專利名稱：一種led芯片的封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)光二極管的制造及組裝領(lǐng)域，具體涉及一種LED芯片的封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前LED(發(fā)光二極管)常用的封裝結(jié)構(gòu)主要有普通仿流明型和表面貼裝型。普通仿流明型的結(jié)構(gòu)如圖I-Ia和圖I-Ib所示，圖I-Ia為現(xiàn)有技術(shù)功率型LED仿流明封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖I-Ib為現(xiàn)有技術(shù)功率型LED仿流明封裝結(jié)構(gòu)俯視示意圖；支架5中間是一個(gè)反光杯10，先將芯片1用導(dǎo)熱膠4貼裝固定在杯中，芯片1底部直接與導(dǎo)熱金屬9接觸，可以加快散熱。通過金線6跨過反光杯，鍵合連接LED的金屬電極2、3和支架外部電極 7和8。普通表面貼片型結(jié)構(gòu)與普通仿流明型基本相似，如圖1- 和圖l_2b所示；圖1- 為現(xiàn)有技術(shù)功率型LED SMD封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖l-2b為現(xiàn)有技術(shù)功率型LED SMD封裝結(jié)構(gòu)俯視示意圖。目前的兩種封裝結(jié)構(gòu)，都需要打金線連接LED芯片和外部導(dǎo)電電極。金線的存在對(duì)熒光粉涂覆和樹脂封裝造成不便。特別是對(duì)于多芯片的封裝，芯片之間以及芯片和外部的電極之間都是通過金線連接，金線數(shù)量的增加以及多個(gè)焊點(diǎn)的可靠性成立多芯片組裝發(fā)展的制約。同時(shí)，由于要打金線，整個(gè)封裝結(jié)構(gòu)的體積不可能做到很小。普通仿流明結(jié)構(gòu)有兩個(gè)杯口，本身體積較大。而表面貼片型，也需要預(yù)留打線的空間，整個(gè)封裝結(jié)構(gòu)不可能太小。對(duì)于大功率LED，目前主要集中在如何進(jìn)一步提高LED的亮度和如何更好地解決散熱問題。倒裝焊LED方案，是其中解決出光和散熱問題比較有效的方法之一，倒裝焊工藝是將LED芯片的P和N電極通過倒裝焊的形式直接連接到一個(gè)硅片襯底上。倒裝后LED從藍(lán)寶石面出光，沒有了 P電極和N電極對(duì)光線的阻擋，出光效率提高。而且發(fā)光層直接通過導(dǎo)熱較好的襯底散熱，比現(xiàn)有技術(shù)的LED通過藍(lán)寶石散熱要好得多。但目前的倒裝焊LED 芯片的應(yīng)用大多還是采用上面提到的兩種封裝方式，由上述可見，這種結(jié)構(gòu)仍需要打金線， 只是打金線的焊盤位置由LED芯片上改到了硅襯底上，但以上提到的這些封裝結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)仍然沒有解決。專利CN 101567411A中公開了一種LED結(jié)構(gòu)；采用共晶焊接的方式將LED芯片與硅襯底上預(yù)留的金屬凸點(diǎn)焊接在一起。可以有效解決現(xiàn)有的打線問題，使整個(gè)LED結(jié)構(gòu)中不引入金線，以及金線焊點(diǎn)。同時(shí)，可以通過金屬電極將熱量傳導(dǎo)到導(dǎo)熱支架上，解決散熱問題。共晶焊接雖然避免了金線以及金線焊點(diǎn)，但同時(shí)變相的引入共晶焊接點(diǎn)。共晶焊要求金屬凸點(diǎn)和芯片電極上的合金比例和溫度有嚴(yán)格要求。焊接點(diǎn)的存在，容易造成芯片和電極接觸不良，影響芯片的散熱和電連接，造成芯片失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)LED封裝結(jié)構(gòu)中引入焊接點(diǎn)后造成芯片和電極接觸不良，影響芯片的散熱和電連接，造成芯片失效的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種LED芯片的封裝方法，包括步驟一提供一帶有反光杯的支架，該反光杯底部設(shè)置有電極通道；步驟二 將LED芯片放入反光杯中，保持LED芯片電極與電極通道相對(duì)準(zhǔn)；步驟三將膠壓印在該反光杯中，將LED芯片固定在該反光杯底部；步驟四在反光杯底部的背面和電極通道中沉積導(dǎo)電材料，形成與LED芯片電極電連接的引出電極。本發(fā)明還提供一種LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包括反光杯，反光杯底部設(shè)置有電極通道；至少一 LED芯片，所述LED芯片位于反光杯中，LED芯片的電極與反光杯中的電極通道相對(duì)準(zhǔn)；膠，位于反光杯中的LED芯片上，用于固定LED芯片；引出電極，位于反光杯底部的背面和電極通道中，并經(jīng)過電極通道與LED芯片電極電連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明實(shí)施例提供的一種LED芯片的封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)，在將LED芯片固定在反光杯中后，再在反光杯底部背面制作引出電極；這樣形成的封裝結(jié)構(gòu)不存在任何焊接點(diǎn)，提高了 LED的可靠性。


圖I-Ia是現(xiàn)有技術(shù)功率型LED仿流明封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖I-Ib為現(xiàn)有技術(shù)功率型LED仿流明封裝結(jié)構(gòu)俯視示意圖；圖1- 為現(xiàn)有技術(shù)功率型LED SMD封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖l-2b為現(xiàn)有技術(shù)功率型LED SMD封裝結(jié)構(gòu)俯視示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例LED芯片的封裝方法流程圖；圖3到圖6是本發(fā)明實(shí)施例圖2流程圖對(duì)應(yīng)的各步驟示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)正面示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)背面沒有絕緣層示意圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)背面含有絕緣層示意圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施例LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)單個(gè)芯片集成封裝示意圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施例LED芯片串聯(lián)封裝的正面示意圖；圖12是本發(fā)明實(shí)施例LED芯片串聯(lián)封裝的背面示意圖；圖13是本發(fā)明實(shí)施例LED芯片串聯(lián)封裝集成后的正面示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖2是本發(fā)明實(shí)施例LED芯片的封裝方法流程圖；一種LED芯片的封裝方法，包括步驟一提供一帶有反光杯的支架，該反光杯底部設(shè)置有電極通道；步驟二 將LED芯片放入反光杯中，保持LED芯片電極與電極通道相對(duì)準(zhǔn)；步驟三將膠壓印在該反光杯中， 將LED芯片固定在該反光杯底部；步驟四在反光杯底部的背面和電極通道中沉積導(dǎo)電材料，形成與LED芯片電極電連接的引出電極。這種封裝方法省掉了傳統(tǒng)的焊接步驟，不會(huì)有焊接點(diǎn)的存在，提高了 LED芯片的可靠性。圖3到圖6是本發(fā)明實(shí)施例圖2流程圖對(duì)應(yīng)的各步驟示意圖；圖3提供一帶有反光杯的支架100，該反光杯底部設(shè)置有電極通道101 ；支架100由導(dǎo)熱基板制成，材料優(yōu)選鎂合金、鋁合金、硅片等，厚度優(yōu)選lmm-5mm。如果選用導(dǎo)電材料，在支架最終成型后需要進(jìn)行表面絕緣處理，如表面氧化，以保障電絕緣性能，反光杯的電極通道同樣也要表面絕緣處理如表面氧化或沉積絕緣材料?？梢酝ㄟ^機(jī)械加工或腐蝕、刻蝕等方式在導(dǎo)熱基板上制作反光杯和反光杯底部的電極通道；反光杯側(cè)壁與杯底面的夾角可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。反光杯表面鍍反光層；反光杯表面沉積金屬層作為反光層，反光杯表面可以鍍反光金屬或反光金屬與介質(zhì)組成的多層反光膜。電極通道101是圓柱形或是圓臺(tái)形；圓柱形或圓臺(tái)形中大圓的直徑是20um-200um。優(yōu)選圓臺(tái)形，可以保障電連接的可靠性；電極通道的個(gè)數(shù)與LED 芯片電極數(shù)量一一對(duì)應(yīng)。圖4中將LED芯片200放入反光杯中，保持LED芯片電極與電極通道101相對(duì)準(zhǔn)。圖5中將膠壓印在該反光杯中，將LED芯片固定在該反光杯底部；其中膠優(yōu)選環(huán)氧樹脂；也可以是熒光粉與環(huán)氧樹脂的混合物。圖6中在反光杯底部的背面和電極通道中沉積導(dǎo)電材料，形成與LED芯片電極電連接的引出電極103。沉積時(shí)，導(dǎo)電材料通過電極通道先壘積在LED芯片電極上，逐漸地，導(dǎo)電材料將電極通道沉積充實(shí)并與反光杯底部的背面的導(dǎo)電材料連通。沉積導(dǎo)電材料可以采用物理氣象沉積(PVD)、化學(xué)氣象沉積(CVD) 或電鍍等方式，在支架背面沉積單層或多層金屬薄膜，作為引出電極103。并使沉積的引出電極103通過支架的電極通道101與LED電極相電連接。引出電極時(shí)，可以先在反光杯底部的背面制作凹槽，在凹槽中制作引出電極，這樣可以使封裝后的LED背面保持平整。由以上步驟的封裝方法可以得到如圖7和圖8的封裝結(jié)構(gòu)，圖7是本發(fā)明實(shí)施例 LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)正面示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)背面沒有絕緣層示意圖；由兩個(gè)圖中可以看出電極焊盤104位于反光杯底部的背面和反光杯側(cè)壁上，引出電極103電連接電極焊盤104 ；引出電極103可以通過電極通道101與LED芯片電極電連接。圖9是本發(fā)明實(shí)施例LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)背面含有絕緣層示意圖；在引出電極 101上噴涂或沉積絕緣層進(jìn)行保護(hù)；可以防止不同電極的導(dǎo)通。本發(fā)明實(shí)施例的LED芯片的封裝方法，還適用于同時(shí)針對(duì)很多反光杯進(jìn)行LED芯片的封裝，也就是，適用集成化的封裝方式，此時(shí)，優(yōu)選支架為具有多反光杯的支架。結(jié)合圖6、圖7和圖8所示，本發(fā)明還提供一種LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包括反光杯， 反光杯底部設(shè)置有電極通道；至少一 LED芯片200，LED芯片200位于反光杯中，LED芯片 200的電極與反光杯中的電極通道相對(duì)準(zhǔn)；膠102，位于反光杯中的LED芯片上，用于固定 LED芯片；引出電極103，位于反光杯底部的背面和電極通道中，并經(jīng)過電極通道與LED芯片電極電連接。這種封裝結(jié)構(gòu)不存在任何焊接點(diǎn)，提高了 LED的可靠性。圖10是本發(fā)明實(shí)施例LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)單個(gè)芯片集成封裝示意圖；圖中所示為單個(gè)LED芯片放在反光杯中，多個(gè)反光杯順序排列在支架上，這樣可以同時(shí)制作多個(gè)LED芯片封裝結(jié)構(gòu)，制作完成后，可以從分割線L1-L2和L3-L4處進(jìn)行分割得到單個(gè)的LED芯片封裝結(jié)構(gòu)。圖11是本發(fā)明實(shí)施例LED芯片串聯(lián)封裝的正面示意圖；圖12是本發(fā)明實(shí)施例LED 芯片串聯(lián)封裝的背面示意圖；根據(jù)需要可以將多個(gè)LED芯片并串聯(lián)后放在同一反光杯中， 引出電極103通過電極通道101與LED芯片電極對(duì)應(yīng)電連接；在圖12中，將相鄰LED芯片對(duì)應(yīng)電極連接在一起，最兩邊的電極通過引出電極103與電極焊盤104電連接。圖13是本發(fā)明實(shí)施例LED芯片串聯(lián)封裝集成后的正面示意圖。多個(gè)LED芯片串聯(lián)后可以放在同一反光杯中，多個(gè)反光杯可以放在同一支架上；圖中所示為四個(gè)LED芯片放在一個(gè)反光杯中，多個(gè)反光杯順序排列在支架上，這樣可以同時(shí)制作多個(gè)串聯(lián)LED芯片封裝結(jié)構(gòu)，制作完成后，可以從分割線L5-L6和L7-L8處進(jìn)行分割得到單個(gè)的串聯(lián)LED芯片封裝結(jié)構(gòu)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種LED芯片的封裝方法，其特征在于，包括步驟一提供一帶有反光杯的支架，該反光杯底部設(shè)置有電極通道；步驟二 將LED芯片放入反光杯中，保持LED芯片電極與電極通道相對(duì)準(zhǔn)；步驟三將膠壓印在該反光杯中，將LED芯片固定在該反光杯底部；步驟四在反光杯底部的背面和電極通道中沉積導(dǎo)電材料，形成與LED芯片電極電連接的引出電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED芯片的封裝方法，其特征在于，步驟四還包括在反光杯底部的背面制作連接電極通道的凹槽，在所述凹槽和電極通道中沉積金屬材料，形成所述引出電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED芯片的封裝方法，其特征在于，所述電極通道是圓柱形或是圓臺(tái)形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED芯片的封裝方法，其特征在于，所述圓柱形或圓臺(tái)形中大圓的直徑是20um-200um。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED芯片的封裝方法，其特征在于，所述步驟一還包括反光杯的電極通道表面沉積絕緣材料或反光杯的電極通道表面制備氧化膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED芯片的封裝方法，其特征在于，所述反光杯表面沉積金屬層作為反光層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的LED芯片的封裝方法，其特征在于，所述步驟二進(jìn)一步為將多個(gè)LED芯片放置于同一個(gè)反光杯中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的LED芯片的封裝方法，其特征在于，所述支架為具有多個(gè)反光杯的支架。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED芯片的封裝方法，其特征在于，所述步驟四還包括在所述引出電極表面制作絕緣層。
10.一種LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括 反光杯，反光杯底部設(shè)置有電極通道；至少一 LED芯片，所述LED芯片位于反光杯中，LED芯片的電極與反光杯中的電極通道相對(duì)準(zhǔn)；膠，位于反光杯中的LED芯片上，用于固定LED芯片；引出電極，位于反光杯底部的背面和電極通道中，并經(jīng)過電極通道與LED芯片電極電連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，反光杯背面還包括與電極通道連接的凹槽，所述弓I出電極位于凹槽中。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，反光杯表面包括反光膜。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括位于反光杯底部的背面的電極焊盤，所述電極焊盤與引出電極電連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括位于引出電極表面的絕緣層。
全文摘要
一種LED芯片的封裝方法，包括步驟一提供一帶有反光杯的支架，該反光杯底部設(shè)置有電極通道；步驟二將LED芯片放入反光杯中，保持LED芯片電極與電極通道相對(duì)準(zhǔn)；步驟三將膠壓印在該反光杯中，將LED芯片固定在該反光杯底部；步驟四在反光杯底部的背面和電極通道中沉積導(dǎo)電材料，形成與LED芯片電極電連接的引出電極。以及相對(duì)應(yīng)的LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明實(shí)施例提供的一種LED芯片的封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)，在將LED芯片固定在反光杯中后，再在反光杯底部背面制作引出電極；這樣形成的封裝結(jié)構(gòu)不存在任何焊接點(diǎn)，提高了LED的可靠性。
文檔編號(hào)H01L33/48GK102386306SQ20101027099
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者劉英策, 張旺, 火東明, 蘇喜林 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司