一種涂覆有熒光粉的led覆晶結構及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種涂覆有熒光粉的LED覆晶結構，其包括殼體、基板、LED芯片、第一電極、第二電極、反射層以及覆蓋層，所述反射層在所述基板上一體成型，所述LED芯片倒裝焊接在所述基板上，所述LED芯片設置有正電極以及負電極，所述正電極連接所述第一電極，所述負電極連接所述第二電極，所述覆蓋層覆蓋在所述LED芯片的上部。本發(fā)明的優(yōu)點如下所述：導電面積大，內(nèi)阻小，能承受大電流通過，減少因為內(nèi)阻大引起的過大熱量；發(fā)光率高，發(fā)光角度大等優(yōu)點。封裝工藝簡化，降低了封裝成本，提高了生產(chǎn)效率；低光衰，不因為熱引起的快速光衰，從而延長了LED芯片的壽命，該LED覆晶結構的使用壽命是普通燈具的10倍以上。
【專利說明】一種涂覆有熒光粉的LED覆晶結構及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導體結構，具體的涉及一種涂覆有熒光粉的LED覆晶結構及其制造方法。
【背景技術】
[0002]LED產(chǎn)業(yè)是近幾年最受矚目的產(chǎn)業(yè)之一，發(fā)展至今，LED產(chǎn)品已具有節(jié)能、省電、高效率、反應時間快、壽命周期時間長、且不含汞、具有環(huán)保效益等優(yōu)點，然而通常LED高功率產(chǎn)品輸入功率絕大部分會轉(zhuǎn)換為熱能，一般而言，LED發(fā)光時所產(chǎn)生的熱能若無法導出，將會使LED結面溫度過高，影響產(chǎn)品生命周期、發(fā)光效率及穩(wěn)定性等。目前覆晶式LED封裝結構的散熱途徑，主要是藉由LED電極導線傳導至系統(tǒng)電路板導出。但由于電極導線的散熱體積有限使散熱效果不明顯，其熱的堆積仍然對產(chǎn)品生命周期、發(fā)光效率產(chǎn)生重大影響。另一方面，由于焊接工藝的原因，現(xiàn)在的LED技術不適合一些體積較小的LED覆晶結構的制作，制作工藝成本高且效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對上述提到的現(xiàn)有的技術存在的不足，提供一種涂覆有熒光粉的LED覆晶結構及其制造方法。
[0004]具體的，本發(fā)明提供一種涂覆有熒光粉的LED覆晶結構，其包括殼體、金屬支架、基板、LED芯片、第一電極、第二電極、反射層以及覆蓋層，所述LED芯片、第一電極、第二電極、反射層以及覆蓋層封裝在所述殼體內(nèi)，所述基板封裝在所述金屬支架中，所述殼體內(nèi)填充有熒光粉以及硅膠，所述反射層在所述基板上一體成型，所述第一電極及第二電極焊接在所述反射層上，所述LED芯片包括正電極以及負電極，所述第一電極上部設置有固晶區(qū)域，所述LED芯片的正電極設置在所述固晶區(qū)域上，所述第二電極上部設置有接觸層，所述LED芯片的負電極與所述接觸層電性連接；所述覆蓋層覆蓋設置在所述LED芯片的上部。
[0005]優(yōu)選的，所述金屬支架為銅支架。所述金屬支架的中間部分設置有長方形絕緣條，與基板中間設置的絕緣區(qū)域?qū)?br> [0006]優(yōu)選的，所述基板為鋁基板、銅板或其他金屬板。
[0007]優(yōu)選的，所述第一電極以及第二電極具有不同的極性。
[0008]所述殼體的材料為氮化鋁(AlN)、硅(Si)、氮化硼(BN)或石墨(C)等散熱性較好的材料。
[0009]優(yōu)選的，所述LED芯片的電性連接為覆晶方式。
[0010]優(yōu)選的,所述反射層其材料是塑料或是高分子材料,例如，PPA (Polyphthalamide)塑料或是環(huán)氧樹脂材料。
[0011]一種制作該LED覆晶結構的方法:
[0012]S1:提供一基板及一 LED芯片；
[0013]S2:固晶:先在鋁基板上點上錫膏，然后用真空吸嘴將LED芯片吸起移動至與鋁基板對應的位置，再安置在相應的位置上。
[0014]S3:燒結:通過回流焊爐使錫膏膠固化，將鋁基板和芯片接合一起，燒結要求對材料錫膏的溶點溫度進行設置回流焊爐溫度曲線。
[0015]S4:調(diào)膠及脫泡:根據(jù)不同的LED芯片的波長值和色溫的要求，調(diào)配熒光粉和硅膠的分量，調(diào)配好硅膠和熒光粉的分量之后，經(jīng)過離心設備進行脫泡。
[0016]S5:點膠:利用點膠設備將硅膠點在相應的位置上。
[0017]S6:烘烤:利用烤箱將硅膠烘烤固化，烤箱的溫度設置為150°C，烘烤時間設置為2小時，防止熒光粉發(fā)生沉淀。
[0018]S7:分離并測試:將多個連在一起的LED覆晶結構進行分離后，測試LED覆晶結構的光電參數(shù)、檢驗外形尺寸，同時根據(jù)客戶要求對LED覆晶結構進行分選。
[0019]作為上述方法的優(yōu)選的實施例，在所述熒光粉的上部設置有一弧形薄膜，在熒光粉固化后形成一個弧形表面后，將該弧形薄膜撤離。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點如下所述:導電面積大，內(nèi)阻小，能承受大電流通過，減少因為內(nèi)阻大引起的過大熱量；發(fā)光率高，發(fā)光角度大等優(yōu)點。封裝工藝簡化，降低了封裝成本，提高了生產(chǎn)效率；低光衰，不因為熱引起的快速光衰，從而延長了 LED芯片的壽命，是普通燈具的10倍以上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的覆晶LED結構的結構示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明的金屬支架的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步解釋:
[0024]如圖1所示，本發(fā)明提供一種涂覆有熒光粉的LED覆晶結構，其包括殼體10、金屬支架12、基板1、LED芯片2、第一電極3、第二電極4、反射層6以及覆蓋層5，殼體10內(nèi)填充有突光粉及娃膠11，突光粉11的上端形成有一個弧形表面，反射層6在基板I上一體成型，LED芯片包括正電極20以及負電極21，正電極20連接第一電極3，負電極21連接第二電極4，覆蓋層5覆蓋設置在LED芯片2的上部。在本實施例中，覆蓋層5為藍寶石或其他晶體。第一電極3以及第二電極4的材料為金屬或合金。
[0025]如圖2所示，金屬支架12的中間設置有長方形絕緣條120。
[0026]優(yōu)選的，基板I為鋁基板或銅板。在其余的實施例中，基板I也可以是陶瓷板。
[0027]優(yōu)選的，第一電極3、第二電極4具有不同的極性。在本實施例中，第一電極3為正性電極，第二電極4為負性電極。
[0028]優(yōu)選的，第一電極3設置有固晶區(qū)域，LED芯片2設置在固晶區(qū)域41，第二電極4設置有接觸層40，LED芯片2與接觸層40電性連接。在本實施例中，接觸層40為金屬合金層。
[0029]優(yōu)選的，LED芯片2的電性連接為覆晶方式。
[0030]優(yōu)選的，反射層6的材料是塑料或是高分子材料，例如，可以是PPA(Polyphthalamide)塑料或是環(huán)氧樹脂材料。[0031]下面結合實施例對制作上述覆晶LED結構的一種LED封裝方法做進一步解釋:
[0032]S1:首先提供一基板I及一 LED芯片2 ；
[0033]S2:先在鋁基板I上點上錫膏，然后用真空吸嘴將LED芯片2吸起移動至與鋁基板對應的位置，再安置在相應的位置上。
[0034]S3:燒結:通過回流焊爐使錫膏膠固化，將鋁基板和芯片接合在一起，燒結時，根據(jù)材料錫膏的溶點溫度，設置回流焊爐的溫度曲線。
[0035]S4:調(diào)膠及脫泡:根據(jù)LED芯片2的波長值和色溫要求調(diào)配熒光粉和硅膠的分量，調(diào)配好熒光粉和硅膠之后，經(jīng)過離心設備進行脫泡。
[0036]S5:點膠:利用點膠設備將硅膠點在相應的位置上。
[0037]S6:烘烤:利用烤箱將硅膠烘烤固化，防止熒光粉沉淀，烤箱的溫度設置為150°C，烘烤的時間設置為2小時。
[0038]S7:測試:在制作時，由于多個LED封裝結構的金屬支架是連接在一起的，需要對金屬支架的銅筋進行切割，切割分離后，測試LED覆晶結構的光電參數(shù)、檢驗外形尺寸，同時根據(jù)客戶要求對LED覆晶結構進行分選。
[0039]在本發(fā)明中，藍寶石、硅膠以及金屬合金的導熱系數(shù)如下所示:
【權利要求】
1.一種涂覆有熒光粉的LED覆晶結構，其特征在于:其包括殼體、金屬支架、基板、LED芯片、第一電極、第二電極、反射層以及覆蓋層，所述LED芯片、第一電極、第二電極、反射層以及覆蓋層封裝在所述殼體內(nèi)，所述基板封裝在所述金屬支架內(nèi)部，所述基板的中間部分設置有絕緣區(qū)域，所述殼體內(nèi)填充有熒光粉以及硅膠，所述反射層在所述基板上一體成型，所述第一電極及第二電極焊接在所述反射層上，所述第一電極上部設置有固晶區(qū)域，所述LED芯片的正電極設置在所述固晶區(qū)域上，所述第二電極上部設置有接觸層，所述LED芯片的負電極與所述接觸層電性連接；所述覆蓋層覆蓋在所述LED芯片的上層。
2.根據(jù)權利要求1所述的LED覆晶結構，其特征在于:所述金屬支架為銅支架。
3.根據(jù)權利要求1所述的LED覆晶結構，其特征在于:所述殼體的材料為氮化鋁、硅、氮化硼或石墨。
4.根據(jù)權利要求1所述的LED覆晶結構，其特征在于:所述反射層的材料是塑料或高分子材料。
5.根據(jù)權利要求4所述的LED覆晶結構，其特征在于:所述反射層的材料是PPA塑料或環(huán)氧樹脂。
6.根據(jù)權利要求1所述的LED覆晶結構，其特征在于:所述金屬支架的中間部分設置有長方形絕緣條，所述長方形絕緣條與所述絕緣區(qū)域?qū)?br> 7.—種制造如權利要求1-6中任意一項所述的LED覆晶結構的方法，其特征在于，其包括以下步驟: 51:提供一基板及一 LED芯片； 52:固晶:先在基板上點上錫膏，然后用真空吸嘴將LED芯片吸起移動至與鋁基板對應的位置，再安置在相應的位置上； 53:燒結:通過回流焊爐使錫膏膠固化，將基板和芯片接合在一起，在燒結時，根據(jù)材料錫膏的溶點溫度設置回流焊爐的溫度曲線； 54:調(diào)膠及脫泡:根據(jù)不同的LED芯片的波長值和色溫的要求，調(diào)配熒光粉和硅膠的分量，調(diào)配好分量之后經(jīng)過離心設備進行脫泡； 55:點膠:利用點膠設備將硅膠點在相應的位置上； 56:烘烤:利用烤箱將硅膠烘烤固化，烤箱的溫度設置為150°C，烘烤的時間設置為2小時； 57:分離并測試:將多個連在一起的LED覆晶結構的金屬支架進行切割分離，分離完成后，測試LED覆晶結構的光電參數(shù)并檢驗其外形尺寸。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種制作LED覆晶結構的方法，其特征在于:在所述熒光粉的上部設置有一弧形薄膜，在熒光粉固化后形成一個弧形表面后，將該弧形薄膜撤離。
【文檔編號】H01L33/62GK103956420SQ201410120089
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權日:2014年3月28日
【發(fā)明者】呂吉隆, 楊秋湖 申請人:深圳市世民科技有限公司