CN110970536A - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光装置。该发光装置包括：布线基板，其包括被布线在所述基板的表面上的n电极和p电极；发光元件，其包括与n电极直接接合的n焊盘电极和与p电极直接接合的p焊盘电极；n电极与p电极之间的第一间隙，其中发光元件跨第一间隙安装；以及填充布线基板与发光元件之间的空间的底部填充物。n焊盘电极和p焊盘电极中的至少一个被划分为两个电极岛，两个电极岛之间具有线性形状的第二间隙。第二间隙和n焊盘电极与p焊盘电极之间的线性形状的第三间隙相连续。

Description

发光装置
技术领域
本发明涉及发光装置。
背景技术
传统上，已知一种发光装置，其在面向下安装的发光元件与填充有被称为底部填充物的树脂的基板之间具有空间(例如，参见专利文献1)。
在专利文献1中描述的发光装置中，通过使用虚设凸块作为底部填充物流动的接合点，可以高精度地使用底部填充物填充发光元件与布线基板之间的间隙。
[专利文献1]JP-A-2018-19032
发明内容
在使用底部填充物的发光装置的制造过程中，当从距发光元件一定距离的位置传送底部填充物以填充发光元件与布线基板之间的空间时，底部填充物不仅在发光元件与布线基板之间的空间中流动，而且还在发光元件与布线基板之间的空间的外部区域中流动。
当在完成用底部填充物填充发光元件与布线基板之间的空间之前已经通过该外部区域的底部填充物从相对侧到达发光元件与布线基板之间的空间时，该空间内的底部填充物中形成空隙。在底部填充物中形成空隙会导致水分穿透并渗透底部填充物并且积聚在空隙中，引起对发光元件的电极的损坏(腐蚀损坏等)等问题。
根据专利文献1中描述的发光装置，尽管底部填充物的流动可以被虚设凸块吸引，但是也可以发生这样的空隙形成。
本发明的目的是提供一种发光装置，其具有能够抑制在其布线基板与其发光元件之间的空间中的底部填充物中形成空隙的结构。
本发明的一个方面提供了由以下[1]至[7]定义的发光装置，以实现上述目的。
[1]一种发光装置，包括：布线基板，其包括被布线在基板的表面上的n电极和p电极；发光元件，其包括与n电极直接接合的n焊盘电极和与p电极直接接合的p焊盘电极；n电极与p电极之间的第一间隙，其中发光元件跨该第一间隙安装；以及填充布线基板与发光元件之间的空间的底部填充物，其中，n焊盘电极和p焊盘电极中的至少一个被划分成两个电极岛，在两个电极岛之间具有线性形状的第二间隙，其中，第二间隙和n焊盘电极与p焊盘电极之间的线性形状的第三间隙相连续。
[2]根据以上[1]所述的发光装置，还包括阻流部分，阻流部分被设置在n电极上的使得n焊盘电极位于n电极与第三间隙之间的位置处并且被设置在p电极上的使得p焊盘电极位于p电极与第三间隙之间的位置处，以通过与底部填充物接触来在底部填充物硬化之前阻碍底部填充物的流动。
[3]根据上述[1]或[2]所述的发光装置，其中，第二间隙与第三间隙的接合点在所述第三间隙的长度方向上从第三间隙的中间点偏移。
[4]根据上述[1]至[3]中任一项所述的发光装置，其中，在第三间隙的包括第三间隙的长度方向上的一个端部的区域的一部分中，第三间隙朝向该一个端部宽度更宽。
[5]根据上述[1]至[4]中任一项所述的发光装置，其中，n电极和p电极的厚度为1.0μm或更大。
[6]一种发光装置，包括：布线基板，其包括形成在其表面上的n电极和p电极；被设置在n电极和p电极上的发光元件，该发光元件包括连接至布线基板的n电极和p电极的n焊盘电极和p焊盘电极；填充布线基板与发光元件之间的空间的底部填充物；以及用于抑制填充在空间中的底部填充物中的空隙形成的间隙。
[7]根据上述[6]所述的发光装置，其中，间隙包括：形成在n电极与p电极之间的第一间隙；形成在n焊盘电极一侧的边缘上和n焊盘电极的相对侧的另一边缘上的第二间隙；以及形成在p焊盘电极一侧的边缘上和p焊盘电极的相对侧的另一边缘上的第三间隙。
发明点
根据本发明，可以提供具有能够抑制在其布线基板与其发光元件之间的空间中的底部填充物中形成空隙的结构的发光装置。
附图说明
图1是根据第一实施方式的发光装置的顶视图。
图2是沿着图1的剖面线A-A截取的发光装置的垂直截面图。
图3A和图3B是包括在根据第一实施方式的发光装置中的一个发光元件周围的放大顶视图。
图4A和图4B是示出根据第一实施方式的对n焊盘电极和p焊盘电极的修改的顶视图。
图5A和图5B是示出根据第一实施方式的对n焊盘电极和p焊盘电极的其他修改的顶视图。
图6是根据第二实施方式的发光装置的顶视图。
图7是包括在根据第二实施方式的发光装置中的一个发光元件周围的放大顶视图。
具体实施方式
[第一实施方式]
图1是根据第一实施方式的发光装置1的顶视图。图2是沿图1的剖面线A-A截取的发光装置1的垂直截面图。请注意，在图1中未示出底部填充物16和密封树脂17。
发光装置1包括布线基板10和发光元件20，布线基板10具有布线在基板11的表面上的电极12，发光元件20连接至布线基板10的电极12。
基板11例如被构造为诸如Al2O3基板或AlN基板的陶瓷基板、其表面被绝缘膜覆盖的诸如Al基板或Cu基板的金属基板或者玻璃环氧树脂基板，并且电极12由导电材料例如铜制成。
电极12用作n电极或p电极以向发光元件20供应电流。即，连接至每个发光元件20的两个电极12中的一个用作n电极，并且两个电极12中的另一个用作p电极。
每个发光元件20跨布线基板10上的相邻电极12之间的凹槽30即p电极与n电极之间的间隙30安装。因此，间隙30在每个发光元件20下方延伸。
注意，电极12的模式不限于图1和图2中所示的那些，并且发光元件20的数量和布置不限于图1和图2中所示的那些。
发光元件20被配置为例如LED芯片，这些LED芯片具有芯片衬底、包括发光层的晶体层以及包层，其中发光层在包层与芯片衬底之间。安装发光元件20使其晶体层朝向布线基板10侧，即，发光元件20面朝下安装。芯片衬底被配置为由蓝宝石等制成的透明衬底，并且将从芯片衬底侧提取光。此外，发光元件20可以被配置为除LED芯片之外的发光元件，例如激光二极管等。
发光元件20包括n焊盘电极14n和p焊盘电极14p，n焊盘电极14n与n电极(电极12)直接接合而不使用导电接合构件例如导电凸块或导电膏，p焊盘电极14p与p电极(电极12)直接接合而不使用导电接合构件。
n焊盘电极14n和p焊盘电极14p被配置为由例如AuSn制成的焊盘电极，并且通过热处理与电极12接合，同时与其最外侧表面由Au制成的电极12接触以扩散Sn。
图3A和图3B是包括在发光装置1中的一个发光元件20周围的放大顶视图，并且示出了n焊盘电极14n和p焊盘电极14p的配置。此外，图3A和图3B示意性地示出了底部填充物16的流动路径。稍后将描述底部填充物16的流动路径。
在图3a和图3b中，与一个发光元件20连接的两个电极12分别被称为n电极12n和p电极12p。此外，一个发光元件20的轮廓由虚线表示，并且仅n焊盘电极14n和p焊盘电极14p由实线表示。此外，未示出相邻的其他发光元件20，除了n电极12n和p电极12p之外的电极12以及磷光体板21。
如图3A和图3B所示，n焊盘电极14n被划分为电极岛141n和电极岛142n，在电极岛141n与电极岛142n之间具有线性形状的间隙G1，而p焊盘电极14p被划分为电极岛141p和电极岛142p，在电极岛141p与电极岛142p之间具有线性形状的间隙G2。间隙G1和间隙G2与n焊盘电极14n与p焊板电极14p之间的线性形状的间隙G3相连续。
在图3A和图3B中示出了间隙G1和间隙G2的典型位置。在该示例中，间隙G1与间隙G3的接合点以及间隙G2与间隙G3的接合点在间隙G3的长度方向上位于间隙G3的中间点处。此外，间隙G1和间隙G2的长度方向与间隙G3的长度方向成直角。
底部填充物16被配置成填充布线基板10与发光元件20之间的空间，以覆盖发光元件20的n焊盘电极14n和p焊盘电极14p，以能够防止n焊盘电极14n和p焊盘电极14p暴露在湿气或空气中以及由此产生的损坏(腐蚀损坏等)。此外，底部填充物16还可以增强布线基板10与发光元件20之间的接合强度。流体底部填充物16在填充布线基板10与发光元件20之间的空间后硬化。
底部填充物16由例如树脂例如硅基树脂或环氧基树脂制成。另外，底部填充物16通过在其中包括白色填充物等而用作反射材料，以能够增强发光装置1的发射强度。
利用分配器等将流体底部填充物16滴落在布线基板10上，并且当流体底部填充物16与布线基板10上的间隙30的端部接触时，由于间隙30中的毛细作用，流体底部填充物16流向发光元件20。下面将描述滴落到图3A和图3B所示的滴落位置31的底部填充物16的流动作为一个示例。
滴落的底部填充物16流过滴落位置31并且主要沿着图3A中箭头所指示的三个路径流动。路径P1表示通过由间隙30和间隙G3构成的空间的路径。路径P2表示通过n电极12n上的区域的路径，其中n焊盘电极14n位于该区域与间隙G3之间。路径P3表示通过p电极12p上的区域的路径，其中p焊盘电极14p位于该区域与间隙G3之间。也就是说，路径P2和路径P3表示通过布线基板10与发光元件20之间的空间的外侧的路径。
此处，通常，当通过路径P1的底部填充物16的流速远大于通过路径P2或路径P3的底部填充物16的流速时，底部填充物16适当地填充布线基板10与发光元件20之间的空间。
然而，如图3B所示，在通过路径P1的底部填充物16填充布线基板10与发光元件20之间的空间之前，当已经通过路径P2或路径P3的底部填充物16从与滴落位置31相对的一侧到达布线基板10与发光元件20之间的空间时，布线基板10与发光元件20之间的空间的用于通过路径P1的底部填充物16离开的出口中的部分或全部被已经通过路径P2或路径P3的底部填充物16阻挡。
即使在这种情况下，在发光装置1中，如图3B中的箭头E1和E2所指示的，间隙G1和间隙G2作为空气逸出路线，以经由间隙G1和间隙G2将夹在布线基板10与发光元件20之间的空间内的底部填充物16之间的空气排出到外部。因此，在布线基板10与发光元件20之间的空间中，防止空气作为空隙保留在底部填充物16中。
底部填充物16填充由间隙30和间隙G3构成的空间，然后从间隙G3侧流入间隙G1和间隙G2，并填充间隙G1和间隙G2。这使得能够用底部填充物16填充布线基板10与发光元件20之间的空间，同时抑制底部填充物16中的空隙形成。
为了加深间隙30并提高通过路径P1的底部填充物16的流速，电极12的厚度优选地为1.0μm或更大。
图4A和图4B是对应于图3A和图3B的顶视图，并且示出了对n焊盘电极14n和p焊盘电极14p的修改。
在图4A所示的示例中，间隙G1与间隙G3的接合点以及间隙G2与间隙G3的接合点被定位成在间隙G3的长度方向上距布线基板10上的底部填充物16滴落位置31的距离比从滴落位置31至间隙G3的中间点的距离长。
这是因为在由间隙30和间隙G3构成的空间中，在间隙G3的长度方向上从滴落位置31至通过路径P1进入的底部填充物16与通过路径P2或路径P3进入的底部填充物16相遇的点的距离通常比从滴落位置31至间隙G3的中间点的距离长，在这种情况下，可以有效地允许空气从间隙G2和间隙G3逸出。
也就是说，当间隙G1与间隙G3的接合点以及间隙G2与间隙G3的接合点在间隙G3的长度方向上从间隙G3的中间点偏移时，通过将底部填充物16滴落到与该偏移方向相反的方向上的位置，可以更有效地抑制，要填充布线基板10与发光元件20之间的空间的底部填充物16中的空隙形成。
在图4B所示的示例中，在间隙G3的底部填充物16滴落位置31侧区域的一部分中，间隙G3的宽度朝向外侧更宽。这有助于底部填充物16向前移动到路径P1，同时相对减少移动到路径P2和路径P3的底部填充物16的量，因此使得可以更有效地抑制要填充布线基板10与发光元件20之间的空间的底部填充物16中的空隙形成。
也就是说，在间隙G3的包括间隙G3的长度方向上的一个端部的区域的一部分中，当间隙G3的宽度朝向该一个端部更宽时，通过将底部填充物16滴落到该一个端部侧，可以更有效地抑制要填充布线基板10与发光元件20之间的空间的底部填充物16中的空隙形成。
注意，根据图4B所示的实施方式，通过路径P1进入的底部填充物16和通过路径P2或路径P3进入的底部填充物16相遇的点很可能被定位成在间隙G3的长度方向上距滴落位置31的距离比从滴落位置31至间隙G3的中间点的距离长。为此，通过组合图4B中所示的配置与图4A中所示的配置(间隙G1与间隙G3的接合点以及间隙G2与间隙G3的接合点被定位成在间隙G3的长度方向上距布线基板10上的底部填充物16滴落位置31的距离比从滴落位置31至间隙G3的中间点的距离长的配置)，可以更有效地抑制要填充布线基板10与发光元件20之间的空间的底部填充物16中的空隙形成。
图5A和图5B是对应于图3的顶视图，并且示出了对n焊盘电极14n和p焊盘电极14p的其他修改。
在图5A所示的示例中，间隙G1和间隙G2相对于间隙G3倾斜，使得沿间隙G1和间隙G2的长度方向朝路径P2和路径P3延伸的间隙G1和间隙G2的延伸方向以锐角与路径P2和路径P3的向前移动方向相交。为此，当流过路径P2和路径P3的底部填充物16即将从外侧进入间隙G1和间隙G2时，底部填充物16需要以锐角弯曲其向前移动方向。
也就是说，当间隙G1和间隙G2相对于间隙G3倾斜时，通过将底部填充物16滴落到使得流过发光元件20的外侧的底部填充物16在不以锐角弯曲其向前移动方向的情况下不能进入间隙G1和间隙G2的位置，可以有效地减缓流过发光元件20的外侧的底部填充物16从外侧进入间隙G1和间隙G2。
在图5B所示的示例中，在间隙G1和间隙G2的宽度中，间隙G1和间隙G2的相对于G3侧的相对(外)端部的宽度小于间隙G1和间隙G2的G3侧端部的宽度。这使得可以有效地减缓通过路径P2和路径P3的底部填充物16从外侧进入间隙G1和间隙G2。
根据图5B所示的实施方式，无论底部填充物16的滴落位置如何，都可以有效地减缓流过发光元件20的外侧的底部填充物16从外侧进入间隙G1和间隙G2。注意，在图5B所示的示例中，间隙G1和间隙G2的宽度在间隙G1和间隙G2的长度方向上连续变化，但是可以分段变化。
磷光体板21安装在发光元件20上。磷光体板21由平板状含磷光体构件或平板状透明构件诸如具有磷光体例如分散在其中的磷光体颗粒的平板状树脂构件或平板状磷光体烧结体形成。包含在磷光体板21中或构成磷光体板21的磷光体的磷光颜色没有特别限制。
发光元件20用作用于包含在磷光体板21中或构成磷光体板21的磷光体的激发光源，并且发光元件20的发光颜色和磷光体板21的发光颜色混合在一起以产生发光装置1的发光颜色。例如，当发光元件20的发光颜色为蓝色并且磷光体板21的发光颜色为黄色时，发光装置1的发光颜色为白色。
如图1所示，发光装置1可以具有齐纳二极管22，齐纳二极管22与发光元件20电连接以吸收浪涌电压。在这种情况下，优选地齐纳二极管22的安装位置在间隙30的延长线之外，以防止齐纳二极管22阻碍底部填充物16的滴落或防止滴落的底部填充物16被吸引到齐纳二极管22侧。
此外，如图1和图2所示，发光装置1可以具有环形挡板13，环形挡板13被形成为围绕发光元件20的安装区域。挡板13由例如树脂例如硅基树脂或环氧基树脂制成，并且可以包含白色染料例如钛氧化物。
挡板13的内侧区域填充有用于密封发光元件20的密封树脂17。密封树脂17由例如透明树脂例如硅基树脂或环氧基树脂制成。另外，密封树脂17可以包含磷光体。
[第二实施方式]
根据本发明第二实施方式的发光装置在电极12上具有阻流部分，以抑制流过发光元件20外侧的未硬化底部填充物16的流动。注意，与第一实施方式的构件相同的构件被赋予相同的附图标记，并且省略或简化其描述。
图6是根据第二实施方式的发光装置2的顶视图。图7是在完成用底部填充物16进行填充之前包括在发光装置2中的一个发光元件20周围的放大顶视图。
在图7中，以与图3相同的方式，一个发光元件20的轮廓由虚线表示，并且仅n焊盘电极14n和p焊盘电极14p由实线表示。此外，未示出相邻的其他发光元件20、除n电极12n和p电极12p之外的电极12以及磷光板21。
在发光装置2中，阻流部分15被设置在布线基板10与发光元件20之间的空间的外侧的位置处，换句话说，被设置在n电极12n上的使得n焊盘电极14n位于n电极12n与间隙G3之间的位置处，并且被设置在p电极12p上的使得p焊盘电极14p位于p电极12p与间隙G3之间的位置处。
阻流部分15被配置为设置在电极12(n电极12n和p电极12p)上的孔或突起。当被配置为孔时，阻流部分15可以被配置为穿过电极12的通孔，或者可以被配置为不穿过电极12的电极12的凹部。此外，当被配置为突起时，阻流部分15可以被配置为电极12的一部分，或者可以单独安装在电极12的表面上。
由于阻流部分15被设置在底部填充物16的路径P2和路径P3上，因此阻流部分15能够阻碍流过路径P2和路径P3的底部填充物16的流动。这使得可以相对地增加在路径P1中流动的底部填充物16的流速，从而抑制由于底部填充物16从两侧进入由间隙30和间隙G3构成的空间而导致的底部填充物16中的空隙形成。
此外，与根据第一实施方式的发光装置1一样，发光装置2具有间隙G1和间隙G2，使得能够有效地允许布线基板10与发光元件20之间的空间中的空气逸出到外部，从而更有效地抑制要填充布线基板10与发光元件20之间的空间的底部填充物16中的空隙形成。
由于阻流部分15阻碍了流过路径P2和路径P3的底部填充物16的流动，因此底部填充物16硬化，同时保持与阻流部分15接触。
(实施方式的有利效果)
根据上述第一实施方式的发光装置1，通过提供间隙G1和间隙G2，可以抑制布线基板10与发光元件20之间的空间中的底部填充物16中的空隙形成。
此外，根据上述第二实施方式的发光装置1，通过设置阻流部分15，可以更有效地抑制在布线基板10与发光元件20之间的空间中的底部填充物16中的空隙形成。
注意，由于发光装置1和发光装置2具有能够抑制布线基板10与发光元件20之间的空间中的底部填充物16中的空隙形成，所以即使当底部填充物16和密封树脂17由相同材料连续一体形成时，也很可能能够充分地抑制在其中形成空隙。在这种情况下，例如，将树脂均匀地注入挡板13与发光元件20之间的区域中，以形成底部填充物16和密封树脂17。
此外，发光装置1和发光装置2可以仅具有间隙G1和间隙G2中的一个，只要可以抑制在布线基板10与发光元件20之间的空间中的底部填充物16中形成空隙即可。也就是说，可以仅划分n焊盘电极14n和p焊盘电极14p中的一个。
尽管上面已经描述了本发明的实施方式，但是本发明不限于上述实施方式，而是可以在不脱离本发明的精神的情况下实现各种修改。此外，在不脱离本发明的精神的情况下，可以进行上述实施方式的构成元件的任意组合。
此外，上述实施方式不限制根据权利要求的发明。还应注意，并非实施方式中描述的特征的所有组合对于解决本发明的问题的手段都是必不可少的。
尽管为了完整且清楚的公开，已经关于具体实施方式描述了本发明，但是所附权利要求不限于此，而是应该被解释为体现本领域技术人员可以想到的所有修改和替选结构，其公平地落入本文所阐述的基础教导中。
[附图标记的描述]
1，2 发光装置
10 布线基板
11 基板
12，12n，12p 电极
13 挡板
14n n焊盘电极
141n，142n 电极岛
14p p焊盘电极
141p，142p 电极岛
15 阻流部分
16 底部填充物
17 密封树脂
20 发光元件
30 间隙
G1，G2，G3 间隙

Claims (5)

1.一种发光装置，包括：
布线基板，其包括被布线在所述基板的表面上的n电极和p电极；
发光元件，其包括与所述n电极直接接合的n焊盘电极和与所述p电极直接接合的p焊盘电极；
所述n电极与所述p电极之间的第一间隙，其中所述发光元件跨所述第一间隙安装；以及
底部填充物，其填充所述布线基板与所述发光元件之间的空间，
其中，所述n焊盘电极和所述p焊盘电极中的至少一个被划分为两个电极岛，在所述两个电极岛之间具有线性形状的第二间隙，
其中，所述第二间隙和所述n焊盘电极与所述p焊盘电极之间的线性形状的第三间隙相连续。
2.根据权利要求1所述的发光装置，还包括阻流部分，所述阻流部分设置在所述n电极上的使得所述n焊盘电极位于所述n电极与所述第三间隙之间的位置处并且设置在所述p电极上的使得所述p焊盘电极位于所述p电极与所述第三间隙之间的位置处，以通过与所述底部填充物接触来在所述底部填充物硬化之前阻碍所述底部填充物的流动。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，所述第二间隙与所述第三间隙的接合点在所述第三间隙的长度方向上从所述第三间隙的中间点偏移。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发光装置，其中，在所述第三间隙的包括所述第三间隙的长度方向上的一个端部的区域的一部分中，所述第三间隙朝向所述一个端部宽度更宽。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的发光装置，其中，所述n电极和所述p电极的厚度为1.0μm或更大。
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