CN103855280A - 一种led晶片级封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于LED封装技术领域，提供了一种LED晶片级封装方法，所述方法包括以下步骤：获取具有凹穴的透明基材，并使所述凹穴开口朝上，所述凹穴底面设有两个电隔离的导电层，所述导电层经凹穴侧面延至透明基材的底面；将具有正、负极导电体的LED晶片置于所述凹穴，并使所述正、负极导电体固接于相应导电层。如此封装而成的LED可直接焊接于应用端基板上，减去了常规封装所需支架层的热阻，利于晶片PN结散热，增强LED产品可靠性。
Description
技术领域
本发明属于LED封装技术领域，尤其涉及一种LED晶片级封装方法。
背景技术
目前，白光LED产品的封装方式是将LED晶片通过固晶胶粘接或共晶焊接的方式固定在支架上，采用金线将晶片的正极连接于支架的正极，晶片的负极连接于支架的负极，再填充符合目标色区的荧光粉。由于支架，晶片胶体的热膨胀系数不同，在支架，固晶胶，金线，胶体等方面容易出现可靠性问题。且LED支架种类繁多，粘接支架正负极的材质为ＰＰＡ，ＰＣＴ，ＥＭＣ材质，在耐高温性，气密性均有较大缺陷，而影响LED产品可靠性；陶瓷支架具有较好的耐高温性和较好的气密性，但支架成本接近晶片成本，且陶瓷支架封装LED制费昂贵，设备投入大，产能小。总之，支架封装结构的LED照明产品在可靠性，使用寿命方面给LED照明产品替代传统照明带来较大阻碍。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种LED晶片级封装方法，经该方法封装而成的LED可直接焊接于应用端基板上，减去了常规封装所需支架层的热阻，利于晶片PN结散热，增强LED产品可靠性。
本发明实施例是这样实现的，一种LED晶片级封装方法，包括以下步骤：
获取具有凹穴的透明基材，并使所述凹穴开口朝上，所述凹穴底面设有两个电隔离的导电层，所述导电层经凹穴侧面延至透明基材的底面；
将具有正、负极导电体的LED晶片置于所述凹穴，并使所述正、负极导电体固接于相应导电层。
本发明实施例先获取具有凹穴的透明基材，并使所述凹穴开口朝上，所述凹穴底面设有两个电隔离的导电层，所述导电层经凹穴侧面延至透明基材的底面；然后将具有正、负极导电体的LED晶片置于所述凹穴，并使所述正、负极导电体固接于相应导电层。如此封装而成的LED可直接焊接于应用端基板上，减去了常规封装所需支架层的热阻，利于晶片PN结散热，增强LED产品可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的LED晶片级封装方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的透明基材的结构示意图（上表面为平面）；
图3是本发明实施例提供的透明基材的结构示意图（上表面为弧面）；
图4是本发明实施例提供的透明基材的结构示意图（表面经粗化处理）；
图5是本发明实施例提供的LED晶片级封装过程示意图（未填充透明硅胶或荧光胶）；
图6是经本发明实施例提供的LED晶片级封装方法所制得LED的结构示意图（未填充透明硅胶或荧光胶，LED上表面为平面）；
图7是本发明实施例提供的LED晶片级封装过程示意图（填充透明硅胶或荧光胶后）；
图8是经本发明实施例提供的LED晶片级封装方法所制得LED的结构示意图（填充透明硅胶或荧光胶，LED上表面为平面）；
图9是经本发明实施例提供的LED晶片级封装方法所制得LED的结构示意图（填充透明硅胶或荧光胶，LED上表面为弧面）；
图10是经本发明实施例提供的LED晶片级封装方法所制得LED的结构示意图（填充透明硅胶或荧光胶，LED上表面经粗化处理）。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例先获取具有凹穴的透明基材，并使所述凹穴开口朝上，所述凹穴底面设有两个电隔离的导电层，所述导电层经凹穴侧面延至透明基材的底面；然后将具有正、负极导电体的LED晶片置于所述凹穴，并使所述正、负极导电体固接于相应导电层。如此封装而成的LED可直接焊接于应用端基板上，减去了常规封装所需支架层的热阻，利于晶片PN结散热，增强LED产品可靠性。
图1示出了本发明实施例提供的LED晶片级封装方法的实现流程，详述如下。
在步骤S101中，获取具有凹穴的透明基材，并使所述凹穴开口朝上，所述凹穴的底面设有两个电隔离的导电层，所述导电层经凹穴的侧面延至透明基材的底面。
本发明实施例先获取具有凹穴1的透明基材2，并使所述凹穴1开口朝上，所述凹穴1底面设有两个相互电隔离的导电层3，所述导电层经凹穴1侧面延至透明基材2的底面。其中，所述透明基材2为固态可植球焊接的高透光性材质，优选为具有多个尺寸较LED晶片4大的凹穴1的透明玻璃、陶瓷、蓝宝石或碳化硅，于所述透明玻璃、陶瓷、蓝宝石或碳化硅适当位置镀上导电层3，或者先在整个透明基材底部镀上导电层，然后移除不需要的导电层。所述LED晶片4封装好后对透明玻璃、陶瓷、蓝宝石或碳化硅进行分割，从而得到单个LED产品，如图2～4所示。应当说明的是，所述凹穴1一般由物理或化学的方法（如蚀刻）所形成。再者，所述透明基材2的上表面可成型为利于提升光取出和减小出光角度的弧面，如图3所示。此外，还可预先对所述透明基材2的上表面及其凹穴1的底面中部进行粗化处理，以提升封装而成的LED的出光效率及均匀度，如图4所示。
在步骤S102中，将具有正、负极导电体的LED晶片置于所述凹穴，并使所述正、负极导电体固接于相应导电层。
本发明实施例将具有正、负极导电体6、7的LED晶片4置于透明基材各凹穴1，并使所述正、负极导电体6、7固接于相应导电层3。其中，所述具有正、负极导电体6、7的LED晶片4由金球焊接于LED晶片4的正、负电极8、9形成；所述LED晶片4经金球热压于凹穴1内，各金球固定于相应导电层3并形成电连接，如图5、6所示。此处用金球焊接取代金线焊接，大大提升了水平正装晶片电极与封装体正、负极连接的可靠性。其中，所述LED晶片4优选为需要焊线的水平结构正装晶片或垂直结构正装晶片。这样得到的LED12不含荧光胶或透明硅胶，其发光颜色即为LED晶片发光颜色，所制LED12重量轻，适于便携电子产品的背光或/和照明。
如此实现了LED晶片4（尤其是水平结构正装晶片）的无支架集成封装，通过大量集成生产，降低LED产品的成本。其中，LED晶片4与透明基材2可直接焊接于应用端基板上，减去了常规封装中支架层的热阻，大大缩短了晶片PN结的热导出，提升LED产品的热可靠性，有效控制晶片PN结的结温，极大地提升LED器件的效率和使用寿命。换言之，于应用端焊接本LED封装产品，LED晶片4底部直接焊接于热沉，缩短导热途径，减小热阻，基材两端引出的导电层焊接于线路板对应电极，封装器件热电分离，提升产品的热和电的可靠性。
作为本发明另一个实施例，所述将具有正、负极导电体6、7的LED晶片4置于所述凹穴1，并使所述正、负极导电体6、7固接于相应导电层3的步骤之后还包括：于所述凹穴1内填充透明硅胶或荧光胶11，直至所述荧光胶11与LED晶片4的底面平齐，而后固化所述透明硅胶或荧光胶11，如图7～10所示。因LED晶片3与基材凹穴1之间的空隙为可控的均匀厚度空间，在此空间内填充所述透明硅胶或荧光胶11，即可得厚度均匀的荧光胶层，通过晶片蓝光激发，进而得到均匀的白光，最大限度地利用晶片发出的蓝光，不存在蓝光不均匀激发导致的光通量低的现象，最终获得最大的光通量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种LED晶片级封装方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
获取具有凹穴的透明基材，并使所述凹穴开口朝上，所述凹穴底面设有两个电隔离的导电层，所述导电层经凹穴侧面延至透明基材的底面；
将具有正、负极导电体的LED晶片置于所述凹穴，并使所述正、负极导电体固接于相应导电层。
2.如权利要求1所述的LED晶片级封装方法，其特征在于，所述将具有正、负极导电体的LED晶片置于所述凹穴，并使所述正、负极导电体固接于相应导电层的步骤之后还包括：
于所述凹穴内填充透明硅胶或荧光胶，直至所述荧光胶与LED晶片的底面平齐，而后固化所述透明硅胶或荧光胶。
3.如权利要求1或2所述的LED晶片级封装方法，其特征在于，所述透明基材为具有多个尺寸较LED晶片大的凹穴的透明玻璃、陶瓷、蓝宝石或碳化硅，所述导电层镀于透明玻璃、陶瓷、蓝宝石或碳化硅；所述LED晶片封装好后对透明玻璃、陶瓷、蓝宝石或碳化硅进行分割，从而得到单个LED。
4.如权利要求3所述的LED晶片级封装方法，其特征在于，所述具有正、负极导电体的LED晶片由金球焊接于LED晶片的正、负电极形成；所述LED晶片经金球热压于凹穴内，所述金球固定于相应导电层并形成电连接。
5.如权利要求4所述的LED晶片级封装方法，其特征在于，所述LED晶片为水平结构或垂直结构正装晶片。
6.如权利要求5所述的LED晶片级封装方法，其特征在于，预先对所述透明基材的上表面及其凹穴的底面中部进行粗化处理。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015109574A1 (zh) * | 2014-01-26 | 2015-07-30 | 上海瑞丰光电子有限公司 | Led晶片级封装方法 |
| CN114664195A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-06-24 | 深圳市万值科技有限公司 | 一种led透明显示及动态画面同步传输显示设备及工艺 |
| WO2022140980A1 (zh) * | 2020-12-28 | 2022-07-07 | 华为技术有限公司 | 封装芯片及芯片的封装方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3942245A (en) * | 1971-11-20 | 1976-03-09 | Ferranti Limited | Related to the manufacture of lead frames and the mounting of semiconductor devices thereon |
| US20020008325A1 (en) * | 2000-05-11 | 2002-01-24 | Mitutoyo Corporation | Functional device unit and method of producing the same |
| US20040173808A1 (en) * | 2003-03-07 | 2004-09-09 | Bor-Jen Wu | Flip-chip like light emitting device package |
| US20080035942A1 (en) * | 2006-08-08 | 2008-02-14 | Lg Electronics Inc. | Light emitting device package and method for manufacturing the same |
| JP2008205138A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Misuzu Kogyo:Kk | 電子光学素子の実装体および電子光学素子の実装体を組み込んだ電子光学機器 |
| CN102738353A (zh) * | 2011-04-12 | 2012-10-17 | 国碁电子(中山)有限公司 | Led封装结构 |
-
2014
- 2014-01-26 CN CN201410038441.0A patent/CN103855280B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3942245A (en) * | 1971-11-20 | 1976-03-09 | Ferranti Limited | Related to the manufacture of lead frames and the mounting of semiconductor devices thereon |
| US20020008325A1 (en) * | 2000-05-11 | 2002-01-24 | Mitutoyo Corporation | Functional device unit and method of producing the same |
| US20040173808A1 (en) * | 2003-03-07 | 2004-09-09 | Bor-Jen Wu | Flip-chip like light emitting device package |
| US20080035942A1 (en) * | 2006-08-08 | 2008-02-14 | Lg Electronics Inc. | Light emitting device package and method for manufacturing the same |
| JP2008205138A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Misuzu Kogyo:Kk | 電子光学素子の実装体および電子光学素子の実装体を組み込んだ電子光学機器 |
| CN102738353A (zh) * | 2011-04-12 | 2012-10-17 | 国碁电子(中山)有限公司 | Led封装结构 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015109574A1 (zh) * | 2014-01-26 | 2015-07-30 | 上海瑞丰光电子有限公司 | Led晶片级封装方法 |
| WO2022140980A1 (zh) * | 2020-12-28 | 2022-07-07 | 华为技术有限公司 | 封装芯片及芯片的封装方法 |
| CN114664195A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-06-24 | 深圳市万值科技有限公司 | 一种led透明显示及动态画面同步传输显示设备及工艺 |
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