CN107768500A - 一种led支架及其发光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于封装倒装芯片的LED支架，包括导电导热基层，所述导电导热基层分隔为正极板块及负极板块；所述导电导热基层的用于与所述封装芯片相连接的芯片连接表面暴露在外界，其它的表面上设置有非金属不导电反光层；所述正极板块与负极板块之间设置有非金属不导电反光材料块。通过上述结构，避免了助焊剂与金属反光层的接触，从而极大改善助焊剂残留镀银层带来的可靠性及亮度下降的问题；而通过非金属不导电反光块的顶面与倒装芯片1的底面之间的距离大于非金属不导电反光材料块32在25℃～300℃膨胀的厚度，改善了因非金属不导电反光层的热膨胀导致的芯片漏电问题。
Description
技术领域
本发明涉及倒装芯片的技术领域，特别涉及一种LED支架及其发光器件。
背景技术
MD LED的成熟发展极大推动了LED的普及，目前SMD绝大多数以正装芯片为主。倒装芯片无金线、热阻低、可超大电流驱动，具有较高的可靠性，但是倒装芯片的技术门槛高，价格贵制约其推广。近年来随着倒装芯片技术的逐渐成熟，倒装芯片的SMD产品逐渐成为研究的热门。
倒装芯片与LED支架的主要通过锡膏回流或导电银胶结合，导电银胶耐热性能差应用较为局限，锡膏回流为目前的主流方式。但是目前诸多问题，如漏电及银反光层发黄发黑，阻碍了倒装SMD产品的批量化应用。锡膏中的助焊剂回流后残留是银反光层发黄发黑的主要原因。造成漏电的原因有多方面，支架材料受热后膨胀对芯片的挤压是其中一方面。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足，提供一种LED支架，其能用于倒装芯片的封装，改善倒装芯片封装的可靠性。
本发明的另一个目的是提供一种LED发光器件。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于封装倒装芯片的LED支架，包括导电导热基层，所述导电导热基层分隔为正极板块及负极板块；所述导电导热基层的用于与所述封装芯片相连接的芯片连接表面暴露在外界，其它的表面上设置有非金属不导电反光层；所述正极板块与负极板块之间设置有非金属不导电反光材料块。
作为优选，所述导电导热基层依次包括金属基材、金属层、用于与所述倒装芯片连接的金属反光层。
作为优选，所述非金属不导电反光层及所述非金属不导电反光材料块皆为热固型材料或热塑型材料或热固型材料与热塑型材料组合材料混合而成的混合材料。
作为优选，所述金属反光层的材料至少由Au或Ag中的一种材料组成；
或/和所述金属层的材料至少由Ni、Cu、Pd、Cr中的一种或多种材料组成。
作为优选，所述导电导热基层的侧部连接表面上的非金属不导电反光层往上延伸与位于所述导电导热基层的顶面连接表面形成层腔。
一种LED发光器件，包括权利要求1至权利要求5任一权利要求所述的LED支架，还包括倒装芯片；所述倒装芯片通过金属连接层与所述导电导热基层的连接表面连接，在连接上倒装芯片后的LED支架上设置密封层；所述倒装芯片跨设在正极板块与负极板块上。
作为优选，任意取一个包括金属反光层与倒装芯片的纵截面中，所述金属反光层的宽度不超过倒装芯片的宽度的1.2倍。
作为优选，所述非金属不导电反光块的顶面与所述倒装芯片的底面之间的距离大于所述非金属不导电反光材料块在25℃～300℃膨胀的厚度。
作为优选，所述密封层的材料包括高分子树脂或高分子树脂与荧光转换材料的混合材料。
作为优选，所述金属连接层的材料包括Sn及其合金。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
通过上述结构，避免了助焊剂与金属反光层的接触，从而极大改善助焊剂残留镀银层带来的可靠性及亮度下降的问题；而通过非金属不导电反光块的顶面与倒装芯片1的底面之间的距离大于非金属不导电反光材料块32在25℃～300℃膨胀的厚度，改善了因非金属不导电反光层的热膨胀导致的芯片漏电问题。
附图说明
图1是本发明所述的LED发光器件的侧面结构示意图；
图2是本发明所述的LED发光器件的结构示意图；
图3是本发明的实施例2的结构示意图；
图4是本发明的实施例3的结构示意图。
图中：
1—倒装芯片；21—金属反光层；22—金属层；23—铜基材；31—非金属不导电反光层；32—非金属不导电反光材料块；4—密封层。
现结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
参阅图1所示，本发明所述的一种用于封装倒装芯片的LED支架，包括导电导热基层，导电导热基层分隔为正极板块及负极板块。正极板块与负极板块的横截面的面积比为1:1，也可以为其它比例。
导电电热基层的表面由芯片连接表面、侧部连接表面、顶面连接表面及底面构成。导电导热基层与封装芯片相连接的连接表面暴露在外界，侧部连接表面及顶面连接表面皆设置有非金属不导电反光层31；正极板块与负极板块之间设置有非金属不导电反光材料块32。导电导热基层的侧部连接表面上的非金属不导电反光层31往上延伸与位于导电导热基层的顶面连接表面形成层腔。
导电导热基层依次包括金属基材、金属层22、用于与所述倒装芯片1连接的金属反光层21。金属反光层21的材料至少由Au或Ag中的一种材料组成；金属层22的材料至少由Ni、Cu、Pd、Cr中的一种或多种材料组成。金属基材为铜基材23。
非金属不导电反光层31及非金属不导电反光材料块32皆为热固型材料或热塑型材料或热固型材料与热塑型材料组合材料混合而成的混合材料。
本发明所述的一种LED发光器件，包括本发明所述的LED支架，还包括倒装芯片1；倒装芯片1通过金属连接层与导电导热基层的连接表面连接，倒装芯片1跨设在正极板块与负极板块上。金属连接层的材料包括Sn及其合金；任意取一个包括金属反光层与倒装芯片的纵截面中，金属反光层的宽度不超过倒装芯片1的宽度的1.2倍。
在连接有倒装芯片1后的LED支架上的层腔中设置密封层4；密封层4的材料包括高分子树脂或高分子树脂与荧光转换材料的混合材料。非金属不导电反光块的顶面与倒装芯片1的底面之间的距离大于非金属不导电反光材料块32在25℃～300℃膨胀的厚度。
本发明所述的LED发光器件的制作方法如下；首先涂覆金属连接层在金属反光层21，再将LED倒装贴在金属连接层，然后高温回流使金属连接层与LED倒装芯片1连接，在LED支架内涂覆密封层4，加热固化后得到所述LED发光层。
实施例1
本实施例所述的LED发光器件，包括一LED支架、一倒装芯片1、用于连接LED支架与倒装芯片1之间的金属连接层及覆盖在倒装芯片1上方的密封层4。
LED支架，包括铜基材、在铜基材上的金属层22、在金属层22上的金属反光层21。铜基材、金属层22及金属反光层21构成导电导热基层；导电导热基层分隔为正极板块及负极板块。导电导热基层的用于与封装芯片相连接的连接表面(即金属反光层21与金属连接层连接的表面)暴露在外界，其余表面上设置有非金属不导电反光层31；正极板块与负极板块之间设置有非金属不导电反光材料块32。
倒装芯片1通过金属连接层与导电导热基层的连接表面连接，倒装芯片1跨设在正极板块与负极板块上。非金属不导电反光块的顶面与倒装芯片1的底面之间的距离大于非金属不导电反光材料块在25℃～300℃膨胀的厚度。在连接上倒装芯片1后的LED支架上设置密封层4。
正极板块与负极板块的横截面的面积比为1:1。金属连接层为SnAgCu合金，金属层22为Ni层。非金属不导电反光层31及非金属不导电反光材料块由EMC(由二氧化硅及环氧树脂构成)材料组成。密封层4由硅胶与LED荧光粉均匀混合后固化而成。金属反光层21宽度超过芯片边长1.1倍。
实施例2
本实施例与实施例1的不同在于以下结构：
正极板块与负极板块的横截面的面积比不为1:1。金属连接层为SnSb合金，金属层22为Cu层。非金属不导电反光层31及非金属不导电反光材料块由PCT(Poly1,4-cyclohexylene dimethylene terephthalate)材料组成。密封层4由硅胶固化而成。任意取一个包括金属反光层与倒装芯片的纵截面中，金属反光层的宽度不超过倒装芯片1的宽度的1.15倍。
实施例3
本实施例与实施例2的不同在于以下结构：
导电导热基层分隔为正极板块及负极板块各三块，三块倒装芯片1之间通过中间板块串联在一起。金属连接层为SnAu合金，金属层22由两个分层组成，分别为Cu层及Ni层。非金属不导电反光层31及非金属不导电反光材料块由PPA(polyphthalamide)材料组成。任意取一个包括金属反光层与倒装芯片的纵截面中，金属反光层的宽度不超过倒装芯片1的宽度的相同。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变动。
Claims (10)
1.一种用于封装倒装芯片的LED支架，其特征在于，包括导电导热基层，所述导电导热基层分隔为正极板块及负极板块；所述导电导热基层的用于与所述封装芯片相连接的芯片连接表面暴露在外界，其它的表面上设置有非金属不导电反光层；所述正极板块与负极板块之间设置有非金属不导电反光材料块。
2.根据权利要求1所述的用于封装倒装芯片的LED支架，其特征在于，所述导电导热基层依次包括金属基材、金属层、用于与所述倒装芯片连接的金属反光层。
3.根据权利要求1所述的用于封装倒装芯片的LED支架，其特征在于，所述非金属不导电反光层及所述非金属不导电反光材料块皆为热固型材料或热塑型材料或热固型材料与热塑型材料组合材料混合而成的混合材料。
4.根据权利要求2所述的用于封装倒装芯片的LED支架，其特征在于，所述金属反光层的材料至少由Au或Ag中的一种材料组成；
或/和所述金属层的材料至少由Ni、Cu、Pd、Cr中的一种或多种材料组成。
5.根据权利要求1所述的用于封装倒装芯片的LED支架，其特征在于，所述导电导热基层的侧部连接表面上的非金属不导电反光层往上延伸与位于所述导电导热基层的顶面连接表面形成层腔。
6.一种LED发光器件，其特征在于，包括权利要求1至权利要求5任一权利要求所述的LED支架，还包括倒装芯片；所述倒装芯片通过金属连接层与所述导电导热基层的连接表面连接，在连接上倒装芯片后的LED支架上设置密封层；所述倒装芯片跨设在正极板块与负极板块上。
7.根据权利要求6所述的LED发光器件，其特征在于，任意取一个包括金属反光层与倒装芯片的纵截面中，所述金属反光层的宽度不超过倒装芯片的宽度的1.2倍。
8.根据权利要求6所述的LED发光器件，其特征在于，所述非金属不导电反光块的顶面与所述倒装芯片的底面之间的距离大于所述非金属不导电反光材料块在25℃～300℃膨胀的厚度。
9.根据权利要求6所述的LED发光器件，其特征在于，所述密封层的材料包括高分子树脂或高分子树脂与荧光转换材料的混合材料。
10.根据权利要求6所述的LED发光器件，其特征在于，所述金属连接层的材料包括Sn及其合金。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 511458 33 Nansha District City Road South, Nansha District, Guangzhou, Guangdong Applicant after: APT ELECTRONICS Co.,Ltd. Address before: 511458 No. 33, South Ring Road, Nansha District, Guangzhou, Guangdong. Applicant before: APT ELECTRONICS Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |