CN104269491A - Led芯片的封装方法及使用该封装方法的led封装结构 - Google Patents
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Abstract
一种LED芯片的封装方法，包括如下步骤：制作LED芯片的外延片，在该外延片的顶部切割形成沟槽；该外延片的顶部设置薄膜；沿着所述沟槽切割该薄膜及该外延片以形成多个LED芯片，使得每个切割后的LED芯片的顶部具有倒角；对该切割后的LED芯片进行加热，使得该薄膜熔化并包覆所述LED芯片，该薄膜冷却后固化形成封装层。还提供了一种使用该封装方法的LED封装结构。该LED芯片的封装方法及使用该封装方法的LED封装结构具有工艺简单的优点。
Description
技术领域
本发明涉及LED封装技术领域，特别涉及一种LED芯片的封装方法及使用该封装方法的LED封装结构。
背景技术
目前LED的封装方法比较多，一种业界常见的封装方法是：先通过焊接芯片、然后涂覆荧光粉两步来完成的。例如2012年07月11号公布的申请号为201110350640.1的发明专利申请，即揭示了一种晶圆级LED透镜封装结构及方法，该晶圆级LED透镜封装方法包括如下步骤：A、在晶圆上制作绝缘层，再在绝缘层上淀积金属导电层阵列；B、在晶圆上制作堤坝阵列；C、在导电层上和LED芯片上形成凸点焊球；D、将LED芯片通过倒装焊工艺焊接在晶圆上对应的金属导电层上，完成电气连接形成LED芯片阵列；E、将荧光粉同透明封装体按比例混合均匀，涂覆到每个LED芯片或其阵列上并被堤坝包围，实现灌封；F、将预先根据使用需求设计制造出的透镜阵列对齐扣压在堤坝阵列上，在透镜上施加压力，挤压下面未固化的混合液，赶出其中的气泡，然后通过紫外线照射或高温烘烤固化，固定透镜阵列，完成LED晶圆级阵列封装。这种工艺流程存在需要大量的设备投入、工艺复杂、生产效率低等缺点。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种工艺简单的LED芯片的封装方法及使用该封装方法的LED封装结构。
一种LED芯片的封装方法，包括如下步骤：制作LED芯片的外延片，在该外延片的顶部切割形成沟槽；该外延片的顶部设置薄膜；沿着所述沟槽切割该薄膜及该外延片以形成多个LED芯片，使得每个切割后的LED芯片的顶部具有倒角；对该切割后的LED芯片进行加热，使得该薄膜熔化并包覆所述LED芯片，该薄膜冷却后固化形成封装层。
一种LED封装结构，该LED封装结构包括LED芯片及封装层，该封装层通过一种LED芯片的封装方法封装在该LED芯片上，该LED芯片的封装方法包括如下步骤：制作LED芯片的外延片，在该外延片的顶部切割形成沟槽；该外延片的顶部设置薄膜；沿着所述沟槽切割该薄膜及该外延片以形成多个LED芯片，使得每个切割后的LED芯片的顶部具有倒角；对该切割后的LED芯片进行加热，使得该薄膜熔化并包覆所述LED芯片，该薄膜冷却后固化形成封装层。
一种LED芯片的封装方法，包括如下步骤：制作LED芯片的外延片，在该外延片上涂布荧光粉层；制作薄膜，将该薄膜固定在该荧光粉层的顶部；对该切割后的LED芯片进行加热，使得该薄膜熔化并包覆所述LED芯片，该薄膜冷却后固化形成封装层。
与现有技术相比，该LED芯片的封装方法采用在外延片上涂覆该薄膜，仅需在固定该LED芯片的同时使得该薄膜加热熔化并整体包覆该LED芯片，该薄膜熔化后冷却固化即可形成该封装层，由于封装时无需先焊接再涂覆封装层两步来完成，使得该LED芯片的封装方法及使用该封装方法的LED封装结构具有工艺简单的优点；此外，由于该LED芯片的顶部具有倒角，使得该薄膜熔化后可克服表面张力而均匀分布于该LED芯片上，使得使用该封装方法的LED封装结构还具有发光均匀的优点。
附图说明
图1A是本发明LED芯片的封装方法第一实施例外延片的结构示意图；
图1B是图1A所示外延片的俯视图；
图1C是图1A所示外延片上固定薄膜的结构示意图；
图1D是图1C所示切割后的LED芯片的结构示意图；
图1E是图1D所示薄膜熔化后的结构示意图；
图2A是本发明LED芯片的封装方法第二实施例外延片的结构示意图；
图2B是图2A所示外延片上涂覆荧光粉的结构示意图；
图2C是图2B所示外延片上固定薄膜的结构示意图；
图2D是图2C所示薄膜熔化后的结构示意图；
附图标记说明：
10、10b 外延片 11 沟槽
20、20b 薄膜 21、21b 封装层
30、50 LED芯片 13 电极
40 荧光粉层 60 基板
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
请参考图1A至图1E，图1A至1E是本发明LED芯片的封装方法第一实施例的各步骤示意图，本发明第一实施例的LED芯片的封装方法包括如下步骤：
首先，请参考图1A、图1B，制作LED芯片的外延片10，在该外延片10的顶部切割形成沟槽11；
这些沟槽11为V型结构，这些沟槽11在该外延片10的顶部形成网格形状，每个网格对应为每个要成型的LED芯片。
其次，请参考图1C，该外延片10的顶部设置薄膜20；
该薄膜20中混合有荧光粉，这些荧光粉将该LED芯片发出的光转换并混合形成白光，该薄膜20的制作方法为，将聚对苯二甲酸乙二醇酯溶于四氯乙烷形成溶液，并将荧光粉加入该溶液中分散均匀，之后，将溶剂蒸发制得该薄膜20。该薄膜20可以采用热压、旋涂后烘烤等方法固定于该外延片10的顶部。
接着，请参考图1D，沿着这些沟槽11切割该薄膜20及该外延片10以形成多个LED芯片30，使得每个切割后的LED芯片30的顶部具有倒角；之所以设置倒角结构是为避免在以下步骤中该薄膜熔化时由于表面张力在该外延片的顶部四边引起熔化物质分布不均问题。
最后，请参考图1E，对该切割后的LED芯片30进行加热，使得该薄膜20熔化并包覆该LED芯片30，该薄膜20冷却后固化形成封装层21。该LED芯片30的底部设有电极31，这些电极31在焊接过程中被固定到一个基板60上，该薄膜20在该焊接过程中受热熔化，该薄膜20的熔化温度为该回流焊的高温段温度，该薄膜20对该外延片10具有良好的浸润性。
经过上述封装步骤，即可以得到本发明第一实施例的LED封装结构。
综上所述，该LED芯片的封装方法采用在外延片10上涂覆该薄膜20，仅需在固定该LED芯片30的同时使得该薄膜20加热熔化并整体包覆该LED芯片30，该薄膜20熔化后冷却固化即可形成该封装层21，由于封装时无需先焊接再涂覆封装层两步来完成，使得该LED芯片的封装方法及使用该封装方法的LED封装结构具有工艺简单的优点；此外，由于该LED芯片30的顶部具有倒角，使得该薄膜20熔化后可克服表面张力而均匀分布于该LED芯片30上，使得使用该封装方法的LED封装结构还具有发光均匀的优点。
请参考图2A至图2D，图2A至2D是本发明LED芯片的封装方法第二实施例的各步骤示意图，本发明第二实施例的LED芯片的封装方法包括如下步骤：
首先，请参考图2A、2B，制作LED芯片的外延片10b，在该外延片10b上涂布荧光粉层40。
其次，请参考图2C，制作薄膜20b，将该薄膜20b固定在该荧光粉层40的顶部。
最后，请参考图2D，对该切割后的LED芯片50进行加热，使得该薄膜20b熔化并包覆该LED芯片50，该薄膜20b冷却后固化形成封装层21b。可利用该薄膜20b加热后熔化聚成球状封装层21b，在该LED芯片50的表面形成透镜结构用于配光。该LED芯片50的底部设有电极51，这些电极51在焊接过程中被固定到一个基板60上，该薄膜20b在该焊接过程中受热熔化。该薄膜20b的熔化温度为该回流焊的高温段温度，该薄膜20b对该外延片10b具有良好的浸润性。
与第一实施例不同的是，本发明LED芯片的封装方法第二实施例采用先涂覆荧光粉层40再固定薄膜20b，但同样是在固定该LED芯片50的同时该薄膜20b加热熔化并整体包覆该LED芯片50，该薄膜20b熔化后冷却固化即可形成该封装层21b，具有工艺简单的优点。
可以理解的，本发明第一实施例中使得每个切割后的LED芯片30的顶部具有倒角的方法同样适用于本发明第二实施例。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，任何本领域人员在不脱离本方案技术范围内，利用上述揭露的技术内容作些许改动的为同等变化的等效实施例。但凡脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种LED芯片的封装方法，其特征在于：包括如下步骤：
制作LED芯片的外延片，在该外延片的顶部切割形成沟槽；
该外延片的顶部设置薄膜；
沿着所述沟槽切割该薄膜及该外延片以形成多个LED芯片，使得每个切割后的LED芯片的顶部具有倒角；
对该切割后的LED芯片进行加热，使得该薄膜熔化并包覆所述LED芯片，该薄膜冷却后固化形成封装层。
2.根据权利要求1所述的LED芯片的封装方法，其特征在于：该薄膜中混合有荧光粉，所述荧光粉将该LED芯片发出的光转换并混合形成白光。
3.根据权利要求1所述的LED芯片的封装方法，其特征在于：该薄膜的制作方法为，将聚对苯二甲酸乙二醇酯溶于四氯乙烷形成溶液，并将荧光粉加入该溶液中分散均匀，之后，将溶剂蒸发制得该薄膜。
4.根据权利要求3所述的LED芯片的封装方法，其特征在于：所述沟槽为V型结构，所述沟槽在该外延片的顶部形成网格形状，每个网格对应为每个要成型的LED芯片。
5.根据权利要求1所述的LED芯片的封装方法，其特征在于：所述LED芯片的底部设有电极，所述电极在焊接过程中被固定到一个基板，该薄膜在该焊接过程中受热熔化。
6.根据权利要求5所述的LED芯片的封装方法，其特征在于：该薄膜的熔化温度为该回流焊的高温段温度，该薄膜对该外延片具有良好的浸润性。
7.一种LED封装结构，该LED封装结构包括LED芯片及封装层，其特征在于，该封装层通过权利要求1至6中任一项所述方法封装在该LED芯片上。
8.一种LED芯片的封装方法，其特征在于：包括如下步骤：
制作LED芯片的外延片，在该外延片上涂布荧光粉层；
制作薄膜，将该薄膜固定在该荧光粉层的顶部；
对该切割后的LED芯片进行加热，使得该薄膜熔化并包覆所述LED芯片，该薄膜冷却后固化形成封装层。
9.根据权利要求8所述的LED芯片的封装方法，其特征在于：LED芯片的底部设有电极，所述电极在焊接过程中被固定到一个基板，该薄膜在该焊接过程中受热熔化。
10.根据权利要求9所述的LED芯片的封装方法，其特征在于：该薄膜的熔化温度为该回流焊的高温段温度，该薄膜对该外延片具有良好的浸润性。
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