一種使用低反光的黑色emc塑封材料達(dá)到高反光效果的led封裝工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種使用低反光的黑色EMC塑封材料達(dá)到高反光效果的LED封裝工藝方法。該工藝是在黑色EMC支架材料表面直接增加一層反光材料，使黑色EMC材料能夠?qū)崿F(xiàn)較高的出光效率。首先注塑成型得到LED封裝支架；然后在保證支架內(nèi)部電極開路的前提下，利用現(xiàn)有薄膜層添加技術(shù)在成型的LED反光杯內(nèi)壁及器件上表面添加一層反光材料。最后，通過常規(guī)的點(diǎn)膠、固晶、引線鍵合、灌封及后固化工藝流程，得到基于黑色EMC塑封材料的LED封裝器件。本發(fā)明通過增加一層反光層，在保證LED封裝的出光效率前提下，實(shí)現(xiàn)將黑色EMC塑封材料應(yīng)用到LED封裝上，很大程度上降低了使用EMC材料封裝LED的成本，該工藝方法簡(jiǎn)單明了，實(shí)用性強(qiáng)。
【專利說明】一種使用低反光的黑色EMC塑封材料達(dá)到高反光效果的LED封裝工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED封裝工藝，具體是一種使用低反光的黑色EMC塑封材料達(dá)到高反光效果的LED封裝工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]近年以來，LED (light-emitting diode)以節(jié)能、環(huán)保、體積小、壽命長(zhǎng)、可靠性高等一系列突出優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是取代傳統(tǒng)照明的新型光源。LED封裝材料從PPA，硅膠一直到現(xiàn)在第一代的PPA到第二代的陶瓷基板，一直到現(xiàn)在第三代的EMC (epoxy moldingcompound,中文名:環(huán)氧塑封料)材料，經(jīng)歷了多次的技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)品換代。EMC材料以其高可靠性、低成本、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、適合大規(guī)模生產(chǎn)等特點(diǎn)，是IC (集成電路)封裝時(shí)用的主要封裝材料，為其在LED封裝應(yīng)用領(lǐng)域提供一種極佳的解決方案。如Pardo等人([I]Pardoj B.，et al.，Thermal resistance investigations on new leadframe—based LEDpackages and boards.Microelectronics Reliability, 2013.53(8): ppl084 - 1094.)對(duì)使用EMC材料封裝后的LED進(jìn)行了熱阻探索，Jakovenko等人([2] Jakovenko, J.，etal., Design methodologies for reliability of SSL LED boards.MicroelectronicsReliability, 2013.53(8): ppl076 - 1083.)對(duì)使用EMC材料的封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，研究結(jié)果表明LED封裝中使用EMC材料是未來重要的發(fā)展方向。
[0003]當(dāng)EMC材料應(yīng)用于LED封裝領(lǐng)域時(shí)，為了達(dá)到必須要具有盡可能高的出光效率，要求EMC材料需為吸光小、反射率高的白色塑膠。白色EMC作為全新的塑膠材料，因其技術(shù)含量高、生產(chǎn)成本高，因而白色EMC材料售價(jià)較高，導(dǎo)致用白色EMC封裝LED芯片時(shí)的成本過高。如果能用黑色的EMC塑膠代替售價(jià)昂貴的白色塑膠應(yīng)用到LED封裝領(lǐng)域，同時(shí)保證出光效率不降低，將大大減小LED封裝時(shí)的EMC封裝材料成本，為L(zhǎng)ED封裝的產(chǎn)業(yè)化開啟一條新的道路。因此，實(shí)現(xiàn)黑色EMC材料的LED封裝變得非常有意義。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是提供一種使用低反光的黑色EMC塑封材料達(dá)到高反光效果的LED封裝工藝。該工藝能使光反射效率很低的環(huán)氧樹脂EMC塑封材料能夠很好的將LED芯片發(fā)出的光反射出去，增加LED的光輸出效率。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:
一種使用低反光的黑色EMC塑封材達(dá)到高反光效果的LED封裝工藝，在低反光的環(huán)氧樹脂黑色EMC塑封材料LED支架的反光杯表面增加一層反光材料。
[0006]本發(fā)明使用低反光的黑色EMC塑封材料達(dá)到高反光效果的LED封裝工藝，具體包括如下步驟:
O制作支架:確定使用黑色MEC材料支架的LED封裝模型結(jié)構(gòu)，材料參數(shù)，尺寸大小，并注塑成型；
2)增加反光層:保證支架內(nèi)部電極滿足條件的前提下，采用薄膜層涂覆技術(shù)在成型的LED反光杯內(nèi)壁及器件上表面增加一層反光材料；
3)點(diǎn)膠、固晶及引線鍵合:在經(jīng)過步驟(2)反光處理的反光杯內(nèi)部先后進(jìn)行點(diǎn)膠、固晶及引線鍵合，實(shí)現(xiàn)LED芯片的電氣互聯(lián)；
4)灌封:在電氣互聯(lián)好的封裝支架反光杯內(nèi)注入外封膠，外封膠采用熒光粉、環(huán)氧樹月旨、擴(kuò)散劑和固化劑等混合而成；
5)后固化:灌封完成的封裝支架放入烘烤箱內(nèi)進(jìn)行烘烤，待膠體完全凝固后，得到使用黑色EMC塑封材料的LED封裝器件。
[0007]所述的LED封裝支架是一個(gè)由黑色EMC塑封材料注塑成型的杯型腔體，即LED反光杯。
[0008]所述的反光材料包括金屬Al、Ag、Pt、Au、Zn、Sn、In中的一種以及白色EMC材料等
聞反光的涂層。
[0009]所述薄膜層涂覆技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù)。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
使用低反光的環(huán)氧樹脂EMC塑封材料(如黑色的EMC)代替價(jià)格昂貴的白色EMC塑封材料應(yīng)用到LED封裝領(lǐng)域，并在黑色EMC塑封材料增加一層反光層，保證了使用黑色EMC塑封材料封裝的LED具有較高的出光效率，將極大的降低EMC塑封材料應(yīng)用在LED封裝上的成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；
圖2為本發(fā)明使用黑色EMC塑封材料的支架示意圖；
圖3為本發(fā)明增加反光層后的支架示意圖；
圖4為本發(fā)明完成點(diǎn)膠、固晶和引線鍵合后的封裝示意圖；
圖5為本發(fā)明完成灌封工藝和后固化工藝后的LED封裝器件示意圖；
圖6為本發(fā)明當(dāng)選擇特殊電極結(jié)構(gòu)支架時(shí)增加反光層后的支架示意圖；
圖7為本發(fā)明當(dāng)選擇特殊電極結(jié)構(gòu)支架時(shí)完成后固化工藝后LED封裝器件示意圖。
[0012]圖中:1.銅基板電極 2.黑色EMC材料 3.反光杯 4.絕緣間隔5.反光層
6.絕緣位置 7.固晶膠8.LED芯片9.鍵合引線10.灌封膠11.特殊結(jié)構(gòu)銅基板電極12.新的絕緣位置。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明是將使用低反光的環(huán)氧樹脂EMC塑封材料(如黑色的EMC)應(yīng)用在LED封裝工藝上，代替白色EMC材料，并在黑色EMC支架材料上增加一層反光材料，使低反光的封裝能夠?qū)崿F(xiàn)較高的出光效率。
[0014]本發(fā)明的工藝流程圖如圖1所示，本實(shí)施例是在黑色EMC材料表面增加一層金屬鋁Al，使用的支架結(jié)構(gòu)為一般結(jié)構(gòu)，如圖2所示，下面將進(jìn)行進(jìn)一步闡述:
I)制作封裝支架:確定本發(fā)明使用的支架材料和模型結(jié)構(gòu)，如圖2所示，選用黑色EMC材料2塑封成型，支架為碗杯形狀3，本實(shí)施例的LED支架用的電極材料為銅，銅基板電極I結(jié)構(gòu)為平板結(jié)構(gòu)，且銅電極I之間有絕緣間隔4 ； 2)添加反光層:如圖3所示為黑色EMC材料3封裝支架的截面示意圖，利用現(xiàn)有薄膜添加技術(shù)在黑色EMC材料3表面添加一層很薄的金屬鋁A15，改善EMC材料的出光效率，本實(shí)施例使用的現(xiàn)有薄膜添加技術(shù)為物理氣相沉積技術(shù)。為保證在添加一層AL后封裝體內(nèi)不出現(xiàn)短路，本實(shí)施例使用掩膜控制鍍層添加范圍，絕緣位置6選擇在反光杯3側(cè)面底部，如圖3所示，進(jìn)而保證封裝體內(nèi)部正負(fù)極不短路；
3)固晶、引線鍵合。在添加了金屬層鋁層5后的支架反光杯3內(nèi)部的銅基板I點(diǎn)上適量的固晶膠7，然后粘貼上LED芯片8 ;引線9鍵合支架和LED芯片的端子，實(shí)現(xiàn)封裝體的電氣互聯(lián)，如圖4所示。
[0015]4)灌封。將鍵合好的封裝反光杯內(nèi)3注入灌封膠10，其中灌封膠10是由環(huán)氧樹月旨、擴(kuò)散劑，熒光粉和固化劑等混合攪拌而成。
[0016]5)后固化。將灌封完成的封裝支架放入烘烤箱內(nèi)進(jìn)行烘烤，待灌封膠10完全凝固后，取出降溫，進(jìn)而得到基于黑色塑封材料EMC的LED封裝器件，如圖5所示。
[0017]本發(fā)明的實(shí)施過程中，當(dāng)選擇特殊基板電極11結(jié)構(gòu)的支架，新的電極絕緣位置12可在添加反光層5時(shí)作相應(yīng)調(diào)整，將更利于掩膜的使用。如圖6和圖7分別為當(dāng)選擇特殊電極結(jié)構(gòu)11支架時(shí)添加完反光層工藝后的封裝結(jié)構(gòu)和后固化工藝完成后的器件結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種使用低反光的黑色EMC塑封材料達(dá)到高反光效果的LED封裝工藝，其特征是:在低反光的環(huán)氧樹脂黑色EMC塑封材料LED支架的反光杯表面增加一層反光材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝工藝，其特征是:所述反光材料包括金屬Al、Ag、Pt、Au、Zn、Sn、In中的一種以及白色EMC材料高反光的涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝工藝，其特征是:所述的反光杯是一個(gè)由黑色EMC塑封材料注塑成型的杯型腔體。
4.一種使用低反光的黑色EMC塑封材達(dá)到高反光效果的LED燈的封裝工藝，其特征是:包括如下步驟: O制作支架:確定使用黑色MEC材料支架的LED封裝模型結(jié)構(gòu)，材料參數(shù)，尺寸大小，并注塑成型； 2)增加反光層:保證支架內(nèi)部電極滿足條件的前提下，采用薄膜層涂覆技術(shù)在成型的LED反光杯內(nèi)壁及器件上表面增加一層反光材料； 3)點(diǎn)膠、固晶及引線鍵合:在經(jīng)過步驟(2)反光處理的反光杯內(nèi)部先后進(jìn)行點(diǎn)膠、固晶及引線鍵合，實(shí)現(xiàn)LED芯片的電氣互聯(lián)； 4)灌封:在電氣互聯(lián)好的封裝支架反光杯內(nèi)注入外封膠，外封膠采用熒光粉、環(huán)氧樹月旨、擴(kuò)散劑和固化劑混合而成； 5)后固化:灌封完成的封裝支架放入烘烤箱內(nèi)進(jìn)行烘烤，待膠體完全凝固后，得到使用黑色EMC塑封材料的LED封裝器件。
【文檔編號(hào)】H01L33/56GK103762292SQ201410020728
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】蔡苗, 楊道國(guó), 王林根 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)