CN108922882A - 一种双芯片csp封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种双芯片CSP封装结构，不仅封装结构面积小制作工序简单成本低，同时散热性能好，使用寿命长，色域水平高。包括散热基板和两个不同光波波段的倒装LED芯片，所述散热基板为平板结构，两个所述倒装LED芯片封装成一个CSP芯片焊接在所述散热基板上；两个所述LED芯片的周围包覆有荧光粉层，配合激发出白光。
Description
技术领域
本发明涉及半导体照明领域，具体涉及一种双芯片CSP封装结构，不仅封装结构面积小制作工序简单成本低，同时散热性能好，使用寿命长，色域水平高。
背景技术
为了提供优质的观赏体验效果，极好地展示自然色彩，大幅度提升视觉感受，高质量的色彩效果便成为一个极其重要的突破点，各种新的技术不断开发，以期提高电视表现的色域范围，使呈现出来的色彩更加丰富、更加鲜艳。
目前技术中，图1所示，是利用蓝光芯片激发红绿荧光粉的LED光源，在NTSC标准下，色域水平可以达到85-90％范围；利用蓝光芯片激发红绿量子点的LED光源，在NTSC标准下，色域水平可以达到100-105％范围。此类结构中，使用一种芯片激发两种不同波长范围的荧光粉或量子点，不同波长范围的荧光粉之间容易相互吸收，导致LED效率下降。同时，同时封装两种荧光粉或量子点涂层，容易因为荧光粉浓度过高而产生的一系列良率问题。
图2所示，是利用蓝光芯片和绿光芯片激发红色荧光粉的LED光源，在NTSC标准下，色域水平可以达到100％范围。但是此类结构使用的支架和金线结构，不仅成本较高，同时结构较为复杂，封装工序较为复杂，同时散热性能较差，影响芯片的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是要提供一种双芯片CSP封装结构，不仅封装结构面积小制作工序简单成本低，同时散热性能好，使用寿命长，色域水平高。
为了达到上述目的，本发明的具体技术方案如下：
一种双芯片csp封装结构，包括散热基板和两个不同光波波段的倒装LED芯片，所述散热基板为平板结构，两个所述倒装LED芯片封装成一个CSP芯片焊接在所述散热基板上；
两个所述LED芯片的周围包覆有荧光粉层，配合激发出白光。
进一步地，两个所述倒装LED芯片并列间隔设置。
进一步地，所述荧光粉层的包裹厚度不超过芯片厚度的3倍，其面积不超过芯片面积的1.2倍。
进一步地，所述封装结构的面积与所述CSP芯片面积之比为1～1.2。
进一步地，所述倒装LED芯片分别为蓝光芯片、绿光芯片或红光芯片中的一种；
所述荧光粉材料为红色荧光粉、蓝色荧光粉、绿色荧光粉中的一种；或者为红色量子点材料、蓝色量子点材料、绿色量子点材料中的一种。
进一步地，所述蓝光芯片的波长范围为445-455nm，所述绿光芯片的波长范围为520-550nm。
本发明提供了一种双芯片CSP封装结构，这种封装结构的最大面积仅为芯片面积的1.2倍，省去了传统封装中的金线和支架，在优化封装结构的同时实测成本能够降低20％以上，同时，在这个封装结构内，封装两颗不同光波波段的LED芯片，利用这两种芯片激发荧光粉的LED光源，在NTSC标准下，色域水平可以达到100％范围。
附图说明
图1是背景技术中利用蓝光芯片激发红绿荧光粉的LED光源结构示意图；
图2是背景技术中利用蓝光芯片和绿光芯片激发红色荧光粉的LED光源结构示意图；
图3是本发明提供的双芯片CSP封装结构主视图；
图4是图3俯视图；
1.荧光粉层，2.蓝光LED芯片，3.金线，4.支架，5.绿光LED芯片，6.散热基板。
具体实施方式
通过参考示范性实施例阐明本发明技术问题、技术方案和优点。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例，可以通过不同形式来对其加以实现。
本发明一个实施例的双芯片csp封装结构，如图3和图4所示，包括散热基板和两个不同光波波段的倒装LED芯片，散热基板为平板结构，两个倒装LED芯片封装成一个CSP芯片焊接在散热基板上；两个倒装LED芯片的周围包覆有荧光粉层，配合激发出白光。
上述方案的封装结构的面积小，无需使用支架和金线，实测与相同性能的封装结构相比，成本节省了20％以上。不仅节省了封装材料，同时简化了封装工艺和程序。正是由于无需支架结构，整个封装结构的散热性能极佳，延长了使用寿命；无支架对光的吸收和散射，提高了光能利用率。同时也避免了荧光粉使用过多，浓度过高的一系列良率问题。而且其中采用两个LED芯片激发另一个荧光粉，有效避免了传统方案中使用一个LED芯片两种荧光粉而导致的荧光粉之间相互吸收，降低LED效率的情况。
由于两个倒装LED芯片采用CSP技术进行封装，客户应用时直接通过SMT工艺将其焊接在基板上即可，使用方法简单、快捷。
其中，为了方便实现对两个倒装LED芯片的单独控制，优选两个倒装LED芯片并列间隔设置，也就是相互独立的封装成一个CSP芯片。为了实现LED芯片的良好地散热效果，防止其由于过热影响LED芯片的使用，荧光粉中荧光粉层的包裹厚度不超过芯片厚度的3倍，其面积不超过芯片面积的1.2倍。封装结构的面积与CSP芯片面积之比为1～1.2，比如可以为1、1.1、1.2。
本发明一个实施例的双芯片LED封装结构，其中的倒装LED芯片可以分别为蓝光芯片、绿光芯片或红光芯片中的一种；荧光粉材料为红色荧光粉、蓝色荧光粉、绿色荧光粉中的一种；或者为红色量子点材料、蓝色量子点材料、绿色量子点材料中的一种。
本发明以蓝光芯片、绿光芯片和红色荧光粉为例，进行实测效果如下：
采用蓝光芯片和绿光芯片双芯片激发红色荧光粉的方式替代现有蓝光芯片激发红绿荧光粉的方案，在NTSC标准下，色域水平可以达到100％，提升了LED光源的色域范围。其中，蓝光芯片的波长范围为445-455nm，绿光芯片的波长范围为520-550nm。
实施例1：
一种双芯片CSP封装结构，选择使用2828蓝光LED芯片和2828绿光LED芯片，荧光粉选择ksf荧光粉，使用本发明提供的结构进行分装设置，其中2828蓝光LED芯片和2828绿光LED芯片尺寸大小相同，ksf荧光粉的包覆厚度为300um。
经实测，封装结构面积与CSP芯片面积比值为1.1，其色域范围为>95％。
实施例2：
一种双芯片CSP封装结构，选择使用3535蓝光LED芯片和3535绿光LED芯片，荧光粉选择ksf荧光粉，使用本发明提供的结构进行分装设置，其中3535蓝光LED芯片和3535绿光LED芯片尺寸大小相同，ksf荧光粉的包覆厚度为300um。
经实测，封装结构面积与CSP芯片面积比值为1.1,其色域范围为>95％
以上，虽然说明了本发明的几个实施方式，但是这些实施方式只是作为例子提出的，并非用于限定本发明的范围。对于这些新的实施方式，能够以其他各种方式进行实施，在不脱离本发明的要旨的范围内，能够进行各种省略、置换、及变更。这些实施方式和其变形，包含于本发明的范围和要旨中的同时，也包含于权利要求书中记载的发明及其均等范围内。
Claims (6)
1.一种双芯片CSP封装结构，其特征在于，包括散热基板和两个不同光波波段的倒装LED芯片，所述散热基板为平板结构，两个所述倒装LED芯片封装成一个CSP芯片焊接在所述散热基板上；
两个所述LED芯片的周围包覆有荧光粉层，配合激发出白光。
2.根据权利要求1所述的双芯片CSP封装结构，其特征在于，两个所述倒装LED芯片并列间隔设置。
3.根据权利要求1所述的双芯片CSP封装结构，其特征在于，所述荧光粉层的包裹厚度不超过芯片厚度的3倍，其面积不超过芯片面积的1.2倍。
4.根据权利要求1所述的双芯片CSP封装结构，其特征在于，所述封装结构的面积与所述CSP芯片面积之比为1～1.2。
5.根据权利要求1～4任一项所述的双芯片CSP封装结构，其特征在于，所述倒装LED芯片分别为蓝光芯片、绿光芯片或红光芯片中的一种；
所述荧光粉材料为红色荧光粉、蓝色荧光粉、绿色荧光粉中的一种；或者为红色量子点材料、蓝色量子点材料、绿色量子点材料中的一种。
6.根据权利要求5所述的双芯片CSP封装结构，其特征在于，所述蓝光芯片的波长范围为445-455nm，所述绿光芯片的波长范围为520-550nm。
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