CN104269488A - 一种高可靠性led封装结构及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高可靠性LED封装结构，包括金属支架和至少一个LED倒装芯片，所述LED倒装芯片通过覆晶技术固定到金属支架上，LED倒装芯片表面涂敷有荧光粉，采用环氧树脂将LED倒装芯片及金属支架一同包覆。本发明还公开了一种高可靠性LED封装方法。本发明与现有陶瓷LED封装相比，封装工艺简单，支架导热系数为400W/M·K，远高于普通陶瓷支架20-30W/M·K的导热系数，同时也高于AlN陶瓷180W/M·K的导热系数，极大的降低了LED热阻，提升LED散热性能,使得LED寿命得以更大幅度的提升。本发明的封装成本小于传统封装的LED，使得此种LED大批量替代传统LED成为可能。

Description

一种高可靠性LED封装结构及方法
技术领域
本发明涉及LED封装技术领域，特别是一种高可靠性LED封装结构及方法。
背景技术
目前市场上最新技术的LED封装，主要采用陶瓷基板，采用LED覆晶技术的封装，其中陶瓷基板主要采用Al2O3陶瓷和AlN陶瓷两种材质。Al2O3陶瓷基板成本较为低廉，但是Al2O3陶瓷导热系数仅达到20-30W/M·K，散热性能较差，与传统正装LED相比并无性能提升；AlN陶瓷散热性能优良，导热系数达到180W/M·K,产品性能寿命较传统产品均有大幅提升，但成本高昂，由于成本因素，此类产品并未能完全替代传统形式封装，并不能彻底打开市场需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种高可靠性LED封装结构及方法，本发明的封装工艺简单，能够提升LED散热性能且降低了LED支架成本。 
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
根据本发明提出的一种高可靠性LED封装结构，包括金属支架和至少一个LED倒装芯片，
所述LED倒装芯片通过覆晶技术固定到金属支架上，LED倒装芯片表面涂敷有荧光粉，LED倒装芯片及金属支架的外层包覆有环氧树脂。
作为本发明的一种高可靠性LED封装结构进一步的优化方案，所述金属支架的底材为铜、镀层为银或金或合金。 
作为本发明的一种高可靠性LED封装结构进一步的优化方案，所述金属支架的厚度为0.15 mm -0.5mm。
作为本发明的一种高可靠性LED封装结构进一步的优化方案，所述环氧树脂填充于金属支架的凹槽及正负电极间的间隙中。
根据本发明提出的一种高可靠性LED封装方法，包括以下步骤：
步骤一、提供金属支架；
步骤二、将至少一个LED倒装芯片通过覆晶技术固定到金属支架上；
步骤三、在LED倒装芯片表面涂敷荧光粉；
步骤四、对金属支架采用环氧树脂进行压模，使得环氧树脂包裹LED倒装芯片及金属支架；
步骤五、对步骤四得到的产品进行烘烤，划切。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
（1）本发明采用铜底材支架，与市场上陶瓷LED封装相比，封装工艺简单，支架导热系数为400W/ M·K，远高于普通陶瓷支架20-30W/M·K的导热系数，同时也高于AlN陶瓷180W/M·K的导热系数，极大的降低了LED热阻，提升LED散热性能,使得LED寿命得以更大幅度的提升；
（2）本发明采用铜底材支架也大幅降低了LED支架成本，封装成本小于传统封装的LED，使得此种LED大批量替代传统LED成为可能；
（3）LED封装采用压模、划切工艺，使得LED便于更小型化、批量化生产。
附图说明
图1是整片金属支架示意图。
图2是LED倒装芯片通过共晶焊焊接到金属支架上的示意图。
图3是LED倒装芯片通过共晶焊焊接到金属支架上的侧视图。
图4是在LED芯片上涂敷荧光粉示意图。
图5是LED整板经压模、划切后，单颗LED侧视图。
图6是单颗LED底部视图。
图中的标记说明：①- LED倒装芯片，②-支架划切线，③-金属支架，④-荧光粉，⑤-环氧树脂。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
如图1所示是整片金属支架示意图，图2 是LED倒装芯片通过共晶焊焊接到金属支架上的示意图。图3 是LED倒装芯片通过共晶焊焊接到金属支架上的侧视图。图4 是在LED芯片上涂敷荧光粉示意图。一种高可靠性LED封装结构，包括金属支架和至少一个LED倒装芯片①，所述LED倒装芯片①通过覆晶技术固定到金属支架③上，LED倒装芯片①表面涂敷有荧光粉④，LED倒装芯片①及金属支架③的外层包覆有环氧树脂⑤。
所述金属支架③的底材为铜、镀层为银或金或合金。所述金属支架③的厚度为0.15 mm -0.5mm。所述环氧树脂⑤填充于金属支架③的凹槽及正负电极间的间隙中。
本发明提出的一种高可靠性LED封装方法，包括以下步骤：
步骤一、提供金属支架③；
步骤二、将至少一个LED倒装芯片①通过覆晶技术固定到金属支架③上；
步骤三、在LED倒装芯片①表面涂敷荧光粉④；
步骤四、对金属支架③采用环氧树脂⑤进行压模，使得环氧树脂⑤包裹LED倒装芯片①及金属支架③；
步骤五、对步骤四得到的产品进行烘烤，划切成单颗，测试完成高可靠性LED封装。
图5是LED整板经压模、划切后，单颗LED侧视图，其中环氧树脂⑤包裹了整个LED倒装芯片①、金属支架③正负电极间的间隙、以及金属支架③专门设计的凹槽，压模时环氧树脂⑤需填充金属支架③的支架凹槽，提升环氧树脂⑤与金属支架③结合力。图6是单颗LED底部视图，环氧树脂⑤包裹了铜支架正负电极间的间隙、以及铜支架专门设计的凹槽。将LED倒装芯片①通过共晶焊分别将LED倒装芯片①底部正负电极，粘结到金属支架③的正负电极上，完成LED倒装芯片①与金属支架③粘结后，通过荧光粉喷粉机对LED倒装芯片①表面进行荧光粉④涂敷，涂敷后进行烘烤。对荧光粉④涂敷后的产品进行压模封装，压模封装时环氧树脂⑤包裹整个LED倒装芯片①、金属支架③表面及金属支架③间的间隙和凹槽，金属支架③在设计过程中留有特定的凹槽，以便于压模时环氧树脂⑤可以填充到其中，保证环氧树脂⑤与金属支架③间的结合力。压模后对连体的LED长烤，划切为单颗LED、测试、编带、完成高可靠性LED封装。
此种封装的LED，与市场上陶瓷LED封装相比，封装工艺简单，支架导热系数为400W/ M·K，远高于普通陶瓷支架20-30W/M·K的导热系数，同时也高于AlN陶瓷180W/ M·K的导热系数，极大的降低了LED热阻，提升LED散热性能,使得LED寿命得以更大幅度的提升。同时采用铜底材支架也大幅降低了LED支架成本，封装成本小于传统封装的LED，使得此种LED大批量替代传统LED成为可能。使用铜底材支架替代Al2O3/AlN支架，降低了LED热阻，提升了LED散热性能,使得LED寿命得到更大幅度提升。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高可靠性LED封装结构，其特征在于，包括金属支架和至少一个LED倒装芯片，
所述LED倒装芯片通过覆晶技术固定到金属支架上，LED倒装芯片表面涂敷有荧光粉，LED倒装芯片及金属支架的外层包覆有环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的一种高可靠性LED封装结构，其特征在于，所述金属支架的底材为铜、镀层为银或金或合金。
3.根据权利要求1所述的一种高可靠性LED封装结构，其特征在于，所述金属支架的厚度为0.15 mm -0.5mm。
4.根据权利要求1所述的一种高可靠性LED封装结构，其特征在于，所述环氧树脂填充于金属支架的凹槽及正负电极间的间隙中。
5.一种高可靠性LED封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、提供金属支架；
步骤二、将至少一个LED倒装芯片通过覆晶技术固定到金属支架上；
步骤三、在LED倒装芯片表面涂敷荧光粉；
步骤四、对金属支架采用环氧树脂进行压模，使得环氧树脂包裹LED倒装芯片及金属支架；
步骤五、对步骤四得到的产品进行烘烤，划切。
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