CN105161598B - 一种基于注塑件的csp封装结构及制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于注塑件的CSP封装结构及制造工艺。封装结构包括通过注塑成型的注塑件本体，注塑件本体上设有通孔，通孔内设有LED芯片，LED芯片设有电极，电极的下表面与注塑件本体的下表面平齐或凸出注塑件本体的下表面；在通孔内填充有覆盖LED芯片侧面和顶面的荧光胶。制造方法是：注塑成型注塑件，将固定膜设置到载板上，将注塑件设置到固定膜上，固定LED芯片，填充荧光胶，切割，分离载板和隔离膜。本发明解决了难以控制荧光胶的形状和用量，也难以控制荧光胶在各处的厚度均匀性，芯片级封装LED的质量难以得到保证的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及基于注塑件的CSP封装结构及制造工艺。
背景技术
基于倒装晶片的新型的芯片级封装LED（CSP LED；Chip Scale
Package LED）是在芯片底面设有电极，直接在芯片的上表面和侧面封装上封装胶体，使底面的电极外露，由于这种封装结构并无支架，可降低了封装成本，减小体积，提高电接触性能。
现有的芯片级封装LED通常是采取五面发光，即LED的顶面和四个侧面均能发光，该种LED的封装工艺相对比较简单，具体的过程为：先在载板上铺设固定膜，然后在固定膜上固定LED芯片，接着在LED芯片上封装荧光胶，在封装荧光胶的过程中，利用压板压制荧光胶，让荧光胶可靠的包覆在LED芯片上，然后对固化的荧光胶进行切割，最后分离载板和固定膜。这个工艺虽然简单，但在封装荧光胶时，因荧光胶具有一定的流动性，因此，难以控制荧光胶的形状和用量，也难以控制荧光胶在各处的厚度均匀性，芯片级封装LED的质量难以得到保证。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于注塑件的CSP封装结构和制造工艺。
其中，一种基于注塑件的CSP封装结构的制造方法，包括如下步骤：
（1）注塑成型注塑件，所述的注塑件成型有二个以上的通孔；
（2）在载板上设置一层用于固定LED芯片位置的固定膜；
（3）将成型好的注塑件固定到固定膜上；
（4）在每一通孔内设置LED芯片， LED芯片的底面设有电极，LED芯片的电极与固定膜相贴；
（5）在通孔内填充荧光胶，荧光胶能够将每颗LED芯片完全覆盖；
（6）待荧光胶固化后，对相邻LED芯片之间的注塑件进行切割，切割的深度至固定膜，使注塑件能够被切断；
（7）将单个CSP封装结构分离。
一种基于注塑件的CSP封装结构，包括通过注塑成型的注塑件本体，注塑件本体上设有通孔，通孔内设有LED芯片，LED芯片设有电极，电极的下表面与注塑件本体的下表面平齐或凸出注塑件本体的下表面；在通孔内填充有覆盖LED芯片侧面和顶面的荧光胶。
上述制造工艺，先成型注塑件，利用注塑件的通孔作为LED芯片和荧光胶的容置腔，在填充荧光胶时，利用注塑件可对荧光胶的流动具有限制作用，这样，利用通孔很容易控制荧光胶的形状和用量，也容易控制荧光胶的厚度，使得制造出来的CSP封装结构的一致性好；因此，使得整个工艺变得更加的简单，降低了制造成本和对操作人员的要求。
上述CSP封装结构，塑件件本体的通孔给LED芯片和荧光胶提供了容置腔，使得荧光胶的形状、厚度一致性好，因此，CSP封装结构的一致性好。另外，注塑件本体的四周形成了荧光胶的挡边，起到了保护荧光胶的作用。同时，将上述CSP封装结构安装到基板上后，电极与基板直接接触，这样，LED芯片产生的热量能快速的传递到基板上，相对于传统的支架结构LED，热传递的路径减短，散热性能更好。假如电极凸出注塑件本体的下表面，在将CSP封装结构固定到基板上的过程中，荧光胶和塑件件本体下表面与基板之间形成空间，因此，即使注塑件本体具有向下的毛刺，也不会影响LED芯片的电极与基板的紧密接触，另外，如果荧光胶受热膨胀，荧光胶下方也给予其膨胀的空间，因此，减小CSP封装结构与基板连接的空洞率，解决了由于注塑件本体切割存在毛刺以及LED芯片的电极与基板焊接过程中受热导致LED芯片与基板之间电连接不可靠的问题，使得LED芯片与基板的连接更加的牢固。
进一步的，通孔为上大下小的锥台形。该结构，通孔能让荧光胶更容易向下流动从而达到让荧光胶填充满通孔的目的；另外，该结构的通孔有助于将LED芯片的光反射出去，从而达到提高光效的目的。
进一步的，通孔呈阵列式排列。
进一步的，注塑件为挡光注塑件。利用该结构，可实现CSP封装结构的单面发光，且制造工艺相对于现有技术简单得多。
进一步的，所述载板为透明板，透明板为玻璃板；所述固定膜为UV双面胶带膜或热分离胶带膜。采用玻璃板，能让光更多的透过载板让固定膜、载板更加容易分离。
进一步的，所述步骤（7）的具体步骤为：
（1）将固定膜、LED芯片、注塑件和荧光胶为整体与载板分离；
（2）将LED芯片、注塑件和荧光胶为整体与固定膜分离。
进一步的，在通孔的内壁上设有反射层，使得对光的反射性能更好，提高出光效率。
附图说明
图1为实施例1基于注塑件的CSP封装结构的示意图。
图2为实施例2基于注塑件的CSP封装结构的示意图。
图3为实施例3基于注塑件的LED器件的示意图。
图4为实施例4基于注塑件的LED器件的示意图。
图5为注塑件的示意图。
图6为实施例5在载板上设置固定膜的示意图。
图7为实施例5在固定膜上设置注塑件的示意图。
图8为实施例5固定LED芯片的示意图。
图9为实施例5填充荧光胶的示意图。
图10为实施例5切割的示意图。
图11为实施例5分离载板的示意图。
图12为实施例5分离固定膜的示意图。
图13为实施例6在载板上设置固定膜的示意图。
图14为实施例6在固定膜上设置注塑件的示意图。
图15为实施例6固定LED芯片的示意图。
图16为实施例6填充荧光胶的示意图。
图17为实施例6切割的示意图。
图18为实施例6分离载板的示意图。
图19为实施例6分离固定膜的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
实施例1。
如图1所示，一种基于注塑件的CSP封装结构包括通过注塑成型的注塑件本体1，注塑件本体为挡光注塑件本体，可起到遮挡侧边光的作用，使得注塑件的CSP封装结构能单面发光，注塑件本体1上设有通孔11，通孔11为上大下小的锥台形，这样，通孔11能让荧光胶3更容易向下流动从而达到让荧光胶填充满通孔的目的；另外，该结构的通孔11有助于将LED芯片2的光反射出去，从而达到提高光效的目的；在通孔11的内壁上镀有一层反射层，使得对光的反射性能更好，提高出光效率。通孔11内设有LED芯片2，LED芯片2设有电极21，电极21的下表面与注塑件本体1的下表面平齐；在通孔11内填充有覆盖LED芯片2侧面和顶面的荧光胶3。
上述基于注塑件的CSP封装结构，塑件件本体1的通孔给LED芯片2和荧光胶3提供了容置腔，使得荧光胶3的形状、厚度一致性好，因此，CSP封装结构的一致性好。另外，注塑件本体1的四周形成了荧光胶3的挡边，起到了保护荧光胶3的作用。同时，如图3所示，将上述CSP封装结构安装到基板4上后，电极21与基板4直接接触，这样，LED芯片2产生的热量能快速的传递到基板4上，相对于传统的支架结构LED，热传递的路径减短，散热性能更好。
实施例2。
如图2所示，一种基于注塑件的CSP封装结构包括通过注塑成型的注塑件本体1，注塑件本体为挡光注塑件本体，可起到遮挡侧边光的作用，使得注塑件的CSP封装结构能单面发光，注塑件本体1上设有通孔11，通孔11为上大下小的锥台形，这样，通孔11能让荧光胶3更容易向下流动从而达到让荧光胶填充满通孔的目的；另外，该结构的通孔11有助于将LED芯片2的光反射出去，从而达到提高光效的目的；在通孔11的内壁上镀有一层反射层，使得对光的反射性能更好，提高出光效率。通孔11内设有LED芯片2，LED芯片2设有电极21，电极21的下表面凸出注塑件本体1的下表面；在通孔11内填充有覆盖LED芯片2侧面和顶面的荧光胶3。
上述基于注塑件的CSP封装结构，塑件件本体1的通孔给LED芯片2和荧光胶3提供了容置腔，使得荧光胶3的形状、厚度一致性好，因此，CSP封装结构的一致性好。另外，注塑件本体1的四周形成了荧光胶3的挡边，起到了保护荧光胶3的作用。同时，如图4所示，将上述CSP封装结构安装到基板4上后，电极21与基板4直接接触，这样，LED芯片2产生的热量能快速的传递到基板4上，相对于传统的支架结构LED，热传递的路径减短，散热性能更好。
如图4所示，电极21凸出注塑件本体1的下表面，在将CSP封装结构固定到基板4上的过程中，荧光胶3和注塑件本体1下表面与基板4之间形成空间，因此，即使注塑件本体1具有向下的毛刺，也不会影响LED芯片2的电极与基板4的紧密接触，另外，如果荧光胶3受热膨胀，荧光胶3下方也给予其膨胀的空间，因此，减小CSP封装结构与基板4连接的空洞率，解决了由于注塑件本体1切割存在毛刺以及LED芯片2的电极与基板4焊接过程中受热导致LED芯片2与基板4之间电连接不可靠的问题，使得LED芯片2与基板4的连接更加的牢固。
实施例3。
如图3所示，基于注塑件的LED器件包括基于注塑件的CSP封装结构和基板4。
如图1所示，基于注塑件的CSP封装结构包括通过注塑成型的注塑件本体1，注塑件本体为挡光注塑件本体，可起到遮挡侧边光的作用，使得注塑件的CSP封装结构能单面发光，注塑件本体1上设有通孔11，通孔11为上大下小的锥台形，这样，通孔11能让荧光胶3更容易向下流动从而达到让荧光胶填充满通孔的目的；另外，该结构的通孔11有助于将LED芯片2的光反射出去，从而达到提高光效的目的；在通孔11的内壁上镀有一层反射层，使得对光的反射性能更好，提高出光效率。通孔11内设有LED芯片2，LED芯片2设有电极21，电极21的下表面与注塑件本体1的下表面平齐；在通孔11内填充有覆盖LED芯片2侧面和顶面的荧光胶3。
基于注塑件的CSP封装结构固定在基板4上。
上述基于注塑件的CSP封装结构，塑件件本体1的通孔给LED芯片2和荧光胶3提供了容置腔，使得荧光胶3的形状、厚度一致性好，因此，CSP封装结构的一致性好。另外，注塑件本体1的四周形成了荧光胶3的挡边，起到了保护荧光胶3的作用。同时，如图3所示，将上述CSP封装结构安装到基板4上后，电极21与基板4直接接触，这样，LED芯片2产生的热量能快速的传递到基板4上，相对于传统的支架结构LED，热传递的路径减短，散热性能更好。
实施例4。
如图4所示，基于注塑件的LED器件包括基于注塑件的CSP封装结构和基板4。
如图2所示，一种基于注塑件的CSP封装结构包括通过注塑成型的注塑件本体1，注塑件本体为挡光注塑件本体，可起到遮挡侧边光的作用，使得注塑件的CSP封装结构能单面发光，注塑件本体1上设有通孔11，通孔11为上大下小的锥台形，这样，通孔11能让荧光胶3更容易向下流动从而达到让荧光胶填充满通孔的目的；另外，该结构的通孔11有助于将LED芯片2的光反射出去，从而达到提高光效的目的；在通孔11的内壁上镀有一层反射层，使得对光的反射性能更好，提高出光效率。通孔11内设有LED芯片2，LED芯片2设有电极21，电极21的下表面凸出注塑件本体1的下表面；在通孔11内填充有覆盖LED芯片2侧面和顶面的荧光胶3。
基于注塑件的CSP封装结构固定在基板4上。
上述基于注塑件的CSP封装结构，塑件件本体1的通孔给LED芯片2和荧光胶3提供了容置腔，使得荧光胶3的形状、厚度一致性好，因此，CSP封装结构的一致性好。另外，注塑件本体1的四周形成了荧光胶3的挡边，起到了保护荧光胶3的作用。同时，如图4所示，将上述CSP封装结构安装到基板4上后，电极21与基板4直接接触，这样，LED芯片2产生的热量能快速的传递到基板4上，相对于传统的支架结构LED，热传递的路径减短，散热性能更好。
如图4所示，电极21凸出注塑件本体1的下表面，在将CSP封装结构固定到基板4上的过程中，荧光胶3和注塑件本体1下表面与基板4之间形成空间，因此，即使注塑件本体1具有向下的毛刺，也不会影响LED芯片2的电极与基板4的紧密接触，另外，如果荧光胶3受热膨胀，荧光胶3下方也给予其膨胀的空间，因此，减小CSP封装结构与基板4连接的空洞率，解决了由于注塑件本体1切割存在毛刺以及LED芯片2的电极与基板4焊接过程中受热导致LED芯片2与基板4之间电连接不可靠的问题，使得LED芯片2与基板4的连接更加的牢固。
实施例5。
上述实施例1基于注塑件的CSP封装结构的制造方法是：
（1）如图5所示，注塑成型注塑件100，注塑件为挡光注塑件，所述的注塑件100成型有二个以上的通孔11，通孔11呈阵列式排列；通孔11为上大下小的锥台形，这样，通孔11能让荧光胶3更容易向下流动从而达到让荧光胶填充满通孔的目的；另外，该结构的通孔11有助于将LED芯片2的光反射出去，从而达到提高光效的目的；在通孔11的内壁上可镀有一层反射层，使得对光的反射性能更好，提高出光效率。
（2）如图6所示，在载板5上设置一层用于固定LED芯片2位置
的固定膜6。所述固定膜6为UV双面胶带膜或热分离胶带膜。
（3）如图7所示，将成型好的注塑件100放置到固定膜6上，让注塑件100与固定膜6相贴。
（4）如图8所示，在每一通孔11内设置LED芯片2， LED芯片2的底面设有电极21，LED芯片2的电极与固定膜6相贴。
（5）如图9所示，在通孔11内填充荧光胶3，荧光胶3能够将每颗LED芯片2完全覆盖。在该步骤中，可利用压板压荧光胶，让荧光胶3能充分的填充到通孔11内，另外，也可让荧光胶3是上表面与注塑件100的上表面平齐。
（6）如图10所示，待荧光胶3固化后，可对上表面进行打磨、抛光，然后对相邻LED芯片之间的注塑件进行切割，切割的深度至固定膜，使注塑件能够被切断。
（7）如图11和图12所示，将单个CSP封装结构分离。具体的步骤为:
（1a）如图11所示，将固定膜6、LED芯片2、注塑件100和荧光胶3为整体与载板5分离。
（2a）如图12所示，将LED芯片2、注塑件100和荧光胶3为整体与固定膜6分离。最终得到基于注塑件的CSP封装结构。
上述制造工艺，先成型注塑件100，利用注塑件100的通孔作为LED芯片2和荧光胶3的容置腔，在填充荧光胶3时，利用注塑件100可对荧光胶3的流动具有限制作用，这样，利用通孔11很容易控制荧光胶3的形状和用量，也容易控制荧光胶3的厚度，使得制造出来的CSP封装结构的一致性好；因此，使得整个工艺变得更加的简单，降低了制造成本和对操作人员的要求。
实施例6。
上述实施例2基于注塑件的CSP封装结构的制造方法是：
（1）如图5所示，注塑成型注塑件100，注塑件为挡光注塑件，所述的注塑件100成型有二个以上的通孔11，通孔11呈阵列式排列；通孔11为上大下小的锥台形，这样，通孔11能让荧光胶3更容易向下流动从而达到让荧光胶填充满通孔的目的；另外，该结构的通孔11有助于将LED芯片2的光反射出去，从而达到提高光效的目的；在通孔11的内壁上可镀有一层反射层，使得对光的反射性能更好，提高出光效率。
（2）如图13所示，提供一种载板5，在载板5上设有凹陷部51，
凹陷部的大小与LED芯片向下的投影的面积一致，在载板5上设置一层用于固定LED芯片2位置的固定膜6，固定膜6在凹陷部51处自然形成凹陷部分。所述固定膜6为UV双面胶带膜或热分离胶带膜。
（3）如图14所示，将成型好的注塑件100放置到固定膜6上，让
注塑件100与固定膜6相贴。
（4）如图15所示，在每一通孔11内设置LED芯片2， LED芯片2的底面设有电极21，LED芯片2的下部位于凹陷部分内，让电极位于凹陷部分内，LED芯片2的电极与固定膜6相贴。
（5）如图16所示，在通孔11内填充荧光胶3，荧光胶3能够将每颗LED芯片2完全覆盖。在该步骤中，可利用压板压荧光胶，让荧光胶3能充分的填充到通孔11内，另外，也可让荧光胶3是上表面与注塑件100的上表面平齐。
（6）如图17所示，待荧光胶3固化后，可对上表面进行打磨、抛光，然后对相邻LED芯片之间的注塑件进行切割，切割的深度至固定膜，使注塑件能够被切断。
（7）如图18和图19所示，将单个CSP封装结构分离。具体的步骤为:
（1a）如图18所示，将固定膜6、LED芯片2、注塑件100和荧光胶3为整体与载板5分离。
（2a）如图19所示，将LED芯片2、注塑件100和荧光胶3为整体与固定膜6分离。最终得到基于注塑件的CSP封装结构。
上述制造工艺，先成型注塑件100，利用注塑件100的通孔作为LED芯片2和荧光胶3的容置腔，在填充荧光胶3时，利用注塑件100可对荧光胶3的流动具有限制作用，这样，利用通孔11很容易控制荧光胶3的形状和用量，也容易控制荧光胶3的厚度，使得制造出来的CSP封装结构的一致性好；因此，使得整个工艺变得更加的简单，降低了制造成本和对操作人员的要求。
如图4所示，电极21凸出注塑件本体1的下表面，在将CSP封装结构固定到基板4上的过程中，荧光胶3和注塑件本体1下表面与基板4之间形成空间，因此，即使注塑件本体1具有向下的毛刺，也不会影响LED芯片2的电极与基板4的紧密接触，另外，如果荧光胶3受热膨胀，荧光胶3下方也给予其膨胀的空间，因此，减小CSP封装结构与基板4连接的空洞率，解决了由于注塑件本体1切割存在毛刺以及LED芯片2的电极与基板4焊接过程中受热导致LED芯片2与基板4之间电连接不可靠的问题，使得LED芯片2与基板4的连接更加的牢固。
Claims (5)
1.一种基于注塑件的CSP封装结构的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）注塑成型注塑件，所述的注塑件成型有二个以上的通孔；
（2）在载板上设置一层用于固定LED芯片位置的固定膜；
（3）将成型好的注塑件固定到固定膜上；
（4）在每一通孔内设置LED芯片， LED芯片的底面设有电极，LED芯片的电极与固定膜相贴；
（5）在通孔内填充荧光胶，荧光胶能够将每颗LED芯片完全覆盖；
（6）待荧光胶固化后，对相邻LED芯片之间的注塑件进行切割，切割的深度至固定膜，使注塑件能够被切断；
（7）将单个CSP封装结构分离；
所述步骤（7）的具体步骤为：
（1）将固定膜、LED芯片、注塑件和荧光胶为整体与载板分离；
（2）将LED芯片、注塑件和荧光胶为整体与固定膜分离。
2.根据权利要求1所述的基于注塑件的CSP封装结构的制造方法，其特征在于：通孔为上大下小的锥台形。
3.根据权利要求1所述的基于注塑件的CSP封装结构的制造方法，其特征在于：通孔呈阵列式排列。
4.根据权利要求1或2所述的基于注塑件的CSP封装结构的制造方法，其特征在于：注塑件为挡光注塑件。
5.根据权利要求1所述的基于注塑件的CSP封装结构的制造方法，其特征在于：所述载板为透明板，透明板为玻璃板；所述固定膜为UV双面胶带膜或热分离胶带膜。
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