專利名稱：一種基于kgd設(shè)計(jì)的高光效led光源模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種LED光源，具體是指一種基于kGD設(shè)計(jì)的高光效LED光源模組。
背景技術(shù)：
隨著LED芯片光電轉(zhuǎn)換效率和封裝技術(shù)的不斷提升，LED光源不論是直插式LED、貼片式(SMD) LED、大功率LED，其穩(wěn)定性、光色一致性、發(fā)光效率等主要性能指標(biāo)已經(jīng)得到了業(yè)界和用戶的廣泛認(rèn)可。然而，為了降低由LED芯片到燈具散熱體的熱阻，提高在當(dāng)前用工成本逐年攀高背景下的制造效率，人們開始掀起LED光源模組，尤其是COB (chip onboard)LED光源的研發(fā)與市場競爭熱潮。目前，COB光源主要可分為兩大類平面單面集成和多杯集成，前者是在一個(gè)平面內(nèi)封裝多顆LED芯片，后者在一個(gè)平面內(nèi)劃分為若干個(gè)反射杯，每個(gè)反射杯內(nèi)放置I顆或若干顆LED芯片；然而，不論是上述哪一種方式，盡管LED芯片在芯片廠出廠時(shí)經(jīng)過一定的分選，或者在封裝廠來料檢驗(yàn)時(shí)采取一定的IQC手法或KGD技術(shù)，在LED芯片應(yīng)用于LED光源模組的封裝過程中，經(jīng)過了在支架上點(diǎn)膠、固晶、焊線等制程后，人們無法監(jiān)控LED芯片是否受到了固晶、焊線設(shè)備的吸咀或瓷咀可能造成的損傷，倘若一顆芯片封裝存在缺陷，會(huì)引起漏電等不良性能現(xiàn)象，而目前大多LED封裝企業(yè)缺乏有效的手段將LED光源模組中不良的芯片挑出并返修，故會(huì)極大地削弱LED光源模組的可靠性和發(fā)光效率。所述KGD技術(shù)(Known Good Die,確好芯片)，來源于半導(dǎo)體行業(yè)IC芯片的對(duì)裸芯片的功能測試、參數(shù)測試、老化篩選和可靠性試驗(yàn)，使裸芯片在技術(shù)指標(biāo)和可靠性指標(biāo)上達(dá)到封裝成品的等級(jí)要求，從而確保多芯片結(jié)構(gòu)中的裸芯片質(zhì)量和可靠性，本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有所述問題進(jìn)行了深入研究，將針對(duì)裸芯片的KGD概念設(shè)計(jì)有效延伸其內(nèi)涵并應(yīng)用于LED封裝制程，發(fā)明了一種基于KGD設(shè)計(jì)的高光效LED光源模組，本案由此產(chǎn)生。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于KGD設(shè)計(jì)的高光效LED光源模組，其采用組合式支架結(jié)構(gòu)，封裝的LED芯片能夠進(jìn)行檢測確好，大大提高了 LED光源模組的可靠性和發(fā)光效率等性能。為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是；一種基于KGD設(shè)計(jì)的高光效LED光源模組，包括組合式封裝支架、若干個(gè)LED芯片和一封裝膠層，上述組合式封裝支架包括主支架、輔支架以及用于固接該主支架和輔支架于一體的絕緣體；上述主支架設(shè)有若干個(gè)依次排列的供LED芯片放置的芯片放置區(qū)，每兩兩該芯片放置區(qū)間及所述主支架首尾端的芯片放置區(qū)的外側(cè)均留有一對(duì)接槽；上述輔支架具有若干對(duì)與上述對(duì)接槽相對(duì)應(yīng)排列的引腳，該每對(duì)引腳的對(duì)應(yīng)端部連設(shè)有可對(duì)應(yīng)插置入上述對(duì)接槽的焊接部；上述輔支架的引腳露置在上述絕緣體外；上述若干個(gè)LED芯片分別對(duì)應(yīng)固接在上述若干個(gè)LED芯片放置區(qū)的工作面上，且該每LED芯片的正負(fù)極分別連接至其對(duì)應(yīng)的上述焊接部的工作面上，上述封裝膠層覆蓋在上述芯片放置區(qū)和焊接部的工作面上并包覆住上述LED芯片。上述主支架和輔支架均呈條形狀，上述若干個(gè)芯片放置區(qū)在上述主支架長度方向的一側(cè)邊上一字排開設(shè)置，上述若干對(duì)引腳及各對(duì)應(yīng)焊接部在上述輔支架長度方向?qū)?yīng)于上述主支架的一側(cè)邊上一字排開設(shè)置。上述主支架的底面與上述絕緣體的底面相齊平，上述輔支架以其底面高于上述絕緣體的底面設(shè)置。上述絕緣體的頂面帶有一沿上述芯片放置區(qū)排列方向延伸的橫截面呈梯形狀的開口槽，上述芯片放置區(qū)和焊接部的工作面構(gòu)成上述開口槽的底面，上述封裝膠層恰好適當(dāng)填覆在上述開口槽內(nèi)并包覆住上述LED芯片。上述焊接部上設(shè)有便于與其前后的上述芯片放置區(qū)上的LED芯片金線連接的引焊位。上述芯片放置區(qū)和焊接部均電鍍有反光層。于上述主支架上開設(shè)有若干個(gè)通孔。采用上述方案后，本案一種基于KGD設(shè)計(jì)的高光效LED光源模組，其采用的支架為特別結(jié)構(gòu)的組合式封裝支架，主支架和輔支架采用絕緣體固接于一體，輔支架的引腳均露置在絕緣體外，若干個(gè)LED芯片對(duì)應(yīng)分別固接在主支架的若干個(gè)芯片放置區(qū)的工作面上，所述若干個(gè)LED芯片的正負(fù)極通過金線分別對(duì)應(yīng)連接至其前后焊接部的工作面上，由此構(gòu)成一串連的LED光源模組；在LED芯片封裝過程中，通過檢測輔支架的露置在外的引腳可實(shí)現(xiàn)"確好芯片"的目的，其中在完成LED芯片的固晶和焊線制程之后可檢測每一個(gè)芯片的質(zhì)量，在確認(rèn)各個(gè)LED芯片完好再進(jìn)行下一個(gè)制程，另外，還便于在涂覆封裝膠層之后檢測每一個(gè)芯片出光的光色電參數(shù)特性，于此即可達(dá)到封裝制程中檢查每一顆LED芯片的光色參數(shù)和質(zhì)量的目的，保證了 LED光源模組的電性優(yōu)良，提高了產(chǎn)品的可靠性和發(fā)光效率等性能，檢測合格后，檢測合格后，裁剪掉除首尾端二引腳的其他引腳，即構(gòu)成一成品的LED光源模組，進(jìn)一步可以借由所述首尾端二引腳對(duì)成品的LED光源模組再次進(jìn)行檢測，另外所述首尾端二引腳還便于與外部線路板進(jìn)行電氣連接作用。
圖I是本新型組合式封裝支架的結(jié)構(gòu)分解圖；圖2是本新型LED芯片固接在組合式封裝支架后檢測時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本新型LED光源模組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中A-A向剖視圖。標(biāo)號(hào)說明主支架 I 芯片放置區(qū) 11工作面 111 對(duì)接槽 12通孔 13 輔支架 2弓丨腳21焊接部22工作面 221 引焊位222絕緣體 3開口槽31[0026]LED芯片 4封裝膠層 具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步解釋本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)闡述。如圖1-4所示為本實(shí)用新型涉及的一種基于KGD設(shè)計(jì)的高光效LED光源模組，包括有組合式封裝支架、LED芯片4及封裝膠層5，組合式封裝支架包括主支架I、輔支架2、絕緣體3，絕緣體3具體可以為絕緣塑膠體，其用于適當(dāng)固接主支架I和輔支架2于一體，LED芯片4及封裝膠層5適當(dāng)封裝在組合式封裝支架上，由此構(gòu)成一種能夠進(jìn)行"確號(hào)芯片(KGD)"的LED光源模組。所述主支架1，其設(shè)有若干個(gè)依次排列的供LED芯片4放置的芯片放置區(qū)11，每兩兩該芯片放置區(qū)11間以及位于主支架I首尾端的芯片放置區(qū)11的外側(cè)均留有一對(duì)接槽
12;應(yīng)用中根據(jù)LED燈具的外型，主支架I的外型結(jié)構(gòu)可以有多種相適應(yīng)的外型結(jié)構(gòu)，本案給出一較佳實(shí)施例，主支架I呈條形狀，其長度為50. O 300. Omm,厚度為O. 5 3. Omm,寬度為3. O 15. 0_，所述若干個(gè)芯片放置區(qū)11在主支架I長度方向的一側(cè)邊上一字排開設(shè)置，所述對(duì)接槽12開設(shè)于主支架I的首端端部、尾端端部及兩兩芯片放置區(qū)11之間；當(dāng)然主支架I還可以呈環(huán)形狀，對(duì)應(yīng)所述若干個(gè)芯片放置區(qū)11在主支架I的內(nèi)環(huán)和/或外環(huán)上設(shè)置，等等；另外，于主支架I上還可以開設(shè)有若干個(gè)通孔13，起方便支架電鍍和自攻螺絲安裝作用。所述輔支架2，其外型結(jié)構(gòu)與主支架I相對(duì)應(yīng)，對(duì)應(yīng)較佳實(shí)施例中，該輔支架2呈條形狀，長度為50. O 300. Omm (與主支架I長度一致)，厚度為O. 2-3. Omm (比主支架I的厚度小)，寬度為5. O 20. Omm,沿輔支架2的長度方向?qū)?yīng)于主支架I的一側(cè)邊上一字排開設(shè)置有若干對(duì)與各個(gè)對(duì)接槽12分別一一對(duì)應(yīng)排列的引腳21，該每對(duì)引腳21的對(duì)應(yīng)端部連設(shè)有可對(duì)應(yīng)插置入相應(yīng)對(duì)接槽11的焊接部22，較佳的，焊接部22上還可以設(shè)有便于與其前后的芯片放置區(qū)11上的LED芯片4進(jìn)行金線連接的引焊位222 ;當(dāng)然，對(duì)應(yīng)不同外型結(jié)構(gòu)的主支架1，輔支架2對(duì)應(yīng)作相應(yīng)的變化設(shè)計(jì)，只要滿足對(duì)接槽12與成對(duì)引腳21、每對(duì)引腳21端部的焊接部22相對(duì)應(yīng)設(shè)置即可，這里不再一一詳細(xì)闡述；這里需要進(jìn)一步說明的是，本案較佳實(shí)施例中主支架I和輔支架2均為條形狀，位于輔支架2首尾端的焊接部22只需要與對(duì)應(yīng)的主支架I首尾端的芯片放置區(qū)11相電氣連接，故對(duì)應(yīng)的首尾端部的對(duì)接槽11、首尾端的焊接部22的尺寸只需設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的一半即可，并且首尾端的焊接部22對(duì)應(yīng)的引腳21只需設(shè)置一根即可。所述絕緣體3，工藝中將絕緣粘接膠涂覆成型在呈相插接的對(duì)接槽12和焊接部22的非工作面上及芯片放置區(qū)11的非工作面上，固化后形成絕緣體3，所述芯片放置區(qū)11的工作面111和焊接部22的工作面221，以及引腳21均裸露在絕緣體3外；為了便于LED芯片4封裝，絕緣體3的頂面帶有一開口槽31，該開口槽31沿芯片放置區(qū)11排列方向延伸，其橫截面呈梯形狀，對(duì)應(yīng)較佳實(shí)施例中，絕緣體3同樣呈條形狀，其兩端部可以作成封閉式，所述芯片放置區(qū)11和焊接部22的工作面111、221構(gòu)成開口槽31的底面，則LED芯片4即可固接在開口槽31內(nèi)對(duì)應(yīng)芯片放置區(qū)11位置；開口槽31還利于封裝膠層5對(duì)LED芯片的包覆封裝，封裝膠層5恰好適當(dāng)填覆在開口槽31內(nèi)并包覆住LED芯片4，橫截面呈梯形狀的開口槽31與LED芯片4的出光形式相適應(yīng)，進(jìn)一步，所述底面(即工作面111、221)電鍍有反光層，對(duì)LED芯片4出射的光形成有效的反射，進(jìn)而減少了光損，提高了 LED光源模組的光效。再有，所述主支架I和輔支架2均呈片狀結(jié)構(gòu)，二者對(duì)應(yīng)插接設(shè)置，并有絕緣體3固接構(gòu)成一片狀的支架結(jié)構(gòu)，所述主支架I的底面與絕緣體3的底面相齊平，輔支架2以其底面高于絕緣體3的底面設(shè)置，則輔支架2的引腳21的底面高于絕緣體3的底面設(shè)置，具體高出值可以為O. 5-0. 7_，與線路板的厚度相對(duì)應(yīng)，應(yīng)用中所述引腳21可以成為PIN腳，用于與其線路板相焊接，則本案支架結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)在線路板上簡易的串并連接作用，并達(dá)到了使不同光源模組之間形成匹配串并連接的目的，以及使得LED光源模組便捷應(yīng)用于燈具的目的。所述若干個(gè)LED芯片4分別對(duì)應(yīng)固接在若干個(gè)LED芯片放置區(qū)11的工作面111上，且該每LED芯片4的正負(fù)極分別連接至其相鄰對(duì)應(yīng)焊接部22的引焊位222上，所述封裝膠層5填滿所述開口槽31，涂覆在芯片放置區(qū)11和焊接部22的工作面111、221上；所述放置在芯片放置區(qū)11上的LED芯片4由于被絕緣塑膠件隔離，其下表面可直接安裝于熱沉，從而縮短了散熱距離，提供了散熱效果。·綜上，所述各部分的封裝設(shè)置既構(gòu)成一串連的LED光源模組；在LED芯片4封裝過程中，通過檢測輔支架2的露置在外的引腳21實(shí)現(xiàn)了"確好芯片"的目的，其中在完成LED芯片4的固晶和焊線制程之后，如圖2所示，采用共陰或共陽簡易方式檢測方法，裁剪各對(duì)引腳21中的對(duì)應(yīng)一引腳，可檢測每一個(gè)芯片的質(zhì)量，在確認(rèn)各個(gè)LED芯片4完好再進(jìn)行下一個(gè)制程，另外，還便于在涂覆封裝膠層之后檢測每一個(gè)芯片出光的光色電參數(shù)特性，于此即可達(dá)到封裝制程中檢查每一顆LED芯片4的光色參數(shù)和質(zhì)量的目的，保證了 LED光源模組的電性優(yōu)良，提高了產(chǎn)品的可靠性和發(fā)光效率等性能，檢測合格后，裁剪掉除首尾端二引腳的其他引腳，即構(gòu)成一成品的LED光源模組，進(jìn)一步可以借由所述首尾端二引腳對(duì)成品的LED光源模組再次進(jìn)行檢測，另外所述首尾端二引腳還用于與外部線路板進(jìn)行便捷的串并連電氣連接作用。上述實(shí)施例和圖式并非限定本實(shí)用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專利范疇。
權(quán)利要求1.一種基于KGD設(shè)計(jì)的高光效LED光源模組，其特征在于包括組合式封裝支架、若干個(gè)LED芯片和一封裝膠層，上述組合式封裝支架包括主支架、輔支架以及用于固接該主支架和輔支架于一體的絕緣體；上述主支架設(shè)有若干個(gè)依次排列的供LED芯片放置的芯片放置區(qū)，每兩兩該芯片放置區(qū)間及所述主支架首尾端的芯片放置區(qū)的外側(cè)均留有一對(duì)接槽；上述輔支架具有若干對(duì)與上述對(duì)接槽相對(duì)應(yīng)排列的引腳，該每對(duì)引腳的對(duì)應(yīng)端部連設(shè)有可對(duì)應(yīng)插置入上述對(duì)接槽的焊接部；上述輔支架的引腳露置在上述絕緣體外；上述若干個(gè)LED芯片分別對(duì)應(yīng)固接在上述若干個(gè)LED芯片放置區(qū)的工作面上，且該每LED芯片的正負(fù)極分別連接至其對(duì)應(yīng)的上述焊接部的工作面上，上述封裝膠層覆蓋在上述芯片放置區(qū)和焊接部的工作面上并包覆住上述LED芯片。
2.如權(quán)利要求I所述的一種基于KGD設(shè)計(jì)的高光效LED光源模組，其特征在于上述主支架和輔支架均呈條形狀，上述若干個(gè)芯片放置區(qū)在上述主支架長度方向的一側(cè)邊上一字排開設(shè)置，上述若干對(duì)引腳及各對(duì)應(yīng)焊接部在上述輔支架長度方向?qū)?yīng)于上述主支架的一側(cè)邊上一字排開設(shè)置。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于KGD設(shè)計(jì)的高光效LED光源模組，其特征在于上述主支架的底面與上述絕緣體的底面相齊平，上述輔支架以其底面高于上述絕緣體的底面設(shè)置。
4.如權(quán)利要求I或2所述的一種基于KGD設(shè)計(jì)的高光效LED光源模組，其特征在于上述絕緣體的頂面帶有一沿上述芯片放置區(qū)排列方向延伸的橫截面呈梯形狀的開口槽，上述芯片放置區(qū)和焊接部的工作面構(gòu)成上述開口槽的底面，上述封裝膠層恰好適當(dāng)填覆在上述開口槽內(nèi)并包覆住上述LED芯片。
5.如權(quán)利要求I或2所述的一種基于KGD設(shè)計(jì)的高光效LED光源模組，其特征在于上述焊接部上設(shè)有便于與其前后的上述芯片放置區(qū)上的LED芯片金線連接的引焊位。
6.如權(quán)利要求I或2所述的一種基于KGD設(shè)計(jì)的高光效LED光源模組，其特征在于上述芯片放置區(qū)和焊接部均電鍍有反光層。
7.如權(quán)利要求I或2所述的一種基于KGD設(shè)計(jì)的高光效LED光源模組，其特征在于于上述主支架上還開設(shè)有若干個(gè)通孔。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種基于KGD設(shè)計(jì)的高光效LED光源模組，包括組合式封裝支架、若干個(gè)LED芯片和一封裝膠層，組合式封裝支架包括主支架、輔支架及絕緣體；主支架設(shè)有若干個(gè)依次排列的芯片放置區(qū)，每兩兩該芯片放置區(qū)間及所述主支架首尾端的芯片放置區(qū)的外側(cè)均留有一對(duì)接槽；輔支架具有若干對(duì)引腳，該每對(duì)引腳的對(duì)應(yīng)端部連設(shè)有焊接部；輔支架的引腳露置在上述絕緣體外；若干個(gè)LED芯片分別對(duì)應(yīng)固接在若干個(gè)LED芯片放置區(qū)的工作面上，且該每LED芯片的正負(fù)極分別連接至其對(duì)應(yīng)的焊接部的工作面上，封裝膠層覆蓋在上述芯片放置區(qū)和焊接部的工作面上并包覆住上述LED芯片；本案采用特別的組合式支架結(jié)構(gòu)，封裝的LED芯片能夠進(jìn)行檢測確好，大大提高了LED光源模組的可靠性和發(fā)光效率等性能。
文檔編號(hào)H01L33/48GK202721178SQ20122024841
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者潘述棟, 周培民, 林介本 申請(qǐng)人:惠州鴻晟光電有限公司