本發(fā)明涉及半導(dǎo)體發(fā)光器件及其封裝方法，尤其涉及一種led集成封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法。

背景技術(shù)：

發(fā)光二極管(lightemittingdiode，led)是一種半導(dǎo)體組件，其具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。在led器件制造工藝過程中，led封裝是制造過程中最重要的環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)直接影響led器件的發(fā)光效率。目前，led封裝最常用的為集成封裝(cob)技術(shù)，cob技術(shù)中直接將led光源貼在高反光率的鏡面金屬基板上，此技術(shù)剔除了支架概念，無電鍍、無回流焊、無貼片工序。相對(duì)于傳統(tǒng)封裝技術(shù)，cob技術(shù)有著價(jià)格低廉、節(jié)約空間以及工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)。然而，cob封裝同樣存在出光效率不高，出射光角度小，易形成光斑等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提出的ledcob結(jié)構(gòu)及其封裝方法能夠解決cob封裝存在的光效低、出射角小等問題。

本發(fā)明提出的具體技術(shù)方案為：提供一種ledcob結(jié)構(gòu)，包括基板、設(shè)置在所述基板上表面的封裝膠槽、以及設(shè)置于所述封裝膠槽上的微結(jié)構(gòu)層；其中，所述封裝膠槽上開設(shè)有包括多個(gè)固晶槽的固晶槽陣列，每一個(gè)所述固晶槽內(nèi)分別設(shè)置有l(wèi)ed芯片，所述封裝膠槽中還設(shè)置有電路板，所述電路板上開設(shè)有與所述固晶槽陣列對(duì)應(yīng)的開口，所述led芯片通過導(dǎo)線與所述電路板連接，所述封裝膠槽還填充有封裝膠層，用于對(duì)所述led芯片、所述導(dǎo)線以及所述電路板進(jìn)行封裝。

進(jìn)一步地，所述封裝膠層包括對(duì)應(yīng)覆蓋于所述led芯片、所述導(dǎo)線以及所述電路板表面的保護(hù)層以及覆蓋于所述保護(hù)層上的熒光層。

進(jìn)一步地，所述保護(hù)層的折射率大于1.5。

進(jìn)一步地，所述熒光層的折射率為1.43～1.5。

進(jìn)一步地，所述微結(jié)構(gòu)層的上表面設(shè)置有納米結(jié)構(gòu)，所述納米結(jié)構(gòu)選自陣列設(shè)置的納米柱體、納米椎體或納米半球體中任一種。

進(jìn)一步地，所述微結(jié)構(gòu)層的材質(zhì)為聚二甲基硅氧烷，所述微結(jié)構(gòu)層的折射率小于1.43。

本發(fā)明還提供一種如上所述ledcob結(jié)構(gòu)的封裝方法，所述方法包括以下步驟：

在所述封裝膠槽內(nèi)涂覆所述保護(hù)層，使得所述led芯片、所述導(dǎo)線以及所述電路板被完全覆蓋；

在固化后的保護(hù)層上涂覆所述熒光材料，使得所述熒光材料填滿所述封裝膠槽；

在所述熒光材料完全固化前將所述微結(jié)構(gòu)層貼合在所述熒光材料表面，使所述熒光材料完全固化后形成所述熒光層，并使所述微結(jié)構(gòu)層與所述熒光層相互粘合。

進(jìn)一步地，所述保護(hù)層的折射率大于1.5。

進(jìn)一步地，所述熒光層的折射率為1.43～1.5。

進(jìn)一步地，所述微結(jié)構(gòu)層的上表面設(shè)置有納米結(jié)構(gòu)，所述納米結(jié)構(gòu)選自陣列設(shè)置的納米柱體、納米椎體或納米半球體任一種。

進(jìn)一步地，所述微結(jié)構(gòu)層的材質(zhì)為聚二甲基硅氧烷，所述微結(jié)構(gòu)層的折射率小于1.43。

本發(fā)明提出的ledcob結(jié)構(gòu)及其封裝方法，通過在cob熒光膠層上覆蓋微結(jié)構(gòu)層，微結(jié)構(gòu)層上設(shè)置有納米結(jié)構(gòu)，能夠提升ledcob結(jié)構(gòu)的出光效率，而且保護(hù)層、熒光層以及微結(jié)構(gòu)層的折射率從高到低，通過這樣的設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步的提升整個(gè)ledcob結(jié)構(gòu)的出光效率、增大出射角度。

附圖說明

通過結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述，本發(fā)明的實(shí)施例的上述和其它方面、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，附圖中：

圖1為本發(fā)明led集成封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明led集成封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法流程圖。

具體實(shí)施方式

以下，將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，可以以許多不同的形式來實(shí)施本發(fā)明，并且本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為限制于這里闡述的具體實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例是為了解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明的各種實(shí)施例和適合于特定預(yù)期應(yīng)用的各種修改。

參照?qǐng)D1，本實(shí)施例提供一種ledcob結(jié)構(gòu)，其包括基板1，基板1為金屬基板?；?的上表面開設(shè)有封裝膠槽11，封裝膠槽11的底部11a開設(shè)有包括多個(gè)碗狀固晶槽12的固晶槽陣列，固晶槽陣列中的每一個(gè)固晶槽12底部分別放置有l(wèi)ed芯片13，所述封裝膠槽11的底部還設(shè)置有電路板14，所述電路板14上開設(shè)有與所述固晶槽陣列對(duì)應(yīng)的開口，開口的大小與固晶槽12的開口大小一致，便于露出位于固晶槽12底部的led芯片13，所述led芯片13通過雙面膠粘貼于固晶槽12的底部，其通過金屬導(dǎo)線15與所述電路板14連接，例如，金屬導(dǎo)線為金線。

所述封裝膠槽11中填充有封裝膠層10，用于對(duì)所述led芯片13、所述電路板14以及所述導(dǎo)線15進(jìn)行封裝。所述封裝膠層10包括保護(hù)層10a以及熒光層10b，保護(hù)層10a位于封裝膠槽11的底部且所述保護(hù)層10a將led芯片13、電路板14以及導(dǎo)線15完全覆蓋，保護(hù)層10a的上表面高出封裝膠槽11的底面11a。保護(hù)層10a為透明的膠體，例如，保護(hù)層10a為硅膠，優(yōu)選的，保護(hù)層10a的折射率大于1.5。其中，熒光層10b的作用是為了進(jìn)行光色復(fù)合形成白光，其設(shè)置于保護(hù)層10a的上表面，這樣保護(hù)層10a將熒光層10b與led芯片13隔離開，可以避免led芯片發(fā)光導(dǎo)致溫度升高而對(duì)熒光層10b造成影響。所述熒光層10b將封裝膠槽11填滿且熒光層10b的上表面為平面，熒光層10b的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂ab膠，由ab膠以及熒光粉混合而成，其中，ab膠中a膠與b膠的配比為1:1，ab膠與熒光粉的配比根據(jù)熒光層10b的折射率來確定，優(yōu)選的，所述熒光層10b的折射率為1.43～1.5，熒光粉的質(zhì)量一般1～2g，ab膠的質(zhì)量一般為10g。

為了提升ledcob結(jié)構(gòu)的出光效率，所述熒光層10b的上表面還設(shè)置有微結(jié)構(gòu)層20。所述微結(jié)構(gòu)層20的材質(zhì)為聚二甲基硅氧烷(pdms)，優(yōu)選的，微結(jié)構(gòu)層20的折射率小于1.43。所述微結(jié)構(gòu)層20的上表面設(shè)置有納米結(jié)構(gòu)20a，所述納米結(jié)構(gòu)20a可以是陣列設(shè)置的納米柱體、納米椎體或納米半球體。其中， led芯片13發(fā)出的一部分光直接經(jīng)保護(hù)層10a折射后入射到熒光層10b上，熒光層10b對(duì)入射到其上的光線進(jìn)行光色復(fù)合形成白光，然后形成的白光入射到微結(jié)構(gòu)層20上并經(jīng)微結(jié)構(gòu)層20折射后出射；led芯片3發(fā)出的另一部分光先經(jīng)過碗狀固晶槽12的側(cè)壁反射并入射到保護(hù)層10a上，入射到保護(hù)層10a上的光線經(jīng)過保護(hù)層10a折射后入射到熒光層10b上，熒光層10b對(duì)入射到其上的光線進(jìn)行光色復(fù)合形成白光，最后形成的白光入射到微結(jié)構(gòu)層20上并經(jīng)微結(jié)構(gòu)層20折射后出射，通過所述納米結(jié)構(gòu)20a可以提升ledcob結(jié)構(gòu)的出光效率以及增大出射角度。

參照?qǐng)D2，本實(shí)施例還提供了一種如上所述ledcob結(jié)構(gòu)的封裝方法，所述方法包括以下步驟：

步驟s1：在封裝膠槽11底部涂覆保護(hù)層10a，使得所述led芯片13、所述電路板14以及所述導(dǎo)線15被完全覆蓋且保護(hù)層10a的上表面高于封裝膠槽11的底面，其中，保護(hù)層10a的折射率大于1.5；

步驟s2：在固化后的保護(hù)層10a上涂覆熒光材料，使得所述熒光材料填滿所述封裝膠槽11，熒光材料為環(huán)氧樹脂ab膠。

其中，熒光層10b具體制作過程包括：將一定配比的ab膠和熒光粉混合并充分?jǐn)嚢韬蟪檎婵罩翢o氣泡得到熒光粉膠，然后將抽真空后的熒光粉膠轉(zhuǎn)移至點(diǎn)膠容器內(nèi)，通過點(diǎn)膠機(jī)將點(diǎn)膠容器內(nèi)的熒光粉膠涂覆在保護(hù)層10a上并充滿封裝膠槽11形成上表面平整的熒光層10b，最后對(duì)熒光層10b加熱固化，其中，ab膠中a膠與b膠的配比為1:1，ab膠與熒光粉的配比根據(jù)熒光層10b的折射率來確定，優(yōu)選的，所述熒光層10b的折射率為1.43～1.5，熒光粉的質(zhì)量一般1～2g，ab膠的質(zhì)量一般為10g；

步驟s3：在熒光材料完全固化前將微結(jié)構(gòu)層20貼合在熒光材料表面，然后將熒光材料完全固化形成熒光層10b，并使得微結(jié)構(gòu)層20與熒光層10b相互粘合，這里熒光材料完全固化前表示的是熒光材料介于液態(tài)與固態(tài)之間的狀態(tài)，優(yōu)選的，所述熒光層10b的折射率為1.43～1.5。

其中，微結(jié)構(gòu)層20的上表面設(shè)置有納米結(jié)構(gòu)20a，所述納米結(jié)構(gòu)20a選自陣列設(shè)置的納米柱體、納米椎體或納米半球體的任一種，優(yōu)選的，所述微結(jié)構(gòu)層20的折射率小于1.43，所述微結(jié)構(gòu)層20的具體制作過程包括：將pdms預(yù)聚物和固化劑按照10:1的配比進(jìn)行混合并攪拌均勻得到混合溶液，然后對(duì)混合溶液抽真空至無氣泡；將抽真空后的混合溶液澆注于具有納米結(jié)構(gòu)20a的模具 中形成培養(yǎng)皿，對(duì)培養(yǎng)皿抽真空至無氣泡后，抽真空時(shí)間為2小時(shí)左右；將抽真空后的培養(yǎng)皿放置于干燥箱中固化，固化溫度為65℃，固化時(shí)間為2小時(shí)；最后將完全固化后的混合溶液與模具分離便形成具有納米結(jié)構(gòu)20a的微結(jié)構(gòu)層20。

本發(fā)明提出的ledcob結(jié)構(gòu)及其封裝方法，通過在cob熒光膠層上覆蓋微結(jié)構(gòu)層，微結(jié)構(gòu)層上設(shè)置有納米結(jié)構(gòu)，能夠提升ledcob結(jié)構(gòu)的出光效率，而且保護(hù)層、熒光層以及微結(jié)構(gòu)層的折射率從高到低，通過這樣的設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步的提升整個(gè)ledcob結(jié)構(gòu)的出光效率、增大出射角度。

以上所述僅是本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請(qǐng)?jiān)淼那疤嵯拢€可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。