CN106299077A - Led封装结构及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种LED封装结构的制作方法，包括步骤：提供承载板，所述承载板包括相对的上表面及下表面，在所述上表面形成一个环形的凹槽，所述承载板的部分区域被所述凹槽环绕，形成一凸块；在所述凹槽的表面、以及与所述凸块对应的所述上表面靠近所述凹槽的边缘区域形成一反射层；之后，在与所述凸块对应的所述上表面形成导电图案；在所述导电图案间隙及所述凹槽内填充绝缘层；去除所述承载板，所述绝缘层与所述凸块对应的位置形成一收容槽；以及在所述收容槽内收容LED，且使所述LED焊接于所述导电图案，从而形成LED封装结构。本发明还涉及上述制作方法得到的LED封装结构。
Description
技术领域
本发明涉及电路板制作领域，尤其涉及一种LED封装结构及其制作方法。
背景技术
LED封装结构即将LED芯片固设于基板上形成的LED器件，现有的LED封装结构光利用效率即发光效能较低，限制了LED的推广应用。
发明内容
因此，有必要提供一种具有较高发光效能的LED封装结构及其制作方法。
一种LED封装结构的制作方法，包括步骤：提供承载板，所述承载板包括相对的上表面及下表面，在所述上表面形成一个环形的凹槽，所述承载板的部分区域被所述凹槽环绕，形成一凸块；在所述凹槽的表面、以及与所述凸块对应的所述上表面靠近所述凹槽的边缘区域形成一反射层；之后，在与所述凸块对应的所述上表面形成导电图案；在所述导电图案间隙及所述凹槽内填充绝缘层；去除所述承载板，所述绝缘层与所述凸块对应的位置形成一收容槽；以及在所述收容槽内收容LED，且使所述LED焊接于所述导电图案，从而形成LED封装结构。
一种LED封装结构，包括：一绝缘层，包括相对的第一表面及第二表面，所述第一表面侧形成有一环状凸起，所述环状凸起合围形成一收容槽，所述收容槽槽底的所述绝缘层形成有多个贯通所述槽底及第二表面的通孔；一反射层，形成于所述环状凸起的表面及所述收容槽底面的边缘，所述收容槽底面的反射层远离所述收容槽底面的表面与所述第一表面齐平；导电图案，形成于所述绝缘层的所述通孔；及LED，收容于所述收容槽且焊接于所述导电图案。
相对于现有技术，本发明实施例的LED封装结构及制作方法中，在绝缘层上形成收容槽，并在收容槽槽壁及槽底部分区域形成反射层，反射角大，反光性能好，从而使LED发光效能较高；并且本案收容槽内的反射层与绝缘层相齐平，能有效降低LED封装结构的厚度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的LED封装结构的仰视图。
图2是本发明实施例提供的LED封装结构的剖视图。
图3是本发明实施例提供承载板的剖视图。
图4是在图3中的承载板上形成第一及第二抗蚀刻层后的剖视图。
图5是在图4的承载板上形成凹槽后的剖视图。
图6是将图5的第一及第二抗蚀刻层去除后的剖视图。
图7是在图6中的承载板上形成第一及第二防镀膜层后的剖视图。
图8是在图7中的承载板上形成反射层后的剖视图。
图9是将图8的第一及第二防镀膜层去除后的剖视图。
图10是在图9中的承载板上形成第三及第四防镀膜层后的剖视图。
图11是在图10中的承载板上形成导电图案后的俯视图。
图12是在图10中的承载板上形成导电图案后的剖视图。
图13是将图12的第三及第四防镀膜层去除后的剖视图。
图14是在图13中的承载板上形成绝缘层后的剖视图。
图15是在图14中的承载板上形成第三抗蚀刻层后的剖视图。
图16是将图15中的承载板及第三抗蚀刻层去除后的剖视图。
主要元件符号说明
LED封装结构 100
绝缘层 12
反射层 10
导电图案 11
LED 13
封装胶体 14
第一表面 121
第二表面 122
环状凸起 123
收容槽 124
第一导电块 111
第二导电块 112
散热导电块 113
驱动组件 15
静电保护组件 16
锡球 17
承载板 20
上表面 21
下表面 22
凹槽 23
凸块 24
第一抗蚀刻层 31
第二抗蚀刻层 32
第一抗蚀刻层开口 33
第一防镀膜层 34
第二防镀膜层 35
第一防镀膜层开口 36
第三防镀膜层 37
第四防镀膜层 38
第二防镀膜层开口 39
第三抗蚀刻层 40
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1至图2，本发明第一实施例提供一种LED封装结构100，包括：一绝缘层12、一反射层10、导电图案11、LED13及封装胶体14。
所述绝缘层12包括相对的第一表面121及第二表面122，所述第一表面121侧形成有一环状凸起123，所述环状凸起123合围形成一收容槽124。所述环状凸起123及所述收容槽124的截面均为梯形。所述绝缘层12的材质为环氧树脂、硅胶、硅树脂及聚邻苯二甲酰胺。本实施例中，所述绝缘层12的材质环氧塑封料(epoxy molding compound，EMC)。所述绝缘层12与所述收容槽124对应的区域形成有贯穿收容槽124槽底及第二表面122的通孔。
所述反射层10即形成于所述环状凸起123的顶面、内侧面、外侧面，以及形成于所述收容槽124底面的边缘，且为连续。所述收容槽124底面的反射层10与所述第一表面121齐平。所述反射层10的材质为金属材料，如金属镍、金属镍金或金属镍铬等。
所述导电图案11形成于所述绝缘层12的所述通孔。所述导电图案11远离所述收容槽124的表面与所述第二表面122齐平。所述导电图案11包括多个第一导电块111、多个第二导电块112及多个散热导电块113。所述多个第一导电块111、多个第二导电块112及多个散热导电块113均相间隔，且所述第一导电块111的尺寸大于所述第二导电块112的尺寸。所述第一导电块111及散热导电块113靠近所述收容槽124的表面被形成于所述收容槽124底面的反射层10所覆盖。所述第二导电块112的靠近所述收容槽124的表面凹设于所述第一表面121。所述多个散热导电块113形成多条散热通道。优选地，所述导电图案11的材质为铜。
所述LED13通过锡球焊接于所述第二导电块112靠近所述绝缘层12的第一表面121侧的表面，所述LED13底部及周围封装有封装胶体14。所述封装胶体14优选采用荧光粉、环氧树脂等混合形成。所述LED13的数量优选为多个，且优选呈阵列排布。
本实施例中，所述第二导电块112的靠近所述绝缘层12的第二表面122侧的表面还焊接有驱动组件15及静电保护组件16，在所述第一导电块111的靠近所述绝缘层12的第二表面122侧的表面还形成锡球17。
在其他实施例中，所述多个散热导电块113也可以相连形成一条相通的散热通道。
请一并参阅图3-16，本发明第二实施例提供一种上述LED封装结构100的制作方法，包括如下步骤：
第一步，请参阅图3，提供一承载板20，所述承载板20由金属材料制成。
所述承载板20包括相对的上表面21及下表面22。
本实施例中，所述承载板20的材质为铜。
第二步，请一并参阅图4-6，在所述承载板20上形成一个凹槽23，所述凹槽23自所述上表面21向所述承载板20内部凹陷。
本实施例中，所述凹槽23为环形，所述承载板20的部分区域被所述凹槽23环绕，形成一凸块24，所述凸块24对应的所述上表面21为方形。所述凹槽23的形成方式包括：
首先，请参阅图4，在所述承载板20的上表面21及下表面22上分别形成第一抗蚀刻层31及第二抗蚀刻层32，所述第一抗蚀刻层31形成有环状的第一抗蚀刻层开口33，所述承载板20的部分上表面21暴露于所述第一抗蚀刻层开口33中。本实施例中，所述第一及第二抗蚀刻层31、32均为干膜；通过曝光及显影等工艺去除部分所述第一抗蚀刻层31，从而得到所述第一抗蚀刻层开口33。
之后，请参阅图5，通过铜蚀刻液化学蚀刻所述承载板20，从而在所述承载板20上未被所述第一及第二抗蚀刻层31、32覆盖的表面，也即对应所述第一抗蚀刻层开口33的位置形成所述凹槽23。本实施例中，自所述上表面21向所述承载板20内部，所述凹槽23的尺寸逐渐减小，也即其截面大致为梯形，且因侧蚀的影响，所述凹槽23在所述上表面21的开口尺寸大于所述第一抗蚀刻层开口33的尺寸。
然后，请参阅图6，去除所述第一及第二抗蚀刻层31、32。
在其他实施例中，也可以通过激光烧蚀等方式形成所述多个凹槽23。
第三步，请参阅图7-9，在所述凹槽23的底面、侧面及所述凸块24靠近所述凹槽23的上表面21形成一反射层10。
所述反射层10的形成方式包括：
首先，请参阅图7，在所述承载板20的上表面21及下表面22上分别形成第一防镀膜层34及第二防镀膜层35，所述第一防镀膜层34形成有环状的第一防镀膜层开口36，所述凹槽23以及所述凸块24靠近所述凹槽23的上表面21暴露于所述第一防镀膜层开口36中。本实施例中，所述第一及第二防镀膜层34、35均为干膜；通过曝光及显影等工艺去除部分所述第一防镀膜层34，从而得到所述第一防镀膜层开口36。
之后，请参阅图8，在暴露于所述第一防镀膜层开口36中的上表面21及所述凹槽23的底面与侧面镀上一层反射层10，其中，可以通过电镀、溅镀、化学镀等方式形成所述反射层10。本实施例中，所述反射层10具有一亮光表面，可以将光进行反射。
然后，请参阅图9，去除所述第一防镀膜层34及第二防镀膜层35。
第四步，请参阅图10-13，在所述凸块24上形成导电图案11，所述导电图案11包括多个第一导电块111、多个第二导电块112及多个散热导电块113。
所述多个第一导电块111及所述散热导电块113形成在所述反射层10远离所述凸块24的部分表面，所述第二导电块112形成在所述凸块24的上表面21且未被所述反射层10覆盖的部分区域。所述导电图案11的形成方式包括：
首先，请参阅图10，在所述承载板20的上表面21侧及下表面22侧分别形成第三防镀膜层37及第四防镀膜层38，所述第三防镀膜层37覆盖部分所述上表面21并填充所述凹槽23，所述第三防镀膜层37形成有多个第二防镀膜层开口39，所述凸块24部分暴露于所述第二防镀膜层开口39内，所述多个第二防镀膜层开口39与要形成的导电图案11对应。本实施例中，所述第一及第四防镀膜层37、38均为干膜；通过曝光及显影等工艺去除部分所述第三防镀膜层37，从而得到所述第二防镀膜层开口39。其中，所述第三防镀膜层37的厚度远大于所述第四防镀膜层38的厚度。
之后，请参阅图11-12，在暴露于所述第二防镀膜层开口39中的上表面21及反射层10表面镀覆形成所述导电图案11，其中，可以通过电镀、溅镀、化学镀等方式形成所述导电图案11。
然后，请参阅图13，去除所述第三防镀膜层37及第四防镀膜层38。
在其他实施例中，也可以不形成所述第三防镀膜层37及第四防镀膜层38，而直接通过图案化的网板在所述凸块24上通过印刷导电膏并固化所述导电膏形成所述导电图案11。
第五步，请参阅图14，在所述承载板20的下表面22侧形成绝缘层12，其中，所述绝缘层12填充所述凹槽23及填充所述导电图案11的间隙。
所述绝缘层12包括相对的第一表面121及第二表面122，所述第一表面121与所述上表面21相贴，所述第二表面122与所述导电图案11远离所述承载板20的表面相齐平。本实施例中，所述绝缘层12的形成方式包括：
首先，提供一模具(图未示)，将形成有导电图案11的承载板20置于所述模具中，向所述模具的模腔内注塑环氧塑封料，使所述环氧塑封料覆盖所述承载板20的下表面，并填充所述凹槽23及填充填充所述导电图案11的间隙，固化所述环氧塑封料从而形成所述绝缘层12。
之后，研磨所述绝缘层12远离所述承载板20的表面，使所述绝缘层远离所述承载板20的表面，即第二表面122，与所述导电图案11远离所述承载板20的表面相齐平，从而使所述第一导电块111及第二导电块112暴露于所述绝缘层12中。
第六步，请参阅图15-16，去除所述承载板20，从而将所述反射层10及未被反射层10覆盖的导电图案11暴露出来。
其中，与所述凹槽23对应的所述绝缘层12即形成一环状凸起123，所述环状凸起123合围即形成所述收容槽124。所述环状凸起123及所述收容槽124的截面均为梯形。所述反射层10即形成于所述环状凸起123的顶面及侧面，以及形成于收容槽124底面的边缘。
本实施例中，通过蚀刻去除所述承载板20，去除所述承载板20的方式包括：
首先，请参阅图15，在所述绝缘层12的第二表面122侧贴合一第三抗蚀刻层40。
之后，请参阅图16，用铜蚀刻药水蚀刻所述承载板20从而将所述承载板20去除，其中，因所述绝缘层12及所述反射层10的材质与所述承载板20不同，故，所述绝缘层12、反射层10及被反射层10覆盖的导电图案11不会被蚀刻，而未被反射层10覆盖的导电图案11厚度方向上部分被蚀刻。然后，去除所述第三抗蚀刻层40。
第七步，请一并参阅图1及图2，在所述第二导电块112暴露于所述收容槽124的表面通过锡球焊接LED13，所述LED13收容于所述收容槽124内；并在LED13底部及周围形成封装胶体14；还在所述第二导电块112的远离所述收容槽124的表面焊接驱动组件15及静电保护组件16，并在所述第一导电块111的远离所述收容槽124表面形成锡球17，从而得到所述LED封装结构100。
相对于现有技术，本发明实施例的LED封装结构100及制作方法中，通过在承载板20上增层之后再去除承载板20制得LED封装结构100，工艺简单稳定，且使收容槽内的反射层与绝缘层相齐平，能有效降低LED封装结构的厚度；且在绝缘层12上形成收容槽，并在收容槽槽壁及槽底部分区域形成反射层，反射角大，反光性能好，从而使LED发光效能较高，并且收容槽为截面为梯形，更增大了反射面积，进一步提高LED的发光效能；本案的据统计，LED封装结构温度每升高1℃，LED的发光强度度会相应的减少1％左右，故，本案在导电图案11中形成由散热导电块113组成的散热通道，能够有效散热从而提高LED的发光效能，另外，该散热通道为导电图案11的一部分，不需要额外附加，不仅节约制作及材料成本，也能降低LED封装结构100的厚度；进一步，本案采用EMC材料替代传统的陶瓷材料及双马来酰亚胺-三嗪树脂(简称BT树脂)材料作为绝缘层，还能降低材料成本。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (20)
1.一种LED封装结构的制作方法，包括步骤：
提供承载板，所述承载板包括相对的上表面及下表面，在所述上表面形成一个环形的凹槽，所述承载板的部分区域被所述凹槽环绕，形成一凸块；
在所述凹槽的表面、以及与所述凸块对应的所述上表面靠近所述凹槽的边缘区域形成一反射层；
之后，在与所述凸块对应的所述上表面形成导电图案；
在所述导电图案间隙及所述凹槽内填充绝缘层；
去除所述承载板，所述绝缘层与所述凸块对应的位置形成一收容槽；以及在所述收容槽内收容LED，且使所述LED焊接于所述导电图案，从而形成LED封装结构。
2.如权利要求1所述的LED封装结构的制作方法，其特征在于，所述凹槽的形成方式包括步骤：
在所述承载板的上表面及下表面上分别形成第一抗蚀刻层及第二抗蚀刻层，所述第一抗蚀刻层形成有环状的第一抗蚀刻层开口，所述承载板的部分上表面暴露于所述第一抗蚀刻层开口中；
之后，通过蚀刻液蚀刻所述承载板，从而在所述承载板上未被所述第一及第二抗蚀刻层覆盖的表面，也即对应所述第一抗蚀刻层开口的位置形成所述凹槽，其中，所述凹槽的截面为梯形，且自所述凹槽开口向槽底方向，所述凹槽的尺寸逐渐减小，所述凹槽在所述上表面的开口尺寸大于所述第一抗蚀刻层开口的尺寸；以及
然后，去除所述第一及第二抗蚀刻层。
3.如权利要求1所述的LED封装结构的制作方法，其特征在于，通过激光烧蚀形成所述凹槽，其中，所述凹槽的截面为梯形，且自所述凹槽开口向槽底方向，所述凹槽的尺寸逐渐减小。
4.如权利要求1所述的LED封装结构的制作方法，其特征在于，所述反射层的材质为镍、镍金或镍铬，所述反射层的形成方式包括步骤：
在所述承载板的上表面及下表面上分别形成第一防镀膜层及第二防镀膜层，所述第一防镀膜层形成有环状的第一防镀膜层开口，所述凹槽以及所述凸块靠近所述凹槽的上表面暴露于所述第一防镀膜层开口中；
之后，在暴露于所述第一防镀膜层开口中的上表面及所述凹槽的底面与侧面镀覆形成所述反射层，其中，通过电镀、溅镀或化学镀的方式镀覆形成所述反射层；
然后，去除所述第一防镀膜层及第二防镀膜层。
5.如权利要求1所述的LED封装结构的制作方法，其特征在于，所述导电图案包括多个第一导电块及多个第二导电块；所述多个第一导电块形成在所述反射层远离所述凸块的部分表面，所述第二导电块形成在所述上表面与所述凸块对应且未被所述反射层覆盖的区域。
6.如权利要求5所述的LED封装结构的制作方法，其特征在于，所述LED焊接于所述第二导电块，在焊接所述LED之后，还包括步骤：在所述第二导电块的远离所述收容槽的表面焊接驱动组件及静电保护组件，并在所述第一导电块的远离所述收容槽表面形成锡球。
7.如权利要求5所述的LED封装结构的制作方法，其特征在于，所述导电图案还包括多个散热导电块；所述多个散热导电块形成在所述反射层远离所述凸块的部分表面，所述多个散热导电块形成多条散热通道。
8.如权利要求1所述的LED封装结构的制作方法，其特征在于，所述导电图案的形成方式包括步骤：
在所述承载板的上表面侧及下表面侧分别形成第三防镀膜层及第四防镀膜层，所述第三防镀膜层覆盖部分所述上表面并填充所述凹槽，所述第三防镀膜层形成有多个第二防镀膜层开口，所述凸块部分暴露于所述第二防镀膜层开口内，所述多个第二防镀膜层开口与要形成的导电图案对应；
之后，在暴露于所述第二防镀膜层开口中的所述上表面及所述反射层的表面镀覆形成所述导电图案，其中，通过电镀、溅镀或化学镀的方式镀覆形成所述导电图案；
然后，去除所述第三防镀膜层及第四防镀膜层。
9.如权利要求1所述的LED封装结构的制作方法，其特征在于，所述绝缘层的材质为环氧塑封料，所述绝缘层的形成方式包括步骤：
提供一模具，将形成有所述导电图案的所述承载板置于所述模具中，向所述模具的模腔内注塑环氧塑封料，使所述环氧塑封料覆盖所述承载板的下表面，并填充所述凹槽及填充填充所述导电图案的间隙；
之后，固化所述环氧塑封料；
然后，研磨所述环氧塑封料远离所述承载板的表面，得到所述绝缘层，其中，使所述绝缘层远离所述承载板的表面与所述导电图案远离所述承载板的表面相齐平，使所述导电图案暴露于所述绝缘层中。
10.如权利要求1所述的LED封装结构的制作方法，其特征在于，去除所述承载板的方式包括步骤：
在所述绝缘层远离所述承载板的表面贴合一第三抗蚀刻层；
之后，蚀刻所述承载板从而将所述承载板去除，其中，所述绝缘层、反射层及被反射层覆盖的导电图案不被蚀刻去除，未被反射层覆盖的导电图案厚度方向上部分被蚀刻；
然后，去除所述第三抗蚀刻层。
11.如权利要求1所述的LED封装结构的制作方法，其特征在于，在所述收容槽内收容LED，且使所述LED焊接于所述导电图案之后还包括步骤，在LED底部及周围形成封装胶体，所述封装胶体含荧光粉。
12.一种LED封装结构，包括：
一绝缘层，包括相对的第一表面及第二表面，所述第一表面侧形成有一环状凸起，所述环状凸起合围形成一收容槽，所述收容槽槽底的所述绝缘层形成有多个贯通所述槽底及第二表面的通孔；
一反射层，形成于所述环状凸起的表面及所述收容槽底面的边缘，所述收容槽底面的反射层远离所述收容槽底面的表面与所述第一表面齐平；
导电图案，形成于所述绝缘层的所述通孔；及
LED，收容于所述收容槽且焊接于所述导电图案。
13.如权利要求12所述的LED封装结构，其特征在于，所述环状凸起及所述收容槽的截面均为梯形。
14.如权利要求12所述的LED封装结构，其特征在于，所述导电图案远离所述收容槽的表面与所述第二表面齐平，所述导电图案的靠近所述收容槽的表面凹设于所述第一表面且部分暴露于所述绝缘层。
15.如权利要求14所述的LED封装结构，其特征在于，所述导电图案包括多个第一导电块及多个第二导电块；所述多个第一导电块的靠近所述收容槽的表面被所述反射层覆盖，所述第二导电块的靠近所述收容槽的表面暴露于所述绝缘层。
16.如权利要求15所述的LED封装结构，其特征在于，所述LED焊接于所述第二导电块，所述第二导电块的远离所述收容槽的表面焊接有驱动组件及静电保护组件，所述第一导电块的远离所述收容槽表面形成有锡球。
17.如权利要求15所述的LED封装结构，其特征在于，所述导电图案还包括多个散热导电块；所述多个散热导电块的靠近所述收容槽的表面被所述反射层覆盖，所述多个散热导电块形成多条散热通道。
18.如权利要求12所述的LED封装结构，其特征在于，所述绝缘层的材质环氧塑封料。
19.如权利要求12所述的LED封装结构，其特征在于，所述反射层的材质为金属镍、金属镍金或金属镍铬。
20.如权利要求12所述的LED封装结构，其特征在于，所述LED底部及周围封装有封装胶体，所述封装胶体含有荧光粉。
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