一種led封裝結(jié)構(gòu)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LED封裝結(jié)構(gòu)，包括底板以及分布在底板上的LED芯片層、導(dǎo)電電極層以及熒光材料層；以及一種LED集成平面工藝封裝方法，包括以下步驟：1）將LED芯片固定在底板上；2）在LED芯片平面周圍填充絕緣填充介質(zhì)；3）通過光刻工藝在LED芯片上制作導(dǎo)電電極層；4）在LED芯片層和印刷電路層上方上覆蓋熒光材料層。本發(fā)明的LED封裝結(jié)構(gòu)及方法，將現(xiàn)有技術(shù)中單個(gè)器件的逐個(gè)打線工藝改成光刻工藝一次性形成電路層，簡化了LED的封裝工藝，提高生產(chǎn)效率；滿足靈活設(shè)計(jì)電路的要求，尤其適用于多芯片，高電壓串聯(lián)結(jié)構(gòu)的LED光源；采用本發(fā)明的集成平面工藝，替代了現(xiàn)有技術(shù)中的分立臺(tái)面器件工藝，縮小了LED的封裝厚度，使LED封裝結(jié)構(gòu)的可靠性大大加強(qiáng)。
【專利說明】一種LED封裝結(jié)構(gòu)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED生產(chǎn)制造領(lǐng)域，尤其涉及一種LED封裝結(jié)構(gòu)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]LED是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能。與傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈相比，白光LED具有耗電量小、發(fā)光效率高、使用壽命長、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，因此其不僅在日常照明領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，而且進(jìn)入顯示設(shè)備領(lǐng)域。目前，獲取白光LED的技術(shù)可以分為兩大類，即:(I)采用發(fā)射紅、綠、藍(lán)色光線的三種LED芯片混合；(2)采用單色(藍(lán)光或紫外)LED芯片激發(fā)適當(dāng)?shù)臒晒獠牧稀Ｄ壳鞍坠釲ED主要是利用藍(lán)光LED芯片和可被藍(lán)光有效激發(fā)的、發(fā)黃光的突光粉YAG:Ce3+結(jié)合,再利用透鏡原理將互補(bǔ)的黃光和藍(lán)光予以混合，從而得到白光。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，LED的封裝通常是在藍(lán)光芯片上制作P-N結(jié)電極，在電極上打制金線，將芯片電極與外部管腳連接，然后在芯片上涂覆熒光粉。然而，目前的封裝結(jié)構(gòu)存在著以下缺陷:首先，使用涂覆YAG:Ce3+熒光粉與藍(lán)光芯片搭配產(chǎn)生白光，LED封裝中熒光粉層厚，均勻性較差，并且熒光粉膠易老化，熒光粉用量較大，發(fā)光衰減以及工藝復(fù)雜；其次，在在電極上打制金線工藝過程繁瑣，耗時(shí)，成本高；再次，現(xiàn)有技術(shù)中的LED封裝工藝通常采用的分立臺(tái)面器件工藝，與集層平面工藝相比，集成度低，工序不夠簡化，封裝后穩(wěn)定性較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種通過集層平面工藝實(shí)現(xiàn)LED封裝的結(jié)構(gòu)及方法，從而提高LED集成度，簡化封裝工藝，并且有效提高LED封裝后穩(wěn)定性。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明的一種LED封裝結(jié)構(gòu)，包括底板以及逐層分布在底板上的LED芯片層、印刷電路層以及熒光材料層；所述LED芯片層包括至少一個(gè)固定在底板上的LED芯片，以及包覆在所述LED芯片平面周圍的透明絕緣填充介質(zhì)；所述印刷電路層包括連接所述LED芯片與外接接線管腳，并且貼附在所述LED芯片層上的連接線；所述熒光材料層位于所述印刷電路層上方。
[0006]所述突光材料層包括突光晶體或突光粉。
[0007]所述熒光晶體包括石榴石類單晶熒光材料。
[0008]所述熒光晶體表面涂布透明硅膠，粘結(jié)在印刷電路層上表面。
[0009]所述透明絕緣介質(zhì)包括磷酸鹽玻璃。
[0010]所述底座為鋁板、銅板或鋁合金板。
[0011]所述底座為圓形板，該圓形板邊緣設(shè)置有軸向凸臺(tái)，所述凸臺(tái)的高度低于所述LED芯片高度。
[0012]所述連接線為透明導(dǎo)電薄膜。
[0013]一種LED封裝方法，包括以下步驟:
[0014]I)將LED芯片固定在底板上；
[0015]2)在LED芯片平面周圍填充透明絕緣填充介質(zhì)，填充高度與LED芯片高度相同，形成LED芯片層；
[0016]3)通過光刻工藝在LED芯片上制作連接LED芯片與外接接線管腳的連接線，該連接線貼附在所述LED芯片層上，形成印刷電路層；
[0017]4)在LED芯片層和印刷電路層上覆蓋熒光材料層。
[0018]所述步驟2)包括:
[0019]21)在LED芯片上涂布透明絕緣填充介質(zhì)，使透明絕緣填充介質(zhì)覆蓋LED芯片；
[0020]22)對(duì)透明絕緣填充介質(zhì)進(jìn)行平面拋光，至LED芯片上表面露出；
[0021]所述熒光材料層包括熒光晶體，所述步驟4)包括:
[0022]41)在熒光晶體上涂布透明硅膠；
[0023]42)將熒光晶體通過透明硅膠粘結(jié)在印刷電路層上表面。
[0024]本發(fā)明的LED封裝結(jié)構(gòu)及方法，將現(xiàn)有技術(shù)中單個(gè)器件的逐個(gè)打線工藝改成光刻工藝一次性形成印刷電路層，簡化了 LED的封裝工藝，提高生產(chǎn)效率；滿足靈活設(shè)計(jì)電路的要求，尤其適用于是高電壓的串聯(lián)；采用基層平面工藝，替代了現(xiàn)有技術(shù)中的分立臺(tái)面器件工藝，縮小了 LED的封裝厚度，使LED封裝結(jié)構(gòu)的可靠性大大加強(qiáng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明LED封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0026]圖2為本發(fā)明LED封裝方法的流程圖。
[0027]圖3為本發(fā)明LED封裝方法中LED芯片層形成工藝的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0029]如圖1所示，本發(fā)明的一種LED封裝結(jié)構(gòu)，包括底板I以及逐層分布在底板I上的LED芯片層、印刷電路層以及熒光材料層。
[0030]所述LED芯片層包括多個(gè)相互串聯(lián)并固定在底板I上的LED芯片2，以及包覆在所述LED芯片2平面周圍的絕緣填充介質(zhì)3。其中，所述絕緣介質(zhì)優(yōu)選為透明絕緣介質(zhì)，從而保證不影響LED芯片的出光率。所述透明絕緣介質(zhì)可以為磷酸鹽玻璃，當(dāng)然，不限于磷酸鹽玻璃。
[0031]所述印刷電路層包括連接所述LED芯片2與外接接線管腳(圖中未示出)，并且貼附在所述LED芯片層上的連接線4。
[0032]所述連接線4為透明導(dǎo)電薄膜，該透明導(dǎo)電薄膜包括金屬膜系列、透明導(dǎo)電氧化物系列、符合膜系列或化合物膜系列導(dǎo)電薄膜，優(yōu)選為銦錫氧化物半導(dǎo)體透明導(dǎo)電膜或Ni/Au導(dǎo)電膜。
[0033]采用透明導(dǎo)電薄膜作為LED芯片的電源導(dǎo)線，一方面避免了現(xiàn)有技術(shù)中打金線成本較高的缺陷，另一方面增強(qiáng)了光的投射，提高出光率。
[0034]所述熒光材料層包括熒光粉或熒光晶體。
[0035]本發(fā)明實(shí)施例以熒光晶體為例進(jìn)行說明，如圖1所示，所述熒光晶體5可以為石榴石類單晶熒光材料，該熒光晶體5的表面涂布透明硅膠6，粘結(jié)在印刷電路層上表面。
[0036]熒光晶體具有良好熱導(dǎo)性，能夠提高LED芯片封裝結(jié)構(gòu)的散熱性能，同時(shí)熒光晶體還具有易于加工成型的特點(diǎn)，適應(yīng)性較強(qiáng)。
[0037]所述底座I為鋁板、銅板或鋁合金板，以保證良好的散熱性。
[0038]該底座I為圓形板，在圓形板的邊緣設(shè)置有軸向凸臺(tái)101，所述凸臺(tái)101的高度低于所述LED芯片2的高度。
[0039]一種LED封裝方法，如圖2所示，包括以下步驟:
[0040]I)將多個(gè)LED芯片2通過固晶工藝固定在底板I上，LED芯片的排列可以按照設(shè)計(jì)需要進(jìn)行分布；
[0041]2)在LED芯片2平面周圍填充絕緣填充介質(zhì)3，填充高度與LED芯片高度相同，形成LED芯片層；絕緣填充介質(zhì)一方面起到絕緣的作用，避免單個(gè)LED芯片的P、N極之間發(fā)生短路，也避免多個(gè)LED芯片之間發(fā)生短路，另一方面，通過填充絕緣介質(zhì)，使該LED芯片層的上表面平整，以便于在LED芯片層上制作印刷電路層；
[0042]本實(shí)施例中該步驟2)可以包括以下步驟:
[0043]21)參見圖3a，在LED芯片上通過旋轉(zhuǎn)涂覆工藝均勻涂布絕緣填充介質(zhì)，使絕緣填充介質(zhì)覆蓋整個(gè)LED芯片；
[0044]22)參見圖3b，對(duì)透明絕緣填充介質(zhì)進(jìn)行平面拋光，至LED芯片上表面露出。
[0045]3)通過光刻工藝在LED芯片上制作連接LED芯片與外接接線管腳的連接線，該連接線貼附在所述LED芯片層上，形成印刷電路層；
[0046]光刻工藝是集成電路制造中常用的一種利用光學(xué)一化學(xué)反應(yīng)原理和化學(xué)、物理刻蝕方法，將電路圖形傳遞到單晶表面或介質(zhì)層上，形成有效圖形窗口或功能圖形的工藝技術(shù)。光刻工藝的基本步驟通常包括:涂膠、前烘、曝光、顯影、后烘、腐蝕以及去膠。
[0047]4)在LED芯片層和印刷電路層上覆蓋并固定熒光材料層。
[0048]所述熒光材料層優(yōu)選為熒光晶體，所述步驟4)包括:
[0049]41)在熒光晶體上涂布透明硅膠；
[0050]42)將熒光晶體通過透明硅膠粘結(jié)在印刷電路層上表面。
[0051]本發(fā)明的LED封裝結(jié)構(gòu)及方法，將現(xiàn)有技術(shù)中單個(gè)器件的逐個(gè)打線工藝改成光刻工藝一次性形成印刷電路層，簡化了 LED的封裝工藝，提高生產(chǎn)效率；滿足靈活設(shè)計(jì)電路的要求，尤其適用于是高電壓的串聯(lián)；采用基層平面工藝，替代了現(xiàn)有技術(shù)中的分立臺(tái)面器件工藝，縮小了 LED的封裝厚度，使LED封裝結(jié)構(gòu)的可靠性大大加強(qiáng)。
【權(quán)利要求】
1.一種LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括底板以及分布在底板上的LED芯片層、印刷電路層以及熒光材料層；所述LED芯片層包括至少一個(gè)固定在底板上的LED芯片，以及包覆在所述LED芯片平面周圍的絕緣填充介質(zhì)；所述印刷電路層包括連接所述LED芯片與外接接線管腳，并且貼附在所述LED芯片層上的連接線；所述熒光材料層位于所述印刷電路層上方。
2.如權(quán)利要求1所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述熒光材料層包括熒光晶體或熒光粉。
3.如權(quán)利要求2所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述熒光晶體包括石榴石類單晶或多晶熒光材料。
4.如權(quán)利要求2所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述熒光晶體表面涂布透明硅膠，粘結(jié)在印刷電路層上表面。
5.如權(quán)利要求1所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述絕緣介質(zhì)為透明絕緣介質(zhì)。
6.如權(quán)利要求5所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述透明絕緣介質(zhì)為磷酸鹽玻璃。
7.如權(quán)利要求1所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述底座為鋁板、銅板或鋁合金板；所述底座為圓形板，該圓形板邊緣設(shè)置有軸向凸臺(tái)，所述凸臺(tái)的高度低于所述LED芯片高度。
8.一種LED封裝方法，包括以下步驟: 1)將LED芯片固定在底板上； 2)在LED芯片平面周圍填充絕緣填充介質(zhì)，填充高度與LED芯片高度相同，形成LED芯片層； 3)通過光刻工藝在LED芯片上制作連接LED芯片與外接接線管腳的連接線，該連接線貼附在所述LED芯片層上，形成印刷電路層； 4)在LED芯片層和印刷電路層上方上覆蓋熒光材料層。
9.如權(quán)利要求8所述的LED封裝方法，其特征在于，所述步驟2)包括: 21)在LED芯片上涂布透明絕緣填充介質(zhì)，使透明絕緣填充介質(zhì)覆蓋LED芯片； 22)對(duì)透明絕緣填充介質(zhì)進(jìn)行平面拋光，至LED芯片上表面露出。
10.如權(quán)利要求8所述的LED封裝方法，其特征在于，所述熒光材料層包括熒光晶體，所述步驟4)包括: 41)在熒光晶體上涂布透明硅膠； 42)將熒光晶體通過透明硅膠粘結(jié)在印刷電路層上表面。
【文檔編號(hào)】H01L33/62GK104241261SQ201310228329
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月8日
【發(fā)明者】梁月山, 馬曉晶, 楊瑩 申請(qǐng)人:昆山開威電子有限公司