具有金屬基板的led器件封裝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有金屬基板的LED器件封裝方法，用于解決鏤空的金屬基板在封裝過程中產(chǎn)生的形變的問題以及金屬基板的背面、鏤空處出現(xiàn)殘膠的問題。該LED器件封裝方法包括：貼膜，在鏤空的金屬基板的背面貼上一層貼膜；固晶，將LED芯片固定在金屬基板上并固晶焊線形成電路；制作熒光層，在LED芯片上制作熒光層；封裝，在LED芯片上制作封裝層將LED芯片封裝起來；去膜，去除所述貼膜；切片，對(duì)金屬基板進(jìn)行切割，使每個(gè)LED芯片形成獨(dú)立單元。本發(fā)明工藝不會(huì)在金屬基板背后殘留膠體，不會(huì)發(fā)生接觸不良的問題，也不需要額外針對(duì)殘膠進(jìn)行除膠工序。
【專利說明】具有金屬基板的LED器件封裝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種LED器件的封裝技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)主要是以主要是熱固性材料、鍍銀銅片為基材，以熱固性材料形成碗杯，形成支架，在碗杯內(nèi)進(jìn)行固晶焊線，涂覆熒光膠，最后形成LED器件。
[0003]如果不制作熱固性碗杯，則由于金屬基板有延展性，在金屬基板上固晶焊線的時(shí)候，金屬基板可能會(huì)發(fā)生不能控制的形變，導(dǎo)致產(chǎn)品不合格。除此以外，在金屬基板上需要對(duì)LED芯片進(jìn)行封裝，現(xiàn)有的鏤空金屬基板，在封裝的時(shí)候，封裝膠會(huì)沿鏤空的縫隙或孔流入金屬基板的背面，形成凸起，這將導(dǎo)致基板在焊接到電路板上時(shí)，接觸不良。為了避免這種鏤空處的凸起的問題，現(xiàn)有手段通常是進(jìn)行人工除膠處理、人工除膠增加的工序流程，且容易破壞鍍層，特別是鍍銀銅片，銀層一旦破壞，將導(dǎo)致銅加速氧化，其直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有金屬基板的LED器件封裝方法，用于解決鏤空的金屬基板在封裝過程中產(chǎn)生的形變的問題以及金屬基板的背面、鏤空處出現(xiàn)殘膠的問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種具有金屬基板的LED器件封裝方法,其包括:
[0007]貼膜，在鏤空基板的金屬基板的背面貼上一層貼膜；
[0008]固晶，將LED芯片固定在金屬基板上并固晶焊線形成電路；
[0009]制作熒光層，在LED芯片上制作熒光層；
[0010]封裝，在LED芯片上制作封裝層將LED芯片封裝起來；
[0011]去膜，去除所述貼膜；
[0012]切片，對(duì)金屬基板進(jìn)行切割，使每個(gè)LED芯片形成獨(dú)立單元。
[0013]優(yōu)選地:所述金屬基板為鍍銀銅片、鍍金銅片或鍍鎳銅片。鍍銀銅片可以有效防止銅片氧化，且銀有良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性，由于銀比較軟，在銀層上面固晶也更容易焊接和打線。由于金比較貴重，所以鍍金銅片則在一些特殊場(chǎng)合下使用。鍍鎳銅片也是替代鍍銀銅片的方式。
[0014]優(yōu)選地:所述貼膜為耐高溫塑料。耐高溫塑料的軟化溫度大于封裝膠體的固化溫度。例如封裝膠體是硅膠，則根據(jù)硅膠的固化溫度一般為150°C，則耐高溫塑料的軟化溫度應(yīng)該大于150°C。
[0015]如果封裝膠是環(huán)氧樹脂，由于環(huán)氧樹脂的固化溫度在120°C ^180°C (不同的環(huán)氧樹脂，其固化溫度不一樣)。設(shè)該環(huán)氧樹脂的溫度為a°C，則耐高溫塑料的軟化溫度b°C應(yīng)滿足:b > a。根據(jù)實(shí)際情況，耐高溫塑料例如可以是聚四氟乙烯，其可以耐受260°C的溫度；還可以是改性聚苯乙烯、聚醚酰亞胺、增強(qiáng)型線性聚酯、聚醚醚酮、聚酰亞胺、聚丙烯、改性聚苯醚、聚苯并咪唑、聚苯硫醚等物質(zhì)。
[0016]優(yōu)選地:所述制作熒光層的步驟中，在LED芯片上噴涂熒光粉形成熒光層。
[0017]優(yōu)選地:所述制作熒光層的步驟中，在LED芯片的表面貼一層熒光膜形成熒光層。熒光膜需要事先根據(jù)芯片的尺寸制作好。熒光膜的制作方式是:按配比先在在透明硅膠中混入熒光粉、分散劑和固化劑等物質(zhì)，然后將其倒入潛槽模版中進(jìn)行固化，再取出固化的熒光粉膠片，按照芯片的尺寸對(duì)其進(jìn)行切割。另外一種制作熒光膜的方法是:在硬質(zhì)透明膜上噴涂熒光粉以及粘合劑，使熒光粉均勻分布在透明膜上，然后對(duì)其進(jìn)行切割備用。貼熒光粉月旲可以提聞生廣效率，使工序簡(jiǎn)單化。
[0018]優(yōu)選地:所述封裝的步驟中，在LED芯片上壓鑄透鏡以對(duì)LED芯片進(jìn)行封裝。壓鑄過程中，封裝膠會(huì)進(jìn)入鏤空的縫隙中，縫隙可能是孔或帶狀或條狀槽孔。
[0019]優(yōu)選地:所述封裝的步驟中，所述透鏡為硅膠材質(zhì)。透鏡還可以是環(huán)氧樹脂材質(zhì)以及其他材質(zhì)，例如UV膠。
[0020]優(yōu)選地:所述熒光層為固化在LED芯片周圍的熒光粉膠，在熒光粉膠外層為所述封裝層。
[0021]優(yōu)選地:所述貼膜為復(fù)合膜；其包括硬質(zhì)層和軟質(zhì)層，其中，軟質(zhì)層在硬質(zhì)層外偵牝且露出硬質(zhì)層；
[0022]在貼膜的步驟中，讓軟質(zhì)膜的露出部分沿金屬基板側(cè)面包覆且伸入至基板上表面邊緣；
[0023]在封裝的步驟中，將位于基板上表面邊緣的軟質(zhì)層部分封裝其內(nèi)；
[0024]在去膜步驟中，沿金屬基板側(cè)壁切割去除貼膜，然后去除位于金屬基板底部的貼膜，且保留位于基板上表面邊緣的軟質(zhì)層部分。
[0025]上述這種復(fù)合膜的應(yīng)用，是因?yàn)樵趬鸿T過程中，膠體會(huì)對(duì)貼膜產(chǎn)生擠壓作用。如果膠體的溫度偏高，則貼膜會(huì)發(fā)生明顯軟化現(xiàn)象，其支撐力度會(huì)大打折扣，其結(jié)果是壓鑄膠體仍然可能從鏤空縫隙的底部凸出。為了避免這種情況，貼膜與金屬基板的接觸最好是硬質(zhì)接觸，在壓鑄的時(shí)候，壓鑄溫度較高，其也不會(huì)發(fā)生明顯軟化行為，這可以最大程度避免壓鑄膠體由縫隙中壓下至金屬基板的背面。在硬質(zhì)層的外圍包裹有軟質(zhì)層，該軟質(zhì)層與硬質(zhì)層緊密連接，在使用完后，方便將貼膜撕下去除。貼膜包裹在金屬基板的頂部包邊是可選的。
[0026]該頂部包邊如果存在，則可以有效控制金屬基板的熱脹冷縮對(duì)貼膜的影響。金屬基板在壓鑄封裝膠的時(shí)候，由于溫度一般會(huì)在一百多度，其會(huì)發(fā)生熱脹冷縮的形變，如果貼膜是軟膜，則該形變導(dǎo)致貼膜發(fā)生形變；如果該貼膜是硬膜，則該形變導(dǎo)致貼膜發(fā)生偏移錯(cuò)位。對(duì)于硬膜(即含有硬質(zhì)層的膜)，該軟質(zhì)層可以防止其在壓鑄的時(shí)候松脫。硬質(zhì)層為高溫塑料，在一百多度的壓鑄溫度下，保持其硬度。該硬質(zhì)層在固晶焊線的時(shí)候，可以防止作用在金屬基板上的外力使金屬基板發(fā)生破壞性的形變。因?yàn)槿绻饘倩逶诠叹Ш妇€的時(shí)候可能發(fā)生形變，這種形變，在壓鑄的時(shí)候，金屬基板會(huì)保持和固化這種異性狀態(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致金屬基板外形不符合規(guī)范，甚至金屬基板底部不平(微曲面)而影響金屬基板背面的導(dǎo)電導(dǎo)熱性。因此硬質(zhì)層結(jié)合軟質(zhì)層外層結(jié)構(gòu)，可以改善貼膜的品質(zhì)和使用效果。在封裝好芯片后，頂部包邊可能會(huì)被封入封裝膠，因此切割時(shí)，由側(cè)包邊開始，切割完成后，用手或工具由側(cè)包邊將貼膜撕或揭去。但是軟質(zhì)層的頂部包邊不是一定需要的，在一些實(shí)施例中，軟質(zhì)層僅包括側(cè)包邊。
[0027]需要補(bǔ)充的是，當(dāng)壓鑄封裝膠的時(shí)候，在鏤空縫隙中可能會(huì)留存空氣。空氣壓力會(huì)擠壓軟質(zhì)的貼膜，造成貼膜在鏤空處變薄，變薄的貼膜可能會(huì)發(fā)生穿孔，或者在封裝完成后，被吸入鏤空縫隙中，其導(dǎo)致去除貼膜時(shí)產(chǎn)生破損、殘留等問題，貼膜也無法重新利用。硬質(zhì)層恰好可以解決這些問題。
[0028]優(yōu)選地:所述軟質(zhì)層和所述封裝層均為硅膠。這種相同的材質(zhì)可以使它們發(fā)生相容性，例如上述軟質(zhì)層的頂部包邊，二者皆為硅膠，則該頂部包邊與封裝膠可以很好的融合在一起。
[0029]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是:
[0030]本發(fā)明可以解決鏤空金屬基板在封裝后發(fā)生鏤空底部殘留封裝膠的問題。本發(fā)明工藝不會(huì)在金屬基板背后殘留膠體，這樣做成的發(fā)光單體在后續(xù)貼片時(shí)，不會(huì)發(fā)生接觸不良的問題，也不需要額外針對(duì)殘膠進(jìn)行除膠工序，對(duì)于鍍銀銅片，避免了除膠工序?qū)︺y層的破壞可能性。因此貼膜工藝可以明顯提高產(chǎn)品的質(zhì)量，其工藝實(shí)施非常簡(jiǎn)單，幾乎沒有成本增加。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的貼膜示意圖；
[0032]圖2是固晶示意圖；
[0033]圖3是制作熒光層的示意圖；
[0034]圖4是封裝的示意圖；
[0035]圖5是去膜的示意圖；
[0036]圖6是切片的示意圖；
[0037]圖7是本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的貼膜的結(jié)構(gòu)說明圖；
[0038]圖8是第二個(gè)實(shí)施例的去膜后的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0039]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0040]1、鏤空；2、金屬基板；3、貼膜；4、LED芯片；5、熒光粉層；6、透鏡；7、透鏡單體；8、基板單體；9、封裝膠；30、貼膜；300、硬質(zhì)層；310、軟質(zhì)層；320、側(cè)包邊；330、頂部包邊。

【具體實(shí)施方式】
[0041]本發(fā)明提出一種具有金屬基板的LED器件封裝方法，金屬基板為鏤空基板，包括:貼膜，在金屬基板的背面貼上一層貼膜；固晶，將LED芯片固定在金屬基板上并固晶焊線形成電路；制作熒光層，在LED芯片上制作熒光層；封裝，在LED芯片上制作封裝層將LED芯片封裝起來；去膜，去除所述貼膜；切片，對(duì)金屬基板進(jìn)行切割，使每個(gè)LED芯片形成獨(dú)立單
J Li ο
[0042]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0043]本發(fā)明的具有金屬基板的LED器件封裝方法的實(shí)施例一參見圖1至圖6所示。
[0044]金屬基板2為鍍銀銅片，其為鏤空基板，鏤空包括安裝孔、電路板層間連接孔、焊接孔、插腳縫隙、異形板間隙、電器元件空穴或留位等各種鏤空結(jié)構(gòu)。金屬基板還可以是鋁基板，其上可以增加各種金屬鍍層。
[0045]參見圖1，選后具有鏤空I的金屬基板2后，在金屬基板2的背面貼上一層貼膜3。貼膜工藝可以是:先將多個(gè)金屬基板貼在一個(gè)大的貼膜上，然后對(duì)貼膜進(jìn)行裁剪或切割，使其與單個(gè)金屬基板大小匹配。貼膜一般需要具備一定的吸附性，通常不建議使用帶有粘膠的貼膜，因?yàn)楹罄m(xù)需要進(jìn)行化學(xué)除膠，這將增加工序和成本；在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，可以采用靜電貼膜；或者采用自身具有一定粘性的材料，例如藍(lán)膜。使用藍(lán)膜需要注意封裝溫度不超過藍(lán)膜的軟化溫度，因此封裝膠可以采用UV膠。
[0046]參見圖2，貼膜完成后進(jìn)行固晶工藝。將LED芯片4倒裝焊在金屬基板2上，也可以采用銀膠粘接的方式將LED芯片固定在金屬基板上。金屬基板其上是分布有電路線路，因此，固晶后，需要對(duì)其進(jìn)行焊線，即將LED芯片的電極與金屬基板上的電極連接在一起，形成電路結(jié)構(gòu)。在要求降低的情況下，可以采用鋁基板。
[0047]參見圖3,制作突光層,在LED芯片上制作突光層。在一個(gè)實(shí)施例中，制作突光層的步驟中，在LED芯片上噴涂熒光粉形成熒光層。在另一個(gè)實(shí)施例中，在制作熒光層的步驟中,在LED芯片的表面貼一層突光膜形成突光層。
[0048]參見圖4，在LED芯片上制作好熒光粉層后，然后進(jìn)行封裝，在LED芯片上制作封裝膠9將LED芯片封裝起來。封裝的基本目的是將LED芯片保護(hù)起來，讓其與外界隔絕。進(jìn)一步，可以將封裝膠做成透鏡6，進(jìn)而改善屈光條件。為了制作透鏡結(jié)構(gòu)，封裝可以用壓鑄方式進(jìn)行，即通過透鏡模具在LED芯片上壓鑄出透鏡出來。但是封裝材料不限于硅膠，還可以是環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂也可以用作制作透鏡的材料。
[0049]參見圖5，制作好透鏡后，然后進(jìn)行去膜處理，去除貼膜。去膜可以撕去或者利用工具剝離貼膜。
[0050]參見圖6，然后對(duì)整塊基板進(jìn)行切片，對(duì)金屬基板進(jìn)行切割，使每個(gè)LED芯片形成獨(dú)立單元。在基板單體8上有獨(dú)立的LED芯片，在LED芯片有獨(dú)立的透鏡單體7。
[0051 ] 圖7和圖8說明的是本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例。
[0052]本例與上述第一個(gè)實(shí)施例的區(qū)別在于貼膜為復(fù)合膜。
[0053]該貼膜30包括硬質(zhì)層300和軟質(zhì)層310，其中，軟質(zhì)層310在硬質(zhì)層300外側(cè)，且露出硬質(zhì)層。軟質(zhì)層310比硬質(zhì)層300更寬大，有露出部分。硬質(zhì)層的材質(zhì)可以是環(huán)氧樹月旨、UV膠，甚至玻璃、藍(lán)寶石等硬質(zhì)材質(zhì)。
[0054]在貼膜的步驟中，讓軟質(zhì)膜的露出部分沿金屬基板側(cè)面包覆且伸入至基板上表面邊緣，即在金屬基板側(cè)面有側(cè)包邊320，在金屬基板的上表面邊緣有頂部包邊330。
[0055]在去膜步驟中，沿金屬基板側(cè)壁切割去除側(cè)包邊320，然后去除位于金屬基板底部的貼膜，且保留位于基板上表面邊緣的頂部包邊330。軟質(zhì)層310和封裝層均為硅膠，這樣有利于它們的融合。
[0056]在其他實(shí)施例中，可以不產(chǎn)生頂部包邊，這樣可以免除切割的動(dòng)作，有利于貼膜的回收再利用。
[0057]壓鑄封裝膠時(shí)進(jìn)入到鏤空縫隙中的膠體，其固化后，會(huì)形成加強(qiáng)筋的作用，該加強(qiáng)筋會(huì)阻止金屬基板在外力下，發(fā)生形變。但是在封裝膠固化前，在沒有貼膜的情況下，如果金屬基板已經(jīng)在發(fā)生形變(例如在固晶焊線時(shí)發(fā)生的形變)，則封裝膠固化后，鏤空縫隙中的封裝膠可能會(huì)將金屬基板的異形狀態(tài)固化下來，其導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的劣化。采用本發(fā)明的貼膜技術(shù)后，在固晶焊線的時(shí)候，貼膜起到定型支撐作用，防止金屬基板發(fā)生形變。在其后的壓鑄灌膠以及膠體固化工后，金屬基板不顯示明顯形變狀態(tài)，此時(shí)，固化后的膠體真正起到加強(qiáng)金屬基板硬度和控制其延展性的作用。
[0058]本發(fā)明的創(chuàng)新，除了在鏤空的金屬基板背面進(jìn)行貼膜以外，還可以對(duì)非鏤空的金屬基板進(jìn)行貼膜。對(duì)于非金屬基板進(jìn)行貼膜，則當(dāng)在固晶焊線的時(shí)候，由于金屬基板具有延展性，其會(huì)發(fā)生形變，而貼膜會(huì)阻礙這種形變，其使金屬基板盡量保持原狀，可以減少固晶焊線對(duì)金屬基板的破壞。因此，貼膜工藝可以阻止金屬基板的形變，提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。
[0059]上述實(shí)施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，不能以此來限定本發(fā)明保護(hù)的范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所做的任何非實(shí)質(zhì)性的變化及替換均屬于本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有金屬基板的LED器件封裝方法，其包括: 貼膜，在鏤空的金屬基板的背面貼上一層貼膜； 固晶，將LED芯片固定在金屬基板上并固晶焊線形成電路； 制作熒光層，在LED芯片上制作熒光層； 封裝，在LED芯片上制作封裝層將LED芯片封裝起來； 去膜，去除所述貼膜； 切片，對(duì)金屬基板進(jìn)行切割，使每個(gè)LED芯片形成獨(dú)立單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有金屬基板的LED器件封裝方法，其特征在于: 所述金屬基板為鍍銀銅片、鍍金銅片或鍍鎳銅片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有金屬基板的LED器件封裝方法，其特征在于:所述貼膜為耐高溫塑料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有金屬基板的LED器件封裝方法，其特征在于:所述制作熒光層的步驟中，在LED芯片上噴涂熒光粉形成熒光層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有金屬基板的LED器件封裝方法，其特征在于:所述制作突光層的步驟中，在LED芯片的表面貼一層突光膜形成突光層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有金屬基板的LED器件封裝方法，其特征在于:所述封裝的步驟中，在LED芯片上壓鑄透鏡以對(duì)LED芯片進(jìn)行封裝。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有金屬基板的LED器件封裝方法，其特征在于:所述封裝的步驟中，所述透鏡為硅膠或環(huán)氧樹脂材質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有金屬基板的LED器件封裝方法，其特征在于: 所述熒光層為固化在LED芯片周圍的熒光粉膠，在熒光粉膠外層為所述封裝層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有金屬基板的LED器件封裝方法，其特征在于:所述貼膜為復(fù)合膜；其包括硬質(zhì)層和軟質(zhì)層，其中，軟質(zhì)層在硬質(zhì)層外側(cè)，且露出硬質(zhì)層； 在貼膜的步驟中，讓軟質(zhì)膜的露出部分沿金屬基板側(cè)面包覆且伸入至基板上表面邊緣； 在封裝的步驟中，將位于基板上表面邊緣的軟質(zhì)層部分封裝其內(nèi)； 在去膜步驟中，沿金屬基板側(cè)壁切割去除貼膜，然后去除位于金屬基板底部的貼膜，且保留位于基板上表面邊緣的軟質(zhì)層部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有金屬基板的LED器件封裝方法，其特征在于:所述軟質(zhì)層和所述封裝層均為硅膠。
【文檔編號(hào)】H01L33/56GK104362246SQ201410676519
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】莊蕾蕾, 張?jiān)聫?qiáng) 申請(qǐng)人:福建天電光電有限公司