一種led封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種LED封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法；LED封裝結(jié)構(gòu)，包括上表面設(shè)有固焊功能區(qū)和LED芯片、下表面固設(shè)有引腳的PCB基板；固焊功能區(qū)與引腳電性連接；LED芯片與固焊功能區(qū)電性連接；PCB基板包括兩層重疊固定聯(lián)接在一起的板材；下板材上設(shè)有第一通孔，且厚度與預(yù)留的上錫高度相同；第一通孔的內(nèi)表面設(shè)有金屬層；引腳與該金屬層電性連接；上板材上設(shè)有第二通孔；第二通孔內(nèi)裝填滿導電金屬；固焊功能區(qū)與第二通孔內(nèi)的導電金屬電性連接；第二通孔內(nèi)的導電金屬與第一通孔的內(nèi)表面的金屬層電性連接。本結(jié)構(gòu)，增大了焊接時的吃錫面積，提高了后續(xù)焊接的可靠性；由于預(yù)留的吃錫位置高度可控，簡化了PCB基板的生產(chǎn)流程。
【專利說明】
一種LED封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及LED封裝技術(shù)，尤其涉及一種LED封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LED器件的正面焊盤用于放置芯片，背面焊盤用于上錫;正面焊盤與背面焊盤有兩種連接方式:
[0003]第一種LED器件，如圖1所示，通過對金屬腳進行折彎形成“L”型引腳，通過“L”型引腳形成正反面的電性連接。
[0004]第二種LED器件，如圖2所示，對PCB基板特定位置進行鉆孔，在通孔上通過電鍍、化學工藝使孔壁上形成電鍍金屬，通過通孔形成正反面的電性連接。為了防止LED器件封裝膠水從正面溢到背面或客戶使用時錫膏從背面溢到正面，一般會用填充物將通孔填充起來。此種結(jié)構(gòu)的CHIP型LED器件只有背面焊盤可以吃錫，相比“L”型引腳，上錫效果差，容易造成LED器件虛焊。
[0005]在第二種LED器件中，為了解決LED器件只有背面焊盤可以吃錫，相比“L”型引腳，上錫效果差，容易造成LED器件虛焊的問題，如圖3所示，專利申請?zhí)枮镃N20151049071.1、名稱為LED封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法的發(fā)明專利，雖然該技術(shù)方案能夠解決引腳的吃錫能力較差，虛焊率高的問題。但是該技術(shù)方案無法精確控制填充物的多少，無法精確預(yù)留上錫的高度，空出的通孔的高度會與設(shè)計高度會存在較大的誤差。還因填充物是可流動的物質(zhì)，填充物表面無法形成平整的面，影響美觀和上錫效果。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]為了彌補上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種上錫面積大、能精確控制上錫高度、上錫面平整且上錫效果非常好的LED封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種LED封裝結(jié)構(gòu)，包括PCB基板;所述PCB基板的上表面設(shè)有固焊功能區(qū)，下表面固設(shè)有引腳;所述固焊功能區(qū)與所述引腳電性連接；所述PCB基板的上表面還設(shè)有LED芯片;所述LED芯片通過鍵合線與固焊功能區(qū)電性連接;所述PCB基板上表面還設(shè)有用于固定LED芯片的膠體;所述PCB基板包括兩層重疊固定聯(lián)接在一起的板材;下板材上設(shè)有第一通孔，且厚度與預(yù)留的上錫高度相同；所述第一通孔的內(nèi)表面設(shè)有金屬層;所述引腳與該金屬層電性連接;上板材上設(shè)有第二通孔;所述第二通孔內(nèi)裝填滿導電金屬;所述固焊功能區(qū)與第二通孔內(nèi)的導電金屬電性連接;所述第二通孔內(nèi)的導電金屬與第一通孔的內(nèi)表面的金屬層電性連接。
[0008]進一步的，所述第一通孔和第二通孔均通過機械、鐳射或化學腐蝕方法做出。
[0009]進一步的，所述第一通孔的內(nèi)表面的金屬層通過電鍍或化學工藝制成。
[0010]進一步的，所述上板材和下板材通過機械壓合和/或膠水粘接的方式固定聯(lián)接在一起。
[0011 ]本發(fā)明還提供了一種LED封裝方法，包括如下步驟:
[0012]a、根據(jù)LED器件的具體應(yīng)用，先確定下板材和上板材的厚度，然后在下板材上制造多個第一通孔，并在其底面上設(shè)置多個引腳;在上板材上制造多個第二通孔，并在其上表面設(shè)置多個固焊功能區(qū)；在第一通孔的內(nèi)表面鍍滿金屬層，在第二通孔內(nèi)裝填滿導電金屬;接著將下板材和上板材重疊固定聯(lián)接在一起，構(gòu)成PCB基板，并使得導電金屬和金屬層電性連接;每個固焊功能區(qū)與一個第二通孔內(nèi)的導電金屬接觸，實現(xiàn)電性連接;每兩個引腳相對地固定在一個第一通孔的兩側(cè)，并分別于該第一通孔的內(nèi)表面的金屬層接觸，實現(xiàn)電性連接；
[0013]b、在上板材的上表面設(shè)置多個LED芯片，每個LED芯片的正負極分別通過鍵合線與相鄰的兩個固焊功能區(qū)接觸，實現(xiàn)電性連接;然后用膠體將各個LED芯片固定在上板材的上表面；
[0014]C、對PCB基板進行裁切，裁切面與PCB基板垂直，且通過第一通孔的中心線，切割出單個的LED器件，其LED芯片的陽極，與一個固焊功能區(qū)、一個第一通孔內(nèi)表面和一個引腳電性連接，其LED芯片的陰極與另一個固焊功能區(qū)、另一個第一通孔內(nèi)表面和另一個引腳電性連接。
[0015]進一步的，采用機械、鐳射或化學腐蝕方法，制造第一通孔和第二通孔;采用電鍍或化學工藝在第一通孔的內(nèi)表面渡上金屬層。
[0016]進一步的，每個第一通孔的上端口的四周設(shè)有與其內(nèi)表面的金屬層接觸的金屬，每個第二通孔的下端口的四周設(shè)有與其內(nèi)裝的導電金屬接觸的金屬;上板材和下板材重疊固定連接在一起時，與金屬層接觸的金屬和與導電金屬接觸的金屬相接觸，以實現(xiàn)導電金屬和金屬層的電性連接。
[0017]進一步的，第一通孔的中心線位于兩個相鄰的第二通孔中心線的中間，且該兩個相鄰的第二通孔之間無LED芯片。
[0018]進一步的，在下板材上表面無金屬的部位，先涂上膠水，然后將上板材放置在下板材的上表面上，使得上板材的下表面上無金屬的部位與膠水貼合，最后再通過機械壓合重疊固定在一起。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:本技術(shù)方案，由于下板材上設(shè)有第一通孔，使得按第一通孔中心線切割出來后的LED器件的兩側(cè)與引腳形成了 L形的引腳，增大了吃錫面積，大大提高了后續(xù)焊接的可靠性。最重要的是，本技術(shù)方案中，PCB基板由下板材和上板材重疊固定在一起，且下板材的厚度與預(yù)留的吃錫高度相同，使得預(yù)留吃錫位置高度可控，大大簡化了PCB基板的生產(chǎn)流程；同時，由于不用再需要填充填充物，使得吃錫位置的平整度非常好，提高了后續(xù)焊接的可靠性。
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步描述。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中第一種LED封裝結(jié)構(gòu)切割出單個LED燈珠的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中第二種LED封裝結(jié)構(gòu)切割出單個LED燈珠的結(jié)構(gòu)示意圖(通孔填滿填充物)；
[0023]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中第三種LED封裝結(jié)構(gòu)切割出單個LED燈珠的結(jié)構(gòu)示意圖(通孔不填滿填充物)；
[0024]圖4為本發(fā)明實施例中PCB基板裁切前的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為在圖4的基礎(chǔ)上切割出單個LED燈珠的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖標記
[0027]IPCB基板11下板材
[0028]111第一通孔1111金屬層
[0029]12上板材121第二通孔
[0030]2固焊功能區(qū)3引腳
[0031]4LED芯片5鍵合線
[0032]6膠體7膠水
[0033]8金屬
【具體實施方式】
[0034]為了更充分理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進一步介紹和說明，但不局限于此。
[0035]如圖4所示，一種LED封裝結(jié)構(gòu)，包括PCB基板I;PCB基板I的上表面設(shè)有固焊功能區(qū)2，下表面固設(shè)有引腳3;固焊功能區(qū)2與引腳3電性連接;PCB基板I的上表面還設(shè)有LED芯片4;LED芯片4通過鍵合線5與固焊功能區(qū)2電性連接;PCB基板I上表面還設(shè)有用于固定LED芯片4的膠體6 ;PCB基板I包括兩層重疊固定聯(lián)接在一起的板材；下板材11上設(shè)有第一通孔111，且厚度與預(yù)留的上錫高度相同；第一通孔111的內(nèi)表面設(shè)有金屬層1111;引腳3與該金屬層1111電性連接;上板材12上設(shè)有第二通孔121;第二通孔121內(nèi)裝填滿導電金屬；固焊功能區(qū)2與第二通孔121內(nèi)的導電金屬電性連接;第二通孔121內(nèi)的導電金屬與第一通孔111的內(nèi)表面的金屬層1111電性連接。
[0036]為了方便且快速地對第一通孔111和第二通孔121進行加工，第一通孔111和第二通孔121均通過機械、鐳射或化學腐蝕方法做出。
[0037]為了方便且快速地在第一通孔111的內(nèi)表面渡上金屬層1111，第一通孔111的內(nèi)表面的金屬層1111通過電鍍或化學工藝制成。
[0038]為了方便、快速且穩(wěn)固地將上板材12和下板材11重疊固定聯(lián)接在一起，上板材12和下板材11通過機械壓合和/或膠水粘接的方式固定聯(lián)接在一起。
[0039 ]本發(fā)明還提供了一種LED封裝方法，包括如下步驟:
[0040]a、根據(jù)LED器件的具體應(yīng)用，先確定下板材11和上板材12的厚度，然后在下板材11上制造多個第一通孔111，并在其底面上設(shè)置多個引腳3;在上板材12上制造多個第二通孔121，并在其上表面設(shè)置多個固焊功能區(qū)2;在第一通孔111的內(nèi)表面鍍滿金屬層1111，在第二通孔121內(nèi)裝填滿導電金屬;接著將下板材11和上板材12重疊固定聯(lián)接在一起，構(gòu)成PCB基板1，并使得導電金屬和金屬層1111電性連接;每個固焊功能區(qū)2與一個第二通孔121內(nèi)的導電金屬接觸，實現(xiàn)電性連接;每兩個引腳3相對地固定在一個第一通孔111的兩側(cè)，并分別于該第一通孔111的內(nèi)表面的金屬層1111接觸，實現(xiàn)電性連接；
[0041 ] b、在上板材12的上表面設(shè)置多個LED芯片4，每個LED芯片4的正負極分別通過鍵合線5與相鄰的兩個固焊功能區(qū)2接觸，實現(xiàn)電性連接;然后用膠體6將各個LED芯片4固定在上板材12的上表面；
[0042]c、對PCB基板I進行裁切，裁切面與PCB基板I垂直，且通過第一通孔111的中心線，切割出單個的LED器件，其LED芯片4的陽極，與一個固焊功能區(qū)2、一個第一通孔111內(nèi)表面和一個引腳3電性連接，其LED芯片4的陰極與另一個固焊功能區(qū)2、另一個第一通孔內(nèi)111表面和另一個引腳3電性連接。
[0043]為了方便且快速地在下板材11上加工出第一通孔111，在上板材12上加工出第二通孔121，采用機械、鐳射或化學腐蝕方法，制造第一通孔111和第二通孔121;同時還為了方便且快速地在第一通孔111的內(nèi)表面渡上金屬層1111，采用電鍍或化學工藝在第一通孔111的內(nèi)表面渡上金屬層1111。
[0044]為了簡化結(jié)構(gòu)，同時實現(xiàn)第一通孔111的內(nèi)表面的金屬層1111與第二通孔121內(nèi)的導電金屬電性連接，每個第一通孔111的上端口的四周設(shè)有與其內(nèi)表面的金屬層1111接觸的金屬8，每個第二通孔121的下端口的四周設(shè)有與其內(nèi)裝的導電金屬接觸的金屬8;上板材12和下板材11重疊固定連接在一起時，與金屬層1111接觸的金屬8和與導電金屬接觸的金屬8相接觸，以實現(xiàn)導電金屬和金屬層1111的電性連接。
[0045]為了便于在PCB基板I上切割出單個的LED器件，第一通孔111的中心線位于兩個相鄰的第二通孔121中心線的中間，且該兩個相鄰的第二通孔121之間無LED芯片4。
[0046]為了將下板材11和上板材12牢固地重疊固定在一起，在下板材11上表面無金屬8的部位，先涂上膠水7，然后將上板材12放置在下板材11的上表面上，使得上板材12的下表面上無金屬8的部位與膠水7貼合，最后再通過機械壓合重疊固定在一起。
[0047]如圖5所示，為了增大上錫面積，提高焊接的可靠性，單個的LED器件的上錫部位為兩個第一通孔111的內(nèi)表面的金屬層1111經(jīng)切割后的部分和兩個引腳3。
[0048]綜上所述:上述技術(shù)方案，由于在PCB基板I上設(shè)有第一通孔111，使得按第一通孔111中心線切割出來后的LED器件的兩側(cè)與引腳3形成了L形的引腳，增大了吃錫面積，大大提高了后續(xù)焊接的可靠性。最重要的是，本技術(shù)方案中，PCB基板I由下板材11和上板材12重疊固定在一起，且下板材11的厚度與預(yù)留的吃錫高度相同，使得預(yù)留吃錫位置高度可控，大大簡化了PCB基板的生產(chǎn)流程；同時，由于不再需要填充填充物，吃錫位置不會再像填充物表面那樣，凹凸不平，而是平整度非常好，提高了后續(xù)焊接的可靠性。
[0049]上述僅以實施例來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，以便于讀者更容易理解，但不代表本發(fā)明的實施方式僅限于此，任何依本發(fā)明所做的技術(shù)延伸或再創(chuàng)造，均受本發(fā)明的保護。本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準。
【主權(quán)項】
1.一種LED封裝結(jié)構(gòu)，包括PCB基板;所述PCB基板的上表面設(shè)有固焊功能區(qū)，下表面設(shè)有引腳;所述固焊功能區(qū)與所述引腳電性連接;所述PCB基板的上表面還設(shè)有LED芯片;所述LED芯片通過鍵合線與固焊功能區(qū)電性連接;所述PCB基板上表面還設(shè)有用于固定LED芯片的膠體;其特征在于:所述PCB基板包括兩層重疊固定聯(lián)接在一起的板材;下板材上設(shè)有第一通孔，且厚度與預(yù)留的上錫高度相同；所述第一通孔的內(nèi)表面設(shè)有金屬層;所述引腳與該金屬層電性連接;上板材上設(shè)有第二通孔;所述第二通孔內(nèi)裝填滿導電金屬;所述固焊功能區(qū)與第二通孔內(nèi)的導電金屬電性連接;所述第二通孔內(nèi)的導電金屬與第一通孔的內(nèi)表面的金屬層電性連接。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:所述第一通孔和第二通孔均通過機械、鐳射或化學腐蝕方法做出。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一通孔的內(nèi)表面的金屬層通過電鍍或化學工藝制成。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:所述上板材和下板材通過機械壓合和/或膠水粘接的方式固定聯(lián)接在一起。5.一種LED封裝方法，包括如下步驟: a、根據(jù)LED器件的具體應(yīng)用，先確定下板材和上板材的厚度，然后在下板材上制造多個第一通孔，并在其底面上設(shè)置多個引腳;在上板材上制造多個第二通孔，并在其上表面設(shè)置多個固焊功能區(qū)；在第一通孔的內(nèi)表面鍍滿金屬層，在第二通孔內(nèi)裝填滿導電金屬;接著將下板材和上板材重疊固定聯(lián)接在一起，構(gòu)成PCB基板，并使得導電金屬和金屬層電性連接；每個固焊功能區(qū)與一個第二通孔內(nèi)的導電金屬接觸，實現(xiàn)電性連接;每兩個引腳相對地固定在一個第一通孔的兩側(cè)，并分別于該第一通孔的內(nèi)表面的金屬層接觸，實現(xiàn)電性連接； b、在上板材的上表面設(shè)置多個LED芯片，每個LED芯片的正負極分別通過鍵合線與相鄰的兩個固焊功能區(qū)接觸，實現(xiàn)電性連接;然后用膠體將各個LED芯片固定在上板材的上表面； c、對PCB基板進行裁切，裁切面與PCB基板垂直，且通過第一通孔的中心線，切割出單個的LED器件，其LED芯片的陽極，與一個固焊功能區(qū)、一個第一通孔內(nèi)表面和一個引腳電性連接，其LED芯片的陰極與另一個固焊功能區(qū)、另一個第一通孔內(nèi)表面和另一個引腳電性連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED封裝方法，其特征在于:采用機械、鐳射或化學腐蝕方法，制造第一通孔和第二通孔;采用電鍍或化學工藝在第一通孔的內(nèi)表面渡上金屬層。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED封裝方法，其特征在于:每個第一通孔的上端口的四周設(shè)有與其內(nèi)表面的金屬層接觸的金屬，每個第二通孔的下端口的四周設(shè)有與其內(nèi)裝的導電金屬接觸的金屬;上板材和下板材重疊固定連接在一起時，與金屬層接觸的金屬和與導電金屬接觸的金屬相接觸，以實現(xiàn)導電金屬和金屬層的電性連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED封裝方法，其特征在于:第一通孔的中心線位于兩個相鄰的第二通孔中心線的中間，且該兩個相鄰的第二通孔之間無LED芯片。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED封裝方法，其特征在于:在下板材上表面無金屬的部位，先涂上膠水，然后將上板材放置在下板材的上表面上，使得上板材的下表面上無金屬的部位與膠水貼合，最后再通過機械壓合重疊固定在一起。
【文檔編號】H01L33/62GK105870300SQ201610402802
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】甘樹威, 張妮, 邢其彬, 童文鵬
【申請人】蕪湖聚飛光電科技有限公司