CN106684234A - Led晶片封装基板、其制备方法及led光源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种LED晶片封装基板、其制备方法及LED光源,其中,LED晶片封装基板包括导热基板和覆盖于所述导热基板一表面的阻焊油墨层,所述阻焊油墨层开设有固晶焊盘,所述固晶焊盘贯穿所述阻焊油墨层的两个相对表面。本发明的技术方案可使得LED晶片的封装过程更加便利,提高封装效率。
Description
技术领域
本发明涉及LED晶片封装技术领域,特别涉及一种LED晶片封装基板、其制备方法及LED光源。
背景技术
目前,大功率LED COB封装基板通常采用铜基板、陶瓷基板、铝基板等,为了降低其导热热阻,多采用热电分离的形式制作各类基板,其结构复杂、成本较高。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种LED晶片封装基板,旨在简化LED晶片封装基板的结构,降低成本。
为实现上述目的,本发明提出的LED晶片封装基板,包括导热基板和覆盖于所述导热基板一表面的阻焊油墨层,所述阻焊油墨层开设有固晶焊盘,所述固晶焊盘贯穿所述阻焊油墨层的两个相对表面。
可选地,所述导热基板为铜板、铝板、铁板、铜合金板、铝合金板、或铁合金板。
可选地,所述导热基板的厚度为0.5mm~3mm。
可选地,所述阻焊油墨层的可见光反射率大于等于90%。
可选地,所述阻焊油墨层的厚度不小于25μm。
可选地,所述阻焊油墨层为感光油墨。
可选地,所述固晶焊盘的开窗面积小于等于LED晶片的背面面积。
可选地,所述导热基板背离所述阻焊油墨层的表面设有粗化结构,所述粗化结构于该表面的投影区域至少部分与所述固晶焊盘于该表面的投影区域相重叠。
可选地,所述LED晶片封装基板还包括有机膜,该有机膜覆盖所述粗化结构的表面、所述阻焊油墨层的表面、及所述导热基板未被所述阻焊油墨层和所述粗化结构覆盖的表面。
本发明还提出一种LED晶片封装基板的制备方法,包括以下步骤:
提供一导热基板;
于导热基板的一表面涂布阻焊油墨层,并于该阻焊油墨层上预留凹槽,以形成固晶焊盘,所述固晶焊盘贯穿所述阻焊油墨层的两个相对表面。
可选地,所述形成固晶焊盘的步骤之后还包括:
对导热基板未涂布有阻焊油墨层的一表面进行粗化处理;
对导热基板进行抗氧化处理。
本发明再提出一种LED光源,包括如前所述的LED晶片封装基板和固设于所述LED晶片封装基板的固晶焊盘的LED晶片。
本发明的技术方案,通过于导热基板的一侧表面设置阻焊油墨层,并于该阻焊油墨层的表面开设固晶焊盘,且使固晶焊盘贯穿阻焊油墨层的两个相对表面,便可应用于LED晶片的封装,即本发明LED晶片封装基板只设置有两层结构——导热基板和阻焊油墨层,因此,可有效简化LED晶片封装基板的结构,降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明LED晶片封装基板一实施例的俯视结构示意图;
图2为图1中LED晶片封装基板的仰视结构示意图;
图3为图1中LED晶片封装基板沿A-A线的剖视结构示意图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
100 | LED晶片封装基板 | 30 | 阻焊油墨层 |
10 | 导热基板 | 31 | 固晶焊盘 |
11 | 线槽 | 33 | 框架焊盘 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种LED晶片封装基板100。
如图1至图3所示,在本发明LED晶片封装基板100一实施例中,所述LED晶片封装基板100包括导热基板10和覆盖于所述导热基板10一表面的阻焊油墨层30,所述阻焊油墨层30开设有固晶焊盘31,所述固晶焊盘31贯穿所述阻焊油墨层30的两个相对表面。
本实施例中,导热基板10为紫铜板,具体地,可选择紫铜板T2或T3,其优良的导热性可给予本发明LED晶片封装基板100良好的散热性能,其优良的耐腐蚀性可给予本发明LED晶片封装基板100良好的化学稳定性,且其优良的焊接性可给予本发明LED晶片封装基板100良好的LED晶片固接性能。
导热基板10亦可选择铝板,可以理解的,铝板亦具有优良的导热性能,可给予本发明LED晶片封装基板100良好的散热性能。此外,导热基板10还可选择其他导热性能良好的材料,如铁、铁合金、铜合金、铝合金等。
进一步地,导热基板10的一侧表面固化有阻焊油墨层30,该阻焊油墨层30的表面开设有若干固晶焊盘31,且每一固晶焊盘31均以导热基板10的表面为底面,用于同时固接若干LED晶片。并且,如图1所示,若干固晶焊盘31呈矩阵形式排列,这样,可使得若干固晶焊盘31的设置有序得当,从而有利于每一LED晶片与晶片焊盘的固接、有利于若干LED晶片的绑定、且有利于每一LED晶片的散热。于此同时,阻焊油墨层30的表面还开设有框架焊盘33,且该框架焊盘33围绕于若干固晶焊盘31的区域四周,用于固接LED晶片封装框架。
因此,可以理解的,本发明的技术方案,通过于导热基板10的一侧表面设置阻焊油墨层30,并于该阻焊油墨层30的表面开设固晶焊盘31,且使固晶焊盘31贯穿阻焊油墨层30的两个相对表面,便可应用于LED晶片的封装,即本发明LED晶片封装基板100只设置有两层结构——导热基板10和阻焊油墨层30,因此,可有效简化LED晶片封装基板的结构,降低成本。
进一步地,若本发明LED晶片封装基板100采用锡膏印刷工艺进行固晶,此时,固晶焊盘31的高度仅为阻焊油墨层30的厚度,这样,可使得固晶焊盘31的高度和体积均较小,即使得锡膏用量可通过钢网开窗面积的大小、钢网的厚度、及阻焊油墨层30的厚度得以有效控制,不仅能够实现LED晶片的有效固定,而且导热性能良好,工艺简单、有效、便捷且可靠,极大地提升了固晶效率,从而使得封装效率亦得以有效提高,即为生产带来了便利,并且还避免了锡膏用量过多导致的LED晶片短路的情况,亦即,还提高了LED晶片固化的可靠性和光源的成品率。同时,由于锡膏印刷工艺可使若干LED晶片规整地被固化于导热基板10之上,还可有利于固晶步骤后的焊线(绑定)过程,使得焊线(绑定)更加的简便、可靠,从而提高了焊线(绑定)的效率,使得封装效率、产品可靠性进一步得以有效提升。
另外,利用本发明LED封装基板进行LED晶片的封装,LED晶片与导热基板10之间的其他结构层得以有效减少,这样,还可有效降低光源的封装热阻,提高光源的散热性能。
此外,本发明LED晶片封装基板100亦可采用银胶印刷工艺固晶,亦简单、可靠,具体有益效果与上述锡膏印刷工艺类似,在此不再一一赘述。
需要说明的是,所述导热基板10的厚度为0.5mm~3mm。
具体地,导热基板10的厚度可选择0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.5mm、2mm、3mm等。
如此,既可满足LED晶片封装过程中固晶、焊线(绑定)等工艺过程的需求,亦可满足LED晶片封装后的散热需求,不仅保证了LED晶片封装基板100的机械强度,保障了LED晶片封装后的使用性能和可靠性,而且有效控制了成本,节省了资源消耗。
优选地,所述阻焊油墨层30的可见光反射率大于等于90%。
具体地,阻焊油墨层30采用感光油墨,其对紫外线敏感,并且能通过紫外线进行固化,这样,可使得阻焊油墨层30的布置更加简单、方便、且快捷,进而有效提高LED晶片封装基板100的制备效率。
可以理解的,阻焊油墨层30对可见光的反射率达到90%及以上,可有效反射封装完毕后的LED晶片发光时照射至LED晶片封装基板100的可见光,从而使得LED晶片的光能损失得以有效减少,即使得光源的光衰极大地得以降低。
并且,阻焊油墨层30的厚度不小于25μm,这样,可有效保障阻焊油墨层30的功能作用,使得LED晶片封装基板100的结构布置更加合理,可靠性更高,耐久性更强。
优选地,所述固晶焊盘31的开窗面积小于等于LED晶片的背面面积。
这样,可在有效保障LED晶片固接于LED晶片封装基板100的稳定性的同时,避免固晶过程中银胶或锡膏过多而覆盖LED晶片侧面的情况,避免LED晶片的发光部分被遮挡或部分遮挡,从而有效保障了固接于本发明LED晶片封装基板100的LED晶片的发光能力及效率,提高了本发明LED晶片封装基板100的可靠性和实用性。此外,这样的设置,还可有效避免固晶过程中银胶或锡膏过多而接触LED晶片电极的情况,避免LED晶片短路的发生,从而有效提高了LED晶片封装的可靠性和成品率。
需要说明的是,如图2和图3所示,所述导热基板10背离所述阻焊油墨层30的表面设有粗化结构,所述粗化结构于该表面的投影区域至少部分与所述固晶焊盘31于该表面的投影区域相重叠。具体地,本实施例中,粗化结构为多条相互平行且首尾连接的线槽11,这样,成型方便、简单可靠。当然,在其他实施例中,粗化结构还可设置为其他合理形式。
这样,将经过粗化处理的LED晶片封装基板100背面(导热基板10背离阻焊油墨层30的表面)做为热管散热器的蒸发面时,由于该表面的换热面积因粗化处理而得以有效增大,大大地提高了该表面的沸腾换热系数(约为未做粗化处理的5-8倍),从而有效提升了本发明LED晶片封装基板100的散热能力,进而可使得固接于该LED晶片封装基板100的LED晶片的工作性能得以有效提高,使用寿命得以有效延长。
优选地,所述粗化结构的投影区域覆盖所述固晶焊盘31的投影区域。
如此,热量的散发路径得以有效缩短,有利于热量更加快速地散发,进一步使得LED晶片封装基板100的散热性能得以提高。
进一步地,所述LED晶片封装基板100还包括有机膜(未图示),该有机膜覆盖所述粗化结构的表面、所述阻焊油墨层30的表面、及所述导热基板10未被所述阻焊油墨层30和所述粗化结构覆盖的表面。
可以理解的,该有机膜由抗氧化处理(OSP)得到,具有防氧化、耐热冲击、耐湿性,可保护导热基板10表面于常态环境中不再继续生锈(氧化或硫化等);但在后续的焊接高温中,该有机膜又很容易被助焊剂等所迅速清除,如此,可使露出的干净的导热基板10表面得以在极短的时间内与熔融焊锡等结合成为牢固的焊点。
本发明还提出了一种LED晶片封装基板100的制备方法,包括以下步骤:
提供一导热基板10,具体地,该导热基板10可选择铜板或者铝板等。
对导热基板10进行清洗、烘干。
于导热基板10的一表面涂布阻焊油墨层30,并于该阻焊油墨层30上预留凹槽,以形成固晶焊盘31,所述固晶焊盘31贯穿所述阻焊油墨层30的两个相对表面。具体地,于导热基板10的一侧表面丝印高反光(可见光反射率达90%及以上)感光阻焊油墨并进行感光处理,丝印时,一并形成晶片焊盘31和框架焊盘33。感光处理后,得到具有晶片焊盘31和框架焊盘33的已固化的阻焊油墨层30。可以理解的,晶片焊盘的数量及排列方式可根据需要进行合理设计,框架焊盘33亦可根据需要进行合理设计。
对导热基板10未涂布有阻焊油墨层30的一表面进行粗化处理。
对导热基板10进行抗氧化处理(OSP),形成有机膜。
分板清洁,即得到本发明LED晶片封装基板100。
该制备方法流程简单、便捷、有效、且可靠。
并且,需要说明的是,利用该制备方法制备得到的LED晶片封装基板100结构简单,成本低廉,用于集成封装大功率LED光源,可提高封装效率,降低封装成本,提高该光源的可靠性。并且,得到的大功率LED灯具,成本低,光衰极小,使用寿命长。
本发明还提出一种LED光源,包括如前所述的LED晶片封装基板100和固设于所述LED晶片封装基板100的固晶焊盘31的LED晶片,该LED晶片封装基板100的具体结构参见前述实施例。由于本LED光源采用了前述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有前述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种LED晶片封装基板,其特征在于,包括导热基板和覆盖于所述导热基板一表面的阻焊油墨层,所述阻焊油墨层开设有固晶焊盘,所述固晶焊盘贯穿所述阻焊油墨层的两个相对表面。
2.如权利要求1所述的LED晶片封装基板,其特征在于,所述导热基板为铜板、铝板、铁板、铜合金板、铝合金板、或铁合金板,所述导热基板的厚度为0.5mm~3mm。
3.如权利要求1所述的LED晶片封装基板,其特征在于,所述阻焊油墨层的可见光反射率大于等于90%。
4.如权利要求1所述的LED晶片封装基板,其特征在于,所述阻焊油墨层的厚度不小于25μm,所述阻焊油墨层为感光油墨。
5.如权利要求1所述的LED晶片封装基板,其特征在于,所述固晶焊盘的开窗面积小于等于LED晶片的背面面积。
6.如权利要求1-5任一项所述的LED晶片封装基板,其特征在于,所述导热基板背离所述阻焊油墨层的表面设有粗化结构,所述粗化结构于该表面的投影区域至少部分与所述固晶焊盘于该表面的投影区域相重叠。
7.如权利要求6所述的LED晶片封装基板,其特征在于,所述LED晶片封装基板还包括有机膜,该有机膜覆盖所述粗化结构的表面、所述阻焊油墨层的表面、及所述导热基板未被所述阻焊油墨层和所述粗化结构覆盖的表面。
8.一种LED晶片封装基板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供一导热基板;
于导热基板的一表面涂布阻焊油墨层,并于该阻焊油墨层上预留凹槽,以形成固晶焊盘,所述固晶焊盘贯穿所述阻焊油墨层的两个相对表面。
9.如权利要求8所述的LED晶片封装基板的制备方法,其特征在于,所述形成固晶焊盘的步骤之后还包括:
对导热基板未涂布有阻焊油墨层的一表面进行粗化处理;
对导热基板进行抗氧化处理。
10.一种LED光源,其特征在于,包括如权利要求1-7任一项所述的LED晶片封装基板和固设于所述LED晶片封装基板的固晶焊盘的LED晶片。
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