CN106783820A - 白光led模组芯片及其制作方法和白光led模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种白光LED模组芯片和白光LED模组，包括：多个呈阵列排布的倒装型LED芯片；填充于多个倒装型LED芯片之间的连接物质，该连接物质用于连接多个倒装型LED芯片，以形成LED阵列；涂覆在LED阵列的发光面及连接物质的顶面上的荧光胶层，该荧光胶层用于激发多个LED阵列发出白光。本发明的白光LED芯片和模组能够提升光源模组制作过程中的贴片效率、减少贴片所耗时间成本。本发明还提供一种白光模组芯片的制作方法。

Description

白光LED模组芯片及其制作方法和白光LED模组
技术领域
本发明涉及LED技术领域，尤其涉及一种白光LED模组芯片及其制作方法和白光LED模组。
背景技术
目前，LED芯片的因具有发光亮度高、内量子效率高、体积小、寿命长和制备成本低等特点，被广泛用于制作光源模组，其中，光源模组通常由多颗LED芯片贴装至PCB板上形成。在贴片工艺流程中，需要先将LED芯片的电极与PCB板上的焊盘对准后才能进行贴片打件。但是，当光源模组中所需LED芯片的数量较大时，就必须对每个LED芯片进行对准，再将其贴片至PCB板上，这就导致光源模组的贴片效率低、贴片所耗时间成本高。
发明内容
针对上述问题，本发明的一种白光LED模组芯片和白光LED模组，能够提升光源模组制作过程中的贴片效率、减少贴片所耗时间成本。
为解决上述技术问题，本发明的一种白光LED模组芯片，包括：多个倒装型LED芯片，所述多个倒装型LED芯片呈阵列排布；连接物质，填充于所述多个倒装型LED芯片之间，用于连接所述多个倒装型LED芯片，以形成LED阵列；荧光胶层，涂覆在所述LED阵列的发光面及所述连接物质的顶面上，用于激发所述多个LED阵列发出白光。
本发明的白光LED模组芯片集成多个呈阵列排布的倒装型LED芯片在同一白光LED模组芯片中，使得在制作光源模组的过程中，只需将该白光LED模组芯片与PCB板进行一次对准，就可实现位于其上的全部倒装型LED芯片与PCB板上的焊盘对准，提升光源模组的贴片效率、降低贴片所耗时间成本。
作为上述方案的改进，所述的白光LED模组芯片，还包括：与所述多个倒装型LED芯片呈阵列排布的功能芯片，所述功能芯片为LED驱动芯片、ESD芯片和通信芯片中的一种或多种组合。作为上述方案的改进，所述倒装型LED芯片为蓝光LED芯片。
作为上述方案的改进，在相邻的3个所述蓝光LED芯片上涂覆的荧光胶层依次为红色荧光胶层、蓝色荧光胶层和绿色荧光胶层。
作为上述方案的改进，在相邻的4个所述蓝光LED芯片上涂覆的荧光胶层依次为红色荧光胶层、蓝色荧光胶层、绿色荧光胶层和黄色荧光胶层。
作为上述方案的改进，所述蓝光LED芯片的数量大于等于2，在所述蓝光LED芯片上涂覆的荧光胶层为不同色温层。
作为上述方案的改进，在相邻的4个所述蓝光LED芯片上涂覆的荧光胶层的色温分别为2700K、3000K、4000K和6500K。
作为上述方案的改进，所述连接物质为白胶，所述白胶与所述荧光胶层粘结。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种白光LED模组，包括：上述任一所述的LED模组芯片和PCB板，所述PCB板上设有用于安装所述LED模组芯片的焊盘；所述LED模组芯片贴装在所述PCB板上，其中所述LED模组芯片的电极引脚与所述焊盘贴合。
本发明的白光LED模组上设有PCB板，在该PCB板上还设有用于安装LED模组芯片的焊盘，由于只需将该白光LED模组芯片与PCB板进行一次对准，就可实现位于其上的全部倒装型LED芯片与PCB板上的焊盘对准，从而实现LED模组芯片贴装在PCB板上，可有效提升光源模组的贴片效率、降低贴片所耗时间成本。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种白光LED模组芯片的制作方法，包括步骤：
在载板上设置定位图案，所述定位图案排布成阵列；
在载板上设置定位图案，所述定位图案排布成阵列；
在所述定位图案上粘合多个倒装型LED芯片形成LED阵列；其中，所述多个倒装型LED芯片的电极与所述载板贴合；
在所述LED阵列的发光面上涂覆一层连接物质并使其固化，所述连接物质完全覆盖所述LED阵列；
研磨所述LED阵列上表面的连接物质使所述LED阵列的发光面露出；
在所述LED阵列的发光面涂覆荧光胶层并使其固化；其中，所述荧光胶层用于激发所述LED阵列发出白光；
去除所述载板。
本发明的白光LED模组芯片的制作方法通过在载板上预设定位图案来设置多个倒装型LED芯片的排布阵列，再对排布好的多个倒装型LED芯片通过连接物质进行连接固定，实现多个倒装型LED芯片之间的排布位置的固定，形成具有预设排布间距、预设排布形状的LED阵列，然后涂覆荧光胶层、去除载板。本发明的制作方法简单、芯片集成度高，并且由于多个倒装型LED芯片之间均按照预设的间距、形状排布，便于涂覆荧光胶层中对其进行配光操作，避免因多个倒装型LED芯片之间因排布不均或不符合排布条件而难以配光。同时，采用本发明制得的白光LED模组芯片进行白光LED模组的制备，可有效提高白光LED模组的制作效率。
附图说明
图1是本发明实施例1中多个倒装型LED芯片的排布示意图。
图2是本发明实施例1中白光LED模组芯片的结构示意图。
图3是本发明实施例2的功能芯片和多个倒装型LED芯片的排布示意图。
图4是本发明实施例3的白光LED模组芯片中荧光胶层的涂覆示意图。
图5是本发明实施例4的白光LED模组芯片中荧光胶层的涂覆示意图。
图中：
1、倒装型LED芯片 2、连接物质
3、荧光胶层 4、功能芯片
31、红色荧光胶层 32、蓝色荧光胶层
33、绿色荧光胶层 301、第一荧光胶层
302、第二荧光胶层 303、第三荧光胶层
304、第四荧光胶层
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
下面结合具体实施例和附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
请参见图2，是本发明实施例1的一种白光LED模组芯片的结构示意图。
如图1和2所示，本发明的一种白光LED模组芯片，包括：多个倒装型LED芯片1，所述多个倒装型LED芯片1呈阵列排布；连接物质2，填充于所述多个倒装型LED芯片1之间，用于固定所述多个倒装型LED芯片1的排布位置，以形成LED阵列；荧光胶层3，涂覆在所述LED阵列的发光面及所述连接物质2的顶面上，用于激发所述LED阵列发出白光。
本发明的白光LED模组芯片将多个呈阵列排布的倒装型LED芯片1集成在同一白光LED模组芯片中，填充在倒装型LED芯片1之间的连接物质2将倒装型LED芯片1连接成LED阵列，并固定多个倒装型LED芯片1之间的排布间距和位置，提高多个倒装型LED芯片1位置排布的精度；同时，采用本发明的白光LED模组芯片制作光源模组，当预先在PCB板上设置于该白光LED模组芯片匹配的焊盘后，只需将该白光LED模组芯片与PCB板进行一次对准，就可实现位于其上的全部倒装型LED芯片1与PCB板上的焊盘对准，提升光源模组的贴片效率、降低贴片所耗时间成本。
具体地，上述多个倒装型LED芯片可呈m×n矩阵排布，其中m、n均为整数，且m≥1，n≥1。
请参见图3，是本发明实施例2的功能芯片和多个倒装型LED芯片的排布示意图。
该一种白光LED模组芯片，包括：多个倒装型LED芯片1和功能芯片4，多个倒装型LED芯片1与功能芯片4呈阵列排布，填充于所述多个倒装型LED芯片1以及功能芯片4之间且连接这些芯片成LED阵列的连接物质2，以及涂覆在所述LED阵列的发光面及所述连接物质2顶面的荧光胶层3，其中，所述功能芯片4为LED驱动芯片、ESD芯片和通信芯片中的一种或多种组合，所述荧光胶层3用于激发所述LED阵列发出白光。
由于该白光LED模组芯片上设有LED驱动芯片、ESD芯片和通信芯片中的一种或多种组合，这些功能芯片预先与倒装型LED芯片1一起封装，集成在该白光LED模组芯片上，占用较小的空间，因此，在利用该白光LED模组芯片进行电路设计时，可以将这些功能芯片直接用于电路设计中，以制备更小的PCB板，节约PCB板的制板面积，从而减小制板成本；同时，在对该白光LED模组芯片进行贴片打件时，也只需将该白光LED模组芯片与PCB板进行一次对准，就可实现其上的全部芯片与PCB板上的焊盘对准，提升贴片效率、降低贴片所耗时间成本。
优选地，上述倒装型LED芯片1为蓝光LED芯片。为激发倒装型蓝光LED芯片发出白光，在LED阵列上涂覆的荧光胶层3为黄色荧光胶层。
优选地，为了提高上述白光LED模组芯片的显色性能，如图4所示，在其相邻的3个所述蓝光LED芯片上涂覆的荧光胶层依次为红色荧光胶层31、蓝色荧光胶层32和绿色荧光胶层33，使得相邻的3个蓝光LED芯片先分别经红色荧光胶层31、蓝色荧光胶层32和绿色荧光胶层33激发出红光、蓝光和绿光，再由红光、蓝光和绿光混合成白光。
优选地，为进一步提高白光LED模组芯片的显色性能，还可以在相邻的4个所述蓝光LED芯片上涂覆的荧光胶层依次为红色荧光胶层、蓝色荧光胶层、绿色荧光胶层和黄色荧光胶层，使得相邻的4个蓝光LED芯片先分别经红色荧光胶层、蓝色荧光胶层、绿色荧光胶层和黄色荧光胶层激发出红光、蓝光、绿光和白光，再由红光、蓝光、绿光和白光共同混合成白光。
为提高白光LED模组芯片的色温表现能力，如图5所示，还可以在相邻的两个蓝光LED芯片上涂覆不同色温的荧光胶层。优选地，在相邻的4个所述蓝光LED芯片上分别涂覆第一荧光胶层301、第二荧光胶层302、第三荧光胶层303和第四荧光胶层304，其中，第一荧光胶层301的色温为2700K、第二荧光胶层302的色温为3000K、第三荧光胶层303的色温为4000K、第四荧光胶层304的色温为6500K，则在涉及白光LED模组时，可设计控制电路控制该白光LED模组芯片发出不同色温的白光。
为避免该白光LED模组芯片漏光，连接物质2为白胶，所述白胶与所述荧光胶层粘结。由于白胶填充在倒装型LED芯片之间，能对倒装型LED芯片进行包裹，当激发倒装型LED芯片发出光线时，白胶可将从倒装型LED芯片四周发出的光折射至其发光面，提高白光LED模组芯片的发光效率。
优选地，所述连接物质2的顶面与所述倒装型LED芯片1的发光面齐平，以使白光LED模组芯片呈方形，避免其呈凸形。
本发明还提供一种白光LED模组，包括：PCB板和上述任一LED模组芯片，所述PCB板与所述LED模组芯片相匹配，所述PCB板上设有用于安装所述LED模组芯片的焊盘；所述LED模组芯片贴装在所述PCB板上，其中所述LED模组芯片的电极引脚与所述焊盘贴合。
本发明的白光LED模组上设有PCB板，在该PCB板上还设有用于安装LED模组芯片的焊盘，由于只需将该白光LED模组芯片与PCB板进行一次对准，就可实现位于其上的全部倒装型LED芯片与PCB板上的焊盘对准，从而实现LED模组芯片贴装在PCB板上，可有效提升光源模组的贴片效率、降低贴片所耗时间成本。
本发明还提供一种白光LED模组芯片的制作方法，包括步骤：
在载板上设置定位图案，所述定位图案排布成阵列；
在所述定位图案上粘合多个倒装型LED芯片；其中，每个所述倒装型LED芯片的电极与所述载板贴合；
在所述多个倒装型LED芯片的发光面上涂覆一层连接物质并使其固化，所述连接物质完全覆盖所述多个倒装型LED芯片；
研磨所述多个倒装型LED芯片上表面的连接物质使所述多个倒装型LED芯片的发光面露出；
在所述多个倒装型LED芯片的发光面涂覆荧光胶层并使其固化；其中，所述荧光胶层用于激发所述多个倒装型LED芯片发出白光；
去除所述载板。
本发明的白光LED模组芯片的制作方法通过在载板上预先制作定位图案来，以设置多个倒装型LED芯片的排布阵列，提高了多个LED芯片位置布设的精度，再对排布好的多个倒装型LED芯片通过连接物质进行连接固定，实现多个倒装型LED芯片之间的排布位置的固定，形成具有预设排布间距、预设排布形状的LED阵列，然后涂覆荧光胶层、去除载板。本发明的制作方法简单、芯片集成度高，并且由于多个倒装型LED芯片之间均按照预设的间距、形状排布，便于涂覆荧光胶层中对其进行配光操作，避免因多个倒装型LED芯片之间因排布不均或不符合排布条件而难以配光。同时，采用本发明制得的白光LED模组芯片进行白光LED模组的制备，可有效提高白光LED模组的贴片效率，降低贴片所耗时间成本。
优选地，在去除所述载板之后，还包括步骤：切割所述LED阵列为多个LED子阵列。例如，当LED阵列中倒装型LED芯片的排布呈8×8矩阵时，为获得呈4×4矩阵排布的LED子阵列，则可将原8×8矩阵排布的LED阵列切割成呈4×4矩阵排布的LED子阵列。
优选地，在所述定位图案上还粘合有LED驱动芯片、ESD芯片和通信芯片中的一种或多种组合，所述LED驱动芯片、所述ESD芯片和所述通信芯片中的一种或多种组合与所述多个倒装型LED芯片整体呈阵列排布。由于LED驱动芯片、ESD芯片和通信芯片中的一种或多种组合预先粘合在载板上，与多个倒装型LED芯片一起封装，其占用空间小，实现芯片的功能多样性分布，便于后续电路设计中。因此，在利用该白光LED模组芯片进行电路设计时，可以将这些功能芯片直接用于电路设计中，以制备更小的PCB板，节约PCB板的制板面积，从而减小制板成本；同时，在对该白光LED模组芯片进行贴片打件时，也只需将该白光LED模组芯片与PCB板进行一次对准，就可实现其上的全部芯片与PCB板上的焊盘对准，提升贴片效率、降低贴片所耗时间成本。
优选地，所述倒装型LED芯片为蓝光LED芯片。
为了提高上述白光LED模组芯片的显色性能，可通过以下选择性涂覆的方式在所述LED阵列的发光面涂覆荧光胶层：
在相邻的3个所述蓝光LED芯片上依次涂覆红色荧光胶层、蓝色荧光胶层和绿色荧光胶层；或
在相邻的4个所述蓝光LED芯片上依次涂覆红色荧光胶层、蓝色荧光胶层、绿色荧光胶层和黄色荧光胶层。
优选地，为提高白光LED模组芯片的色温表现能力，可通过以下选择性涂覆的方式在所述LED阵列的发光面涂覆荧光胶层：
在相邻的两个所述蓝光LED芯片上涂覆不同色温的荧光胶层；或
在相邻的4个所述蓝光LED芯片上分别涂覆色温为2700K、3000K、4000K和6500K的荧光胶层。
通过上述选择性涂覆荧光胶层的方式可在白光LED模组芯片制作过程实现同一白光LED模组芯片上颜色、色温或显色性能的多样性分布。并且，由于蓝光LED芯片发出的蓝光波长分Bin要求不高，在本发明的白光LED模组芯片的制作过程中还便于对多个蓝光LED芯片进行混Bin操作，提高其白光LED模组芯片的成品落Bin率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种白光LED模组芯片，其特征在于，包括：
多个倒装型LED芯片，所述多个倒装型LED芯片呈阵列排布；
连接物质，填充于所述多个倒装型LED芯片之间，用于连接所述多个倒装型LED芯片以形成LED阵列；
荧光胶层，涂覆在所述LED阵列的发光面及所述连接物质的顶面上，用于激发所述LED阵列发出白光。
2.如权利要求1所述的白光LED模组芯片，其特征在于，还包括：
与所述多个倒装型LED芯片呈阵列排布的功能芯片，所述功能芯片为LED驱动芯片、ESD芯片和通信芯片中的一种或多种组合。
3.如权利要求1所述的白光LED模组芯片，其特征在于，所述倒装型LED芯片为蓝光LED芯片。
4.如权利要求3所述的白光LED模组芯片，其特征在于，在相邻的3个所述蓝光LED芯片上涂覆的荧光胶层依次为红色荧光胶层、蓝色荧光胶层和绿色荧光胶层。
5.如权利要求3所述的白光LED模组芯片，其特征在于，在相邻的4个所述蓝光LED芯片上涂覆的荧光胶层依次为红色荧光胶层、蓝色荧光胶层、绿色荧光胶层和黄色荧光胶层。
6.如权利要求3所述的白光LED模组芯片，其特征在于，所述蓝光LED芯片的数量大于等于2，在所述蓝光LED芯片上涂覆的荧光胶层为不同色温层。
7.如权利要求6所述的白光LED模组芯片，其特征在于，在相邻的4个所述蓝光LED芯片上涂覆的荧光胶层的色温分别为2700K、3000K、4000K和6500K。
8.如权利要求1所述的白光LED模组芯片，其特征在于，所述连接物质为白胶，所述白胶与所述荧光胶层粘结。
9.一种白光LED模组，其特征在于，包括：如权利要求1～8任一项所述的LED模组芯片和PCB板，所述PCB板上设有用于安装所述LED模组芯片的焊盘；
所述LED模组芯片贴装在所述PCB板上，其中，所述LED模组芯片的电极引脚与所述焊盘贴合。
10.一种白光LED模组芯片的制作方法，其特征在于，包括步骤：
在载板上设置定位图案，所述定位图案排布成阵列；
在所述定位图案上粘合多个倒装型LED芯片形成LED阵列；其中，所述多个倒装型LED芯片的电极与所述载板贴合；
在所述LED阵列的发光面上涂覆一层连接物质并使其固化，所述连接物质完全覆盖所述LED阵列；
研磨所述LED阵列上表面的连接物质使所述LED阵列的发光面露出；
在所述LED阵列的发光面涂覆荧光胶层并使其固化；其中，所述荧光胶层用于激发所述LED阵列发出白光；
去除所述载板。
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