專(zhuān)利名稱(chēng)：一種led芯片封裝工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體發(fā)光工具的生產(chǎn)工藝，更具體的說(shuō)，本發(fā)明主要涉及一種 LED芯片封裝工藝。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，而自從半導(dǎo)體照明進(jìn)入通用照明領(lǐng)域以來(lái)，生產(chǎn)成本是第一大制約因素。要降低半導(dǎo)體照明成本，必須首先考慮如何降低光源的成本。而在目前的LED封裝工藝中，主要采用SMD支架，將LED芯片安裝在支架底部，再利用熒光粉與硅膠的混合物進(jìn)行整體灌封，此種工藝雖然也可生產(chǎn)看似功率較低LED燈具產(chǎn)品，但仍存在以下不足，首先傳統(tǒng)的LED封裝型式使得封裝后的芯片體積大，且面積大于 10平方毫米，芯片厚度大于1.8毫米從而限制了燈具的結(jié)構(gòu)空間。再者傳統(tǒng)的LED封裝工藝采用的框架，每條最多能封裝180顆光源，增加整體封裝成本。而且傳統(tǒng)的LED封裝工藝中大多采用的是金線(xiàn)鍵合，導(dǎo)電系數(shù)低、且成本高。并且傳統(tǒng)的封裝型式采用的是單顆光源注膠，導(dǎo)致色溫不一、生產(chǎn)效率低。還需要說(shuō)明的是，現(xiàn)有的LED封裝芯片采用的是機(jī)械切筋成型，容易造成LED光源本體損傷，品質(zhì)難以得到保障。因此有必要針對(duì)前述的LED芯片封裝工藝做進(jìn)一步的改進(jìn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于解決上述不足，提供一種體積更小，且生產(chǎn)成本相對(duì)較低的LED芯片封裝工藝。
為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
本發(fā)明所提供的一種LED芯片封裝工藝，所述的封裝工藝按照如下步驟操作
步驟一、采用引線(xiàn)框架作為L(zhǎng)ED芯片的封裝支架，并將其表面整體鍍層后，在引線(xiàn)框架的背面貼上耐高溫膜；
步驟二、在引線(xiàn)框架正面的芯片墊板上噴涂銀膠，將LED芯片粘合在引線(xiàn)框架上的芯片墊板上，并固化80至160分鐘；
步驟三、采用金屬導(dǎo)線(xiàn)將LED芯片上的正負(fù)電極鍵合，并分別將LED芯片
的正負(fù)電極延伸至引線(xiàn)框架背面的引腳上；
步驟四、采用硅膠與熒光粉的混合物在芯片墊板上注模，塑封住引線(xiàn)框架正面，以及其上方的LED芯片與金屬導(dǎo)線(xiàn)，并使其凝固后即得到封裝后的LED芯片成品光源。
更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的封裝工藝還包括步驟五、將步驟一中貼在引線(xiàn)框架背面的耐高溫膜剝離，并在已凝固后的硅膠與熒光粉混合物引線(xiàn)框架表面貼PV膜。
更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的步驟一與步驟二中的引線(xiàn)框架上設(shè)置有多個(gè)相同或不相同的芯片墊板，每個(gè)芯片墊板上都粘合有LED芯片，且引線(xiàn)框架的背面也設(shè)置有與芯片墊板數(shù)量相匹配的引腳。
更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的封裝工藝還包括步驟六、將引線(xiàn)框架按照其上設(shè)置的芯片墊板為單元進(jìn)行切割，將其切割成封裝后的獨(dú)立LED芯片成品。
更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的引線(xiàn)框架通過(guò)銅合金基沖壓而成。
更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述引線(xiàn)框架的整體厚度為0. 15至0. 45毫米。
更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的步驟一中引線(xiàn)框架表面的整體鍍層的是電鍍銀； 所述的步驟三中的金屬導(dǎo)線(xiàn)是銅導(dǎo)線(xiàn)。
更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的步驟四中熒光粉與硅膠混合物中的熒光粉與硅膠的混合比例為1.5 1000。
更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的步驟四中采用自動(dòng)注模機(jī)熒光粉與硅膠的混合物在引線(xiàn)框架上的芯片墊板上注模
更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的步驟四中使熒光粉與硅膠的混合物凝固的方式為長(zhǎng)烤或在常溫下固化100至240分鐘。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果之一是采用QFN無(wú)腳封裝技術(shù)對(duì)LED芯片進(jìn)行封裝，使得封裝后的單顆成品LED光源的面積與厚度更小，從而降低了產(chǎn)品的體積與重量，同時(shí)采用引線(xiàn)框架一次性封裝與金屬銅線(xiàn)鍵合，在提高LED封裝生產(chǎn)效率的同時(shí)還降低了封裝成本，以及提高了 LED成品光源使用的穩(wěn)定性，同時(shí)本發(fā)明所提供的一種LED芯片封裝工藝采用自動(dòng)注模機(jī)在引線(xiàn)框架上的芯片墊板上進(jìn)行整體注模，保證了 LED成品光源色溫的一致性，且工藝步驟簡(jiǎn)單，易于推廣。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中引線(xiàn)框架的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例中在芯片墊板區(qū)域噴涂銀膠示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例中在芯片墊板區(qū)域中粘合LED芯片示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例中在LED芯片的正負(fù)極鍵合金屬導(dǎo)線(xiàn)示意圖5為本發(fā)明實(shí)施例中的注模示意圖6為本發(fā)明實(shí)施例中的粘貼PV模及獨(dú)立LED封裝芯片切割示意圖7為本發(fā)明的實(shí)施例中的封裝后的LED芯片光源成品示意圖。
圖中，1為引線(xiàn)框架、2為銀膠、3為L(zhǎng)ED芯片、4為金屬導(dǎo)線(xiàn)、5為硅膠與熒光粉的混合物、6為PV膜、7高速切割機(jī)器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
實(shí)施例
本發(fā)明的一種實(shí)施例是要提供一種LED芯片封裝工藝，所述的封裝工藝按照如下步驟操作
步驟一、采用引線(xiàn)框架1作為L(zhǎng)ED芯片3的封裝支架，并將其表面整體鍍層后，在引線(xiàn)框架1的背面貼上耐高溫膜；在前述所提到的引線(xiàn)框架1，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中A為引線(xiàn)框架1的正面示意圖，B為引線(xiàn)框架1的背面示意圖，比較優(yōu)選的技術(shù)方案是將引線(xiàn)框架1采用銅合金基沖壓而成，這樣可使封裝完成后的LED芯片3具有良好的散熱性能，而由于引線(xiàn)框架1的厚度與封裝完成后的LED芯片3成品光源的體積存在著直接關(guān)系，因此其厚度優(yōu)選設(shè)置為0. 15至0. 45毫米，具體可在前述的范圍中任意原則，均可實(shí)現(xiàn)或接近于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)目的和效果，且通過(guò)前述的連續(xù)數(shù)值范圍可使得本發(fā)明可變換為多個(gè)大致相同的實(shí)施例。
而在本發(fā)明的實(shí)際操作中，需要在引線(xiàn)框架1的表面鍍層，鍍層的主要目的是有利于芯片與導(dǎo)線(xiàn)框架之間的粘合，以及在金屬導(dǎo)線(xiàn)與導(dǎo)線(xiàn)框架背面的引腳鍵合時(shí)，銅合金框架表面必須設(shè)置鍍層，否則兩物質(zhì)不能正常的粘合，而本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為，引線(xiàn)框架1 上的整體鍍層優(yōu)選的材質(zhì)是電鍍銀。
步驟二、在引線(xiàn)框架1正面的芯片墊板上噴涂銀膠2，將LED芯片3粘合在引線(xiàn)框架1上的芯片墊板上，并固化80至160分鐘；具體如圖2與圖3所示，其中圖2中的A為在引線(xiàn)框架1上的芯片墊板區(qū)域內(nèi)噴涂銀膠2后的正面示意圖，B為A的側(cè)面示意圖，圖3中的A為在墊板區(qū)域粘合LED芯片3后的正面示意圖，同樣，B為A的側(cè)面示意圖。本步驟中所用到的金屬導(dǎo)線(xiàn)4，考慮到其導(dǎo)電性能以及LED芯片封裝成本的控制，發(fā)明人認(rèn)為比較優(yōu)選的金屬導(dǎo)線(xiàn)4材質(zhì)為銅質(zhì)導(dǎo)線(xiàn)。
而上述所提到的固化時(shí)間，需根據(jù)不同的環(huán)境溫度進(jìn)行確定，應(yīng)當(dāng)理解為，本發(fā)明可依照前述的固化時(shí)間中的連續(xù)數(shù)值范圍，變換為多種具體的實(shí)施方式及實(shí)施例，例如將 LED芯片3粘合在芯片墊板上固化的時(shí)間設(shè)置為90分鐘、120分鐘或者150分鐘，針對(duì)此處的常溫固化時(shí)間，發(fā)明人經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)為較為優(yōu)選的常溫固化時(shí)間為120分鐘，固化后即可進(jìn)行后續(xù)封裝步驟。
步驟三、采用金屬導(dǎo)線(xiàn)4將LED芯片3上的正負(fù)電極鍵合，并分別將LED芯片3的正負(fù)電極延伸至引線(xiàn)框架1背面的引腳上，具體如圖4所示，將LED芯片3的正負(fù)電極采用金屬導(dǎo)線(xiàn)4與引線(xiàn)框架1背面的引腳鍵合，需要說(shuō)明的是，金屬導(dǎo)線(xiàn)完全密封在熒光粉與硅膠的混合物內(nèi)，所述的引腳則是引線(xiàn)框架1背面的焊接點(diǎn)，作為引腳的焊接點(diǎn)可方便后期作為L(zhǎng)ED燈具或其他LED產(chǎn)品中的光源時(shí)電極的接入。
步驟四、采用硅膠與熒光粉的混合物在芯片墊板上注模，塑封住引線(xiàn)框架正面，以及其上方的LED芯片與金屬導(dǎo)線(xiàn)，并使其凝固后即得到封裝后的LED芯片成品光源，確切的說(shuō)，步驟四為將引線(xiàn)框架正面整體注滿(mǎn)熒光粉與硅膠的混合物，此種方式也可作為本發(fā)明的另一個(gè)較為優(yōu)選的實(shí)施例。
關(guān)于注模加工的形式，可參考圖5所示，圖5中的A為引線(xiàn)框架1正面的注模后的示意圖，B為背面示意圖。在注模方式的選擇上，考慮到封裝完成后LED芯片3成品光源色溫的一致性，最好采用自動(dòng)注模機(jī)將熒光粉與硅膠的混合物在引線(xiàn)框架1上的芯片墊板上注模。
本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為，上述的技術(shù)方案已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明所預(yù)期的技術(shù)效果， 即在低成本的前提下，高效率的封裝生產(chǎn)出體積更小的LED芯片3成品光源，然而為保證本發(fā)明具有更為優(yōu)良的效果和進(jìn)一步提升LED光源產(chǎn)品的質(zhì)量，發(fā)明人在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，提出一些本發(fā)明更加優(yōu)選的實(shí)施方案，可以作為本發(fā)明的另一種實(shí)施例
在上述四個(gè)步驟的基礎(chǔ)上，所述的步驟一與步驟二中的引線(xiàn)框架1上設(shè)置有多個(gè)相同或不相同的芯片墊板，每個(gè)芯片墊板上都粘合有LED芯片3，且引線(xiàn)框架的背面也設(shè)置有與芯片墊板數(shù)量相匹配的引腳，通過(guò)將多個(gè)LED芯片3—次性注塑封裝，可有效的提高成品LED芯片光源的封裝效率，而在正常的封裝情形下，引線(xiàn)框架1上設(shè)置的芯片墊板是相同的，但也不排除本發(fā)明特殊的封裝工藝中采用在同一引線(xiàn)框架1上設(shè)置不同大小的芯片墊板，從而粘合不同的LED芯片3進(jìn)行封裝。在上述四個(gè)步驟的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可繼續(xù)進(jìn)行步驟五、將步驟一中貼在引線(xiàn)框架背面的耐高溫膜剝離，并在已凝固后的硅膠與熒光粉混合物弓I線(xiàn)框架表面貼PV膜，具體可參見(jiàn)圖6所示，在注模封裝后的引線(xiàn)框架正面貼上PV膜的，其目的是為了后期在將引線(xiàn)框架1封裝的多個(gè)LED芯片高速切割過(guò)程中保護(hù)LED成品光源表面和清潔，以及方便高速切割。在高速切割形成獨(dú)立光源過(guò)程中，光源一直牢牢黏貼在PV膜上，避免切割過(guò)程中或切割完成后的光源到處散落。
正如上述內(nèi)容所說(shuō)，結(jié)合上述的LED成品光源切割，在將有多個(gè)相同或不相同的芯片墊板的引線(xiàn)框架1作為封裝支架時(shí)，還需繼續(xù)進(jìn)行步驟六、將引線(xiàn)框架1按照其上設(shè)置的芯片墊板為單元進(jìn)行切割，將其切割成封裝后的獨(dú)立LED芯片成品光源，在切割的方式上，為避免切割損傷已封裝完成的LED芯片成品光源，優(yōu)先采用高速切割機(jī)器7進(jìn)行切割， 以達(dá)到迅速完成預(yù)定路徑切割的目的，具體可參考圖6所示，圖6中A為高速切割機(jī)器7切割引線(xiàn)框架1的側(cè)示圖，B為正面示意圖。本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為，這一實(shí)施方式可以作為本發(fā)明較為優(yōu)選的實(shí)施例之一。
另外，本發(fā)明的發(fā)明人參考現(xiàn)有技術(shù)，結(jié)合在引線(xiàn)框架1上進(jìn)行注模封裝的實(shí)際情況，認(rèn)為本發(fā)明上述的步驟四中所提到的熒光粉與硅膠混合物中的熒光粉與硅膠的混合比例為優(yōu)選為1.5 1000，同時(shí)注模后的熒光粉與硅膠混合物的凝固方式優(yōu)選為長(zhǎng)烤或在常溫下固化100至240分鐘，此兩種方式凝固的時(shí)間需根據(jù)固化環(huán)境或長(zhǎng)烤的具體溫度來(lái)進(jìn)行確定，仍然需要說(shuō)明的是，本發(fā)明還可通過(guò)前述的數(shù)值范圍與凝固時(shí)間，變換為多種不同的實(shí)施方式。
在按照上述步驟四或者本發(fā)明優(yōu)選的步驟五與步驟六操作結(jié)束后，所得到的封裝后的LED芯片3成品光源如圖7所示，圖7中的A為光源的正面示意圖，B為光源的背面示意圖，通過(guò)本發(fā)明以上的幾個(gè)不同的實(shí)施例結(jié)合附圖，足以證明本發(fā)明是可實(shí)施的，同時(shí)通過(guò)上述的技術(shù)手段，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明預(yù)期的技術(shù)目的和技術(shù)效果。
同時(shí)還需要進(jìn)行說(shuō)明的是，在本說(shuō)明書(shū)中所談到的“一個(gè)實(shí)施例”、“另一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、等，指的是結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)包括在本申請(qǐng)概括性描述的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說(shuō)明書(shū)中多個(gè)地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個(gè)實(shí)施例。進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，結(jié)合任一實(shí)施例描述一個(gè)具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)時(shí)，所要主張的是結(jié)合其他實(shí)施例來(lái)實(shí)現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
盡管這里參照本發(fā)明的多個(gè)解釋性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解， 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開(kāi)的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說(shuō)，在本申請(qǐng)公開(kāi)、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對(duì)主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對(duì)組成部件和/或布局進(jìn)行的變型和改進(jìn)外，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其他的用途也將是明顯的。
權(quán)利要求
1.一種LED芯片封裝工藝，其特征在于所述的封裝工藝按照如下步驟操作步驟一、采用引線(xiàn)框架作為L(zhǎng)ED芯片的封裝支架，并將其表面整體鍍層后，在引線(xiàn)框架的背面貼上耐高溫膜；步驟二、在引線(xiàn)框架正面的芯片墊板上噴涂銀膠，將LED芯片粘合在引線(xiàn)框架上的芯片墊板上，并固化80至160分鐘；步驟三、采用金屬導(dǎo)線(xiàn)將LED芯片上的正負(fù)電極鍵合，并分別將LED芯片的正負(fù)電極延伸至引線(xiàn)框架背面的引腳上；步驟四、采用硅膠與熒光粉的混合物在芯片墊板上注模，塑封住引線(xiàn)框架正面，以及其上方的LED芯片與金屬導(dǎo)線(xiàn)，并使其凝固后即得到封裝后的LED芯片成品光源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED芯片封裝工藝，其特征在于所述的封裝工藝還包括步驟五、將步驟一中貼在引線(xiàn)框架背面的耐高溫膜剝離，并在已凝固后的硅膠與熒光粉混合物引線(xiàn)框架表面貼PV膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED芯片封裝工藝，其特征在于所述的步驟一與步驟二中的引線(xiàn)框架上設(shè)置有多個(gè)相同或不相同的芯片墊板，每個(gè)芯片墊板上都粘合有LED芯片， 且引線(xiàn)框架的背面也設(shè)置有與芯片墊板數(shù)量相匹配的引腳。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED芯片封裝工藝，其特征在于所述的封裝工藝還包括步驟六、將引線(xiàn)框架按照其上設(shè)置的芯片墊板為單元進(jìn)行切割，將其切割成封裝后的獨(dú)立LED 芯片成品。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED芯片封裝工藝，其特征在于所述的引線(xiàn)框架通過(guò)銅合金基沖壓而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的LED芯片封裝工藝，其特征在于所述引線(xiàn)框架的整體厚度為0. 15至0. 45毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED芯片封裝工藝，其特征在于所述的步驟一中引線(xiàn)框架表面的整體鍍層的是電鍍銀；所述的步驟三中的金屬導(dǎo)線(xiàn)是銅導(dǎo)線(xiàn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED芯片封裝工藝，其特征在于所述的步驟四中熒光粉與硅膠混合物中的熒光粉與硅膠的混合比例為1.5 1000。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED芯片封裝工藝，其特征在于所述的步驟四中采用自動(dòng)注模機(jī)熒光粉與硅膠的混合物在引線(xiàn)框架上的芯片墊板上注模。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的LED芯片封裝工藝，其特征在于所述的步驟四中使熒光粉與硅膠的混合物凝固的方式為長(zhǎng)烤或在常溫下固化100至240分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種LED芯片封裝工藝，屬一種半導(dǎo)體發(fā)光工具的生產(chǎn)工藝，所述的封裝工藝按照如下步驟操作步驟一、采用引線(xiàn)框架作為L(zhǎng)ED芯片的封裝支架，并將其表面整體鍍層后，在引線(xiàn)框架的背面貼上耐高溫膜；步驟二、在引線(xiàn)框架上的芯片墊板上噴涂銀膠，將LED芯片粘合在引線(xiàn)框架上的芯片墊板上，并固化80至160分鐘；步驟三、采用金屬導(dǎo)線(xiàn)將LED芯片上的正負(fù)電極鍵合，并分別將LED芯片的正負(fù)電極延伸至引線(xiàn)框架之外；本發(fā)明所提供的一種LED芯片封裝工藝采用AOTO MOLD在引線(xiàn)框架上的芯片墊板上進(jìn)行整體注模，保證了LED成品光源色溫的一致性，且工藝步驟簡(jiǎn)單，易于推廣。
文檔編號(hào)H01L33/00GK102544262SQ201210013530
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者喬乾, 周孝毛, 徐文洪, 徐艷飛, 董晉標(biāo), 趙春艷 申請(qǐng)人:成都泰鼎科技有限公司