根据本发明的第二实施例的制造发光器件封装件的方法进行详细描述。将只省略对第二实施例与第一实施例相同的结构的描述，并只对与第一实施例不同的结构进行详细描述。首先，如图6所示，提供金属芯10，以及接下来，如图7所示，在金属芯10上形成多个绝缘层20。接下来，如图8所示，在多个绝缘层20上形成多个金属层30。接下来，如图9所示，通过去除部分金属层30和部分绝缘层20而形成第一空腔40 以露出金属芯10的上表面。此时，在邻近第一空腔40的绝缘层20上形成彼此电分离的第一电极30a和第二电极30b。本文中，在形成第一空腔40后，通过去除部分金属层30和部分绝缘层20而在距离第一空腔40预定距离的位置上形成第二空腔50以露出金属芯10的上表面。第二空腔 50可以在形成第一空腔40的同时形成。接下来，如图12所示，具有平行电极结构的发光器件61直接安装在第一空腔40 中的金属芯10的上表面上，然后通过第一接合线71将发光器件61和第一电极30a电连接， 并通过第二接合线72将发光器件61和第二电极30b电连接。接下来，在第二空腔50中的金属芯10的上表面上形成导电层80。同时，发光器件61可如图13所示电连接到通过第一空腔露出的金属芯10而不是如图12所示通过第二接合线72电连接到电极30b。另外，如上所述，当在金属芯10的下表面上形成绝缘层20和金属层30时，尽管图中未示出，但可通过去除形成在金属芯10的下表面上的部分金属层30和绝缘层20而在对应于第一空腔40的位置上形成第三空腔(参考图5中的参考标号‘45’)以露出金属芯10 的下表面。第三实施例根据第三实施例的发光器件封装件的结构下文中，将参照图14对根据本发明的第三实施例的发光器件封装件进行详细描述。将只省略对第三实施例与第一实施例相同的结构的描述，并只对与第一实施例不同的结构进行详细描述。图14是示出根据本发明第三实施例的发光器件封装件结构的截面图。如图14所示，根据本发明的第三实施例，发光器件封装件的大部分结构与上述根据第一实施例的发光器件封装件的结构相同，与根据第一实施例的发光器件封装件的不同之处仅在于发光器件62具有倒装结构而非垂直电极结构，并在其下表面上具有多个连接单元90且这些连接单元90分别电连接到第一电极30a和通过第一空腔40露出的金属芯 10。优选的，电连接到发光器件62的多个连接单元90中的任意一个的第一电极30a 位于邻近安装发光器件62的第一空腔的位置上以便于倒装接合工艺。此时，优选的，当电连接到发光器件62的连接单元90的金属芯10具有电⑴极性时，第一电极30a具有电㈠极性。本文中，多个连接单元90可由图中所示的焊球或凸块(未示出)和焊盘(未示出)构成。另外，尽管未在图中示出，但根据与第一实施例的改进实施例相似的本发明的第三实施例，发光器件封装件还可包括顺序形成在金属芯10的下表面上的绝缘层20和金属层30，并在对应于第一空腔40的位置上具有露出金属芯10的下表面的第三空腔(参考图 5中的参考标号‘45’)。通过倒装接合而不是引线接合将发光器件62直接安装在金属芯10上，根据第三实施例的发光器件封装件可以获得与根据第一实施例的发光器件封装件一样的作用和效^ ο根据第三实施例的制造发光器件封装件的方法下文中，将参照图6到图9、和图14对根据本发明的第三实施例的制造发光器件封装件的方法进行详细描述。将只省略对第三实施例与第一实施例相同的结构的描述，并只对与第一实施例不同的结构进行详细描述。首先，如图6所示，提供金属芯10，以及接下来，如图7所示，在金属芯10上形成多个绝缘层20。接下来，如图8所示，在多个绝缘层20上形成多个金属层30。接下来，如图9所示，通过去除部分金属层30和部分绝缘层20而形成第一空腔40 以露出金属芯10的上表面。此时，在邻近第一空腔40的绝缘层20上形成彼此电分离的第一电极30a和第二电极30b。在形成第一空腔40后，在距离第一空腔40预定距离的位置上形成第二空腔50以露出金属芯10的上表面。第二空腔50可在形成第一空腔40的同时形成。接下来，如图14所示，将发光器件62直接安装在第一空腔40中的金属芯10的上表面上。接下来，在第二空腔50中的金属芯10的上表面上形成导电层80。此处，根据本发明的第三实施例，发光器件封装件的发光器件62在下表面上包括多个连接单元90。这些连接单元90可包括凸块、焊盘、或焊球盘等，并分别电连接到金属芯 10和第一电极30a。同时，如上所述，当在金属芯10的下表面上形成绝缘层20和金属层30时，可通过去除形成在金属芯10的下表面上的金属层30和绝缘层20的一部分而在对应于第一空腔 40的位置上形成露出金属芯10的下表面的第三空腔(参考图5中的参考标号‘45’ )。第四实施例根据第四实施例的发光器件封装件的结构下文中，将参照图15到图17对根据本发明第四实施例的发光器件封装件进行详细描述。将只省略对第四实施例与第一实施例相同的结构的描述，并只对与第一实施例不同的结构进行详细描述。图15是示出根据本发明第四实施例的发光器件封装件结构的截面图，以及图16 和图17是示出根据本发明第四实施例的发光器件封装件结构的平面图，其中，图16是示出形成在上部空腔的部分内部表面上的第一电极的视图，以及图17是示出形成在上部空腔的整个内表面上的第一电极的视图。如图15所示，根据本发明的第四实施例，发光器件封装件的大部分结构与上述根据第一实施例的发光器件封装件的结构相同，与根据第一实施例的发光器件封装件的不同之处仅在于空腔40具有包括下部空腔41和上部空腔42的二级结构，通过接合线70电连接到发光器件60的第一电极30a和形成在第一电极30a的下部上的绝缘层20延伸到上部空腔42的内表面。即，根据本发明的第四实施例，发光器件封装件包括金属芯10，具有由下部空腔 41和上部空腔42组成的第一空腔40 ；绝缘层20，形成在包括上部空腔42的内表面且不包括下部空腔41的金属芯10的上表面上；金属层30，形成在绝缘层20上并具有彼此电分离的第一电极30a和第二电极30b ；发光器件60，直接安装在下部空腔41中的金属芯10上； 以及接合线70，用于将发光器件60和第一电极30a电连接。此时，当金属芯10具有电⑴极性时，第一电极30a可具有电㈠极性。组成第一空腔40的下部空腔41可以形成为能够安装发光器件60的尺寸。优选的，通过接合线70电连接到发光器件60的第一电极30a位于邻近安装发光器件60的第一空腔40的位置上以便于引线接合处理。具体的，在本发明的第四实施例中，优选的，第一电极30a延伸到上部空腔42的内表面，以及接合线70接合到形成在上部空腔42内表面上的一部分第一电极30a。另外，优选的，接合线70形成为高度低于形成在未形成空腔40的金属芯10上的金属层30的上表面。通过上述结构，当在第一空腔40中填充成型材料来保护发光器件60和接合线70 时，成型材料被填充至整个覆盖接合线70，因此可以在通过防止接合线70露出到成型材料上部的进行处理的情况下，防止损害接合线(诸如断线)。同时，形成在上部空腔42内表面上的第一电极30a可以如图16所示形成在上部空腔42的部分内表面上，或如图17所示形成在上部空腔42的整个内表面上。尽管未示出，但根据与第一实施例的改进实施例相似的本发明的第四实施例，发光器件封装件还可包括顺序形成在金属芯10的下表面上的绝缘层20和金属层30，并在对应于第一空腔40的位置上具有露出金属芯10的下表面的第三空腔(参考图5中的参考标号 ‘45，)。另外，根据本发明的第四实施例，如上所述，发光器件封装件可进一步包括通过去除部分金属层30和部分绝缘层20在邻近第一空腔40的位置上形成的多个凹槽100，用于露出金属芯10的上表面。形成在盖部200的圆周部分的多个突起部210插入到多个凹槽 100中，从而盖部200可以连接到第一空腔40的上部。根据本发明的第四实施例，通过形成在金属芯10上的具有二级结构的第一空腔 40以及将发光器件60安装在第一空腔40的下部空腔41中，发光器件封装件可以获得相同的作用和效果，并进一步通过在衬底内形成电连接至发光器件60的接合线70而不使其凸出包括金属芯10的衬底的上部来防止损害接合线70，从而增强可靠性。改进实施例将参照图18对第四实施例的改进实施例进行描述。将只省略对改进实施例与第四实施例相同的结构的描述，并只对与第四实施例不同的结构进行详细描述。图18是示出根据本发明第四实施例的发光器件封装件的改进实施例的截面图。如图18所示，根据本发明第四实施例的改进实施例，发光器件封装件的大部分结构与上述根据第四实施例的发光器件封装件的结构相同，与根据第四实施例的发光器件封装件的不同之处仅在于发光器件61具有平行电极结构而非垂直电极结构，发光器件61的一个电极(未示出)通过第一接合线71电连接到第一电极30a，以及其另一电极(未示出) 通过第二接合线72电连接到金属芯10的未形成绝缘层20的部分。此时，优选的，当金属芯10具有电(+)极性时，第一电极30a具有电㈠极性。根据第四实施例的改进实施例，如上所述，发光器件封装件还可包括顺序形成在金属芯10的下表面上的绝缘层20和金属层30，并在对应于第一空腔40的位置上具有露出金属芯10的下表面的第三空腔(参考图5中的参考标号‘45’ )。另外，根据第四实施例的改进实施例，发光器件封装件可进一步包括多个凹槽 100，形成在邻近第一空腔40的位置上，用于露出金属芯10的上表面；以及盖部200，其通过将形成在盖部200的圆周部分的多个突起部210插入到多个凹槽100中来连接到第一空腔40上部。根据第四实施例的制造发光器件封装件的方法下文中，将参照图15对根据本发明的第四实施例的制造发光器件封装件的方法进行详细描述。将只省略对第四实施例与第一实施例相同的结构的描述，并只对与第一实施例不同的结构进行详细描述。参照图15，首先，提供具有由下部空腔41和上部空腔42组成的第一空腔40的金属芯10。接下来，绝缘层20形成在包括上部空腔42内表面且不包括下部空腔41的金属芯 10的上表面上，以及接下来在绝缘层20上形成具有彼此电分离的第一电极30a和第二电极 30b的金属层30。绝缘层20可形成在上部空腔42的部分内表面或整个内表面上。另外，形成在绝缘层20上的第一电极30a可形成在上部空腔42的内表面上且位于邻近第一空腔40的位置。即，第一电极30a可形成在形成于上部空腔42的部分内表面或整个内表面上的绝缘层 20上。同时，在本实施例中，如上所述，绝缘层20和金属层30顺序形成在金属芯10上， 其中，在金属芯上形成有下部空腔41和上部空腔42，但是，在金属芯10上形成上部空腔42 后，绝缘层20和金属层30可形成在其上形成有上部空腔42的金属芯10上，以及接下来， 可通过蚀刻金属层30、绝缘层20和金属芯10的一部分来形成下部空腔41。本发明不限于金属芯10的下部空腔41和上部空腔42、绝缘层20和金属层30的形成顺序。接下来，通过去除形成在距离第一空腔40预定距离的位置上的金属层30和绝缘层20的一部分来形成第二空腔50以露出金属芯10的上表面。接下来，在第二空腔50中的金属芯10的上表面上形成导电层80。接下来，将发光器件60直接安装在下部空腔41中的金属芯10上，以及接下来，通过接合线70将发光器件60和第一电极30a电连接。优选的，接合线70形成为其高度低于形成在未形成第一空腔40的金属芯上的金属层30的上表面。此处，在通过接合线70连接发光器件60和第一电极30a之前或之后，如图18所示，通过接合线72将发光器件61和金属芯10的未形成隔离层20的部分电连接。接下来，尽管图中未示出，在第一空腔40中填充成型材料(未示出)以保护发光器件60和接合线70。此时，根据本发明的第四实施例，具有以下优点，即，通过将成型材料填充至整个覆盖接合线70，可以在通过防止接合线70露出成型材料上部而进行处理的情况下，防止损害接合线70 (诸如断线)。如上所述，根据本发明的优选的多个实施例，发光器件封装件及制造其方法能够通过利用金属芯将由直接安装在由具有高热传导率如铝的材料制成的金属芯上的发光器件产生的热量有效排放到外界来改善散热性能以应用于高热量生成装置。根据本发明，金属芯不仅用作安装发光器件的衬底，还作为向发光器件提供功率的一个电通道，从而通过简化发光器件封装件的部件和制造过程而降低成本。另外，当在安装发光器件的金属芯上形成用于保护发光器件或实现透镜功能的盖部时，可通过形成多个凹槽以露出金属芯并将形成在盖部圆周部分的多个突起部插入到凹槽中以易于安排盖部的位置并稳定的固定盖部。另外，根据本发明，可以通过在金属芯上形成具有由下部空腔和上部空腔组成的二级结构的空腔以及将发光器件安装在下部空腔中而在衬底内形成电连接至发光器件的接合线而不使其凸出包括金属芯的衬底的上部来防止接合线的损害并改善发光器件封装件的可靠性。如上所述，尽管已经示出和描述了本发明的几个优选的实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不背离本发明的总的发明构思的原理和精神的前提下，可以对这些实施例进行更改，本发明的总的发明构思的范围由所附的权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种发光器件封装件，包括金属芯，包括由下部空腔和上部空腔组成的第一空腔；绝缘层，形成在包括所述上部空腔内表面且不包括所述下部空腔的所述金属芯的上表面上；金属层，形成在所述绝缘层上并包括彼此电分离的第一电极和第二电极；发光器件，直接安装在所述下部空腔中的所述金属芯上；以及接合线，将所述发光器件和所述第一电极电连接。
2.根据权利要求1所述的发光器件封装件，其中，所述第一电极位于邻近所述第一空腔的位置上，并形成至所述上部空腔的内表面。
3.根据权利要求2所述的发光器件封装件，其中，所述第一电极形成在所述上部空腔的部分内表面或整个内表面上。
4.根据权利要求1所述的发光器件封装件，其中，所述接合线形成为其高度低于形成在未形成所述第一空腔的所述金属芯上的所述金属层的上表面的高度。
5.根据权利要求1所述的发光器件封装件，进一步包括第二空腔，在距离所述第一空腔预定距离的位置上通过去除部分所述金属层和部分所述绝缘层而形成，用于露出所述金属芯的所述上表面；以及导电层，形成在所述第二空腔中的所述金属芯的所述上表面上。
6.根据权利要求1所述的发光器件封装件，进一步包括第二绝缘层和第二金属层，顺序形成在所述金属芯的下表面上，并包括对应于所述第一空腔的位置上的露出所述金属芯的所述下表面的第三空腔。
7.根据权利要求1所述的发光器件封装件，进一步包括多个凹槽，在邻近所述第一空腔的位置上通过去除部分所述金属层和部分所述绝缘层而形成，以露出所述金属芯的所述上表面；以及盖部，当形成在所述盖部圆周部分的多个突起部插入到所述多个凹槽中时连接到所述第一空腔的上部上。
8.根据权利要求1所述的发光器件封装件，进一步包括第二接合线，将所述发光器件和所述金属芯的未形成所述绝缘层的部分电连接。
9.根据权利要求8所述的发光器件封装件，其中，所述第一电极位于邻近所述第一空腔的位置上，并形成至所述上部空腔的内表面。
10.根据权利要求9所述的发光器件封装件，其中，所述第一电极形成在所述上部空腔的部分内表面或整个内表面上。
11.根据权利要求8所述的发光器件封装件，其中，所述第一接合线和所述第二接合线形成为其高度低于形成在未形成所述第一空腔的所述金属芯上的所述金属层的上表面的尚度。
12.根据权利要求8所述的发光器件封装件，进一步包括第二空腔，在距离所述第一空腔预定距离的位置上通过去除部分所述金属层和部分所述绝缘层形成，用于露出所述金属芯的所述上表面；以及导电层，形成在所述第二空腔中的所述金属芯的所述上表面上。
13.根据权利要求8所述的发光器件封装件，进一步包括第二绝缘层和第二金属层，顺序形成在所述金属芯的下表面上，并包括对应于所述第一空腔的位置上的露出所述金属芯的所述下表面的第三空腔。
14.根据权利要求8所述的发光器件封装件，进一步包括多个凹槽，在邻近所述第一空腔的位置上通过去除部分所述金属层和部分所述绝缘层而形成，用于露出所述金属芯的所述上表面；以及盖部，当形成在所述盖部圆周部分的多个突起部插入所述多个凹槽中时连接到所述第一空腔的上部上。
15.一种制造发光器件封装件的方法，包括以下步骤提供包括由下部空腔和上部空腔组成的第一空腔的金属芯；在包括所述上部空腔内表面且不包括所述下部空腔的所述金属芯的上表面上形成绝缘层；在所述绝缘层上形成包括彼此电分离的第一电极和第二电极的金属层； 将发光器件直接安装在所述下部空腔中的所述金属芯上；以及通过接合线将所述发光器件和所述第一电极电连接。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，在形成所述绝缘层的步骤中，在所述上部空腔的部分内表面或整个内表面上形成所述绝缘层。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，在形成所述金属层的步骤中，所述第一电极位于邻近所述第一空腔的位置上并形成至所述上部空腔的内表面。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，在通过所述接合线电连接的步骤中，所述接合线形成为其高度低于形成在未形成所述第一空穴的所述金属芯上的所述金属层的上表面的高度。
19.根据权利要求15所述的方法，进一步包括以下步骤在距离所述第一空腔预定距离的位置上形成露出所述金属芯的所述上表面的第二空腔。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，在形成所述第二空腔后，进一步包括以下步骤在所述第二空腔中的所述金属芯的所述上表面上形成导电层。
21.根据权利要求15所述的方法，其中，在通过所述接合线进行电连接之前或之后，进一步包括以下步骤通过第二接合线将所述发光器件和所述金属芯的未形成所述绝缘层的部分电连接。
全文摘要
本发明涉及一种发光器件封装件及制造其方法。该发光器件封装件包括金属芯，包括由下部空腔和上部空腔组成的第一空腔；绝缘层，形成在包括所述上部空腔内表面且不包括所述下部空腔的所述金属芯的上表面上；金属层，形成在所述绝缘层上并包括彼此电分离的第一电极和第二电极；发光器件，直接安装在所述下部空腔中的所述金属芯上；以及接合线，将所述发光器件和所述第一电极电连接。
文档编号H01L33/64GK102176504SQ20111009272
公开日2011年9月7日 申请日期2008年7月11日 优先权日2008年4月28日
发明者崔硕文, 李英基, 田亨镇, 申常铉 申请人:三星Led株式会社