CN109817796B - 一种具有双层荧光层的led封装结构及其封装方法 - Google Patents
一种具有双层荧光层的led封装结构及其封装方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种具有双层荧光层的LED封装结构及其封装方法，其利用聚合物的两次固化性能提高荧光树脂的接合性能，一方面聚合物第一次热固化实现聚合物层与透明基板的接合，再利用聚合物层和荧光树脂的共同光固化实现聚合物层和荧光树脂的接合，防止剥离；第三通孔的设置使得所述第一荧光树脂层和第二荧光树脂结合紧密，防止荧光树脂层的剥离；第三通孔内填充有荧光树脂，可以减小应力；在透明基板产生应力时，通过树脂材料进行缓冲和释放。
Description
技术领域
本发明涉及固态照明材料领域，具体涉及一种具有双层荧光层的LED封装方法。
背景技术
目前所使用的半导体发光元件主要为LED（发光二极管），LED是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。与传统的白炽灯、荧光灯相比，白光LED具有耗电小、发光效率高、使用寿命长、节能环保等优点，因此其不仅可以在日常照明领域得到广泛的应用，而且可以进入显示设备领域。
现有的LED芯片封装，多为COB结构，其在制备或使用过程中随LED芯片发热的增多，塑封材料会产生膨胀或收缩且基板会由于不同的热膨胀系数而产生较大的应力，进而导致塑封材料与基板的剥离，影响封装的密封性，且可能导致塑封材料的剥离。
发明内容
基于解决上述封装中的问题，本发明提供了一种具有双层荧光层的LED封装方法，其特征在于，包括：
（1）提供透明基板，并在所述透明基板上钻孔得到贯穿所述透明基板的第一通孔和第二通孔；
（2）提供第一载体，所述第一载体的上表面上具有多个凸柱，将LED芯片和透明基板依次叠置于所述第一载体上，其中，所述LED芯片的焊盘与所述第一通孔一一对应，所述多个凸柱与第二通孔一一对应，且所述LED芯片的焊盘嵌于所述第一通孔内，所述多个凸柱穿过所述第二通孔；
（3）在所述第一载体和透明基板之间填充可光固化且可热固化聚合物材料形成聚合物层，所述聚合物层包裹所述LED芯片的侧面，在所述第一通孔中填充导电浆料，并进行加热，使得所述导电浆料固化形成电连接所述焊盘的导电孔，使得所述聚合物层进行热固化形成半固化态的聚合物层；
（4）将所述第一载体去除，形成贯穿所述透明基板和聚合物层的第三通孔，将得到的结构固定于第二载体上，其中透明基板的下表面贴合于第二载体的上表面；
（5）在所述LED芯片和聚合物层上形成第一荧光树脂层，其中所述第一荧光树脂层填充所述第三通孔；
（6）去除所述第二载体；
（7）在所述透明基板的下表面形成连接所述导电孔的焊块以及至少包覆所述焊块至少一部分的第二荧光树脂层，进行光照，将第一荧光树脂层和第二荧光树脂层进行光固化，并同时将所述聚合物层完全固化。
其中，所述第一荧光树脂层和第二荧光树脂层为相同的树脂材料，且均为可光固化树脂材料。
其中，所述透明基板的下表面上还包括一层线路层，所述线路层与所述焊块电连接。
其中，所述透明基板为ITO玻璃、FTO玻璃、AZO玻璃等。
其中，所述第一荧光树脂层与所述第二荧光树脂层通过所述第三通孔物理接触。
其中，所述第二通孔围绕在所述第一通孔周围。
其中，所述第一载体为金属基板，其内置加热装置。
其中，所述第二载体上设置有离型膜。
根据上述方法，本发明还提供了一种LED封装结构，其包括：
透明基板，其包括具有贯穿所述透明基板的第一通孔和第二通孔；
LED芯片，所述LED芯片的焊盘与所述第一通孔一一对应且所述LED芯片的焊盘嵌于所述第一通孔内；
聚合物层，所述聚合物层由可光固化且可热固化聚合物材料形成，且包裹所述LED芯片的侧面，其中，所述聚合物层内设置有第三通孔，所述第三通孔贯穿所述透明基板和所述聚合物，所述第三通孔与所述第二通孔一一对应；
第一荧光树脂层，覆盖在所述LED芯片和聚合物层上，其中所述第一荧光树脂层填充所述第三通孔；
焊块以及至少包覆所述焊块至少一部分的第二荧光树脂层，其形成在所述透明基板的下表面，其中所述焊块电连接所述导电孔。
本发明的优点如下：
（1）利用聚合物的两次固化性能提高荧光树脂的接合性能，一方面聚合物第一次热固化实现聚合物层与透明基板的接合，再利用聚合物层和荧光树脂的共同光固化实现聚合物层和荧光树脂的接合，防止剥离；
（2）第三通孔的设置使得所述第一荧光树脂层和第二荧光树脂结合紧密，防止荧光树脂层的剥离；
（3）第三通孔内填充有荧光树脂，可以减小应力；在透明基板产生应力时，通过树脂材料进行缓冲和释放。
附图说明
图1-7为本发明的具有双层荧光层的LED封装方法的制造过程图。
具体实施方式
本发明构思在于设计一种防止翘曲和剥离的LED芯片封装，具体的实施例将在下述内容中说明。
本发明的具有双层荧光层的LED封装方法，依次包括：
参考图1，提供透明基板1，并在所述透明基板1上钻孔得到贯穿所述透明基板1的第一通孔2和第二通孔3；其钻孔可以通过机械钻孔或者激光钻孔技术实现，且为了便于焊盘的对准，所述第一通孔2的孔径大于所述第二通孔3的孔径。
参考图2，提供第一载体4，所述第一载体4的上表面上具有多个凸柱5，将LED芯片6和透明基板1依次叠置于所述第一载体4上，其中，所述LED芯片 6的焊盘7与所述第一通孔2一一对应，所述多个凸柱5与第二通孔3一一对应，且所述LED芯片6的焊盘7嵌于所述第一通孔2内，所述多个凸柱5穿过所述第二通孔3。
参考图3，在所述第一载体4和透明基板1之间填充可光固化且可热固化聚合物材料形成聚合物层8，所述聚合物层8包裹所述LED芯片6的侧面，在所述第一通孔2中填充导电浆料，并进行加热，使得所述导电浆料固化形成电连接所述焊盘7的导电孔9，使得所述聚合物层8进行热固化形成半固化态的聚合物层。
参考图4，将所述第一载体4去除，形成贯穿所述透明基板1和聚合物层8的第三通孔，将得到的结构固定于第二载体10上，其中透明基板1的下表面贴合于第二载体10的上表面.
参考图5，在所述LED芯片6和聚合物层8上形成第一荧光树脂层12，其中所述第一荧光树脂层12填充所述第三通孔；
参考图6，去除所述第二载体10；
参考图7，在所述透明基板1的下表面形成连接所述导电孔9的焊块14以及至少包覆所述焊块14至少一部分的第二荧光树脂层13，进行光照，将第一荧光树脂层12和第二荧光树脂层13进行光固化，并同时将所述聚合物层8完全固化。
其中，所述第一荧光树脂层12和第二荧光树脂层13为相同的树脂材料，且均为可光固化树脂材料。
其中，所述透明基板1的下表面上还包括一层线路层（未示出），所述线路层与所述焊块14电连接。所述透明基板1为ITO玻璃、FTO玻璃、AZO玻璃。
其中，所述第一荧光树脂层12与所述第二荧光树脂层13通过所述第三通孔物理接触。这样的设置有利于防止荧光树脂的剥离，第三通孔可以实现压合的目的。
其中，所述第二通孔3围绕在所述第一通孔2周围。所述第一载体4为金属基板，其内置加热装置。所述第二载体10上设置有离型膜11。
根据上述方法，本发明还提供了一种LED封装结构，其包括：
透明基板，其包括具有贯穿所述透明基板的第一通孔和第二通孔；
LED芯片，所述LED芯片的焊盘与所述第一通孔一一对应且所述LED芯片的焊盘嵌于所述第一通孔内；
聚合物层，所述聚合物层由可光固化且可热固化聚合物材料形成，且包裹所述LED芯片的侧面，其中，所述聚合物层内设置有第三通孔，所述第三通孔贯穿所述透明基板和所述聚合物，所述第三通孔与所述第二通孔一一对应；
第一荧光树脂层，覆盖在所述LED芯片和聚合物层上，其中所述第一荧光树脂层填充所述第三通孔；
焊块以及至少包覆所述焊块至少一部分的第二荧光树脂层，其形成在所述透明基板的下表面，其中所述焊块电连接所述导电孔。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，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。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种具有双层荧光层的LED封装方法，其特征在于，包括：
（1）提供透明基板，并在所述透明基板上钻孔得到贯穿所述透明基板的第一通孔和第二通孔；
（2）提供第一载体，所述第一载体的上表面上具有多个凸柱，将LED芯片和透明基板依次叠置于所述第一载体上，其中，所述LED芯片的焊盘与所述第一通孔一一对应，所述多个凸柱与第二通孔一一对应，且所述LED芯片的焊盘嵌于所述第一通孔内，所述多个凸柱穿过所述第二通孔；
（3）在所述第一载体和透明基板之间填充可光固化且可热固化聚合物材料形成聚合物层，所述聚合物层包裹所述LED芯片的侧面，在所述第一通孔中填充导电浆料，并进行加热，使得所述导电浆料固化形成电连接所述焊盘的导电孔，使得所述聚合物层进行热固化形成半固化态的聚合物层；
（4）将所述第一载体去除，形成贯穿所述透明基板和聚合物层的第三通孔，将得到的结构固定于第二载体上，其中透明基板的下表面贴合于第二载体的上表面；
（5）在所述LED芯片和聚合物层上形成第一荧光树脂层，其中所述第一荧光树脂层填充所述第三通孔；
（6）去除所述第二载体；
（7）在所述透明基板的下表面形成连接所述导电孔的焊块以及至少包覆所述焊块至少一部分的第二荧光树脂层，进行光照，将第一荧光树脂层和第二荧光树脂层进行光固化，并同时将所述聚合物层完全固化。
2.根据权利要求1所述的具有双层荧光层的LED封装方法，其特征在于：所述第一荧光树脂层和第二荧光树脂层为相同的树脂材料，且均为可光固化树脂材料。
3.根据权利要求1所述的具有双层荧光层的LED封装方法，其特征在于：所述透明基板的下表面上还包括一层线路层，所述线路层与所述焊块电连接。
4.根据权利要求1所述的具有双层荧光层的LED封装方法，其特征在于：所述透明基板为ITO玻璃、FTO玻璃、AZO玻璃。
5.根据权利要求1所述的具有双层荧光层的LED封装方法，其特征在于：所述第一荧光树脂层与所述第二荧光树脂层通过所述第三通孔物理接触。
6.根据权利要求1所述的具有双层荧光层的LED封装方法，其特征在于：所述第二通孔围绕在所述第一通孔周围。
7.根据权利要求1所述的具有双层荧光层的LED封装方法，其特征在于：所述第一载体为金属基板，其内置加热装置。
8.根据权利要求1所述的具有双层荧光层的LED封装方法，其特征在于：所述第二载体上设置有离型膜。
9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的封装方法制造得到的LED封装结构，其包括：
透明基板，其包括具有贯穿所述透明基板的第一通孔和第二通孔；
LED芯片，所述LED芯片的焊盘与所述第一通孔一一对应且所述LED芯片的焊盘嵌于所述第一通孔内；
聚合物层，所述聚合物层由可光固化且可热固化聚合物材料形成，且包裹所述LED芯片的侧面，其中，所述聚合物层内设置有第三通孔，所述第三通孔贯穿所述透明基板和所述聚合物，所述第三通孔与所述第二通孔一一对应；
第一荧光树脂层，覆盖在所述LED芯片和聚合物层上，其中所述第一荧光树脂层填充所述第三通孔；
焊块以及至少包覆所述焊块至少一部分的第二荧光树脂层，其形成在所述透明基板的下表面，其中所述焊块电连接所述导电孔。
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