CN108735874B - 热固型封装支架与嵌入式通讯ic集成封装的led及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种热固型封装支架与嵌入式通讯IC集成封装的LED及其工艺，包括如下步骤：步骤1、先将平板状的金属板材通过蚀刻工艺获得若干平板状引脚；步骤2、将热固型环氧树脂材料在步骤1获得的金属板材上进行molding成型，以获得热固型环氧树脂框架；步骤3、将LED发光晶片、集成通讯IC分别于容纳腔内焊接固定于相应平板状引脚的顶面；步骤4、将环氧树脂封装胶水滴入容纳腔内，通过高温进行固化成型，环氧树脂封装胶水在容纳腔内固化成环氧树脂封装胶水部，以对LED发光晶片、集成通讯IC、平板状引脚进行密闭式封装；步骤5、进行切割，获得单颗式LED。藉此，提高了产品防潮性能，同时，实现产品轻薄化，无过多被动元件，产品更加节能。
Description
技术领域
本发明涉及LED领域技术，尤其是指一种热固型封装支架与嵌入式通讯IC集成封装的LED及其工艺。
背景技术
传统技术中，制作LED时，通常是采用将素材铜带冲压成设计之焊盘底板，进行电镀工艺，然后将PPA材料通过注塑机进行注塑成型（热塑型）；再对已完成注塑的料带进行折弯并依要求进行裁切包装。
现有所采用的金属框架为热塑型 PPA、PCT 等材料进行注塑成型，此类封装材料因框架属于湿敏材料，极易吸湿受潮，对使用环境及保存要求较严格，在终端客户处不易管控，而受潮后的材料进行SMT工艺，极易损坏产品电气连接，引起失效；同时，热塑性金属框架，不易将产品高度降低，若降低产品高度，则易出现结构强度不佳或易断裂等不良。还有，现方案采用金属折弯，用于导电导热的引脚受限于金属引脚大小及结构限定，热量并不能有效导出；仅限定使用小功率产品，现有产品封装功率过低（通常是<0.2W），功率过高的话，会影响产品使用寿命。
因此，需要研究出一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种热固型封装支架与嵌入式通讯IC集成封装的LED及其工艺，其提高了产品防潮性能，同时，实现产品轻薄化，无过多被动元件，产品更加节能。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种热固型封装支架与嵌入式通讯IC集成封装的LED，包括有金属板、热固型环氧树脂框架、LED发光晶片、集成通讯IC及环氧树脂封装胶水部；其中：
所述金属板具有若干平板状引脚，所述热固型环氧树脂框架是molding成型于金属板上，平板状引脚的底面露于热固型环氧树脂框架的底面；所述热固型环氧树脂框架的顶端向下凹设有容纳腔，平板状引脚的顶面露于容纳腔内，LED发光晶片、集成通讯IC位于容纳腔内且分别焊接固定于相应平板状引脚的顶面，LED发光晶片、集成通讯IC、平板状引脚之间形成电性连接；所述环氧树脂封装胶水部是经高温固化成型封装于容纳腔内，LED发光晶片、集成通讯IC、平板状引脚被密封于环氧树脂封装胶水部内。
作为一种优选方案，所述金属板的平板状引脚具有铜基材层、自铜基材层的顶面依次向上镀设的上侧镀镍层、上侧镀银层，以及，自铜基材层的底面依次向下镀设的下侧镀镍层、下侧镀银层。
作为一种优选方案，所述若干平板状引脚分别定义为信号输入引脚、信号输出引脚、GND引脚、VDD引脚；LED发光晶片包括有红色LED发光晶片、蓝色LED发光晶片、绿色LED发光晶片；
前述集成通讯IC焊接固定于GND引脚上，蓝色LED发光晶片焊接固定于信号输出引脚上，红色LED发光晶片、绿色LED发光晶片则分别焊接固定于VDD引脚上。
一种热固型封装支架与嵌入式通讯IC集成封装的LED制作工艺，包括如下步骤
步骤1、先将平板状的金属板材通过蚀刻工艺获得若干平板状引脚；
步骤2、将热固型环氧树脂材料在步骤1获得的金属板材上进行molding成型，以获得热固型环氧树脂框架；其中：平板状引脚的底面露于热固型环氧树脂框架的底面；所述热固型环氧树脂框架的顶端向下凹设有容纳腔，平板状引脚的顶面露于容纳腔内；
步骤3、将LED发光晶片、集成通讯IC分别于容纳腔内焊接固定于相应平板状引脚的顶面，并将LED发光晶片、集成通讯IC、平板状引脚之间形成电性连接；
步骤4、将环氧树脂封装胶水滴入容纳腔内，通过高温进行固化成型，环氧树脂封装胶水在容纳腔内固化成环氧树脂封装胶水部，以对LED发光晶片、集成通讯IC、平板状引脚进行密闭式封装；
步骤5、进行切割，获得单颗式LED。
作为一种优选方案，步骤1中，对蚀刻工艺后获得若干平板状引脚的金属板材再进行电镀工艺。
作为一种优选方案，所述金属板材为铜板材，所述电镀工艺是指在铜板材的外表面先进行镀镍工艺，再进行镀银工艺，以在铜板材的顶面依次向上镀设有上侧镀镍层、上侧镀银层，以及，在铜板材的的底面依次向下镀设有下侧镀镍层、下侧镀银层。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知:
一、解决现有产品湿敏等级过高，不易终端应用的问题；采用本发明之技术方案，湿敏等级由原来的MSL6级至少可以提升到MSL4级；热固型材料较热塑性材料具有更高气密性，产品之湿敏等级则会更低，更易被终端所接受；热固型环氧树脂框架与环氧树脂封装胶水部属于同体系材料，相邻体系材料在受冷热冲时，所反应之内应力则相近，更能有效防护内部发光晶体及键合材料免受冲击，增强产品之可靠性；
二、解决现有产品封装高度过高，不易使用在小间距且高度空间有限的产品中；以及，解决现有产品封装功率过低问题（<0.2W）使用热固性框架，产品功率可用于0.5W以上，具有更高导热性，解决小间距高亮度难题；以实现产品轻薄化，无过多被动元件，产品之能效比更加高效，减少电能损耗在被动元件上，产品更加节能；本发明中，产品具有较高导电导热特性。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明之实施例的俯视图；
图2是本发明之实施例的仰视图；
图3是本发明之实施例的侧视图。
附图标识说明：
1、热固型环氧树脂框架 2、集成通讯IC
3、信号输入引脚 4、信号输出引脚
5、GND引脚 6、VDD引脚
7、红色LED发光晶片 8、蓝色LED发光晶片
9、绿色LED发光晶片 10、防呆凹位。
具体实施方式
请参照图1至图3所示，其显示出了本发明之实施例的具体结构。
一种热固型封装支架与嵌入式通讯IC集成封装的LED，包括有金属板、热固型环氧树脂框架1、LED发光晶片、集成通讯IC2及环氧树脂封装胶水部；其中：
所述金属板具有若干平板状引脚，所述热固型环氧树脂框架1是molding成型于金属板上，平板状引脚的底面露于热固型环氧树脂框架1的底面；通常，所述平板状引脚的底面与热固型环氧树脂框架1的底面保持大致齐平。所述热固型环氧树脂框架1的顶端向下凹设有容纳腔，平板状引脚的顶面露于容纳腔内，LED发光晶片、集成通讯IC位于容纳腔内且分别焊接固定于相应平板状引脚的顶面，LED发光晶片、集成通讯IC、平板状引脚之间形成电性连接；所述环氧树脂封装胶水部是经高温固化成型封装于容纳腔内， LED发光晶片、集成通讯IC、平板状引脚被密封于环氧树脂封装胶水部内。所述环氧树脂封装胶水部与容纳腔的内侧壁面形成密封式连接。
本实施例中，所述金属板的平板状引脚具有铜基材层、自铜基材层的顶面依次向上镀设的上侧镀镍层、上侧镀银层，以及，自铜基材层的底面依次向下镀设的下侧镀镍层、下侧镀银层。
所述若干平板状引脚分别定义为信号输入引脚3、信号输出引脚4、GND引脚5、VDD引脚6；LED发光晶片包括有红色LED发光晶片7、蓝色LED发光晶片8、绿色LED发光晶片9；
前述集成通讯IC2焊接固定于GND引脚5上，蓝色LED发光晶片8焊接固定于信号输出引脚4上，红色LED发光晶片7、绿色LED发光晶片9则分别焊接固定于VDD引脚6上。
接下来，介绍一种热固型封装支架与嵌入式通讯IC集成封装的LED制作工艺，包括如下步骤：
步骤1、先将平板状的金属板材通过蚀刻工艺获得若干平板状引脚；该步骤1中，对蚀刻工艺后获得若干平板状引脚的金属板材再进行电镀工艺。优选地，所述金属板材为铜板材，所述电镀工艺是指在铜板材的外表面先进行镀镍工艺，再进行镀银工艺，以在铜板材的顶面依次向上镀设有上侧镀镍层、上侧镀银层，以及，在铜板材的的底面依次向下镀设有下侧镀镍层、下侧镀银层；
步骤2、将热固型环氧树脂材料在步骤1获得的金属板材上进行molding成型，以获得热固型环氧树脂框架1；其中：平板状引脚的底面露于热固型环氧树脂框架1的底面；所述热固型环氧树脂框架1的顶端向下凹设有容纳腔，平板状引脚的顶面露于容纳腔内；容纳腔整体呈上大下小的碗状结构，容纳腔具有四个圆弧形拐角部位；对应下述设置有防呆凹位10的那个角位处的圆弧形拐角，其圆弧半径比另三个圆弧形拐角的圆弧半径大，另三个圆弧形拐角的圆弧半径通常是设计为相同，这样，方便区分。对比图1和图2，可知，平板状引脚露于容纳腔内时，相邻平板状引脚的间距较小；而平板状引脚露于热固型环氧树脂框架1的底面时，相邻平板状引脚的间距较大，也就是说热固型环氧树脂框架1的底部对平板状引脚的底面进行了部分遮挡式包覆，热固型环氧树脂框架1会填满相邻平板状引脚的间隙，热固型环氧树脂框架1的底部对各个平板状引脚的周边进行了包覆，仅在侧面给每个平板状引脚留下延伸至热固型环氧树脂框架1的底部侧面的窄小部位未遮住；热固型环氧树脂框架1的顶部对整个金属板材的周缘进行整环式包覆；因此，在确保产品薄型化的前提下，有效加强了热固型环氧树脂框架1与金属板材之间的结构牢固度、紧密度，提高了产品质量。以及，此处，在热固型环氧树脂框架1大致呈矩形结构，在热固型环氧树脂框架1的顶部的一个角位处设置有防呆凹位10；
步骤3、将LED发光晶片、集成通讯IC2分别于容纳腔内焊接固定于相应平板状引脚的顶面，并将LED发光晶片、集成通讯IC2、平板状引脚之间形成电性连接；
步骤4、将环氧树脂封装胶水滴入容纳腔内，通过高温进行固化成型，环氧树脂封装胶水在容纳腔内固化成环氧树脂封装胶水部，以对LED发光晶片、集成通讯IC2、平板状引脚进行密闭式封装；
步骤5、进行切割，获得单颗式LED；利用水刀沿设计切割道进行切割、分粒，最后进行光色电分选编带，真空包装入库。
本发明的设计重点在于，其主要是解决了现有产品湿敏等级过高，不易终端应用的问题；采用本发明之技术方案，湿敏等级由原来的MSL6级至少可以提升到MSL4级；热固型材料较热塑性材料具有更高气密性，产品之湿敏等级则会更低，更易被终端所接受；热固型环氧树脂框架与环氧树脂封装胶水部属于同体系材料，相邻体系材料在受冷热冲时，所反应之内应力则相近，更能有效防护内部发光晶体及键合材料免受冲击，增强产品之可靠性；
以及，解决现有产品封装高度过高，不易使用在小间距且高度空间有限的产品中；以及，解决现有产品封装功率过低问题（<0.2W）使用热固性框架，产品功率可用于0.5W以上，具有更高导热性，解决小间距高亮度难题；以实现产品轻薄化，无过多被动元件，产品之能效比更加高效，减少电能损耗在被动元件上，产品更加节能；本发明中，产品具有较高导电导热特性。
还有，本发明专利申请中，在确保产品薄型化的前提下，有效加强了热固型环氧树脂框架与金属板材之间的结构牢固度、紧密度，提高了产品质量。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种热固型封装支架与嵌入式通讯IC集成封装的LED，其特征在于：包括有金属板、热固型环氧树脂框架、LED发光晶片、集成通讯IC及环氧树脂封装胶水部；其中：
所述金属板具有若干平板状引脚，所述热固型环氧树脂框架是molding成型于金属板上，平板状引脚的底面露于热固型环氧树脂框架的底面；所述热固型环氧树脂框架的顶端向下凹设有容纳腔，平板状引脚的顶面露于容纳腔内，LED发光晶片、集成通讯IC位于容纳腔内且分别焊接固定于相应平板状引脚的顶面，LED发光晶片、集成通讯IC、平板状引脚之间形成电性连接；所述环氧树脂封装胶水部是经高温固化成型封装于容纳腔内，LED发光晶片、集成通讯IC、平板状引脚被密封于环氧树脂封装胶水部内。
2.根据权利要求1所述的热固型封装支架与嵌入式通讯IC集成封装的LED，其特征在于：所述金属板的平板状引脚具有铜基材层、自铜基材层的顶面依次向上镀设的上侧镀镍层、上侧镀银层，以及，自铜基材层的底面依次向下镀设的下侧镀镍层、下侧镀银层。
3.根据权利要求1所述的热固型封装支架与嵌入式通讯IC集成封装的LED，其特征在于：所述若干平板状引脚分别定义为信号输入引脚、信号输出引脚、GND引脚、VDD引脚；LED发光晶片包括有红色LED发光晶片、蓝色LED发光晶片、绿色LED发光晶片；
前述集成通讯IC焊接固定于GND引脚上，蓝色LED发光晶片焊接固定于信号输出引脚上，红色LED发光晶片、绿色LED发光晶片则分别焊接固定于VDD引脚上。
4.一种热固型封装支架与嵌入式通讯IC集成封装的LED制作工艺，其特征在于：包括如下步骤
步骤1、先将平板状的金属板材通过蚀刻工艺获得若干平板状引脚；
步骤2、将热固型环氧树脂材料在步骤1获得的金属板材上进行molding成型，以获得热固型环氧树脂框架；其中：平板状引脚的底面露于热固型环氧树脂框架的底面；所述热固型环氧树脂框架的顶端向下凹设有容纳腔，平板状引脚的顶面露于容纳腔内；
步骤3、将LED发光晶片、集成通讯IC分别于容纳腔内焊接固定于相应平板状引脚的顶面，并将LED发光晶片、集成通讯IC、平板状引脚之间形成电性连接；
步骤4、将环氧树脂封装胶水滴入容纳腔内，通过高温进行固化成型，环氧树脂封装胶水在容纳腔内固化成环氧树脂封装胶水部，以对LED发光晶片、集成通讯IC、平板状引脚进行密闭式封装；
步骤5、进行切割，获得单颗式LED。
5.根据权利要求4所述的热固型封装支架与嵌入式通讯IC集成封装的LED制作工艺，其特征在于：步骤1中，对蚀刻工艺后获得若干平板状引脚的金属板材再进行电镀工艺。
6.根据权利要求5所述的热固型封装支架与嵌入式通讯IC集成封装的LED制作工艺，其特征在于：所述金属板材为铜板材，所述电镀工艺是指在铜板材的外表面先进行镀镍工艺，再进行镀银工艺，以在铜板材的顶面依次向上镀设有上侧镀镍层、上侧镀银层，以及，在铜板材的的底面依次向下镀设有下侧镀镍层、下侧镀银层。
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