CN106887505A - 一种单面发光芯片级led的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单面发光芯片级LED的制作方法，首先向模具的模腔中注入反射层原料，反射层原料分布于模腔中模仁的周围，固化后得到的反射层对应于模仁的位置为空白处，将反射层转移到胶膜层后在空白处设置LED芯片，然后在芯片外包裹荧光胶，荧光胶固化后切割去除多余的反射层。本方法采用先制作反射层，后点注荧光胶的方法，彻底避免了反射层溢到荧光胶层表面、污染荧光胶进而影响LED产品光学性能的问题，在保证器件光学性能的同时，降低了产品的生产成本、简化了工艺步骤、降低了作业难度、提高了生产效率。同时在反射层中间的空白处点注荧光胶还减少了切割荧光胶的工艺，只需最后切除多余反射层，进一步提高了生产效率、降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于LED生产技术领域，涉及一种芯片级LED的制作方法，具体地说涉及一种单面发光芯片级LED的制作方法。
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，它可以直接把电能转化为光能。LED作为一种新的照明光源材料被广泛应用着。白光LED作为一种新型光源，因具有反应速度快、抗震性好、寿命长、节能环保等优点而快速发展、目前已被广泛应用于景观美化及室内外照明等领域。
传统的LED封装结构均需采用支架或者基板作为LED芯片的支撑体，支架或者基板都有正负极，通过金属线实现正负极电气连通，然后再用胶体或者荧光粉与胶体混合物对芯片进行封装，此封装结构优点是具有高反射率的封装腔体，缺点是采用金属线键合工艺，可靠性低；具有基板，整体结构热阻大，降低了芯片的使用寿命。近些年逐渐发展出基于倒装芯片的芯片级封装LED(CSP LED；Chip Scale Package LED)，其是一种在底面设有电极，且直接在芯片的上表面和侧面封装封装胶体，使底面的电极外露(如图1所示)，由于这种封装结构无支架或基板，在相同面积下，芯片级光源的封装密度增加了16倍，最终得到的封装结构体积可比传统结构缩小80％，降低了封装成本，提高了装配可靠性。但是上述基于倒装芯片的芯片级封装LED结构存在发光角度大、不利于二次光学设计、光的萃取率偏低的问题。
为了解决上述问题，研发人员在常规芯片级封装LED结构的基础上在芯片的表面和侧面封装具有高反射性的反射层(如图2所示)，侧壁的反射层与芯片表面的反射层呈90°角，该结构改变了发光角度，利于二次光学设计，但是反射层的存在往往会污染荧光胶表面，影响产品的光学性能参数，目前通常采用胶带粘除反射层或用砂轮打磨去除反射层，但是胶带粘除效果不佳，会有残留，残留的反射层依然影响产品的光学性能，而砂轮打磨精度难以控制，容易损伤荧光胶，进而影响产品的光学性能，并且需要配备特定的砂轮设备，提高了产品的生产成本，降低了产品的生产效率。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于现有基于倒装芯片的芯片级封装LED中的白墙胶层难以去除，在保证产品光学性能的情况下生产成本高、生产效率低。从而提出一种工艺简单、无白墙胶残留的单面发光芯片级LED的制作方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
本发明提供一种单面发光芯片级LED的制作方法，其包括如下步骤：
S1、提供一模具，所述模具具有型腔和按照规律分布于所述型腔内的模仁；
S2、向所述模腔中注入反射层原料，并烘烤使反射层原料固化，得到反射层，所述反射层对应于所述模仁的位置为空白处；
S3、将反射层转移至胶膜层；
S4、在所述反射层中的空白处设置LED芯片；
S5、向设置有LED芯片的空白处注入荧光胶，并烘烤使荧光胶固化；
S6、切割去除LED芯片间多余的反射层。
作为优选，所述步骤S6后还包括烘烤分离胶膜层与反射层的步骤。
作为优选，所述模仁的截面图形为矩形，相邻两个模仁之间的间距为0.01-1000mm。
作为优选，所述步骤S2、S5中所述的烘烤温度为100-150℃，烘烤时间为0.5-5h。
作为优选，所述反射层为白墙胶层，所述白墙胶层的反射率不低于95％，材质为二氧化钛或硫酸钡。
作为优选，所述胶膜层为热解胶膜层，烘烤分离胶膜层与反射层的步骤中，烘烤温度为180-220℃，烘烤时间为2-30min。
作为优选，所述模仁与模腔一体成型。
作为优选，所述荧光胶由稀土掺杂的无机荧光粉与封装胶混合制得，所述稀土掺杂的无机荧光粉与封装胶的质量比为0.1-1:1。
作为优选，所述封装胶为硅胶、硅树脂、环氧树脂或聚氨酯封装胶。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明提供一种单面发光芯片级LED的制作方法，首先向模具的模腔中注入反射层原料，反射层原料分布于模腔中模仁的周围，固化后得到的反射层对应于模仁的位置为空白处，将反射层转移到胶膜层后在所述空白处设置LED芯片，然后在芯片的周围和顶部注入荧光胶，荧光胶固化后切割去除多余的反射层。本方法采用先制作反射层，后点注荧光胶的方法，这种方法可以完全避免反射层溢到荧光胶层表面、污染荧光胶进而影响LED产品光学性能的问题，无需后续进行打磨或者粘除操作，在保证器件光学性能的同时，降低了产品的生产成本、简化了工艺步骤、降低了作业难度、提高了生产效率。同时在反射层中间的空白处点注荧光胶还减少了切割荧光胶的工艺，只需最后切除多余反射层，进一步提高了生产效率、降低了生产成本。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明实施例所述的单面发光芯片级LED的制作方法中模具的结构示意图；
图2是本发明实施例所述的单面发光芯片级LED的制作方法中模具的截面图；
图3是本发明实施例所述的单面发光芯片级LED的制作方法中反射层的示意图。
图中附图标记表示为：1-型腔；2-模仁；3-反射层；4-空白处。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种单面发光芯片级LED的制作方法，其包括如下步骤：
S1、提供一模具，所述模具如图1-2所示，其具有型腔1和按照规律分布与所述型腔1内的模仁2，所述模仁2的截面图形为矩形，相邻两个模仁2之间的间距为0.01mm，所述模仁2与模腔1一体成型；
S2、向所述模腔1中注入反射层原料，所述反射层原料为白墙胶，其反射率不低于95％，材质为二氧化钛或硫酸钡，所述反射层原料在模腔1中的高度不超过模仁2的高度，使得反射层原料分布于模仁2的周围，烘烤使白墙胶固化，得到反射层3(如图3所示)，反射层3中对应于模仁2的位置为空白处4，烘烤固化反射层的过程中，烘烤温度为100℃，烘烤时间为5h；
S3、将所述反射层3转移至胶膜层，所述胶膜层为热解胶膜层；
S4、在反射层3中间的空白处4设置LED芯片，所述LED芯片可以为可见光芯片或紫外芯片；
S5、向设置有LED芯片的空白处4点注荧光胶，或者采用贴片的方式贴覆荧光胶，使荧光胶包裹所述LED芯片，所述荧光胶由稀土掺杂的无机荧光粉与封装胶混合制得，其中，稀土掺杂的无机荧光粉为掺杂有Er3+的硅酸盐荧光粉，封装胶为硅胶，无机荧光粉与封装胶的质量比为0.1:1，点注荧光胶后，在150℃下烘烤0.5h；
S6、沿着芯片间的间隙切割，去除芯片间多余的反射层，保留0.005mm厚的反射层，得到LED半成品；
S7、在180℃下烘烤所述LED半成品30min,降低热解胶膜的粘度，从而将反射层与热解胶膜层分离，得到单面发光芯片级LED器件。
实施例2
本实施例提供一种单面发光芯片级LED的制作方法，其包括如下步骤：
S1、提供一模具，所述模具如图1-2所示，其具有型腔1和按照规律分布与所述型腔1内的模仁2，所述模仁2的截面图形为矩形，相邻两个模仁2之间的间距为1000mm，所述模仁2与模腔1一体成型；
S2、向所述模腔1中注入反射层原料，所述反射层原料为白墙胶，其反射率不低于95％，材质为二氧化钛或硫酸钡，所述反射层原料在模腔1中的高度不超过模仁2的高度，使得反射层原料分布于模仁2的周围，烘烤使白墙胶固化，得到反射层3(如图3所示)，反射层3中对应于模仁2的位置为空白处4，烘烤固化反射层的过程中，烘烤温度为150℃，烘烤时间为0.5h；
S3、将所述反射层3转移至胶膜层，所述胶膜层为热解胶膜层；
S4、在反射层3中间的空白处4设置LED芯片，所述LED芯片可以为可见光芯片或紫外芯片；
S5、向设置有LED芯片的空白处4点注荧光胶，或者采用贴片的方式贴覆荧光胶，使荧光胶包裹所述LED芯片，所述荧光胶由稀土掺杂的无机荧光粉与封装胶混合制得，其中，稀土掺杂的无机荧光粉为掺杂有Ho3+的氮化物荧光粉，封装胶为环氧树脂，无机荧光粉与封装胶的质量比为1:1，点注荧光胶后，在100℃下烘烤5h；
S6、沿着芯片间的间隙切割，去除芯片间多余的反射层，保留500mm厚的反射层，得到LED半成品；
S7、在220℃下烘烤所述LED半成品2min,降低热解胶膜的粘度，从而将反射层与热解胶膜层分离，得到单面发光芯片级LED器件。
实施例3
本实施例提供一种单面发光芯片级LED的制作方法，其包括如下步骤：
S1、提供一模具，所述模具如图1-2所示，其具有型腔1和按照规律分布与所述型腔1内的模仁2，所述模仁2的截面图形为矩形，相邻两个模仁2之间的间距为260mm，所述模仁2与模腔1一体成型；
S2、向所述模腔1中注入反射层原料，所述反射层原料为白墙胶，其反射率不低于95％，材质为二氧化钛或硫酸钡，所述反射层原料在模腔1中的高度不超过模仁2的高度，使得反射层原料分布于模仁2的周围，烘烤使白墙胶固化，得到反射层3(如图3所示)，反射层3中对应于模仁2的位置为空白处4，烘烤固化反射层的过程中，烘烤温度为120℃，烘烤时间为2.5h；
S3、将所述反射层3转移至胶膜层，所述胶膜层为热解胶膜层；
S4、在反射层3中间的空白处4设置LED芯片，所述LED芯片可以为可见光芯片或紫外芯片；
S5、向设置有LED芯片的空白处4点注荧光胶，或者采用贴片的方式贴覆荧光胶，使荧光胶包裹所述LED芯片，所述荧光胶由稀土掺杂的无机荧光粉与封装胶混合制得，其中，稀土掺杂的无机荧光粉为掺杂有Tm3+的l铝酸盐荧光粉，封装胶为聚氨酯，无机荧光粉与封装胶的质量比为0.6:1，点注荧光胶后，在130℃下烘烤2h；
S6、沿着芯片间的间隙切割，去除芯片间多余的反射层，保留10mm厚的反射层，得到LED半成品；
S7、在200℃下烘烤所述LED半成品15min,降低热解胶膜的粘度，从而将反射层与热解胶膜层分离，得到单面发光芯片级LED器件。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种单面发光芯片级LED的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、提供一模具，所述模具具有型腔和按照规律分布于所述型腔内的模仁；
S2、向所述模腔中注入反射层原料，并烘烤使反射层原料固化，得到反射层，所述反射层对应于所述模仁的位置为空白处；
S3、将反射层转移至胶膜层；
S4、在所述反射层中的空白处设置LED芯片；
S5、向设置有LED芯片的空白处注入荧光胶，并烘烤使荧光胶固化；
S6、切割去除LED芯片间多余的反射层。
2.根据权利要求1所述的单面发光芯片级LED的制作方法，其特征在于，所述步骤S6后还包括烘烤分离胶膜层与反射层的步骤。
3.根据权利要求2所述的单面发光芯片级LED的制作方法，其特征在于，所述模仁的截面图形为矩形，相邻两个模仁之间的间距为0.01-1000mm。
4.根据权利要求3所述的单面发光芯片级LED的制作方法，其特征在于，所述步骤S2、S5中所述的烘烤温度为100-150℃，烘烤时间为0.5-5h。
5.根据权利要求4所述的单面发光芯片级LED的制作方法，其特征在于，所述反射层为白墙胶层，所述白墙胶层的反射率不低于95％，材质为二氧化钛或硫酸钡。
6.根据权利要求5所述的单面发光芯片级LED的制作方法，其特征在于，所述胶膜层为热解胶膜层，烘烤分离胶膜层与反射层的步骤中，烘烤温度为180-220℃，烘烤时间为2-30min。
7.根据权利要求6所述的单面发光芯片级LED的制作方法，其特征在于，所述模仁与模腔一体成型。
8.根据权利要求7所述的单面发光芯片级LED的制作方法，其特征在于，所述荧光胶由稀土掺杂的无机荧光粉与封装胶混合制得，所述稀土掺杂的无机荧光粉与封装胶的质量比为0.1-1:1。
9.根据权利要求8所述的单面发光芯片级LED的制作方法，其特征在于，所述封装胶为硅胶、硅树脂、环氧树脂或聚氨酯封装胶。
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2017
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