CN105845790B - 一种倒装led芯片的封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种倒装LED芯片的封装方法，该方法包括：a，提供上述封装槽模具、倒装LED芯片、第一封装胶及第二封装胶；b，将倒装LED芯片的出光面朝下固晶在凸起部的固晶区；c，在封装槽模具内灌注液态第一封装胶；d，固化离模，形成第一成型体，该第一成型体具有与封装槽模具的凸起部相匹配的凹槽；e，在凹槽内灌注液态第二封装胶；f，固化形成第二成型体；g，切割成单颗LED封装体。该方法具有操作简便、成本低、合格率高封装后产品运用广等特点。

Description

一种倒装LED芯片的封装方法
技术领域
本发明涉及半导体照明领域，具体涉及一种操作简便、成本低、合格率高封装后产品运用广的倒装LED芯片的封装方法。
背景技术
LED(Light Emitting Diode)，发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED灯的出现，相对于普通灯(白炽灯等)具有节能、寿命长、适用性好、回应时间短、环保等优点。
LED的传统封装是先将芯片固定到基板上，然后在基板上对芯片实现封装工艺，采用这种封装工艺形成的LED器件，一方面，在封装过程中，芯片可能会出现移动的现象，造成芯片封装的位置精度不高，而且还会影响到芯片与基板的导电性能，另一方面，封装胶的厚度均匀性难以控制，造成LED器件的体积较大、重量较大，对出光也有一定的影响。对于在同一基板上封装了多个芯片的LED器件，如COB光源等，一旦封装完成，假如出现芯片一致性不好或是某些芯片被损坏的现象，则会影响出光的一致性和出光效率以及光色，在这个情况下，如需要更换芯片，操作起来非常的困难。
后来，随着倒装芯片的出现，人们开始研究芯片级封装(CSP)技术，即在将芯片安装到基板上之前在芯片上进行封装。目前，这种封装技术形成的封装级芯片，体积最小、重量轻、电性能好。
现有不带基板的单个CSP的制作工艺是：首先在机台上铺设薄膜，然后在薄膜上放置多个芯片，接着在薄膜上封装荧光胶，并让荧光胶固化，让荧光胶包覆在除底面以外的芯片上，然后将上述成型芯片群切割成单颗的CSP。如中国发明专利申请号为：CN201410479621揭示的一种LED倒装芯片的压模封装工艺所示，该专利文献将LED芯片带有电极的第一表面贴覆在高温膜上，再以封装胶封装在LED芯片的外表面从而进行封装，后续去除高温膜后进行切割成单颗LED封装体。该工艺需增加一高温膜作为中间材料进行封装，而为了保证封装合格率，高温膜表面在LED芯片进行贴覆时必须保持平整。而在去除后高温膜已无法达到再次利用的平整度要求，其高温膜(或者其它薄膜)均为一次性材料，从而增加了生产成本。
中国发明专利申请号为：CN201410038645揭示了一种LED封装方法，包括：制作具有阵列式凹穴的透明封装胶片或透明玻璃片；向凹穴内填充荧光胶，每个凹穴填充的荧光胶量为凹穴容积与待封装覆晶晶片(即LED芯片)的体积之差；将覆晶晶片固定于荧光胶中，使覆晶晶片的底部电极外露，形成阵列式LED封装片；将阵列式LED封装片分割成多个LED封装单体。但该方法存在一个难以克服的缺点，即将LED芯片置于荧光胶中时，此时荧光胶具有一定的流动性才能保证LED芯片其它的五个表面被包覆于荧光胶中，但LED芯片置于荧光胶中无固定附着点，无法精确控制LED芯片置于荧光胶中的深度以及LED芯片的水平状态，致使荧光胶包覆不足或太过包覆，又或者封装成LED封装单体后LED芯片的P/N电极呈倾斜状态无法进行后续运用，从而导致该方法进行封装后产品合格率低，进一步增加生产成本。
再者，现有技术中均采用一次封装成型的方法，其LED封装单体的发光角度及均匀性单一，无法根据具体光线需求有效调整其发光角度及均匀性。
发明内容
为此，本发明提供一种操作简便、成本低、合格率高封装后产品运用广的倒装LED芯片的封装方法。
为达到上述目的，本发明提供的一种倒装LED芯片的封装方法，包括如下步骤：
a，提供多颗倒装LED芯片，该倒装LED芯片具有电极面、与该电极面相对的出光面和周侧面；提供一槽底具有凸起部的封装槽模具，该凸起部的上表面具有供倒装LED芯片固晶的固晶区；以及提供第一封装胶、第二封装胶；
b，将倒装LED芯片的出光面朝下固晶在凸起部的固晶区；
c，在封装槽模具内灌注液态第一封装胶，该第一封装胶的液面不高于倒装LED芯片的电极面；
d，将第一封装胶固化后进行离模，形成第一成型体，所述的第一成型体具有与封装槽模具的凸起部相匹配的凹槽，所述倒装LED芯片的出光面的所在平面为该凹槽的槽底；
e，在第一成型体的凹槽内灌注液态第二封装胶，该第二封装胶的覆盖倒装LED芯片的出光面；
f，将第二封装胶固化形成第二成型体。
本发明的一种优选方案，还包括步骤g，将第二成型体切割形成单颗LED封装体。
本发明的另一种优选方案，步骤c中第一封装胶的液面与倒装LED芯片的电极面平齐。
本发明的另一种优选方案，所述第一封装胶与第二封装胶的折射率相同。
本发明的另一种优选方案，所述第一封装胶的折射率小于第二封装胶的折射率。
本发明的另一种优选方案，步骤e中，第二封装胶填充的液面与第一成型体的表面平齐。
本发明的另一种优选方案，步骤e中，第二封装胶填充的液面凸出于第一成型体的表面。
本发明的另一种优选方案，凸出于第一成型体的表面的第二封装胶表面为球弧面。
本发明提供的一种封装槽模具，包括：具有一槽底、与该槽底共同围合成一槽体的槽壁、以及设置在该槽底的多个凸起部，该凸起部的上表面具有供倒装LED芯片固晶的固晶区，所述槽壁的最低高度高于凸起部的固晶区所在的平面的高度。
本发明的另一种优选方案，所述槽壁的最低高度高于凸起部的固晶区所在的平面的高度高0.1-0.3mm。
通过本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：
1.无需薄膜等中间材料，且模具可重复利用，降低生产成本；
2.封装槽模具设有供倒装LED芯片固晶的固晶区，该固晶区作为倒装LED芯片的附着点，易实现定位，封装后合格率高；
3.采用二次注胶封装，可采用不同折射率的封装胶进行封装，可有效调整LED封装体的出光效果，产品运用广。
附图说明
图1所示为实施例中封装槽模具的部分截面示意图；
图2所示为实施例中倒装LED芯片的封装流程图一；
图3所示为实施例中倒装LED芯片的封装流程图二；
图4所示为实施例中倒装LED芯片的封装流程图三；
图5所示为实施例中倒装LED芯片的封装流程图四；
图6所示为实施例中封装后的单颗LED封装体示意图；
图7所示为实施例中封装后的另一单颗LED封装体示意图；
图8所示为实施例中封装后的单颗LED封装体的光路示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参照图1所示，本实施例提供的一种封装槽模具，包括：一槽底101、与该槽底101共同围合成一槽体的槽壁102、阵列排布在该槽底的多个凸起部103、以及设置在该模具底部的定位部104，该凸起部103的上表面具有供倒装LED芯片固晶的固晶区，槽壁102的最低高度比凸起部103的高度高出后续封装倒装LED芯片的高度，本具体实施例中，该凸起部103的高度h1为0.7mm，槽壁102的最低高度h2为0.9mm，比凸起部103高出0.2mm。定位部104用于后续该封装槽模具的定位。
本实施例中，在该模具底部设置定位部104，该定位部104可以在后续固晶等操作中起到固定及定位封装槽模具的作用，防止封装槽模具位移出现位置偏差。
本实施例中，凸起部103的高度h1为0.7mm，为根据LED封装胶的高度进行设定的，在其它实施例中，也可以根据实际需求设定不同的高度。
本实施例中，槽壁102的最低高度h2为0.9mm，比凸起部103高出0.2mm。高出0.2mm即为后续封装倒装LED芯片的高度，在其它实施例中，可以根据后续封装倒装LED芯片的高度设定高出的距离，在现有技术中，LED芯片的高度一般在0.1-0.3mm之间，即槽壁102的最低高度h2比凸起部103高出0.1-0.3mm。
参照图2至图6所示，本实施例提供的一种倒装LED芯片的封装方法，包括如下步骤：
a，提供如图1所示的封装槽模具；提供多颗倒装LED芯片20，该倒装LED芯片20具有电极面201、与该电极面201相对的出光面202和周侧面203；以及提供第一封装胶30、第二封装胶50；
b，将倒装LED芯片的出光面朝下固晶在凸起部103的固晶区，该倒装LED芯片20的厚度为0.2mm，固晶后电极面201刚好与槽壁102的最低高度所在的平面平齐，如图2所示；
c，在封装槽模具内灌满液态第一封装胶30，静待槽内的第一封装胶30流平，此时，第一封装胶30的表面刚好与倒装LED芯片20的电极面201平齐，如图3所示；
d，将上述封装槽模具进行烘烤，使第一封装胶30固化，后续再进行离模，形成第一成型体，将该第一成型体倒放后即成为图4所示的状态，该第一成型体上具有与封装槽模具的凸起部103相匹配的凹槽40，倒装LED芯片20的出光面202的所在平面为该凹槽40的槽底；
e，在第一成型体的凹槽40内灌注液态第二封装胶50，该第二封装胶50覆盖倒装LED芯片20的出光面202并微凸出于第一成型体的表面，该突出表面呈球弧状(直接通过第二封装胶50表面的张力形成，在其他实施例中，可通过额外添加模具进行填充塑形达到球弧面的效果)，如图5所示；
f，将上述灌注有第二封装胶50的第一成型体的凹槽40进行烘烤，使第二封装胶50固化，进而形成第二成型体；
g，将该第二成型体均匀切割最终形成如图6所示的单颗LED封装体。
本实施例中，将倒装LED芯片的出光面朝下固晶在凸起部103的固晶区，该固晶所用的固晶胶为荧光胶，其固晶方式为现有技术。
本实施例中，第一封装胶30及第二封装胶50均使用烘烤固化，成型快，在其它实施例中，也可以采用风干等工艺进行固化，而第一封装胶30及第二封装胶50可以根据各自的固化条件采用不同的固化方式，如第一封装胶30采用较高温度的烘烤条件，第二封装胶50采用较低温度的烘烤条件等。
本实施例中，第二封装胶50覆盖倒装LED芯片20的出光面202并微凸出于第一成型体的表面，该突出表面呈球弧状，球弧面有利于扩散出光。在其它实施例中，可以将第二封装胶50的表面设置成与第一成型体的表面平齐，如图7所示；也可以低于第一成型体的表面，只要第二封装胶50可覆盖倒装LED芯片20的出光面202即可。
本实施例中，第一封装胶30及第二封装胶50均为荧光胶，为增大LED封装体的发光角度及均匀性，第二封装胶50的折射率大于第一封装胶30的折射率，倒装LED芯片20的出光面202倾斜射入第二封装胶50的光线更有机会折射至外侧的第一封装胶30内并较大角度的向外折射出去，有效增大发光角度及均匀性，如图8所示，可以根据光效需求具选择不同折射率的第一封装胶30或第二封装胶50。在其它实施例中，第一封装胶30与第二封装胶50的折射率也可以设置为相同。
本发明提供的技术方案，无需薄膜等中间材料，且模具可重复利用，降低生产成本；封装槽模具设有供倒装LED芯片固晶的固晶区，该固晶区作为倒装LED芯片的附着点，易实现定位，封装后合格率高；采用二次注胶封装，可采用不同折射率的封装胶进行封装，可有效调整LED封装体的出光效果，产品运用广。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种倒装LED芯片的封装方法，其特征在于，包括如下步骤：
a，提供多颗倒装LED芯片，该倒装LED芯片具有电极面、与该电极面相对的出光面和周侧面；提供一槽底具有凸起部的封装槽模具，该凸起部的上表面具有供倒装LED芯片固晶的固晶区；以及提供第一封装胶、第二封装胶；
b，将倒装LED芯片的出光面朝下固晶在凸起部的固晶区；
c，在封装槽模具内灌注液态第一封装胶，该第一封装胶的液面不高于倒装LED芯片的电极面；
d，将第一封装胶固化后进行离模，形成第一成型体，所述的第一成型体具有与封装槽模具的凸起部相匹配的凹槽，所述倒装LED芯片的出光面的所在平面为该凹槽的槽底；
e，在第一成型体的凹槽内灌注液态第二封装胶，该第二封装胶的覆盖倒装LED芯片的出光面；
f，将第二封装胶固化形成第二成型体。
2.根据权利要求1所述的倒装LED芯片的封装方法，其特征在于：还包括步骤g，将第二成型体切割形成单颗LED封装体。
3.根据权利要求1所述的倒装LED芯片的封装方法，其特征在于：步骤c中第一封装胶的液面与倒装LED芯片的电极面平齐。
4.根据权利要求1所述的倒装LED芯片的封装方法，其特征在于：所述第一封装胶与第二封装胶的折射率相同。
5.根据权利要求1所述的倒装LED芯片的封装方法，其特征在于：所述第一封装胶的折射率小于第二封装胶的折射率。
6.根据权利要求1所述的倒装LED芯片的封装方法，其特征在于：步骤e中，第二封装胶填充的液面与第一成型体的表面平齐。
7.根据权利要求1所述的倒装LED芯片的封装方法，其特征在于：步骤e中，第二封装胶填充的液面凸出于第一成型体的表面。
8.根据权利要求7所述的倒装LED芯片的封装方法，其特征在于：凸出于第一成型体的表面的第二封装胶表面为球弧面。
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