專(zhuān)利名稱(chēng)：一種led封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光電器件的制造領(lǐng)域，涉及一種LED的封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)光源具有高效率、長(zhǎng)壽命、不含Hg等有害物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。隨著LED 技術(shù)的迅猛發(fā)展，LED的亮度、壽命等性能都得到了極大的提升，使得LED的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái) 越廣泛，從路燈等室外照明到裝飾燈等室內(nèi)照明，均紛紛使用或更換成LED作為光源。在LED的封裝結(jié)構(gòu)中，為了提升LED的亮度并達(dá)到更好的可靠性效果，通常會(huì)在 LED表面使用硅膠或環(huán)氧樹(shù)脂等做成半球形或其他形狀的透鏡以提高LED的出光率。目前， 主要通過(guò)兩種封裝工藝來(lái)形成LED表面的透鏡。一種是通過(guò)模具在LED表面形成透鏡，另 一種是首先將透鏡注塑成型，然后再將透鏡通過(guò)涂膠或灌膠的方式粘貼在LED表面。如公開(kāi)號(hào)為CN101162750的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種底部注膠透鏡成型的功率 LED及其制造方法，包括步驟在基板上設(shè)置注膠孔和排氣孔，在基板上安裝LED芯片并完 成電氣連接后，將用于透鏡成型的模具壓在基板上，從基板底部注膠孔注入封裝膠體，待注 膠完成膠體固化后取下模具，完成LED芯片的封裝透鏡的成型。但是，這種制造方法需要使 用透鏡成型的模具，且生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜。如果用自動(dòng)機(jī)臺(tái)進(jìn)行模造，則對(duì)于機(jī)臺(tái)的投入將 非常高，但產(chǎn)能卻較低；如果采用簡(jiǎn)單的治具來(lái)進(jìn)行模造，又難以控制透鏡的質(zhì)量和LED封 裝的過(guò)程質(zhì)量。又如公開(kāi)號(hào)為CN101404317的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種大功率白光LED封裝方 法，包括步驟一提供兩片電極片及安裝兩片電極片的基座；步驟二 將LED晶片固定在 上述基座內(nèi)，并進(jìn)行烘烤；步驟三焊線(xiàn)，使LED晶片的正負(fù)極分別與所述兩片電極片電連 接；步驟四將以透鏡封蓋住所述基座，并使該透鏡與基座粘合；步驟五烘烤使上述部件 固定成型。但是這種將注塑成型的透鏡粘貼在LED晶片表面的封裝方法會(huì)產(chǎn)生透鏡與封裝 材料之間的界面，所述界面將會(huì)造成出光率的一定損失；并且相異材料的界面在長(zhǎng)期使用 的過(guò)程中也會(huì)由于熱失配等問(wèn)題引起光衰減等問(wèn)題；同時(shí)這種封裝方法在生產(chǎn)過(guò)程中也存 在著對(duì)封裝質(zhì)量難以管控且難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)與不足，提供一種低成本、品質(zhì)可 控的無(wú)模具直接成型的LED封裝結(jié)構(gòu)?！NLED封裝結(jié)構(gòu)，其包括基板、LED芯片、一個(gè)或者多個(gè)凸壁，以及由凸壁限制成 型的膠體透鏡。所述凸壁設(shè)置在基板上，至少一個(gè)LED芯片設(shè)置在凸壁包圍的區(qū)域內(nèi)的基 板上，該凸壁包圍的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有包裹LED芯片的膠體透鏡。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的LED封裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，易于生產(chǎn)及提高產(chǎn)率。為了能更清晰的理解本實(shí)用新型，以下將結(jié)合附 說(shuō)明闡述本實(shí)用新型的具體實(shí) 施方式
圖1是本實(shí)用新型LED封裝結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例的剖面示意圖。圖2是圖1所示LED封裝結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖3a，3b和3c是本實(shí)用新型LED封裝結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例的封裝流程中各步驟的封 裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖4是本實(shí)用新型LED封裝結(jié)構(gòu)的在圓片上的俯視圖。圖5是本實(shí)用新型LED封裝結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例的剖面示意圖。圖6是圖5所示LED封裝結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖7是本實(shí)用新型LED封裝結(jié)構(gòu)第三實(shí)施例的剖面示意圖。圖8是圖7所示LED封裝結(jié)構(gòu)的俯視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1請(qǐng)同時(shí)參閱圖1和圖2，其中，圖1是本實(shí)用新型LED封裝結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例的剖 面示意圖，圖2是圖1所示LED封裝結(jié)構(gòu)的俯視圖。該LED封裝結(jié)構(gòu)包括基板10、LED芯片 20、凸壁30以及膠體透鏡40。該凸壁30設(shè)置在該基板10上形成一個(gè)限制區(qū)域，至少一個(gè) LED芯片20設(shè)置在凸壁30的限制區(qū)域內(nèi)并固定在基板10上。該膠體透鏡40設(shè)置在所述 LED芯片20表面，并將LED芯片20包裹在內(nèi)。具體的，所述基板10可以是硅片、陶瓷片、印刷電路板(PCB)、金屬基印刷電路板 (MCPCB)或者玻璃片。所述凸壁30的寬度為10um 5000um，高度為5um 5000um。所述凸壁30可以是
圓弧環(huán)形，或多邊形環(huán)形，或由圓弧與多邊形組合圍成的環(huán)形，或者是斷續(xù)型的圍閉結(jié)構(gòu)。 所述凸壁的材料為硅膠，環(huán)氧樹(shù)脂，金屬、氧化物、氮化物、聚酰亞胺或者是固化后永久使用 的光刻膠，或者是這些材料的混合物。所述膠體透鏡的材料為環(huán)氧樹(shù)脂、硅膠、環(huán)氧或硅膠的改性材料，或者是上述幾種 材料與熒光粉的混合物。請(qǐng)參閱圖3a，3b和3c，其是本實(shí)用新型LED封裝結(jié)構(gòu)的封裝流程中各步驟的封裝 結(jié)構(gòu)剖面示意圖。本實(shí)用新型的LED封裝結(jié)構(gòu)可以通過(guò)以下步驟形成S1 在基板10上形成凸壁30。該凸壁30可以通過(guò)光刻成型的工藝形成，亦可以 首先通過(guò)預(yù)成型形成凸壁30，然后再將凸壁30粘合在基板10上的工藝形成。S2 將至少一個(gè)LED芯片20固設(shè)于基板10，并位于凸壁30形成的限制區(qū)域內(nèi)。S3 在基板10上形成膠體透鏡40。具體的，在凸壁30形成的限制區(qū)域的上方進(jìn)行 點(diǎn)膠工藝，膠水滴至限制區(qū)域內(nèi)的基板10上將LED芯片20包裹在內(nèi)。同時(shí)，由于膠體為流 體，則凸壁30此時(shí)限制膠體向外擴(kuò)展，并且由于膠體的表面張力作用，膠體固化后在.LED 芯片20上方形成球體狀的膠體透鏡40。在此封裝步驟中，可以根據(jù)膠水特性并通過(guò)控制點(diǎn) 膠量來(lái)形成各種表面球體形狀以及不同尺寸規(guī)格的膠體透鏡40，從而達(dá)到各種不同的出光 效果。請(qǐng)參閱圖4，其是本實(shí)用新型LED封裝結(jié)構(gòu)的在圓片上的俯視圖。在本實(shí)用新型的封裝工藝中，可以在一個(gè)晶圓片上同時(shí)形成多個(gè)LED封裝結(jié)構(gòu)，晶圓的尺寸為2英寸到12 英寸都可以實(shí)現(xiàn)。該LED封裝結(jié)構(gòu)也可以在陶瓷基板、金屬基PCB基板上形成。陶瓷基板 或者金屬基PCB基板的尺寸沒(méi)有限制。在相同的晶圓或者同一塊基板上，用相同的工藝過(guò) 程，LED封裝結(jié)構(gòu)的尺寸可以根據(jù)設(shè)計(jì)需求調(diào)整，之后再進(jìn)行分割工藝，從而提高生產(chǎn)效率。實(shí)施例2請(qǐng)參閱圖5和圖6，圖5是本實(shí)用新型LED封裝結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例的剖面示意圖， 圖6是圖5所示LED封裝結(jié)構(gòu)的俯視圖。第二實(shí)施例的LED封裝結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的LED 封裝結(jié)構(gòu)大致相同，其區(qū)別僅在于在基板10上設(shè)置內(nèi)凸壁32和外凸壁34，外凸壁34的 半徑大于內(nèi)凸壁32的半徑。一個(gè)LED芯片20設(shè)置在內(nèi)凸壁32的限制區(qū)域內(nèi)并固定在基 板10上。其中，內(nèi)凸壁32用于熒光粉和硅膠的混合物形成的熒光粉層50的涂覆，外凸壁 34用于膠體透鏡40的成型封裝。該熒光粉層50和膠體透鏡40都是利用液態(tài)邊緣被凸壁 局限后由表面張力自然成型的原理。凸壁環(huán)的數(shù)目可以不受限制，視工藝需要而定，原理都 是液滴在環(huán)狀凸壁局限的情況下在表面張力的作用下自然成型。實(shí)施例3請(qǐng)參閱圖7和圖8，圖7是本實(shí)用新型LED封裝結(jié)構(gòu)的第三實(shí)施例的剖面示意圖， 圖8是圖7所示LED封裝結(jié)構(gòu)的俯視圖。第三實(shí)施例的LED封裝結(jié)構(gòu)與第二實(shí)施例的LED 封裝結(jié)構(gòu)大致相同，其區(qū)別僅在于多個(gè)LED芯片20設(shè)置在內(nèi)凸壁32的限制區(qū)域內(nèi)并固 定在基板10上。所述多個(gè)LED芯片20的尺寸可以是相同，也可以是不同尺寸的芯片組合。 多個(gè)LED芯片20的種類(lèi)也可以不同，由發(fā)出不同光的芯片組成多芯片的模組。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型可以直接在LED芯片上進(jìn)行點(diǎn)膠工藝形成封膠透 鏡，同時(shí)利用凸壁的結(jié)構(gòu)防止封膠流體的向外擴(kuò)展，形成形狀規(guī)則的封膠透鏡，工藝簡(jiǎn)單， 品質(zhì)可控，同時(shí)適合晶圓級(jí)封裝，封裝效率高且生產(chǎn)成本低。本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施方式，如果對(duì)本實(shí)用新型的各種改動(dòng)或變形不脫 離本實(shí)用新型的精神和范圍，倘若這些改動(dòng)和變形屬于本實(shí)用新型的權(quán)利要求和等同技術(shù) 范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變形。
權(quán)利要求一種LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于包括基板、至少一個(gè)LED芯片、一個(gè)或者多個(gè)凸壁，以及由凸壁限制成型的膠體透鏡，所述凸壁設(shè)置在基板上，LED芯片設(shè)置在凸壁包圍的區(qū)域內(nèi)的基板上，所述凸壁包圍的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有包裹LED芯片的膠體透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述凸壁為圓弧環(huán)形，或多邊形 環(huán)形，或由圓弧與多邊形組合圍成的環(huán)形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述凸壁為連續(xù)環(huán)閉結(jié)構(gòu)或斷 續(xù)環(huán)閉結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述凸壁的高度為5um 5000um。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述基板為硅片、陶瓷片、印刷 電路板、金屬基印刷電路板或者玻璃片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多個(gè)凸壁包括設(shè)置在基板 上的內(nèi)凸壁和外凸壁，外凸壁的半徑大于內(nèi)凸壁的半徑，所述LED芯片設(shè)置在內(nèi)凸壁包圍 的區(qū)域內(nèi)的基板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述內(nèi)凸壁包圍的區(qū)域內(nèi)設(shè)置 有包裹LED芯片的熒光粉層，所述外凸壁包圍的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有所述包裹LED芯片的膠體透^Mi ο
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種LED封裝結(jié)構(gòu)，其包括基板、LED芯片、一個(gè)或者多個(gè)凸壁，以及由凸壁限制成型的膠體透鏡。所述凸壁設(shè)置在基板上，至少一個(gè)LED芯片設(shè)置在凸壁包圍的區(qū)域內(nèi)的基板上，該凸壁包圍的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有包裹LED芯片的膠體透鏡。所述膠體透鏡是通過(guò)將液態(tài)膠體放置在凸壁限制的區(qū)域內(nèi)，利用液體的表面張力形成所需的膠體形狀，并固化成型。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的LED封裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單且成本較低。
文檔編號(hào)H01L33/48GK201766097SQ201020279949
公開(kāi)日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者曾照明, 肖國(guó)偉, 阮承海, 陳海英 申請(qǐng)人:晶科電子(廣州)有限公司