基于氧化鈹陶瓷基板的cob式led封裝件及生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件及生產(chǎn)方法，封裝件包括氧化鈹陶瓷板制成的基板，基板上有圍壩和對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)電極；基板固晶區(qū)內(nèi)設(shè)有由發(fā)光二極管組成的多條互不交叉的串聯(lián)電路，每條串聯(lián)電路兩端分別與兩個(gè)電極相連，圍壩內(nèi)固封有熒光粉膠。通過(guò)清洗氧化鈹陶瓷板、絲網(wǎng)印刷電極、高溫?zé)Y(jié)、制作圍壩、烘烤除濕、等離子清洗、粘貼LED芯片、烘烤、鍵合、烘烤、圍壩內(nèi)點(diǎn)熒光粉膠并后固化、落料、分光測(cè)試、包裝、入庫(kù)等工序，制得基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件。該LED封裝件將氧化鈹基板應(yīng)用于LED中，散熱性能良好，能夠?qū)崿F(xiàn)高功率LED封裝產(chǎn)品體積小、重量輕、可靠性高的封裝要求。
【專利說(shuō)明】基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件及生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子器件制造半導(dǎo)體封裝【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種LED封裝件，特別涉及一種基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件；本發(fā)明還涉及一種該封裝件的生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，通用工藝生產(chǎn)的COB (Chip On Board)式LED封裝，普及最廣的是鋁基板、陶瓷基板和銅基板式封裝，外形規(guī)格有1215、1515、2020等眾多規(guī)格。在COB式LED封裝產(chǎn)品中，產(chǎn)品的散熱性能與其封裝材料、外形尺寸及產(chǎn)品功率密切相關(guān)，尤其是封裝基板的選用。如1215陶瓷基板只能實(shí)現(xiàn)1W以下產(chǎn)品的封裝，不能進(jìn)行更大功率的LED產(chǎn)品的封裝，而如果要實(shí)現(xiàn)1W以上產(chǎn)品的封裝，就必須使用更大尺寸的陶瓷基板，如1515、2020等。
[0003]隨著科技的不斷進(jìn)步,高功率LED封裝的需求逐漸走向薄型化與低成本化,LED封裝技術(shù)也逐步向多樣化、高密度集成化方向發(fā)展。如何有效地減小高功率LED封裝產(chǎn)品的體積，保證良好的可靠性，使其能在各種嚴(yán)酷的外界環(huán)境中正常使用，成為行業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題，尤其在能源和材料有限的當(dāng)今世界，一款高功率、小體積的LED產(chǎn)品的出現(xiàn)將會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種小尺寸、高功率、高可靠性的基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件，具有較好的散熱性能
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述LED封裝件的生產(chǎn)方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件，包括多個(gè)發(fā)光二極管和采用氧化鈹陶瓷板制成的基板；基板上設(shè)有筒形的圍壩，圍壩內(nèi)對(duì)稱設(shè)置有弧形的第一電極和弧形的第二電極；基板上的固晶區(qū)內(nèi)設(shè)有多個(gè)發(fā)光二極管，所有的發(fā)光二極管面陣列對(duì)稱分布，其中若干個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極分別與第一電極相連接，還有若干個(gè)發(fā)光二極管的陰極分別與第二電極相連接，陽(yáng)極與第一電極相連接的發(fā)光二極管的數(shù)量和陰極與第二電極相連接的發(fā)光二極管的數(shù)量相同；一個(gè)陽(yáng)極與第一電極相連的發(fā)光二極管的陰極和一個(gè)陰極與第二電極相連的發(fā)光二極管的陽(yáng)極之間依次串聯(lián)有若干個(gè)發(fā)光二極管，該陽(yáng)極與第一電極相連接的發(fā)光二極管和該陰極與第二電極相連接的發(fā)光二極管以及中間串接的若干個(gè)發(fā)光二極管共同構(gòu)成一條串聯(lián)電路，固晶區(qū)內(nèi)的所有串聯(lián)電路互不交叉，圍壩內(nèi)固封有熒光粉膠，兩個(gè)電極和所有的發(fā)光二極管均固封于突光粉膠內(nèi)。
[0006]本發(fā)明所采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:一種權(quán)利要求1所述基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件的生產(chǎn)方法，其特征在于，該生產(chǎn)方法具體按以下步驟進(jìn)行:
步驟1:清洗氧化鈹陶瓷板，形成基板；
步驟2:將基板置于300目的尼龍絲網(wǎng)版下，按照電極圖形對(duì)準(zhǔn)基板和網(wǎng)版之間的位置，將銀漿從網(wǎng)版上刮至基板表面；在9501: ±5°C的溫度下烘烤60min，自然冷卻，完成電極的燒結(jié)；
步驟3:在基板上點(diǎn)膠形成圍壩膠，放入溫度為190±5°C的烘箱中，恒溫烘烤30min，形成氧化鈹陶瓷基板；
步驟4:對(duì)氧化鈹陶瓷基板進(jìn)行除濕；
步驟5:采用等離子清洗技術(shù)清洗除濕后的氧化鈹陶瓷基板；
步驟6:采用全自動(dòng)固晶技術(shù)，在氧化鈹陶瓷基板的固晶區(qū)同時(shí)固定多顆LED芯片；固晶時(shí)采用陣列式固晶方法，粘貼LED芯片的絕緣膠厚度< 15 μ m ;
步驟7:在溫度為50°C的烘箱內(nèi)，使烘箱溫度以4°C /min的速率從50°C升至170°C，恒溫烘烤120min，再以1.7V Mn的速率降溫至50°C，完成烘烤；
步驟8:采用金線鍵合,鍵合拉力大于6.6g ；
步驟9:在80?85°C的溫度下，烘烤60分鐘；
步驟10:按照產(chǎn)品正白要求，通過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法確定產(chǎn)品熒光粉膠的配方，然后按該配方取封裝膠水和熒光粉，充分?jǐn)嚢杌旌?，形成均勻的熒光粉膠，在45min內(nèi)完成點(diǎn)膠并進(jìn)入下一步驟的后固化烘烤；
步驟11:后固化
步驟12:落料、分光測(cè)試、包裝、入庫(kù)，制得基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件。
[0007]本發(fā)明基于氧化鈹基板的COB式LED封裝件采用高導(dǎo)熱性(導(dǎo)熱率達(dá)到310W/(m.k))的氧化鈹作為基板材料，采用絲網(wǎng)印刷和高溫?zé)Y(jié)技術(shù)在氧化鈹上完成電極的制作，實(shí)現(xiàn)氧化鈹基板在LED中的使用，使COB式LED封裝產(chǎn)品具有良好的散熱性能，能夠?qū)崿F(xiàn)高功率LED封裝產(chǎn)品體積小、重量輕、可靠性高的封裝要求。另外，基于氧化鈹基板的COB式LED產(chǎn)品能在各種嚴(yán)酷的外界環(huán)境正常使用，具有良好的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明LED封裝件的剖面示意圖。
[0009]圖2是圖1的俯視圖。
[0010]圖3是本發(fā)明LED封裝件的生產(chǎn)工藝流程圖。
[0011]圖4是本發(fā)明LED封裝件生產(chǎn)過(guò)程中固晶后烘烤的溫度曲線圖。
[0012]圖5是本發(fā)明LED封裝件生產(chǎn)過(guò)程中后固化烘烤的溫度曲線圖。
[0013]圖中:1.基板,2.第一電極,3.圍壩,4.發(fā)光二極管,5.鍵合線,6.突光粉膠,7.第二電極。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]如圖1和圖2所示，本發(fā)明LED封裝件，包括基板1，基板I采用氧化鈹(B1)陶瓷板制成；基板I設(shè)置芯片的表面上設(shè)有筒形的圍壩3，圍壩3內(nèi)對(duì)稱設(shè)置有弧形的第一電極2和弧形的第二電極7，第一電極2和第二電極7的結(jié)構(gòu)完全相同，且均為鍍銀電極；該兩個(gè)電極朝向圍壩3的側(cè)壁與圍壩3的內(nèi)壁相接觸；基板I上、第一電極2和第二電極7之間的區(qū)域?yàn)楣叹^(qū)，該固晶區(qū)內(nèi)設(shè)有多個(gè)發(fā)光二極管4，所有的發(fā)光二極管4面陣列對(duì)稱分布，組成了發(fā)光二極管陣列，其中六個(gè)發(fā)光二極管4的陽(yáng)極通過(guò)鍵合線5分別與第一電極2相連接，還有六個(gè)發(fā)光二極管4的陰極通過(guò)鍵合線5分別與第二電極7相連接，該六個(gè)與第一電極2相連接的發(fā)光二極管4和該六個(gè)與第二電極7相連接的發(fā)光二極管4形成對(duì)應(yīng)，即一個(gè)陽(yáng)極與第一電極2相連的發(fā)光二極管4的陰極和一個(gè)陰極與第二電極7相連的發(fā)光二極管4的陽(yáng)極之間依次串聯(lián)有若干個(gè)發(fā)光二極管4，該陽(yáng)極與第一電極2相連接的發(fā)光二極管4和該陰極與第二電極7相連接的發(fā)光二極管4以及中間串接的若干個(gè)發(fā)光二極管4共同構(gòu)成一條串聯(lián)電路，一條串聯(lián)電路內(nèi)所有發(fā)光二極管4中相鄰兩個(gè)發(fā)光二極管4之間通過(guò)鍵合線5相連接。固晶區(qū)內(nèi)共有六條串聯(lián)電路，且該六條串聯(lián)電路互不交叉，每條串聯(lián)電路均由數(shù)量相同的發(fā)光二極管4組成；圍壩3內(nèi)固封有熒光粉膠6，兩個(gè)電極、所有的發(fā)光二極管4和所有的鍵合線5均固封于熒光粉膠6內(nèi)，熒光粉膠6的上表面向封裝件內(nèi)部凹陷形成一凹面。
[0016]本發(fā)明還提供了一種上述LED封裝件的生產(chǎn)方法，其工藝流程圖，如圖3所示，具體按以下步驟進(jìn)行:
步驟1:將氧化鈹陶瓷板放到陶瓷清洗劑中，加熱至沸騰狀態(tài)后煮20min，取出后用冷-熱-冷去離子水交替沖洗各15min (熱去離子水溫度為30°C )，再放置于丙酮溶液中超聲清洗lOmin，取出后用冷-熱-冷去離子水交替沖洗各15min(熱去離子水溫度為30°C)，最后在紅外燈下烤干，完成清洗，形成基板；
步驟2:將基板放置于300目的尼龍絲網(wǎng)版下，按照電極圖形對(duì)準(zhǔn)基板和網(wǎng)版之間的位置，并確?；搴途W(wǎng)版之間的距離為0.l±0.01mm，使用45°刮刀將銀漿從網(wǎng)版上刮至基板表面完成電極的印刷；之后，將印刷好電極的基板在950°C ±5°C的高溫?zé)Y(jié)爐中烘烤60min,最后取出自然冷卻,完成電極的燒結(jié)；
步驟3:電極制作完成后，需要按照基板尺寸規(guī)格的要求制作圍壩，具體方法是:設(shè)置點(diǎn)膠機(jī)工作方式為畫圓式工作模式，將圍壩膠注入點(diǎn)膠機(jī)膠管中，調(diào)整氣壓與點(diǎn)膠時(shí)間，在基板上點(diǎn)膠形成高度為0.6mm±0.01mm、厚度為lmm±0.0lmm的筒形的圍壩膠，點(diǎn)膠后將基板放入190±5°C的烘箱中，恒溫烘烤30min，完成圍壩制作，形成氧化鈹陶瓷基板；
步驟4:在155°C ±5°C的溫度下，烘烤60min，對(duì)氧化鈹陶瓷基板進(jìn)行除濕；將氧化鈹陶瓷基板中所帶水汽全部烘烤釋放，為后續(xù)固晶和點(diǎn)膠做好準(zhǔn)備；
步驟5:采用等離子清洗技術(shù)對(duì)除濕后的氧化鈹陶瓷基板進(jìn)行清洗；等離子清洗時(shí)采用物理清洗方法，用氬氣作為清洗氣體；在清洗過(guò)程中將氧化鈹陶瓷基板固晶區(qū)表面的沾污充分去除，此外，對(duì)壓焊區(qū)的鍍銀層的表面氧化物也要進(jìn)行清洗，以提高后續(xù)壓焊的打線品質(zhì);
步驟6:采用全自動(dòng)固晶技術(shù)，在氧化鈹陶瓷基板的固晶區(qū)同時(shí)固定多顆LED芯片；固晶時(shí)采用陣列式固晶方法，按照產(chǎn)品參數(shù)要求，設(shè)計(jì)N串M并的電路陣列(即并行設(shè)置的M條串聯(lián)電路，每條串聯(lián)電路均由N個(gè)LED芯片依次串聯(lián)而成，M和N均為大于等于I的整數(shù)，每條串聯(lián)電路的兩端分別與兩個(gè)電極相連接)，并對(duì)芯片陣列中的芯片間距進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量和明確，從而使各LED芯片所發(fā)出的有效光最大；粘貼LED芯片的絕緣膠厚度< 15 μ m，保障芯片粘接的剪切強(qiáng)度，又能給鍵合留出更大的拱絲空間；
步驟7:放入溫度為50°C的烘箱內(nèi)，使烘箱溫度以4°C /min的速率從50°C升至170°C，恒溫烘烤120min后，再以1.7V Mn的速率降溫至50°C，完成整個(gè)烘烤；
步驟8:由于圍壩圍成的腔體空間很小，且腔體內(nèi)的高度為0.6 mm，所以壓焊時(shí)只能用低弧度壓焊技術(shù)，對(duì)于芯片陣列中相鄰相互串線的芯片之間的壓焊，為保證線弧高度、焊線長(zhǎng)度的一致性，一般采用金線鍵合，同時(shí)要確保鍵合拉力大于6.6g ;芯片與基板鍍銀電極區(qū)互連時(shí)，也要注意確保長(zhǎng)焊線，低線弧壓焊的品質(zhì)；
步驟9:在80?85°C的溫度下，烘烤60分鐘；
為了使點(diǎn)膠品質(zhì)得到提高，在點(diǎn)膠前要對(duì)LED半成品進(jìn)行預(yù)烘烤；預(yù)烘烤一方面是為了進(jìn)一步去除產(chǎn)品所帶水汽，主要是加工過(guò)程中吸附的水汽；另一方面是為了提高點(diǎn)膠過(guò)程中膠水的流動(dòng)性，使膠體快速填滿腔體；烘烤時(shí)將產(chǎn)品直接置于80?85°C的溫度下，恒溫烘烤60min，之后馬上取出進(jìn)行點(diǎn)膠；
步驟10:點(diǎn)膠
點(diǎn)膠工藝中主要分為配膠、點(diǎn)膠兩個(gè)方面；
按照產(chǎn)品正白要求，通過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法確定產(chǎn)品熒光粉膠的配方，然后按該配方取封裝膠水和熒光粉，采用高速自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備，將封裝膠水與熒光粉充分?jǐn)嚢杌旌?，形成均勻的熒光粉膠，在整個(gè)攪拌過(guò)程中利用抽真空機(jī)產(chǎn)生的真空環(huán)境將膠水中的氣泡吸出并排放到外界，使膠水更加緊密的混合；
為了防止熒光粉出現(xiàn)沉淀，熒光粉膠必須要在45min內(nèi)完成點(diǎn)膠和進(jìn)入后固化烘烤；點(diǎn)膠是在全自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)上完成，將需要點(diǎn)膠的半成品固定在點(diǎn)膠機(jī)上，控制點(diǎn)膠頭完成產(chǎn)品點(diǎn)膠。由于COB產(chǎn)品點(diǎn)膠區(qū)面積較其他LED產(chǎn)品大很多，所以在點(diǎn)膠時(shí)將采用畫圓式的點(diǎn)膠方式，這種方式可以使熒光粉膠快速地填滿腔體；
步驟11:后固化
后固化是為了使膠水充分固化，并且防止熒光粉發(fā)生沉淀現(xiàn)象。采用低溫和高溫烘烤相結(jié)合的雙步烘烤法完成后固化工作。烘烤過(guò)程的升溫與降溫采用梯度方式，使產(chǎn)品內(nèi)部的其他無(wú)用氣體能夠逐步釋放，從而保證膠水充分固化，產(chǎn)品出光達(dá)到最好，將點(diǎn)膠后的產(chǎn)品放入溫度為25°C的固化烘箱內(nèi)，以5.5°C /s的升溫速率從25°C升溫至80°C，恒溫烘烤Ih后，再以4.10C /s的速率升溫至150°C，恒溫烘烤3h，最后以1.4°C /s的速率降溫至80°C，完成整個(gè)烘烤，如圖5所示；
步驟12:落料、分光測(cè)試、包裝、入庫(kù)
落料是為了將LED封裝件分割成一個(gè)獨(dú)立的部分的過(guò)程。為了保證加工效率，采用自動(dòng)落料系統(tǒng)進(jìn)行落料；在落料過(guò)程中，必須要設(shè)置好上下切割刀片的深度和切割刀片的轉(zhuǎn)速(上下切割刀片的深度設(shè)置以基板厚度為基準(zhǔn)，上下刀片的深度之和必須小于基板厚度0.4±0.05mm,刀片轉(zhuǎn)速設(shè)置為30mm/s),防止力量過(guò)大造成基板裂片。
[0017]分光測(cè)試過(guò)程采用排測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行逐片排測(cè)的方式。按照產(chǎn)品具體規(guī)格設(shè)計(jì)好相應(yīng)的測(cè)試模具，測(cè)試時(shí)在封裝件兩端電極加測(cè)試電流，在積分球中對(duì)其光電參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。
[0018]包裝采用自動(dòng)編帶機(jī)編帶包裝。
[0019]在編帶完成后，按照要求入庫(kù)保存。
[0020]本發(fā)明LED封裝件與其他相同功率的LED產(chǎn)品相比，具有體積小、重量輕，以及優(yōu)良的電性能和熱性能等特點(diǎn)。以1215尺寸的基板為例，其基板長(zhǎng)15.00±0.05mm、寬12.00±0.05mm、厚1.60±0.05 mm，不僅尺寸與IC芯片陣列完全兼容，而且產(chǎn)品功率能夠做到20W以上，是同尺寸COB式LED封裝產(chǎn)品功率的3?5倍。
[0021]實(shí)施例1 將氧化鈹陶瓷板放到陶瓷清洗劑中，加熱至沸騰狀態(tài)后煮20min，取出后用冷-熱-冷去離子水交替沖洗各15min (熱去離子水溫度為30°C)，再放置于丙酮溶液中超聲清洗lOmin，取出后用冷-熱-冷去離子水交替沖洗各15min(熱去離子水溫度為30°C)，紅外燈下烤干，形成基板；將基板放置于300目的尼龍絲網(wǎng)版下，按照電極圖形對(duì)準(zhǔn)基板和網(wǎng)版之間的位置，保證基板和網(wǎng)版之間的距離為0.1mm，使用45°刮刀將銀漿從網(wǎng)版上刮至基板表面完成電極的印刷；之后，將印刷好電極的基板在950°C的高溫?zé)Y(jié)爐中烘烤60min，自然冷卻，完成電極的燒結(jié)；設(shè)置點(diǎn)膠機(jī)工作方式為畫圓式工作模式，將圍壩膠注入點(diǎn)膠機(jī)膠管中，在基板上點(diǎn)膠，形成高度為0.6mm、厚度為Imm的筒形的圍壩膠，放入190°C的烘箱中，恒溫烘烤30min，完成圍壩制作，形成氧化鈹陶瓷基板；在1551:的溫度下，烘烤60min ;采用等離子清洗技術(shù)清洗除濕后的氧化鈹陶瓷基板；采用全自動(dòng)固晶技術(shù)，在氧化鈹陶瓷基板的固晶區(qū)同時(shí)固定多顆LED芯片；固晶時(shí)采用陣列式固晶方法，按照產(chǎn)品參數(shù)要求，設(shè)計(jì)N串M并的電路陣列，并對(duì)芯片陣列中的芯片間距進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量和明確，從而使各LED芯片所發(fā)出的有效光最大；粘貼LED芯片的絕緣膠厚度< 15 μ m ;放入溫度為50°C的烘箱內(nèi)，使烘箱溫度以4°C /min的速率升溫至170°C，恒溫烘烤120min，以1.7V /min的速率降溫至50°C，完成烘烤；采用金線鍵合，確保鍵合拉力大于6.6g ;芯片與基板鍍銀電極區(qū)互連時(shí)，也要注意確保長(zhǎng)焊線，低線弧壓焊的品質(zhì)；在801:的溫度下，烘烤60分鐘；按照產(chǎn)品正白要求，通過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法確定產(chǎn)品熒光粉膠的配方，然后按該配方取封裝膠水和熒光粉，將封裝膠水與熒光粉充分?jǐn)嚢杌旌希纬删鶆虻臒晒夥勰z，在整個(gè)攪拌過(guò)程中利用抽真空機(jī)產(chǎn)生的真空環(huán)境將膠水中的氣泡吸出并排放到外界，使膠水更加緊密的混合；在45min內(nèi)完成點(diǎn)膠和進(jìn)入后固化烘烤；放入溫度為25°C的固化烘箱內(nèi)，以5.5°C /s的升溫速率從25°C升溫至80°C，恒溫烘烤Ih后，再以4.10C /s的速率升溫至150°C，恒溫烘烤3h，最后以1.4°C /s的速率降溫至80°C，完成烘烤；落料、分光測(cè)試、包裝、入庫(kù)；制得基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件。
[0022] 實(shí)施例2
將氧化鈹陶瓷板放到陶瓷清洗劑中，加熱至沸騰狀態(tài)后煮20min，取出后用冷-熱-冷去離子水交替沖洗各15min (熱去離子水溫度為30°C)，再放置于丙酮溶液中超聲清洗1min,取出后用冷-熱-冷去離子水交替沖洗各15min (熱去離子水溫度為30°C )，烤干，形成基板；將基板放置于300目的尼龍絲網(wǎng)版下，按照電極圖形對(duì)準(zhǔn)基板和網(wǎng)版之間的位置，確保基板和網(wǎng)版之間的距離為0.11mm，使用45°刮刀將銀漿從網(wǎng)版上刮至基板表面完成電極的印刷；之后，將印刷好電極的基板在955°C的高溫?zé)Y(jié)爐中烘烤60min，自然冷卻，完成電極的燒結(jié)；設(shè)置點(diǎn)膠機(jī)工作方式為畫圓式工作模式，將圍壩膠注入點(diǎn)膠機(jī)膠管中，在基板上點(diǎn)膠，形成為0.61mm、厚度為1.0lmm的筒形的圍壩膠，放入195°C的烘箱中，恒溫烘烤30min，完成圍壩制作，形成氧化鈹陶瓷基板；在160°C的溫度下，烘烤60min，進(jìn)行除濕；采用等離子清洗技術(shù)清洗除濕后的氧化鈹陶瓷基板；采用全自動(dòng)固晶技術(shù)，在氧化鈹陶瓷基板的固晶區(qū)同時(shí)固定多顆LED芯片；固晶時(shí)采用陣列式固晶方法，按照產(chǎn)品參數(shù)要求，設(shè)計(jì)N串M并的電路陣列(即并行設(shè)置的M條串聯(lián)電路，每條串聯(lián)電路均由N個(gè)LED芯片依次串聯(lián)而成，M和N均為大于等于I的整數(shù)，每條串聯(lián)電路的兩端分別與兩個(gè)電極相連接)，粘貼LED芯片的絕緣膠厚度< 15 μ m ;放入溫度為50°C的烘箱內(nèi)，使烘箱溫度以4°C /min的速率從50°C升至170°C，恒溫烘烤120min，再以1.7V /min的速率降溫至50°C，完成烘烤；采用金線鍵合，確保鍵合拉力大于6.6g;芯片與基板鍍銀電極區(qū)互連時(shí)，也要注意確保長(zhǎng)焊線，低線弧壓焊的品質(zhì)；在80?85°C的溫度下，烘烤60分鐘；按照產(chǎn)品正白要求，通過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法確定產(chǎn)品熒光粉膠的配方，然后按該配方取封裝膠水和熒光粉，充分?jǐn)嚢杌旌?，形成均勻的熒光粉膠，在45min內(nèi)完成點(diǎn)膠和進(jìn)入后固化烘烤；在溫度為25°C的固化烘箱內(nèi)，以5.5°C /s的升溫速率從25°C升溫至80°C，恒溫烘烤Ih后，再以4.1°C /s的速率升溫至150°C，恒溫烘烤3h，最后以1.40C /s的速率降溫至80°C，完成整個(gè)烘烤；落料、分光測(cè)試、包裝、入庫(kù)，制得基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件。
[0023] 實(shí)施例3
將氧化鈹陶瓷板放到陶瓷清洗劑中，加熱至沸騰狀態(tài)后煮20min，取出后用冷-熱-冷去離子水交替沖洗各15min (熱去離子水溫度為30°C)，再放置于丙酮溶液中超聲清洗lOmin，取出后用冷-熱-冷去離子水交替沖洗各15min (熱去離子水溫度為30°C)，最后在紅外燈下烤干，完成清洗，形成基板；將基板放置于300目的尼龍絲網(wǎng)版下，按照電極圖形對(duì)準(zhǔn)基板和網(wǎng)版之間的位置，并確?；搴途W(wǎng)版之間的距離為0.99mm，使用45°刮刀將銀漿從網(wǎng)版上刮至基板表面完成電極的印刷；之后，將印刷好電極的基板在945°C的高溫?zé)Y(jié)爐中烘烤60min，自然冷卻，完成電極的燒結(jié)；設(shè)置點(diǎn)膠機(jī)工作方式為畫圓式工作模式，將圍壩膠注入點(diǎn)膠機(jī)膠管中，在基板上點(diǎn)膠，形成高度為0.59mm、厚度為0.99 mm的筒形的圍壩膠，在185°C的烘箱中，恒溫烘烤30min，完成圍壩制作，形成氧化鈹陶瓷基板；在1550C ±5°C的溫度下，烘烤60min，對(duì)氧化鈹陶瓷基板進(jìn)行除濕；
采用等離子清洗技術(shù)清洗除濕后的氧化鈹陶瓷基板；采用全自動(dòng)固晶技術(shù)，在氧化鈹陶瓷基板的固晶區(qū)同時(shí)固定多顆LED芯片；固晶時(shí)采用陣列式固晶方法，按照產(chǎn)品參數(shù)要求，設(shè)計(jì)N串M并的電路陣列(即并行設(shè)置的M條串聯(lián)電路，每條串聯(lián)電路均由N個(gè)LED芯片依次串聯(lián)而成，M和N均為大于等于I的整數(shù)，每條串聯(lián)電路的兩端分別與兩個(gè)電極相連接)，粘貼LED芯片的絕緣膠厚度< 15μπι ;放入溫度為50°C的烘箱內(nèi)，使烘箱溫度以4°C /min的速率從50°C升至170°C，恒溫烘烤120min后，再以1.7°C /min的速率降溫至50°C，完成整個(gè)烘烤；采用金線鍵合，確保鍵合拉力大于6.6g ;芯片與基板鍍銀電極區(qū)互連時(shí)，也要注意確保長(zhǎng)焊線，低線弧壓焊的品質(zhì)；在80?85°C的溫度下，烘烤60分鐘；按照產(chǎn)品正白要求，通過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法確定產(chǎn)品熒光粉膠的配方，然后按該配方取封裝膠水和熒光粉，充分?jǐn)嚢杌旌希纬删鶆虻臒晒夥勰z；在45!^11內(nèi)完成點(diǎn)膠和進(jìn)入后固化烘烤；將點(diǎn)膠后的產(chǎn)品放入溫度為25°C的固化烘箱內(nèi)，以5.5°C /s的升溫速率從25°C升溫至80°C，恒溫烘烤Ih后，再以4.l°C/s的速率升溫至150°C，恒溫烘烤3h，最后以1.4°C/s的速率降溫至80°C，完成整個(gè)烘烤；落料、分光測(cè)試、包裝、入庫(kù)；制得基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件。
【權(quán)利要求】
1.一種基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件，包括基板和多個(gè)發(fā)光二極管，其特征在于，基板(I)采用氧化鈹陶瓷板制成；基板(I)上設(shè)有筒形的圍壩(3)，圍壩(3)內(nèi)對(duì)稱設(shè)置有弧形的第一電極(2)和弧形的第二電極(7);基板(I)上的固晶區(qū)內(nèi)設(shè)有多個(gè)發(fā)光二極管(4)，所有的發(fā)光二極管(4)面陣列對(duì)稱分布，其中若干個(gè)發(fā)光二極管(4)的陽(yáng)極分別與第一電極(2)相連接，還有若干個(gè)發(fā)光二極管(4)的陰極分別與第二電極(7)相連接，陽(yáng)極與第一電極(2)相連接的發(fā)光二極管(4)的數(shù)量和陰極與第二電極(7)相連接的發(fā)光二極管(4)的數(shù)量相同；一個(gè)陽(yáng)極與第一電極(2)相連的發(fā)光二極管(4)的陰極和一個(gè)陰極與第二電極(7)相連的發(fā)光二極管(4)的陽(yáng)極之間依次串聯(lián)有若干個(gè)發(fā)光二極管(4)，該陽(yáng)極與第一電極(2)相連接的發(fā)光二極管(4)和該陰極與第二電極(7)相連接的發(fā)光二極管(4)以及中間串接的若干個(gè)發(fā)光二極管(4)共同構(gòu)成一條串聯(lián)電路，固晶區(qū)內(nèi)的所有串聯(lián)電路互不交叉，圍壩(3)內(nèi)固封有熒光粉膠(6)，兩個(gè)電極和所有的發(fā)光二極管(4)均固封于熒光粉膠(6)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件，其特征在于，每條串聯(lián)電路均由數(shù)量相同的發(fā)光二極管(4 )組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件，其特征在于，一條串聯(lián)電路內(nèi)所有發(fā)光二極管(4)中相鄰兩個(gè)發(fā)光二極管(4)之間通過(guò)鍵合線(5)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件，其特征在于，所述熒光粉膠(6)的上表面向封裝件內(nèi)部凹陷形成一凹面。
5.—種權(quán)利要求1所述基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件的生產(chǎn)方法，其特征在于，該生產(chǎn)方法具體按以下步驟進(jìn)行: 步驟1:清洗氧化鈹陶瓷板，形成基板； 步驟2:將基板置于300目的尼龍絲網(wǎng)版下，按照電極圖形對(duì)準(zhǔn)基板和網(wǎng)版之間的位置，將銀漿從網(wǎng)版上刮至基板表面；在9501: ±5°C的溫度下烘烤60min，自然冷卻，完成電極的燒結(jié)； 步驟3:在基板上點(diǎn)膠形成圍壩膠，放入溫度為190±5°C的烘箱中，恒溫烘烤30min，形成氧化鈹陶瓷基板； 步驟4:對(duì)氧化鈹陶瓷基板進(jìn)行除濕； 步驟5:采用等離子清洗技術(shù)清洗除濕后的氧化鈹陶瓷基板； 步驟6:采用全自動(dòng)固晶技術(shù)，在氧化鈹陶瓷基板的固晶區(qū)同時(shí)固定多顆LED芯片；固晶時(shí)采用陣列式固晶方法，粘貼LED芯片的絕緣膠厚度< 15 μ m ; 步驟7:在溫度為50°C的烘箱內(nèi)，使烘箱溫度以4°C /min的速率從50°C升至170°C，恒溫烘烤120min，再以1.7V Mn的速率降溫至50°C，完成烘烤； 步驟8:采用金線鍵合,鍵合拉力大于6.6g ； 步驟9:在80?85 °C的溫度下，烘烤60分鐘； 步驟10:按照產(chǎn)品正白要求，通過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法確定產(chǎn)品熒光粉膠的配方，然后按該配方取封裝膠水和熒光粉，充分?jǐn)嚢杌旌?，形成均勻的熒光粉膠，在45min內(nèi)完成點(diǎn)膠并進(jìn)入下一步驟的后固化烘烤； 步驟11:后固化 步驟12:落料、分光測(cè)試、包裝、入庫(kù)，制得基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟2中，基板和網(wǎng)版之間的距離為0.l±0.01mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟3中，圍壩膠的高度為0.6mm±0.01mm、厚度為lmm±0.01mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟4中，在155°C ±5°C的溫度下，烘烤60min，對(duì)氧化鈹陶瓷基板進(jìn)行除濕。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟11中，在溫度為25°C的固化烘箱內(nèi)，以5.5°C /s的升溫速率從25°C升溫至80°C，恒溫烘烤Ih后，再以4.10C /s的速率升溫至150°C，恒溫烘烤3h，最后以1.4°C /s的速率降溫至80°C，完成后固化。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于氧化鈹陶瓷基板的COB式LED封裝件的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟12中，在落料過(guò)程中，上刀片和下刀片的深度之和小于基板厚度.0.4±0.05mm,刀片轉(zhuǎn)速為 30mm/s。
【文檔編號(hào)】H01L33/48GK104332550SQ201410596571
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】連軍紅, 張弘, 慕蔚, 邵榮昌, 王江 申請(qǐng)人:天水華天科技股份有限公司