CN102095092A - Led的晶圆级封装结构及其封装方法 - Google Patents

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本发明涉及LED技术领域，特指LED的晶圆级封装结构及其封装方法，它包括有灯壳、电源、二次光学透镜、未切割的晶圆，晶圆安装在灯壳内，晶圆背面镀有一层散热镀层，散热镀层与灯壳紧密接触，晶圆上具有共同的正负电极，晶圆上共同的正负电极分别与电源上相应的正负电极相连接，二次光学透镜安装在晶圆的前端面上，本发明在晶圆背面进行散热镀层处理，使晶圆直接与灯壳接触，增加散热效率并降低LED灯具之散热成本，且于磊晶过程中将所有芯片共享正负极，再将此共享的正负极连接至电源上，而二次光学透镜经荧光胶水灌封后可直接与LED晶圆组装，最后组装在灯壳内，封装结构简单，简化了封装工艺，减小LED体积及重量。

Description

LED的晶圆级封装结构及其封装方法
技术领域：
本发明涉及LED技术领域，特指LED的晶圆级封装结构及其封装方法。
背景技术：
LED是一种半导体发光器件，被广泛的用做指示灯、显示屏等。白光LED被誉为替代荧光灯和白炽灯的第四代照明光源。LED改变了白炽灯钨丝发光与荧光灯三基色粉发光的原理，利用电场发光，具有光效高、无辐射、寿命长、低功耗和环保的优点。形成白光LED的一种传统方式是蓝光或紫外芯片激发覆着在芯片上面的荧光粉，芯片在电驱动下发出的光激励荧光粉产生其它波段的可见光，各部分混色形成白光。对于LED封装而言，散热是个关键技术问题，散热技术的效果的好坏将直接影响到LED的性能。
目前，LED包括有散热模块、LED晶圆、二次光学透镜模块、电源模块及灯壳等。封装时，晶圆被放置在灯壳中的反光碗内，灯壳既作为反光碗的载体又作为电极和电极引脚使用，晶圆与散热模块接触连接，使得晶圆的热量能够通过散热模块散热，但是这种封装结构较复杂，散热效率不佳，体积笨重，封装和维修麻烦。
发明内容：
本发明的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种封装结构简单、简化封装工艺、减小LED体积及重量、增加散热效率的LED的晶圆级封装结构，还提供了这种LED的晶圆级封装方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
LED的晶圆级封装结构，它包括有灯壳、电源、二次光学透镜、未切割的晶圆，晶圆安装在灯壳内，晶圆背面镀有一层散热镀层，散热镀层与灯壳紧密接触，晶圆上具有共同的正负电极，晶圆上共同的正负电极分别与电源上相应的正负电极相连接，二次光学透镜安装在晶圆的前端面上。
所述二次光学透镜为空心结构，其内部灌封有由荧光粉和胶水混合成的荧光胶水。
所述二次光学透镜的边缘涂防水硅胶。
所述散热镀层厚度为1～3μm。
本发明还公开了LED的晶圆级封装方法，包括以下步骤：
A、在空心二次光学透镜内灌封荧光胶水；
B、对未切割的晶圆背面镀一层散热镀层；
C、将二次光学透镜与未切割的晶圆进行组装；
D、烘烤至完全固化状态；
E、将晶圆上共同的正负电极分别与电源上相应的正负电极相连接；
F、与灯壳组装。
其中，步骤A中所述的在空心二次光学透镜内灌封荧光胶水具体为：
A1、清理空心二次光学透镜；
A2、对二次光学透镜电浆表面处理；
A3、在荧光粉中加入胶水混合，制成荧光胶水；
A4、对二次光学透镜预热；
A5、将荧光胶水灌封入二次光学透镜中；
A6、烘烤至半固化状态；
A7、在二次光学透镜边缘涂防水硅胶。
其中，步骤A1中以气枪清理空心二次光学透镜。
其中，步骤A5中利用点胶机将荧光胶水以点胶的方式注入二次光学透镜中。
其中，步骤B中所述散热镀层厚度为1～3μm。
本发明有益效果在于：本发明包括有灯壳、电源、二次光学透镜、未切割的晶圆，晶圆安装在灯壳内，晶圆背面镀有一层散热镀层，散热镀层与灯壳紧密接触，晶圆上具有共同的正负电极，晶圆上共同的正负电极分别与电源上相应的正负电极相连接，二次光学透镜安装在晶圆的前端面上，本发明在晶圆背面进行散热镀层处理，使晶圆直接与灯壳接触，增加散热效率并降低LED灯具的散热成本，且于磊晶过程中将所有芯片共享正负极，再将此共享的正负极连接至电源上，而二次光学透镜经荧光胶水灌封后可直接与LED晶圆组装，最后组装在灯壳内，封装结构简单，简化了封装工艺，减小LED体积及重量。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明未切割晶圆的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步的说明，见图1～2所示，LED的晶圆级封装结构包括有灯壳1、电源2、二次光学透镜3、未切割的晶圆4，晶圆4安装在灯壳1内。晶圆4背面镀有一层散热镀层5，散热镀层5与灯壳1紧密接触，散热镀层5具有高效的热传导性能，能够将将晶圆4产生的热量传递到灯壳1上，使灯壳1成为散热器，散热效果好。散热镀层5越薄其散热效果相对就越差，越厚其散热效果相对就越好，但是散热镀层5厚度太大又会增加LED的体积，散热镀层5厚度为1～3μm具有较佳的综合效果，如可以是1μm、1.5μm、2μm、3μm等，优选为2μm。晶圆4中的所有芯片共享正负电极，使得晶圆4上具有共同的正负电极，晶圆4上共同的正负电极分别与电源2上相应的正负电极相连接，二次光学透镜3安装在晶圆4的前端面上。
二次光学透镜3为空心结构，其内部灌封有由荧光粉和胶水混合成的荧光胶水，二次光学透镜3的边缘涂防水硅胶6。本发明的荧光粉与晶圆4之间用胶水等材料隔开，使得荧光粉和晶圆4两部分热量相分离。
采用上述封装结构的LED的晶圆级封装方法，包括以下步骤：
1、以气枪清理空心二次光学透镜3；
2、对二次光学透镜3电浆表面处理；
3、在荧光粉中加入胶水混合，制成荧光胶水；
4、对二次光学透镜3预热；
5、利用点胶机将荧光胶水以点胶的方式注入灌封在二次光学透镜3中；
6、烘烤至半固化状态；
7、在二次光学透镜3外周边缘涂防水硅胶6。
8、对未切割的晶圆4背面镀一层散热镀层5，散热镀层5厚度为1～3μm；
9、将二次光学透镜3与未切割的晶圆4进行组装；
10、烘烤至完全固化状态；
11、将晶圆4上共同的正负电极分别与电源2上相应的正负电极相连接；
12、与灯壳1组装。
本发明在晶圆4背面进行散热镀层5处理，使晶圆4直接与灯壳1接触，散热镀层5能够将晶圆4产生的热量迅速、高效传递到灯壳1上，通过灯壳1将热量散发到大气中，增加散热效率并降低LED灯具的散热成本，且于磊晶过程中将所有芯片共享正负电极，再将此共享的正负极连接至电源2上，而二次光学透镜3经荧光胶水灌封后可直接与LED晶圆4组装，最后组装在灯壳1内，封装结构简单，简化了封装工艺，减小LED体积及重量。

Claims (9)

1.LED的晶圆级封装结构，它包括有灯壳、电源、二次光学透镜，其特征在于：它还包括有未切割的晶圆，晶圆安装在灯壳内，晶圆背面镀有一层散热镀层，散热镀层与灯壳紧密接触，晶圆上具有共同的正负电极，晶圆上共同的正负电极分别与电源上相应的正负电极相连接，二次光学透镜安装在晶圆的前端面上。
2.根据权利要求1所述的LED的晶圆级封装结构，其特征在于：所述二次光学透镜为空心结构，其内部灌封有由荧光粉和胶水混合成的荧光胶水。
3.根据权利要求2所述的LED的晶圆级封装结构，其特征在于：所述二次光学透镜的边缘涂防水硅胶。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的LED的晶圆级封装结构，其特征在于：所述散热镀层厚度为1～3μm。
5.LED的晶圆级封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、在空心二次光学透镜内灌封荧光胶水；
B、对未切割的晶圆背面镀一层散热镀层；
C、将二次光学透镜与未切割的晶圆进行组装；
D、烘烤至完全固化状态；
E、将晶圆上共同的正负电极分别与电源上相应的正负电极相连接；
F、与灯壳组装。
6.根据权利要求5所述的LED的晶圆级封装方法，其特征在于：步骤A中所述的在空心二次光学透镜内灌封荧光胶水具体为：
A1、清理空心二次光学透镜；
A2、对二次光学透镜电浆表面处理；
A3、在荧光粉中加入胶水混合，制成荧光胶水；
A4、对二次光学透镜预热；
A5、将荧光胶水灌封入二次光学透镜中；
A6、烘烤至半固化状态；
A7、在二次光学透镜边缘涂防水硅胶。
7.根据权利要求6所述的LED的晶圆级封装方法，其特征在于：步骤A1中以气枪清理空心二次光学透镜。
8.根据权利要求6所述的LED的晶圆级封装方法，其特征在于：步骤A5中利用点胶机将荧光胶水以点胶的方式注入二次光学透镜中。
9.根据权利要求5-8任意一项所述的LED的晶圆级封装方法，其特征在于：步骤B中所述散热镀层厚度为1～3μm。
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