CN107068832A - 一种芯片级封装led结构及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芯片级封装LED结构及其制备方法，所述芯片级封装LED结构包括基板，所述基板的正面由芯片区域和镀覆区域组成，所述芯片区域上设置待封装的LED芯片，所述镀覆区域上设有黑色的覆盖层，所述覆盖层为绝缘材质。在镀覆区域设置黑色并且绝缘的覆盖层，可以增强LED结构的对比度，有利于降低LED结构的发热量和功耗，从而提高其可靠性和使用寿命。并且制备方法简单、可靠，生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及LED技术领域，尤其涉及一种芯片级封装LED结构及其制备方法。
背景技术
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，对出光也有一定的影响。后来，随着倒装芯片的出现，人们开始研究芯片级封装技术。并且，随着室内显示应用技术的不断提高，出现了芯片级封装LED。
芯片级封装LED结构的基板的正面线路层的基材为铜，在铜上会依次镀上镍、银和金，所以芯片级封装LED结构的正面大部分区域为金黄色，会导致其对比度较低，传统的解决方法是在封装胶中添加黑色素来提高对比度，这样做会损失约50％以上的亮度，当需要相同的亮度时会致使LED工作时的发热量和功耗增大，从而大大影响LED结构的可靠性和使用寿命。
如图1和图2所示，现有的芯片级封装LED结构包括基板，所述基板的正面设有正面线路层和一个以上的芯片，所述正面线路层上设有固晶区，一个以上的所述芯片固定设置于所述固晶区上，并且一个以上的所述芯片的电极分别与所述正面线路层键合。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种芯片级封装LED结构及其制备方法，可以增加使用时LED结构的对比度。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种芯片级封装LED结构，包括基板，所述基板的正面由芯片区域和镀覆区域组成，所述芯片区域上设置待封装的LED芯片，所述镀覆区域上设有黑色的覆盖层，所述覆盖层为绝缘材质。
本发明采用的另一技术方案为：
一种芯片级封装LED结构的制备方法，在对芯片级LED结构进行封装之前于基板的正面上未设置芯片的区域设黑色的覆盖层，所述覆盖层为绝缘材质。
本发明的有益效果在于：在镀覆区域设置黑色并且绝缘的覆盖层，可以增强LED结构的对比度，有利于降低LED结构的发热量和功耗，从而提高其可靠性和使用寿命。并且设置覆盖层的方法简单，只需在LED结构进行封装之前喷涂或者蒸镀上一层黑色、绝缘的覆盖层即可。
附图说明
图1为现有技术的芯片级封装LED结构的示意图1；
图2为现有技术的芯片级封装LED结构的示意图2；
图3为本发明实施例一的芯片级封装LED结构的正面结构示意图1；
图4为本发明实施例一的芯片级封装LED结构的背面结构示意图1；
图5为本发明实施例一的芯片级封装LED结构的剖面结构示意图；
图6为本发明实施例二的芯片级封装LED结构的正面结构示意图2；
图7为本发明实施例二的芯片级封装LED结构的背面结构示意图2。
标号说明：
1、基板；2、芯片区域；3、镀覆区域；4、正面线路区域；5、键合线；
6、导电孔；7、公共电极标识；8、背面线路区域；9、覆盖层；
10、封装胶层。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：在镀覆区域设置黑色并且绝缘的覆盖层，可以增强LED结构的对比度。
请参照图3至图5，一种芯片级封装LED结构，包括基板，所述基板的正面由芯片区域和镀覆区域组成，所述芯片区域上设置待封装的LED芯片，所述镀覆区域上设有黑色的覆盖层，所述覆盖层为绝缘材质。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在镀覆区域设置黑色并且绝缘的覆盖层，而在芯片区域镂空，可以增强LED结构的对比度，有利于降低LED结构的发热量和功耗，从而提高其可靠性和使用寿命。覆盖层的材料可根据需要进行选择，设置覆盖层的方式也可以根据覆盖层的材料的性质而定。
进一步的，所述覆盖层为丝印油墨层、氧化铜层、氧化金层、以及含铁或含碳的二氧化硅层中的至少一种。
由上述描述可知，覆盖层可以选择一种或者几种黑色、绝缘的材料，选择弹性大。
进一步的，所述覆盖层通过喷涂或蒸镀的方式覆盖在基板的正面。
由上述描述可知，覆盖层可以通过喷涂或者蒸镀的方式覆盖在镀覆区域上，覆盖层为丝印油墨层或者二氧化硅层，那么可以通过喷涂的方式来进行，若覆盖层为氧化铜层或者氧化金层，可以通过蒸镀的方式进行。
进一步的，所述覆盖层的粒子的粒径大小为纳米级或微米级。
进一步的，还包括封装胶层，所述封装胶层分别覆盖所述芯片区域和镀覆区域。
由上述描述可知，封装胶层可对芯片和覆盖层进行保护，延长LED结构的使用寿命。
进一步的，所述封装胶层包括黑色素或玻珠粉。
进一步的，所述封装胶层包括扩散剂。
由上述描述可知，封装胶层可以掺入少量的黑色素、玻珠粉或者扩散剂来增强LED结构的显示效果，封装胶层可以为平面的镜面或者磨砂面，当然也可以是其他的形状。
本发明的另一技术方案为：
一种芯片级封装LED结构的制备方法，在对芯片级LED结构进行封装之前于基板的正面上未设置芯片的区域设黑色的覆盖层，所述覆盖层为绝缘材质。
进一步的，所述于基板的正面上未设置芯片的区域设黑色的覆盖层具体为：将丝印油墨、氧化铜、氧化金以及含铁或含碳的二氧化硅中的至少一种喷涂或蒸镀在基板的正面。
进一步的，所述对芯片级LED结构进行封装具体为：采用模压工艺将酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、不饱和聚酯和丙烯酸树脂中的一种分别覆盖在所述覆盖层和芯片远离基板的表面上。
由上述描述可知，在对芯片级LED结构进行封装时，可以采用模压工艺进行，树脂选择范围大。
请参照图3至图5，本发明的实施例一为：
一种芯片级封装LED结构，可以提高使用时LED结构的对比度。
如图3所示，一种芯片级封装LED结构，包括基板1，基板1是黑色的BT板，基板1的厚度为0.1-0.5mm。所述基板1的正面由芯片区域2和镀覆区域3组成，所述芯片区域2上设置待封装的LED芯片，LED芯片可以由红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片组成，其比例可以是1:1:1，当然也可以设置其他颜色的芯片，芯片的比例也不限于1:1:1。
所述镀覆区域3上设有黑色的覆盖层9，所述覆盖层9为绝缘材质。所述覆盖层9为丝印油墨层、氧化铜层、氧化金层、以及含铁或含碳的二氧化硅层中的至少一种，设置时，可根据需要进行选择。丝印油墨可以从丝印材料市场或者阿里巴巴买到，氧化铜、氧化金以及含铁或含碳的二氧化硅可以从阿里巴巴或者盖德化工网购买。覆盖层9的厚度可根据需要进行选择，一般为100nm-100μm。所述覆盖层9的粒子的粒径大小为纳米级或微米级。所述覆盖层9通过喷涂或蒸镀的方式覆盖在基板1的正面，若覆盖层9为丝印油墨层或者二氧化硅层，那么可以通过喷涂的方式来进行，若覆盖层9为氧化铜层或者氧化金层，可以通过蒸镀的方式进行。
本实施例中，镀覆区域3上还设有正面线路区域4，正面线路区域4与LED芯片的电极通过键合线5键合，键合线5可以是金线，当然也可以是其他材质的键合线。正面线路区域4上设有焊盘，用于焊线。如果芯片采用倒封装工艺，那么不需要使用键合线5，可以直接将LED芯片与正面线路焊接即可。当通过键合线5的方式键合时，位于镀覆区域3的键合线5上也设有所述的覆盖层9，而位于芯片区域2的键合线5上没有设置所述覆盖层9。
如图4所示，在基板1的背面设有背面线路区域8，背面线路区域8和正面线路区域4通过导电孔6电连接，导电孔6的孔壁为金属铜，导电孔6内使用导电金属物质或者油墨、环氧树脂等填充材料填满。在基板1的背面还设有公共电极标识7，用于标记阳极或者阴极，公共电极标识7可以由绿油或者金属制成。
如图5所示，还包括封装胶层10，所述封装胶层10分别覆盖所述芯片区域2和镀覆区域3。所述封装胶层10为酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、不饱和聚酯和丙烯酸树脂中的一种，所述封装胶层10中可以掺入少量的黑色素、玻珠粉或者扩散剂来增强显示效果，封装胶层10的表面形状可以为平整的镜面或者磨砂面，也可以是其他的形状，可根据具体需要设置。
本实施例中，芯片级封装LED结构的制备方法是：
在对芯片级LED结构进行封装之前将丝印油墨、氧化铜、氧化金以及含铁或含碳的二氧化硅中的至少一种喷涂或蒸镀在基板1的正面上未设置芯片的区域，即所述覆盖层9在芯片对应的区域镂空。喷涂或者蒸镀时，可以采用掩膜板将芯片对应的区域保护起来。然后采用模压工艺将酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、不饱和聚酯和丙烯酸树脂中的一种分别覆盖在所述覆盖层9和芯片远离基板1的表面上。
本实施例中，封装后得到的是整版的芯片级封装LED结构，还需要进行切割处理，得到单个的芯片级封装LED结构。
请参照图6及图7，本发明的实施例二为：
一种芯片级封装LED结构，与实施例一的不同之处在于，正面线路区域4和背面线路区域8的具体结构不同，以及导电孔6的具体结构不同，相同之处在这里就不一一赘述。
综上所述，本发明提供的一种芯片级封装LED结构及其制备方法，在镀覆区域设置黑色并且绝缘的覆盖层，可以增强LED结构的对比度，有利于降低LED结构的发热量和功耗，从而提高其可靠性和使用寿命，制备方法简单、可靠，生产效率高。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种芯片级封装LED结构，包括基板，其特征在于，所述基板的正面由芯片区域和镀覆区域组成，所述芯片区域上设置待封装的LED芯片，所述镀覆区域上设有黑色的覆盖层，所述覆盖层为绝缘材质。
2.根据权利要求1所述的芯片级封装LED结构，其特征在于，所述覆盖层为丝印油墨层、氧化铜层、氧化金层、以及含铁或含碳的二氧化硅层中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的芯片级封装LED结构，其特征在于，所述覆盖层通过喷涂或蒸镀的方式覆盖在基板的正面。
4.根据权利要求1所述的芯片级封装LED结构，其特征在于，所述覆盖层的粒子的粒径大小为纳米级或微米级。
5.根据权利要求1所述的芯片级封装LED结构，其特征在于，还包括封装胶层，所述封装胶层分别覆盖所述芯片区域和镀覆区域。
6.根据权利要求5所述的芯片级封装LED结构，其特征在于，所述封装胶层包括黑色素或玻珠粉。
7.根据权利要求5所述的芯片级封装LED结构，其特征在于，所述封装胶层包括扩散剂。
8.一种芯片级封装LED结构的制备方法，其特征在于，在对芯片级LED结构进行封装之前，于基板的正面上未设置芯片的区域设黑色的覆盖层，所述覆盖层为绝缘材质。
9.根据权利要求8所述的芯片级封装LED结构的制备方法，其特征在于，所述于基板的正面上未设置芯片的区域设黑色的覆盖层具体为：将丝印油墨、氧化铜、氧化金以及含铁或含碳的二氧化硅中的至少一种喷涂或蒸镀在基板的正面。
10.根据权利要求8所述的芯片级封装LED结构的制备方法，其特征在于，所述对芯片级LED结构进行封装具体为：采用模压工艺将酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、不饱和聚酯和丙烯酸树脂中的一种分别覆盖在所述覆盖层和芯片远离基板的表面上。
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