发光器件及其制造方法.pdf

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1、10申请公布号CN102027608A43申请公布日20110420CN102027608ACN102027608A21申请号200980100672722申请日20090925102008009448520080926KRH01L33/4820060171申请人LG伊诺特有限公司地址韩国首尔72发明人金根浩74专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人李春晖李德山54发明名称发光器件及其制造方法57摘要所提供的是一种发光器件。所述发光器件包括主体、主体上的发光二极管、集成在主体上并被配置用来感测发光二极管的温度的电阻器以及主体上的多个金属层。30优先权数据85PCT申请进入国家。

2、阶段日2010041286PCT申请的申请数据PCT/KR2009/0055052009092587PCT申请的公布数据WO2010/036066EN2010040151INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书8页附图4页CN102027623A1/2页21一种发光器件，包括主体；所述主体上的发光二极管；集成在所述主体和所述发光二极管之间并被配置用来感测所述发光二极管的温度的电阻器；以及所述主体上的多个金属层。2根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述主体包括硅材料。3根据权利要求1所述的发光器件，包括在所述主体的表面和所述多个金属层之间的绝缘层。4根据权。

3、利要求3所述的发光器件，其中，所述绝缘层形成在所述主体的表面和所述电阻器之间。5根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述主体包括腔，所述发光二极管被布置在所述腔中。6根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述电阻器被形成为与所述发光二极管电断开。7根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述电阻器由半导体薄膜电阻器或过渡金属形成。8根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述电阻器由TAN、NICR、FE、MN、CO和NI之一来形成。9根据权利要求1所述的发光器件，包括布置在所述主体中并在所述主体上扩散的齐纳二极管。10根据权利要求5所述的发光器件，其中，所述腔包括透明树脂或加荧光体的透明树脂。11根据。

4、权利要求3所述的发光器件，其中，所述多个金属层包括第一金属层、第二金属层、第三金属层和第四金属层，所述第一和第二金属层与所述发光二极管电连接，所述第三和第四金属层与所述电阻器电连接。12根据权利要求5所述的发光器件，包括在所述主体的腔底面中的一部分中形成的且其中包括所述电阻器的梯状凹槽。13一种发光器件，包括主体；所述主体上的发光二极管；布置在所述主体下并被配置用来感测所述主体的温度的电阻器；以及所述主体上的多个金属层。14根据权利要求13所述的发光器件，其中，硅材料制成的所述主体包括腔，所述发光二极管布置在所述腔中。15一种制造发光器件的方法，包括在主体的表面上形成绝缘层；在所述绝缘层上形成。

5、多个金属层；在所述绝缘层上形成电阻器，以感测发光二极管的温度；以及权利要求书CN102027608ACN102027623A2/2页3在所述电阻器上连接发光器件。权利要求书CN102027608ACN102027623A1/8页4发光器件及其制造方法技术领域0001本公开涉及发光器件封装及其制造方法。背景技术0002通过使用化合物半导体材料比如GAAS系材料、ALGAAS系材料、GAN系材料、INGAN系材料和INGAALP系材料等，发光二极管LIGHTEMITTINGDIODE，LED可构成发光源。0003LED被封装并用作发出各种颜色的发光器件，且该发光器件被用作多种领域比如用于显示颜色的。

6、开/关显示器、字符显示器、图像显示器等的光源。发明内容0004技术问题0005实施例提供了包括感测发光二极管的温度的电阻器和/或主体的发光器件及其制造方法。0006实施例提供了能够通过使用形成在主体上的电阻器来感测发光二极管中生成的温度的发光器件及其制造方法。0007实施例提供了包括在主体上或主体下集成的感测温度的电阻器的发光器件及其制造方法。0008实施例提供了可以通过感测发光二极管来调节发光二极管的电力供应的发光器件及其制造方法。0009技术方案0010实施例提供了发光器件，该发光器件包括主体；主体上的发光二极管；在主体和发光二极管之间集成并被配置来感测发光二极管的温度的电阻器；以及主体上。

7、的多个金属层。0011实施例提供了发光器件，该发光器件包括主体；主体上的发光二极管；布置在主体下并被配置来感测主体的温度的电阻器；以及主体上的多个金属层。0012实施例提供了制造发光器件的方法，该方法包括在主体的表面上形成绝缘层；在绝缘层上形成多个金属层；在绝缘层上形成电阻器以感测发光二极管的温度；以及在电阻器上连接发光器件。0013在附图和下文描述中说明了一个或多个实施例的细节。其它特征从描述和附图以及从权利要求也显而易见。0014有利作用0015根据实施例，电阻器集成在主体上，使得可提供能够准确测量或感测发光二极管的温度的发光器件。0016实施例可有效地补偿发光器件的温度特性。0017实施。

8、例提供了具有与外部环境变化无关地均匀发光特性的发光器件和发光模说明书CN102027608ACN102027623A2/8页5块。0018实施例保持构成发光模块的整体LED器件的特性。0019实施例提供了LED封装。0020实施例提供了耐温度的LED封装。0021实施例可以用作光源，比如显示器件、路灯和照明器件等。0022实施例可以提高LED封装的可靠性。附图说明0023图1是根据第一实施例的发光器件的透视图。0024图2是图1的横断面图。0025图3是图1的纵断面图。0026图4是说明根据第一实施例的发光器件中的电阻器的电路的图。0027图5是说明在根据第一实施例的发光器件中分开布置发光二极。

9、管和电阻器的电路图。0028图6是说明在根据第一实施例的发光器件中另外包括齐纳二极管ZENERDIODE的电路图。0029图7是说明根据第一实施例的电阻器的电阻和温度之间的特性关系的图。0030图8至图11是说明根据第一实施例的发光器件制造方法的图。0031图12是说明根据第二实施例的发光器件的断面图。0032图13是说明根据第三实施例的发光器件的断面图。具体实施方式0033在下文中，参照附图如下描述实施例。在对实施例的描述中，每个部分的厚度只是一个示例，并且不限于图中的厚度。0034在以下描述中，应理解，当层或膜被称作在另一层或衬底“上”时，它可直接在另一层或衬底之上，或者也可有中间层。此外。

10、，应理解，当某层被称作在另一层“下”时，它可直接在另一层之下，或者也可有一个或多个中间层。此外，还应理解，当某层被称作在两层“之间”时，它可能是这两层之间仅有的层，或者也可有一个或多个中间层。0035图1是根据第一实施例的发光器件的透视图。图2是图1的横断面图。图3是图1的纵断面图。0036参照图1至图3，发光器件100包括主体110、腔111、发光二极管120、电阻器130和透明树脂140。0037主体110用基于硅材料例如硅的晶片级封装WAFERLEVELPACKAGE，WLP来形成，并可具有多面体例如长方体的框架。0038具有预定深度的腔111在主体110的顶部中形成，且其表面形状可以是。

11、多边形、圆形和椭圆形。腔111可以通过干蚀刻或/和湿蚀刻方法以预定深度来形成，但不限于所提到的形式和深度。0039腔111的边可以被形成为倾斜的，且倾斜的边可提高对光的反射量。此外，腔说明书CN102027608ACN102027623A3/8页6111的边可以被形成为垂直于其底部的，并且不限于所提到的边的倾斜角度。0040电阻器130和发光二极管120布置在腔111中。0041绝缘层112在主体110的表面上形成。金属层114、116、132和134在绝缘层112的表面上形成。此外，外部电极层115、117、135和136在绝缘层112上形成。0042绝缘层112可用绝缘材料比如氧化硅、氮化。

12、硅、ALN和SIC等来形成，以使导电层与硅材料主体110绝缘。在主体110、金属层114、116、132和134以及外部电极层115、117、135和136之间形成绝缘层112，使得两种材料相互电绝缘。0043金属层分为第一至第四金属层114、116、132和134。第一和第二金属层114和116可以是与发光二极管120电连接的第一内部电极层。第三和第四金属层132和134可以是与电阻器130电连接的第二内部电极层。金属层可以是单层的或多层的，但不限于此。0044腔111中的第一至第四金属层114、116、132和134可用具有较高反射率的金属材料或者具有对树脂的良好附着性的金属材料来形成。如。

13、果第一至第四金属层114、116、132和134是多层的，则最上面的层可用比如AL、AG和APCAGPDCU等金属材料中的至少一种来形成。0045第一和第二金属层114和116经过主体110的左边/右边延伸到主体110的背面部分，并与第一和第二外部电极层115和117电连接。0046第三和第四金属层132和134经过主体110的前边/后边延伸到主体110的背面部分，并与第三和第四外部电极层135和136电连接。0047第一至第四外部电极层115、117、134和135可用粘合剂和具有良好粘合性的金属材料来形成，以便在表面贴装技术SURFACEMOUNTTECHNOLOGY，SMT处理期间与衬底。

14、布线电/机械耦合。第一至第四外部电极层115、117、134和135可用单层或多层来形成。在多层的情况下，最上面的层可用比如AU和CU等金属来形成。0048图6的齐纳二极管125可在主体110中实现。主体110是硅材料板。在形成绝缘层112之后，形成齐纳二极管图案并随后执行扩散处理或离子注入处理以在主体110中形成齐纳二极管。该齐纳二极管可提高发光二极管120的耐受电压。0049在主体110的绝缘层112上集成电阻器130作为半导体薄层。电阻器130感测或检测通过发光二极管120的底部传导的热。0050电阻器130可用具有较高的温度依赖性的薄层例如具有较高的电阻温度系数TEMPERATUREC。

15、OEFFICIENTOFRESISTANCE，TCR的薄层来形成，或者可被形成为具有可以轻易满足预定电阻值的电阻率。薄膜电阻器可用TAN、NICR、FE、MN、CO和NI之一来形成。此处，可使用TAN金属实现起具有负温度系数NEGATIVETEMPERATURECOFFICIENT，NTC或正温度系数POSITIVETEMPERATURECOFFICIENT，PTC特性的热敏电阻作用的薄膜电阻器。热敏电阻可以被形成为具有NTC特性或PTC特性，在NTC特性中薄膜电阻值随温度升高而减小，在PTC特性中薄层电阻值随温度降低而增加。过渡金属比如FE、MN、CO和NI等可使用氧化物来沉积。0051如果。

16、电阻器130是氮化钽薄层，则其通过金属薄膜沉积法和图案法来形成，金属薄膜沉积法在绝缘层112的表面上使用溅射或蒸发，图案法使用光刻和/或电阻器蚀刻工艺。或者，形成电阻器130的另一方法包括在绝缘层112上通过光刻来使薄膜电阻器说明书CN102027608ACN102027623A4/8页7区域的光刻胶层形成图案，沉积金属薄膜电阻器，以及通过剥离法来移除光刻胶层。形成电阻器130的方法可在以上提到的技术范围内进行修改。所述实施例包括使用TAN薄膜制造电阻器的过程和在实施例的技术范围内使用另外的材料的制造电阻器的过程。0052电阻器与发光二极管的部分底面或整个底面连接。0053发光二极管120可以。

17、连接在电阻器130上。发光二极管120可选择性地包括彩色LED发光二级管芯片和紫外光ULTRAVIOLET，UVLED芯片。彩色LED芯片包括蓝色LED芯片、绿色LED芯片和红色LED芯片。0054发光二极管120通过导线121与第一和第二金属层114和116连接。电阻器130与第三和第四金属层132和134直接连接。发光二极管120可实现成横向半导体发光二极管。在这种情况下，发光二极管120使用多个导线121与第一和第二电极层114和116电连接。0055可在电阻器130和第一和第二金属层114和116之间形成防止短路层118。0056可在主体110的腔111中形成透明树脂140。透明树脂1。

18、40包括透明的环氧树脂或硅材料，或者可包括用于发出预定颜色的荧光体。可在透明树脂140上形成透镜，且不限于此。0057第一实施例在主体110的发光二极管120下集成电阻器130，并从而可准确感测或测量发光二极管120的温度。所感测到的温度被提供给LED驱动器未示出，并从而可被用来控制发光二极管120。即，LED驱动器利用温度来有效地补偿发光二极管120的温度和电特性。因此，发光二极管120可以具有与环境变化无关的均匀发光特性。0058图4是说明根据第一实施例的发光器件中的电阻器的电路的图。0059参照图4，电阻器130被集成在主体110中，并且发光二极管120被布置在电阻器130上。电阻器13。

19、0感测或测量从发光二极管120生成的热，并随后将其提供给LED驱动器未示出。0060因此，LED驱动器未示出根据发光二极管120的温度来控制流过发光二极管120的电流，使得能够与发光二极管120的温度无关地发出均匀光。0061图5是说明在根据第一实施例的发光器件中分开布置发光二极管和电阻器的电路图。0062参照图5，发光二极管120的两端P1和P2以及电阻器130的两端P3和P4可布置为电断开的。在这种情况下，电阻器130感测或检测通过发光二极管120的底部传导的热。0063图6是说明在根据第一实施例的发光器件中另外包括齐纳二极管的电路图。0064参照图6，发光二极管120和齐纳二极管125并。

20、联，且发光二极管120和电阻器130布置为在电路中相互断开。齐纳二极管125可被配置为具有单方向性或双方向性，并从而可提高发光二极管120的耐受电压。0065图7是说明在根据第一实施例的电阻器的电阻和温度之间的特性关系的图。0066参照图7，电阻器具有的特性是，当其按照PTC特性工作时，如果温度升高则电阻器的电阻R与温度T成正比地增大，而当其按照NTC特性工作时，如果温度升高则电阻器的电阻R与温度T成反比地减小。该电阻器可被制造为按照PTC特性或NTC特性工作。说明书CN102027608ACN102027623A5/8页80067图8至图11是说明根据第一实施例的发光器件制造方法的图。006。

21、8参照图8，具有预定深度的腔111在主体110的顶部中形成。主体110包括硅材料。腔111可通过湿蚀刻或/和干蚀刻工艺来形成。湿蚀刻可使用KOH溶液，但不限于此。0069腔111的表面形状可以是多边形、圆形和椭圆形，但不限于以上这些形状或深度。0070腔111的边可以是相对于垂直于底面的轴向外倾斜的。腔111的边可被形成为垂直于底面。该边的倾斜角度可根据光的效率而变化，但不限于此。0071参照图9，绝缘层112在主体110的表面上形成。绝缘层112可用绝缘材料比如氧化硅、氮化硅、ALN和SIC等来形成。0072参照图10和图1至图3，可在绝缘层112上形成金属层114、116、132和134，。

22、外部电极层115、117、135和136，以及电阻器130。此处，在形成金属层114、116、132和134之后，可形成电阻器130。或者，在形成电阻器130之后，可形成金属层114、116、132和134。0073金属层114、116、132和134布置为相互断开。第一金属层114和第二金属层116布置为彼此相对。第三金属层132和第四金属层134被布置为彼此相对。0074第一至第四金属层114、116、132和134可用具有较高反射率或对树脂具有良好粘合性的金属材料来形成。此外，第一至第四金属层114、116、132和134可用比如AL、AG和APCAGPDCU等金属材料中的至少一种来形成。

23、。0075第一和第二金属层114和116延伸到主体110的底部，以与第一和第二外部电极层115和117电连接。第三和第四金属层132和134延伸到主体110的底部，以与第三和第四外部电极层135和136电连接。第一至第四外部电极层115、117、135和136可用单层或多层来形成。在多层的情况下，最上面的层可用比如AU和CU等金属来形成。0076可将电阻器130在绝缘层112上形成为薄膜电阻器。第三金属层132和第四金属层134与电阻器130的两端电连接。0077所述薄膜电阻器可用TAN、NICR、FE、MN、CO和NI来形成。可通过在溅射或蒸发中使用光刻和/或电阻器蚀刻工艺的图案法来形成该薄。

24、膜电阻器。此外，电阻器130可通过以下步骤来形成在绝缘层112上通过光刻来使电阻器130的区域中的光刻胶层形成图案，并随后在沉积金属层之后利用剥离法来移除光刻胶层。形成电阻器130的方法可在技术范围内变化。所述实施例包括使用TAN薄膜制造电阻器的过程和在实施例的技术范围内使用另外的材料制造电阻器的过程。0078此外，薄膜电阻器可用具有较高的温度依赖性的薄层例如具有较高TCR的薄层来形成，或者被形成为具有轻易满足预定电阻值的电阻率。薄膜电阻器可实现起根据薄膜沉积情况而具有NTC或PTC特性的热敏电阻的作用的薄膜电阻。0079例如，TAN薄层可通过溅射来形成。此外，将氩气和氮气一同注入，因此TA金。

25、属与氮气起反应，从而沉积TAN薄层。为沉积具有较高的TCR的薄层，在氩气和氮气的组成方面，注入的氮气的量较多。0080防止短路层118用绝缘材料来形成。在第一金属层114和第二金属层116之间、图2的第三金属层132和图2的第四金属层134之间以及电阻器130周围形成防止短路层说明书CN102027608ACN102027623A6/8页9118，使得可以防止电短路。0081参照图11，发光二极管120使用粘合剂与电阻器130连接，且粘合剂可用作非导电材料。发光二极管120可包括彩色LED芯片和紫外光LED芯片中的至少一个，但不限于此。0082发光二极管120通过导线121与第一和第二金属层1。

26、16和114连接。电阻器130的尺寸可大于或小于发光二极管120的底部尺寸，但不限于此。0083透明树脂140在腔111中形成。透明树脂140包括透明的环氧树脂或硅材料。必要的情况下，可添加至少一种荧光体。0084在发光器件100中，当驱动发光二极管120时生成热。电阻器130测量或感测从发光二极管120生成的温度，并随后将其传送给LED驱动器。LED驱动器通过利用所测量的或所感测的温度来调节施加给发光二极管120的电流。因此，发光二极管120不受温度影响地发出均匀的光。0085此外，发光模块可以在衬底上布置发光器件100，且每个发光器件100都使用其中的电阻器130来测量或感测发光二极管12。

27、0的温度，并将其传送。因此，通过控制施加给每个发光器件100中的发光二极管120的每个电流，可始终保持构成发光模块的整个发光器件的特性。0086图12是说明根据第二实施例的发光器件的断面图。在描述第二实施例时，将给予与第一实施例相同的部分以相同的参考数字，并省略重复的描述。0087参照图12，根据发光器件100A，将发光二极管120布置在主体110的腔111中，且将电阻器130A集成在主体110的底部上。电阻器130A测量从发光二极管120通过主体110传送的温度，并随后将其传送给LED驱动器。在主体110的背面上制造电阻器130A的过程参见第一实施例。0088根据实施例，将电阻器130A集成。

28、在主体110的底部上，以准确测量发光二极管120的温度。因此，可以有效补偿发光二极管120的温度和电特性。此外，可控制发光二极管120以具有与外部环境变化无关地发均匀光的特性。0089可将电阻器130A的两端布置在主体110的底部的两端上，但不限于此。电阻器130A与和主体电连接的金属层未示出连接。0090图13是说明根据第三实施例的发光器件的断面图。在描述第三实施例时，将给予与第一实施例相同的部件以相同的参考数字，并省略重复的描述。0091参照图13，在发光器件100B所具有的结构中，主体110的腔111的底面具有梯状凹槽108。0092在包括梯状凹槽108的主体110的表面上形成绝缘层11。

29、2，且在梯状凹槽108区域中的绝缘层118上形成电阻器130B。形成电阻器130B的方法参见第一实施例。0093在电阻器130B两端处除金属层之外的周围区域上形成防止短路层118A。防止短路层118A可使电阻器130B与第一和第二金属层114和116电绝缘。0094此处，因为电阻器130B布置在发光二极管120下，所以可测量、检测或消散从发光二极管120发出的热。0095防止短路层118A的顶表面用与第一和第二金属层114和116相同的平面来形成，并且使用导电粘合剂将发光二极管120安装在防止短路层118A和第二金属层116说明书CN102027608ACN102027623A7/8页10上。。

30、0096在这一点上，发光二极管120是纵向半导体发光二极管。可通过焊料将发光二极管120的底部电极连接在第二金属层116上，并可通过导线121将发光二极管120的顶部电极与第一金属层114连接。0097发光二极管120可布置为并联的。因为防止短路层118A和第二金属层116的表面在同一平面上形成，所以发光二极管120可布置为并联的。在这种情况下，即使电阻器130B的尺寸减小，也可以防止由梯状结构导致的局限性。0098实施例提供了制造发光器件的方法，该方法包括在主体的表面上形成绝缘层；在绝缘层上形成多个金属层；在绝缘层上形成电阻器；以及在电阻器上连接发光器件。0099根据实施例，将电阻器集成在主。

31、体上，使得可提供能够准确感测发光二极管的温度的发光器件。0100实施例可以有效补偿发光器件的温度特性。0101实施例提供了具有与外部环境变化无关地发均匀光的特性的发光器件和发光模块。0102实施例保持构成发光模块的整个LED器件的特性。0103实施例提供了LED封装。0104实施例提供了耐温度的LED封装。0105实施例可用作比如显示器件、路灯和照明器件等光源。0106实施例可提高LED封装的可靠性。0107尽管已经参考实施例的多个说明性的实施例对其进行了描述，但应当理解，本领域技术人员还可设计出落在本公开的原理的构思和范围内的许多其它修改和实施例。0108更具体地，在本公开、附图和所附权利要。

32、求的范围内，可在主题组合安排的部件部分和/或布置中进行各种变化和修改。除部件部分和/或布置中的变化和修改之外，对本领域技术人员而言显然还可知道其它用途。0109在本说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的任何引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书中各处出现的这些短语并不一定都引用的同一实施例。此外，当结合任何实施例描述特定特征、结构或特性时，所主张的是是在本领域技术人员的能力范围内结合实施例的其它特征、结构或特性以达到这样的特征、结构或特性。0110尽管已经参考实施例的多个说明性的实施例对其进行了描述，但应当理解，本领域技术人。

33、员还可设计出落在本公开的原理的构思和范围内的许多其它修改和实施例。更具体地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内，可在主题组合安排的部件部分和/或布置中进行各种变化和修改。除部件部分和/或布置中的变化和修改之外，对本领域技术人员而言显然还可知道其它用途。0111工业应用0112实施例提供了LED封装。0113实施例提供了耐温度的LED封装。0114实施例可用作比如显示器件、路灯和照明器件等光源。说明书CN102027608ACN102027623A8/8页110115实施例可提高LED封装的可靠性。说明书CN102027608ACN102027623A1/4页12图1图2图3图4说明书附图CN102027608ACN102027623A2/4页13图5图6图7说明书附图CN102027608ACN102027623A3/4页14图8图9图10图11图12说明书附图CN102027608ACN102027623A4/4页15图13说明书附图CN102027608A。