CN104064663A - 发光二极管封装结构 - Google Patents
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Abstract
一种发光二极管封装结构包括封装基板和发光二极管晶粒，封装基板上形成电性隔绝的第一、第二导电部，发光二极管晶粒形成有与其正、负电极的至少其中之一电连接的凸块，第一、第二导电部至少其中之一的上表面对应所述凸块形成防氧化金属层，防氧化金属层与封装基板间隔设置，所述发光二极管上的凸块与第一导电部/第二导电部通过防氧化金属层电连接。本发明中防氧化金属层位于第一导电部/第二导电部的上表面并与封装基板间隔设置，这能有效增加水汽或空气由封装基板与第一导电部/第二导电部的接合处进入到发光二极管封装结构内部的路径，防止第一导电部、第二导电部与凸块接触的位置被氧化。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体，尤其涉及一种发光二极管封装结构。
背景技术
发光二极管凭借其高光效、低能耗、无污染等优点，已被应用于越来越多的场合之中，大有取代传统光源的趋势。
在应用到具体领域中之前，发光二极管晶粒还需要进行封装，以保护发光二极管晶粒不受挤压或者氧化，从而使发光二极管封装结构获得较高的发光效率及较长的使用寿命。
硅树脂模塑化合物（Silicon Molding Compound，SMC）以及环氧模塑料（Epoxy Molding Compound, EMC）常作为封装材料应用于发光二极管封装结构中。特别地，该硅树脂模塑化合物较环氧模塑料更耐高温，故在发光二极管封装结构中得到广泛应用。但由于该硅树脂模塑化合物或环氧模塑料与金属电极的密合度差，二者接合处会有空气或水气的渗入，容易导致内部电极氧化而使得发光二极管封装元件的电性接触不良。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种电极不易发生氧化的发光二极管封装结构。
一种发光二极管封装结构，包括封装基板以及设置于封装基板上的发光二极管晶粒，所述封装基板上形成有电性隔绝的第一导电部和第二导电部，所述发光二极管晶粒具有与第一导电部和第二导电部分别电连接的正电极和负电极，所述发光二极管晶粒上还形成有与正、负电极的至少其中之一电连接的凸块，所述第一导电部和第二导电部均包括相对设置的上表面和下表面，所述第一导电部和第二导电部至少其中之一的上表面对应发光二极管晶粒上的凸块形成有防氧化金属层，所述防氧化金属层与封装基板间隔设置，所述发光二极管晶粒上的凸块与第一导电部/第二导电部通过该防氧化金属层电连接。
本发明中防氧化金属层位于第一导电部/第二导电部的上表面并与封装基板间隔设置，这能有效增加水汽或空气由封装基板与第一导电部/第二导电部的接合处进入到发光二极管封装结构内部的路径，防止第一导电部、第二导电部与凸块接触的位置被氧化，从而提升发光二极管封装结构的导电性能。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1为本发明第一实施例的发光二极管封装结构的剖面示意图。
图2为图1中所示发光二极管封装结构的俯视示意图（其中发光二极管封装结构的发光二极管晶粒与封装层被隐藏）。
图3为本发明第二实施例的发光二极管封装结构的剖面示意图。
主要元件符号说明
| 发光二极管封装结构 | 100、100a |
| 封装基板 | 10、10a |
| 顶面 | 101 |
| 底面 | 102 |
| 第一导电部 | 20、20a |
| 上表面 | 201、211 |
| 第一凹槽 | 2011、2011a |
| 下表面 | 202、212 |
| 第二凹槽 | 2111 |
| 第二导电部 | 21、21a |
| 反射杯 | 30、30a |
| 容置槽 | 301、301a |
| 防氧化金属层 | 40、40a |
| 封装层 | 50、50a |
| 发光二极管晶粒 | 60、60a |
| 第一凸块 | 601、601a |
| 第二凸块 | 602 |
| 导线 | 70 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请同时参考图1和图2所示，本发明第一实施例的发光二极管封装结构100包括封装基板10、设置于封装基板10上的发光二极管晶粒60、位于封装基板10上并围绕发光二极管晶粒60设置的反射杯30以及设置于封装基板10上并包覆发光二极管晶粒60的封装层50。
该封装基板10可由硅树脂模塑化合物或环氧模塑料中任意一种与玻璃纤维压合制成。而反射杯30以及封装层50的材质均采用硅树脂模塑化合物或环氧模塑料。在本实施例中，该反射杯30与该封装基板10通过注塑的方式一体形成。
该封装基板10上设置有电性隔绝的第一导电部20和第二导电部21。该第一导电部20和第二导电部21均为纵长的块体。该第一导电部20和第二导电部21的剖面大致上呈倒置的“凸”字形。该封装基板10包括相对设置的顶面101和底面102。该第一导电部20包括相对设置的上表面201和下表面202，该第二导电部21包括相对设置的上表面211和下表面212。该第一导电部20和第二导电部21均贯穿该封装基板10的顶面101和底面102。该第一导电部20的下表面202和第二导电部21的下表面212均外露于封装基板10的底面102。该第一导电部20和第二导电部21由具有良好导热以及导电性能的材质构成，比如铜、铝。
在本实施例中，该发光二极管晶粒60的正电极（N型电极）上形成有第一凸块601，负电极（P型电极）上形成有第二凸块602。该第一导电部20的上表面201对应第一凸块601形成有防氧化金属层40，该第二导电部21的上表面211对应该第二凸块602形成有防氧化金属层40。所述防氧化金属层40均与封装基板10间隔设置。该发光二极管晶粒60上的第一凸块601与第一导电部20通过防氧化金属层40电连接。该发光二极管晶粒60上的第二凸块602与第二导电部21通过防氧化金属层40电连接。
进一步地，在本实施例中该第一导电部20的上表面201上对应第一凸块601设置一第一凹槽2011，该第一凹槽2011自第一导电部20的上表面201朝向第一导电部20的内部一体凹陷形成。该第二导电部21的上表面211上对应第二凸块602设置一第二凹槽2111，该第二凹槽2111自第二导电部21的上表面211朝向第二导电部21的内部一体凹陷形成。
所述第一导电部20上的防氧化金属层40位于第一凹槽2011内，所述第二导电部21上的防氧化金属层40位于第二凹槽2111内。该防氧化金属层40分别填满第一凹槽2011和第二凹槽2111。该防氧化金属层40的顶面（未标示）与封装基板10的顶面101平齐。该第一凸块601位于第一凹槽2011的上方并与防氧化金属层40的顶面接触以形成电性连接。该第二凸块602位于第二凹槽2111的上方并与防氧化金属层40的顶面接触以形成电性连接。该防氧化金属层40的材料可为金、镍或防氧化的合金中任意一种。
在本实施例中该第一凹槽2011呈环形分布于第一导电部20的上表面201上，该第二凹槽2111呈环形分布于第二导电部21的上表面211上。可以理解地，在其他实施例中该第一凹槽2011和第二凹槽2111的形状可以根据电流分布的需要作调整以在第一导电部20与防氧化金属层40以及第二导电部21与防氧化金属层40之间形成良好的电性接触，比如呈放射状或网状结构。
该第一凸块601和第二凸块602的材料为金或焊锡。该第一凸块601和第二凸块602通过共晶焊接方式结合于对应的防氧化金属层40上。
可以理解地，在其他实施例中，该防氧化金属层40可直接通过电镀或蒸镀方式分别形成于第一凹槽2011和第二凹槽2111内。
该反射杯30具有一容纳发光二极管晶粒60的容置槽301。发光二极管晶粒60位于该容置槽301内并通过倒装（Flip chip）的方式安装于封装基板10上。
该封装层50内包含荧光粉（图未示）用于转换发光二极管晶粒60发射的光线。该荧光粉可以是石榴石基荧光粉、硅酸盐基荧光粉、原硅酸盐基荧光粉、硫化物基荧光粉、硫代镓酸盐基荧光粉或氮化物基荧光粉中至少一种。
请参考图3所示，本发明第二实施例的发光二极管封装结构100a与第一实施例所述的发光二极管封装结构100不同之处在于：本发明第一实施例所述的发光二极管封装结构100中发光二极管晶粒60的正电极（N型电极）和负电极（P型电极）位于发光二极管晶粒60的同一侧，而在第二实施例的发光二极管封装结构100a中，该发光二极管晶粒60a正电极（N型电极）和负电极（P型电极）分别位于发光二极管晶粒60a相对两侧。该发光二极管晶粒60a的正电极和负电极其中之一上形成第一凸块601a，该第一导电部20a上对应第一凸块601a形成一第一凹槽2011a，所述防氧化金属层40a填满该第一凹槽2011a，该第一凸块601a位于第一凹槽2011上方并通过共晶结合技术与防氧化金属层40a紧密结合在一起。该发光二极管晶粒60a的正电极和负电极的其中之另一通过导线70与第二导电部21a电连接。
本发明的防氧化金属层40、40a与封装基板10、10a间隔设置，即该防氧化金属层40、10a并未与封装基板10接触，这样能够有效增加水汽或空气从封装基板10、10a与第一导电部20、20a或第二导电部21、21a的接触面进入到发光二极管封装结构100、100a内部的路径，从而有效防止第一导电部20、20a与第一凸块601、601a以及第二导电部21、21a与第二凸块602接触的位置被氧化，进而提升发光二极管封装结构100、100a的导电性能。
其次，本发明通过在第一导电部20、20a的上表面201、201a上设置第一凹槽2011、2011a以及在第二导电部21、21a的上表面211、211a上设置第二凹槽2111、2111a，并于第一凹槽2011、2011a和第二凹槽2111、2111a内设置防氧化金属层40、40a，这能增加防氧化金属层40、40a与第一导电部20、20a以及第二导电部21、21a的接触面积，从而提升发光二极管封装结构100、100a的导电性能。
另外，本发明的第一导电部20、20a贯穿该封装基板10、10a的顶面101和底面102，第二导电部21、21a贯穿该封装基板10、10a的顶面101和底面102，发光二极管封装结构100、100a工作时产生的热量能通过第一导电部20、20a和第二导电部21、21a有效导出，从而提升发光二极管封装结构100、100a的导热性能。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种发光二极管封装结构，包括封装基板以及设置于封装基板上的发光二极管晶粒，所述封装基板上形成有电性隔绝的第一导电部和第二导电部，所述发光二极管晶粒具有与第一导电部和第二导电部分别电连接的正电极和负电极，其特征在于：所述发光二极管晶粒上还形成有与正、负电极的至少其中之一电连接的凸块，所述第一导电部和第二导电部均包括相对设置的上表面和下表面，所述第一导电部和第二导电部至少其中之一的上表面对应发光二极管晶粒上的凸块形成有防氧化金属层，所述防氧化金属层与封装基板间隔设置，所述发光二极管晶粒上的凸块与第一导电部/第二导电部通过该防氧化金属层电连接。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述发光二极管晶粒的正电极和负电极其中之一上形成凸块，所述凸块与对应的第一导电部/第二导电部通过防氧化金属层电连接，所述发光二极管晶粒的正电极和负电极其中之另一通过导线与第一导电部/第二导电部其中之另一电连接。
3.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述发光二极管晶粒的正电极和负电极上分别形成凸块，所述第一导电部和第二导电部的上表面对应所述凸块分别形成防氧化金属层，所述发光二极管晶粒正电极上的凸块与第一导电部通过防氧化金属层电连接，所述发光二极管晶粒负电极上的凸块与第二导电部通过防氧化金属层电连接。
4.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述第一导电部和第二导电部至少其中之一的上表面对应发光二极管晶粒的凸块形成凹槽，所述防氧化金属层设置于凹槽内。
5.如权利要求4所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述凹槽呈环形。
6.如权利要求4所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述防氧化金属层填满整个凹槽，所述封装基板包括相对设置的顶面和底面，所述防氧化金属层的顶面与封装基板的顶面平齐。
7.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述封装基板包括相对设置的顶面和底面，所述第一导电部和第二导电部均贯穿封装基板的顶面和底面。
8.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述凸块通过共晶结合方式与防氧化金属层相结合。
9.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述防氧化金属层的材料为金或镍。
10.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于：还包括设置于封装基板上并覆盖发光二极管晶粒的封装层。
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