CN108281531A - 一种csp led封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CSP LED封装方法，包括步骤1、准备荧光膜或透明膜，步骤2、提供夹具载板，步骤3、在夹具载板上设置一层透明粘性膜，将荧光膜或透明膜与透明粘性膜贴合，步骤4、固定倒装覆晶芯片，步骤5、使用环氧模塑料白胶进行涂覆，步骤6、对涂覆完白胶的产品进行烘烤，步骤7、将烘烤后完成的产品整片进行第二次切割，步骤8、对LED产品进行倒膜，本申请简化了封装工艺，通过先放置荧光膜再在荧光膜上面铺设倒装覆晶芯片，使得本申请不需要在芯片表面压模荧光胶，极大地简化了生产工艺。
Description
技术领域
本发明涉及LED封装领域，特别涉及一种CSP LED封装方法。
背景技术
CSP的全称是Chip Scale Package，中文意思是芯片级封装器件。
近年来，随着LED(发光二极管)在器件材料、芯片工艺和封装技术等方面的研究不断进步，尤其是覆晶芯片的逐渐成熟与荧光粉涂覆技术的多样化，一种新的芯片级封装CSP技术应运而生。封装主要有五面发光和单面发光两种封装形式，其中五面发光出光效率高。
现有封装工艺存在诸多问题，例如，现有的技术需要先在倒装芯片周围涂EMC白胶(环氧膜塑料白胶)，再在芯片表面压模荧光胶，封装工艺非常复杂，现有的CSP LED抗静电能力差，没有保护LED作用，因此如何简化封装工艺，提高CSP LED的抗静电能力，是本领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种封装工艺更简单，具有良好的抗静电能力的一种CSP LED封装方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种CSP LED封装方法，包括倒装覆晶芯片、荧光膜和环氧模塑料白胶，并按照以下步骤进行：
步骤1、准备荧光膜或透明膜，所述荧光膜具体的是将硅胶与多种荧光粉混合组成；所述透明膜具体的是硅胶，
步骤2、提供夹具载板，
步骤3、在夹具载板上设置一层透明粘性膜，将荧光膜或透明膜与透明粘性膜贴合，
步骤4、将倒装覆晶芯片按列阵固定于荧光膜或透明膜区域，
步骤5、使用环氧模塑料白胶对相邻的倒装覆晶芯片之间的间隙进行涂覆，
步骤6、对涂覆完白胶的产品进行烘烤，
步骤7、将烘烤后完成的产品整片进行第二次切割，以切割成单颗粒的LED产品，
步骤8、对LED产品进行倒膜，将LED产品倒膜至硅胶保护膜上，以撕去透明粘性膜。
本申请简化了封装工艺，通过先放置荧光膜再在荧光膜上面铺设倒装覆晶芯片，使得本申请不需要在芯片表面压模荧光胶，极大地简化了生产工艺。
进一步的是：所述步骤4中当放置完倒装覆晶芯片后对夹具载板进行预热，所述步骤4和步骤5之间还包括步骤：
步骤4.1、然后沿相邻的倒装覆晶芯片之间的间隙，按单颗LED产品的规格进行第一次切割，使得透明粘性膜以及荧光膜或透明膜被切断，
步骤4.2、通过图像识别技术将齐纳二极管固定于单颗倒装覆晶芯片旁边，具体的是，对倒装覆晶芯片进行图像识别进行定位，根据倒装覆晶芯片的位置放置齐纳二极管；
所述步骤5和步骤6之间还包括步骤：
步骤5.1、使用环氧模塑料白胶对倒装覆晶芯片和齐纳二极管之间的间隙使用进行涂覆。
进一步的是：所述步骤4.2和步骤5之间还包括步骤：
步骤4.3将第一次切割后的带有齐纳二极管的倒装覆晶芯片进行等离子清洗；
所述步骤7和步骤8之间还包括步骤：
步骤7.1、对第二次切割完成后的LED产品剥离毛边。
进一步的是：所述齐纳二极管设靠近所述倒装覆晶芯片中一侧短边，所述齐纳二极管距离倒装覆晶芯片的间距小于0.1μm。
进一步的是：所述步骤5和步骤5.1涂覆环氧膜塑料白胶时夹具载板保持加热状态至涂覆完成。
进一步的是：所述步骤5涂覆环氧膜塑料白胶时夹具载板保持加热状态至涂覆完成；
所述步骤4和步骤5之间还包括步骤：
步骤4.3.1、将切割好的倒装覆晶芯片进行等离子清洗。
进一步的是：所述步骤7中的第二次切割方式具体的是，采用下压式切割，其中下刀速度为2.4-3.5sec/次。
进一步的是：所述下压式切割具体的是，采用110mm宽的钨钢刀进行下压切割。
进一步的是：所述步骤1中通过控制荧光膜色坐标的方法为为控制荧光膜的光学厚度和荧光粉的配比。
本发明的有益效果是：本申请简化了封装工艺，通过先放置荧光膜再在荧光膜上面铺设倒装覆晶芯片，使得本申请不需要在芯片表面压模荧光胶，极大地简化了生产工艺。此外，由于在倒装覆晶芯片旁边设置有齐纳二极管，使得本申请具有极好的抗静电效果。此外，对夹具载板加热，使得在涂覆EMC白胶的过程中，EMC白胶的流动性更好，涂覆时更加均匀。此外，采用下压式切割，并使切割速度保持在2.4-3.5sec/次，使得本申请在保证良品率的同时还可以保证加工速度。通过控制荧光膜的光学厚度和荧光粉的配比，使得色坐标的散布范围可控制在0.015范围内。
附图说明
图1为夹具载板上贴附透明粘性膜和荧光膜示意图。
图2为在荧光膜上放置倒装覆晶芯片示意图。
图3为第一次切割位置示意图。
图4为单颗LED产品涂覆白胶示意图。
图5为第二次切割示意图。
图6为经过倒模后成品示意图。
图中标记为：夹具载板1、透明粘性膜2、荧光膜3、倒装覆晶芯片4、第一次切割位置5、齐纳二极管6、EMC白胶7、硅胶保护膜8、第二次切割位置9。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
本申请提供一种带有齐纳二极管6的一种CSP LED封装方法的具体实施例一。
实施例一
一种CSP LED封装方法，包括倒装覆晶芯片4、荧光膜3和环氧模塑料白胶7以及齐纳二极管6，值得注意的是所述环氧模塑料白胶7即下文当中所述的EMC白胶7，并按照以下步骤进行：
步骤1、准备荧光膜3或透明膜，所述荧光膜3具体的是将硅胶与多种荧光粉混合组成；所述透明膜具体的是硅胶，本申请通过控制荧光膜3的厚度以及荧光粉的配比来调整本申请色坐标的散布范围，所述荧光粉包括本领域常用的黄粉、红粉或绿粉，例如，在用于显示器背光或闪光灯时，通常需要需要将色坐标的X范围控制在0.25-0.30，Y范围控制在0.26-0.29，在本申请中，通过将红色荧光粉与绿色荧光粉比例为70-90％：10-30％时,Y范围值可以满足0.26-0.29，当荧光膜3的光学厚度在60-100um时，色坐标X值可满足0.25-0.30，且散布范围可控制在±0.015内。
步骤2、提供夹具载板1，所述夹具载板1为LED封装领域中常用的夹具载板1。
步骤3、如图1所示，在夹具载板1上设置一层透明粘性膜2，将荧光膜3或透明膜与透明粘性膜2贴合，所述透明粘性膜2可以是聚氨酯双面胶或硅胶双面胶，通过透明粘性膜2将荧光膜3固定于夹具载板1上。
步骤4、如图2所示，将倒装覆晶芯片4按列阵固定于荧光膜3或透明膜区域，在本申请中，倒装覆晶芯片4按1800-2500ea进行放置，在此过程中，当放置完倒装覆晶芯片后可对夹具载板1进行预热，预热时间为2-3小时，为后续切割荧光膜3做准备。
步骤4.1、然后沿相邻的倒装覆晶芯片4之间的间隙，按单颗LED产品的规格进行第一次切割，其中第一次切割位置5如图3所示，通过第一次切割使得透明粘性膜2以及荧光膜3或透明膜被切断，此步骤中，通过第一次切割将倒装覆晶芯片4和荧光膜3切割成成品所需的规格，以便于后续安装齐纳二极管6，用以提高放置精度。
步骤4.2、如图4所示，通过图像识别技术将齐纳二极管6固定于单颗倒装覆晶芯片4旁边，具体的是，对倒装覆晶芯片4进行图像识别进行定位，根据倒装覆晶芯片4的位置放置齐纳二极管6，由于倒装覆晶芯片4的尺寸大于齐纳二极管6的尺寸，因此采取对倒装覆晶芯片4进行图像识别定位，通过图像识别定位精准的放置齐纳二极管6，保证切割精度。在本申请中，齐纳二极管6靠近于倒装覆晶芯片4的一侧短边，齐纳二极管6距离倒装覆晶芯片4的距离小于0.1μm。
步骤4.3将切割好的带有齐纳二极管6的倒装覆晶芯片4进行等离子清洗，通过等离子清洗可除去齐纳二极管6和倒装覆晶芯片4表面污垢。
步骤5、如图4所示，使用EMC白胶7对相邻的倒装覆晶芯片4之间的间隙进行涂覆。
步骤5.1、如图4所示，使用EMC白胶7对倒装覆晶芯片4和齐纳二极管6之间的间隙使用进行涂覆。
在上述步骤5和步骤5.1涂覆EMC白胶7的过程中夹具载板1始终保持加热状态，通过加热夹具载板1可以使得EMC白胶7在涂覆时流动性更好，因此涂覆出来的白胶也更加均匀。
步骤6、对涂覆完白胶的产品进行烘烤。
步骤7、将烘烤后完成的产品整片进行第二次切割，所述第二次切割位置9如图5所示，通过第二次切割，将本申请切割成单颗粒的带有齐纳二极管的LED产品，具体的第二次切割的切割方法有两种实施方式，第一种为本领域常用的金刚石砂轮刀片旋转步进切割方式，通过将进刀速度控制在15mm/sec至40mm/sec进行切割，但是采用旋转步进切割方式在保证切割不良率小于0.1％，切割公差在±30μm的范围内的同时生产速度过慢，无法满足生产需求，如果要提高生产速度则不良率也会大大地增加；
因此在本申请中采用第二种切割方式进行切割，第二种切割方式具体的是，采用110mm宽的钨钢刀片进行下压式切割，下刀速度控制在2.4sec/次至3.0sec/次，其切割不良率可控制在0.1％的同时，生产速度也能满足实际生产需求，切割公差也可以控制在±30um的范围内。
步骤7.1、对第二次切割完成后的LED产品剥离毛边。
步骤8、对LED产品进行倒膜，将LED产品倒膜至硅胶保护膜8上，以撕去透明粘性膜2，具体的是，将硅胶保护膜8放置在真空加热台上放置10-30s，然后将夹具载板1的荧光膜3方向朝上，将硅胶保护膜8贴于夹具载板1上，通过滚轮滚压将LED产品和荧光膜3贴合至硅胶保护膜8，并撕去夹具载板1和透明粘性膜2，以得到如图6所示的最终产品。
步骤9、对倒模过后的LED产品进行测试包装，完成封装。
本申请简化了封装工艺，通过先放置荧光膜3再在荧光膜3上面铺设倒装覆晶芯片4，最后在对切割好的LED进行倒模，使得本申请不需要在芯片表面压模荧光胶，极大地简化了生产工艺。此外，由于在倒装覆晶芯片4旁边设置有齐纳二极管6，使得本申请具有极好的抗静电效果。此外，对夹具载板1加热，使得在涂覆EMC白胶7的过程中，EMC白胶7的流动性更好，涂覆时更加均匀。此外，采用下压式切割，并使切割速度保持在2.4sec/次至3.5sec/次，使得本申请在保证良品率的同时还可以保证加工速度。通过控制荧光膜3的光学厚度和荧光粉的配比，使得色坐标的散布范围可控制在0.015范围内。
此外，本申请还提供一种不带有齐纳二极管6的一种CSP LED封装方法的实施例二。
实施例二
一种CSP LED封装方法，包括倒装覆晶芯片、荧光膜和EMC白胶7，并按照以下步骤进行：
步骤1、准备荧光膜3或透明膜，所述荧光膜3具体的是将硅胶与多种荧光粉混合组成；所述透明膜具体的是硅胶。
步骤2、提供夹具载板1，所述夹具载板1为LED封装领域中常用的夹具载板1。
步骤3、在夹具载板1上设置一层透明粘性膜2，将荧光膜3或透明膜与透明粘性膜2贴合，倒装覆晶芯片4按1800-2500ea进行放置，在此过程中，当放置完倒装覆晶芯片后可对夹具载板1进行预热，预热时间为2-3小时，为后续切割荧光膜3做准备。
步骤4、将倒装覆晶芯片4按列阵固定于荧光膜3或透明膜区域。
步骤4.3.1、对倒装覆晶芯片4进行等离子清洗。
步骤5、使用EMC白胶7对相邻的倒装覆晶芯片4之间的间隙进行涂覆，在涂覆过程中，夹具载板1保持加热状态。
步骤6、对涂覆完白胶的产品进行烘烤。
步骤7、将烘烤后完成的产品整片进行第二次切割，以切割成单颗粒的LED产品。
步骤7.1、对第二次切割完成后的LED产品剥离毛边。
步骤8、对LED产品进行倒膜，将LED产品倒膜至硅胶保护膜8上，以撕去透明粘性膜2。
步骤9对倒模过后的LED产品进行测试包装，完成封装。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种CSP LED封装方法，其特征在于：包括倒装覆晶芯片(4)、荧光膜(3)和环氧模塑料白胶(7)，并按照以下步骤进行：
步骤1、准备荧光膜(3)或透明膜，所述荧光膜(3)具体的是将硅胶与多种荧光粉混合组成；所述透明膜具体的是硅胶，
步骤2、提供夹具载板(1)，
步骤3、在夹具载板(1)上设置一层透明粘性膜(2)，将荧光膜(3)或透明膜与透明粘性膜(2)贴合，
步骤4、将倒装覆晶芯片(4)按列阵固定于荧光膜(3)或透明膜区域，
步骤5、使用环氧模塑料白胶(7)对相邻的倒装覆晶芯片(4)之间的间隙进行涂覆，
步骤6、对涂覆完白胶的产品进行烘烤，
步骤7、将烘烤后完成的产品整片进行第二次切割，以切割成单颗粒的LED产品，
步骤8、对LED产品进行倒膜，将LED产品倒膜至硅胶保护膜上，以撕去透明粘性膜(2)。
2.如权利要求1所述的一种CSP LED封装方法，其特征在于：所述步骤4中当放置完倒装覆晶芯片(4)后对夹具载板(1)进行预热，所述步骤4和步骤5之间还包括步骤：
步骤4.1、然后沿相邻的倒装覆晶芯片(4)之间的间隙，按单颗LED产品的规格进行第一次切割，使得透明粘性膜(2)以及荧光膜(3)或透明膜被切断，
步骤4.2、通过图像识别技术将齐纳二极管(6)固定于单颗倒装覆晶芯片(4)旁边，具体的是，对倒装覆晶芯片(4)进行图像识别进行定位，根据倒装覆晶芯片(4)的位置放置齐纳二极管(6)；
所述步骤5和步骤6之间还包括步骤：
步骤5.1、使用环氧模塑料白胶(7)对倒装覆晶芯片(4)和齐纳二极管(6)之间的间隙使用进行涂覆。
3.如权利要求2所述的一种CSP LED封装方法，其特征在于：所述步骤4.2和步骤5之间还包括步骤：
步骤4.3将第一次切割后的带有齐纳二极管(6)的倒装覆晶芯片(4)进行等离子清洗；
所述步骤7和步骤8之间还包括步骤：
步骤7.1、对第二次切割完成后的LED产品剥离毛边。
4.如权利要求2所述的一种CSP LED封装方法，其特征在于：所述齐纳二极管(6)靠近于所述倒装覆晶芯片(4)的一侧短边，所述齐纳二极管(6)距离倒装覆晶芯片(4)的间距为小于0.1μm。
5.如权利要求2所述的一种CSP LED封装方法，其特征在于：所述步骤5和步骤5.1涂覆环氧膜塑料白胶时夹具载板(1)保持加热状态至涂覆完成。
6.如权利要求1所述的一种CSP LED封装方法，其特征在于：所述步骤5涂覆环氧膜塑料白胶时夹具载板(1)保持加热状态至涂覆完成；
所述步骤4和步骤5之间还包括步骤：
步骤4.3.1、将切割好的倒装覆晶芯片(4)进行等离子清洗。
7.如权利要求1所述的一种CSP LED封装方法，其特征在于：所述步骤7中的第二次切割方式具体的是，采用下压式切割，其中下刀速度为2.4-3.5sec/次。
8.如权利要求7所述的一种CSP LED封装方法，其特征在于：所述下压式切割具体的是，采用110mm宽的钨钢刀进行下压切割。
9.如权利要求1所述的一种CSP LED封装方法，其特征在于：所述步骤1中通过控制荧光膜(3)色坐标的方法为为控制荧光膜(3)的光学厚度和荧光粉的配比。
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