CN103824926B - 一种多芯片led封装体的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多芯片LED封装体的制作方法，该多芯片LED封装体包括LED芯片、金属基板和PCB基板。这种多芯片封装体采用金属基板作为封装主体，能有效提高散热效果，同时结合PCB板制作背电极和通孔，使得该多芯片封装体在后面的灯具制作过程中可以使用插针接触或回流焊，制作工艺更加简便。

Description

一种多芯片LED封装体的制作方法
技术领域
本发明涉及一种多芯片LED封装体的制作方法，属于半导体照明领域。
背景技术
现有的LED照明灯大都是采用预先封装好的单颗LED管芯(主要为贴片式LED灯珠)焊接在基板上，由基板进行散热同时用基板上的电路连接驱动。由于固定LED灯珠时需要用到一层绝缘层，而一般绝缘层主要为树脂，导致LED芯片和基板之间热传递层数增加，路径增长，从而造成LED照明灯工作时散热效果较差。尤其是对于大功率LED芯片，较低的散热效率导致LED结温升高，造成LED发光效率严重衰减，同时会降低LED使用寿命。优良的散热方案已经成为LED封装的关键，是LED照明继续发展的瓶颈，是目前亟待解决的问题。
另外，随着LED照明的发展，除了发光效率，LED的光品质正逐渐受到越来越热烈的关注。由于LED的发光光谱足够覆盖整个可见光谱，且LED发光光谱具有很好的高斯分布，一般半高宽较窄，约20nm左右，因此越来越多的学者开始研究利用多颗多波段的LED芯片组合成为可调光源，通过调节各个LED芯片的发光强度从而获得类太阳光谱、烛光光谱或者月光光谱等各种需要的光谱。然而目前大家主要还是采用多颗贴片式的LED管芯焊接在基板上，然后封装成灯具。正如前面所述，这种形式的封装其散热效果非常差。另一个存在的问题就是LED灯珠无法高密度集中，导致封装后的灯具其混光效果不好，从而降低整灯的光品质。目前市场上已经有集成在一个封装管壳的四芯片或五芯片LED灯珠，但是由于采用的是散热较好的金属基板，具有导电性，因此如果制作可用于回流焊的背电极则会遇到通孔侧壁绝缘的难题。因此在封装灯具的过程中预驱动电路的连接不方便。
发明内容
(一)要解决的技术问题
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多芯片封装体的制作方法，以简化制备工艺，提高散热效果。
(二)技术方案
为达到上述目的，本发明提供了一种多芯片LED封装体的制作方法，包括：
步骤1：选择一金属基板1，在金属基板1表面制作多个用于放置LED芯片的位置2，同时在金属基板1边缘制作多个用于与LED芯片金线焊接的金属电极3；
步骤2：制作PCB基板，该PCB基板包括第一层机械层4和第二层机械层6，第一层机械层4机械压制于第二层机械层6之上，且第二层机械层6的宽度小于第一层机械层4的宽度；在第一层机械层4的背面制作有与金属基板1上的电极3相对应的多个金属电极5，在第二层机械层6的中心具有贯穿第二层机械层6的通孔7，通孔7的侧壁电镀金属使其能够与电极5导通；在第二层机械层6的背面制作金属电极8，使其与通孔7的侧壁金属导通；
步骤3：将金属基板1卡进PCB基板的直角拐角内，并将金属基板1上的金属电极3与PCB基板上的金属电极5焊接在一起，使金属基板1与PCB基板固定在一起，完成LED支架的制作；
步骤4：选择LED芯片9，将该LED芯片9放置于所述LED支架的位置2上，并用银浆或绝缘胶固定；
步骤5：用金线10将LED芯片9与支架的金属电极3连接；
步骤6：灌入硅胶，在150℃下固化。
上述方案中，步骤1中所述金属基板为铝基板、铜基板、钨铜基板或钼铜基板，且该金属基板为正方形、长方形或圆形。
上述方案中，步骤2中所述第二层机械层6的厚度与步骤1中所述金属基板1的厚度相同。
上述方案中，步骤2中所述通孔7只贯通第二层机械层6，或者同时贯通第一层机械层4与第二层机械层6，形成可插针的通孔。
上述方案中，步骤3中所述将金属基板1上的金属电极3与PCB基板上的金属电极5焊接在一起，是采用回流焊的方式进行的。
上述方案中，步骤4中所述LED芯片9包括正装芯片、倒装芯片或垂直芯片。
上述方案中，步骤5中所述用金线10将LED芯片9与支架的金属电极3连接，是采用压焊的方法实现的。
(三)有益效果
本发明提供的这种多芯片LED封装体的制作方法，该多芯片LED封装体包括LED芯片、金属基板和PCB基板，采用金属基板作为封装主体，能有效提高散热效果，同时结合PCB板制作背电极和通孔，使得该多芯片封装体在后面的灯具制作过程中可以使用插针接触或回流焊，制作工艺更加简便。
附图说明
图1是依照本发明实施例的多芯片LED封装体的金属基板的俯视图。
图2是依照本发明实施例的多芯片LED封装体的PCB基板的立体图。
图3是依照本发明实施例的多芯片LED封装体的PCB基板的剖面图。
图4是依照本发明实施例的多芯片LED封装体的完整LED支架的俯视图。
图5是依照本发明实施例的多芯片LED封装体的完整LED支架的仰视图。
图6是依照本发明实施例的多芯片LED封装体的管芯立体图。
图7是依照本发明实施例的多芯片LED封装体的管芯剖面图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
如图1至图7所示，本发明提供的多芯片LED封装体的制作方法，包括以下步骤：
步骤1：选择一金属基板1，该金属基板包括铝基板、铜基板、钨铜基板或钼铜基板等所有适用于LED封装的基板，且该金属基板可以为正方形或者长方形、圆形等规则形状.如图1所示，本发明实施例中选用的是正方形的金属基板，该金属基板尺寸为0.5cm-6cm，根据所需封装的LED芯片数量，在金属基板1制作多个用于放置LED芯片的位置2，同时在金属基板1边缘制作多个用于与LED芯片金线焊接的金属电极3。
步骤2：制作PCB基板，该PCB基板包括两层机械层，即第一层机械层4和第二层机械层6，第一层机械层4机械压制于第二层机械层6之上，且第二层机械层6的宽度小于第一层机械层4的宽度。在第一层机械层4的背面，即第一层机械层4与第二层机械层6接触的一面，制作有与金属基板1上的电极3相对应的多个金属电极5，由于第二层机械层6的宽度小于第一层机械层4的宽度，当两层机械层压制在一起时金属电极5能裸露出来。第二层机械层6的厚度与步骤1中所述金属基板1的厚度相同。在第二层机械层6的中心具有贯穿第二层机械层6的通孔7，通孔7的侧壁电镀金属使其能够与电极5导通。在第二层机械层6的背面制作金属电极8，使其与通孔7的侧壁金属导通。制作完成的PCB板如图2所示，其截面如倒L形，如图3所示。其中，通孔7只贯通第二层机械层6，或者同时贯通第一层机械层4与第二层机械层6，形成可插针的通孔。
步骤3：将金属基板1卡进PCB基板的直角拐角内，用回流焊的方式将金属基板上的金属电极3与PCB基板上的金属电极5焊接在一起，使金属基板1与PCB基板固定在一起，完成LED支架的制作，如图4、5所示。其中金属基板和PCB基板上的金属电极数目为两个或多个，对应于单芯片封装或多芯片封装。
步骤4：选择一种LED芯片9，将该LED芯片9放置于所述LED支架的位置2上，并用银浆或绝缘胶固定。其中，LED芯片9包括正装芯片、倒装芯片或垂直芯片，如图6所示。
步骤5：用金线10压焊的方法将LED芯片9与支架的金属电极3连接。
步骤6：灌入硅胶，在150度下固化，最终封装完成的芯片截面如图7所示。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多芯片LED封装体的制作方法，其特征在于，包括：
步骤1：选择一金属基板(1)，在金属基板(1)表面制作多个用于放置LED芯片的位置(2)，同时在金属基板(1)边缘制作多个用于与LED芯片金线焊接的金属电极(3)；
步骤2：制作PCB基板，该PCB基板包括第一层机械层(4)和第二层机械层(6)，第一层机械层(4)机械压制于第二层机械层(6)之上，且第二层机械层(6)的宽度小于第一层机械层(4)的宽度；在第一层机械层(4)的背面制作有与金属基板(1)上的金属电极(3)相对应的多个金属电极(5)，在第二层机械层(6)的中心具有贯穿第二层机械层(6)的通孔(7)，通孔(7)的侧壁电镀金属使其能够与金属电极(5)导通；在第二层机械层(6)的背面制作金属电极(8)，使其与通孔(7)的侧壁金属导通；
步骤3：将金属基板(1)卡进PCB基板的直角拐角内，并将金属基板(1)上的金属电极(3)与PCB基板上第一层机械层上的金属电极(5)焊接在一起，使金属基板(1)与PCB基板固定在一起，完成LED支架的制作；
步骤4：选择LED芯片(9)，将该LED芯片(9)放置于所述LED支架的位置(2)上，并用银浆或绝缘胶固定；
步骤5：用金线(10)将LED芯片(9)与支架的金属电极(3)连接；
步骤6：灌入硅胶，在150℃下固化。
2.根据权利要求1所述的多芯片LED封装体的制作方法，其特征在于，步骤1中所述金属基板为铝基板、铜基板、钨铜基板或钼铜基板，且该金属基板为正方形、长方形或圆形。
3.根据权利要求1所述的多芯片LED封装体的制作方法，其特征在于，步骤2中所述第二层机械层(6)的厚度与步骤1中所述金属基板(1)的厚度相同。
4.根据权利要求1所述的多芯片LED封装体的制作方法，其特征在于，步骤2中所述通孔(7)只贯通第二层机械层(6)，或者同时贯通第一层机械层(4)与第二层机械层(6)，形成可插针的通孔。
5.根据权利要求1所述的多芯片LED封装体的制作方法，其特征在于，步骤3中所述将金属基板(1)上的金属电极(3)与PCB基板上第一层机械层上的金属电极(5)焊接在一起，是采用回流焊的方式进行的。
6.根据权利要求1所述的多芯片LED封装体的制作方法，其特征在于，步骤4中所述LED芯片(9)包括正装芯片、倒装芯片或垂直芯片。
7.根据权利要求1所述的多芯片LED封装体的制作方法，其特征在于，步骤5中所述用金线(10)将LED芯片(9)与支架的金属电极(3)连接，是采用压焊的方法实现的。
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