CN110071207B - Led封装方法及led - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体技术领域，公开了一种LED封装方法及LED。该封装方法包括以下步骤：设置基板，基板包括若干基块组，相邻基块组之间通过连接部连接，基块组包括两相对独立的基块；将若干LED芯片沿相同方向分别设于两相邻的基块顶部，且LED芯片的正极与两相邻的基块中的一个电连接，LED芯片的负极与两相邻的基块中的另一个电连接；于基块上方涂覆封装胶包裹LED芯片，并使之固化；切割基板以分割得到各LED。LED芯片可直接固设于相邻的两个基块上方，LED芯片正、负极分别与该两个基块电连接。封装时可直接用封装胶体将芯片封装在基块上，而不必再采用塑胶支架，封装后的LED产品体积较小。该LED包括上述基块、LED芯片及封装胶，封装后的LED产品体积较小。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种LED封装方法及LED。
背景技术
LED是一种半导体二极管，能够将电能转化成光能，其在电子显示设备中的运用极广。
传统的倒装LED产品一般是采用陶瓷基板封装，将倒装芯片通过共晶焊接或是采用锡膏等焊接材料焊接于基板上。陶瓷基板上通常固接有一碗杯状的塑胶支架，LED芯片设于该支架内，然后将封装胶涂覆在芯片表面进行封装。
但是，采用这种封装方法得到的LED一般体积都较大，在电子设备中占用的空间也会相应增大。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种LED封装方法，以解决封装后的LED体积较大的技术问题。
此外，本发明还提供一种LED，以解决封装后的LED体积较大的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种LED封装方法，包括以下步骤：
S1：设置基板，所述基板包括若干个基块组，相邻的所述基块组之间通过连接部连接，所述基块组包括两个相对独立的基块；
S2：将若干LED芯片沿相同放置方向分别设于同一所述基块组内的两相邻的所述基块的顶部，且所述LED芯片的正极与同一所述基块组内的一个基块电连接，所述LED芯片的负极与同一所述基块组内的另一个基块电连接；
S3：于所述基块上方涂覆封装胶包裹所述LED芯片，并使之固化；
S4：切割基板以分割得到各LED。
作为上述技术方案的进一步改进，沿平行所述LED芯片的放置方向，相邻的所述基块组之间通过条形的第一连接部固定连接。
作为上述技术方案的进一步改进，沿垂直所述放置方向的相邻所述基块组之间，对角方向的基块之间通过条形的连接部连接。
作为上述技术方案的进一步改进，沿垂直所述LED芯片的放置方向，相邻的所述基块组之间通过第一连接部与第二连接部固定连接，所述第二连接部与所述LED芯片的放置方向之间呈设定夹角。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤S4包括：
沿直线a方向切割所述连接部；
沿直线b方向切断所述连接部；
所述直线a为与单个所述LED芯片的放置方向平行，且设于相邻两所述基块组之间的直线；
所述直线b为与所述直线a垂直，且设于两所述基块组之间的直线。
作为上述技术方案的进一步改进，所述基板的表面电镀有Cu、Ni、Ag、Au、Pa中的一种材料或其中几种材料的组合。
作为上述技术方案的进一步改进，所述基板由蚀刻成型或冲压成型。
一种LED，包括相邻且相互绝缘的所述基块、LED芯片及封装胶；所述LED芯片固设于两个相邻的所述基块的顶部，所述LED芯片的正极与两个所述基块中的一个电连接，所述LED芯片的负极与两个所述基块中的另一个电连接，所述封装胶涂覆于所述LED芯片及所述基块的表面。
作为上述技术方案的进一步改进，所述LED芯片为倒装芯片，所述LED芯片通过焊接跨接在两个所述基块顶部。
作为上述技术方案的进一步改进，所述LED芯片为正装芯片，所述LED芯片通过键合线与所述基块电连接。
作为上述技术方案的进一步改进，包括两个以上的LED芯片。
作为上述技术方案的进一步改进，包括至少两种不同颜色的LED芯片。
作为上述技术方案的进一步改进，所述LED设有多个出光面。
本技术方案的有益效果是：
本发明提供的LED封装方法，采用一种基板，该基板包括若干基块，相邻的基块之间通过连接部连接；本封装方法先将若干LED芯片沿相同放置方向分别设于两相邻的基块的顶部，且LED芯片的正极与两相邻的基块中的一个电连接，LED芯片的负极与两相邻的基块中的另一个电连接；于所述基块上方涂覆封装胶包裹所述LED芯片，并使之固化；之后，切割基板以分割得到各LED。
LED芯片可直接固设于相邻的两个基块上方，基块可导电，LED芯片正、负极分别与该两个基块电连接。封装时可直接用封装胶体将芯片封装在基块上，而不必再采用塑胶支架，封装后的LED产品体积较小。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是一种倒装LED的剖视图。
图2是又一种倒装LED的剖视图。
图3是一种正装LED的剖视图。
图4是又一种正装LED的俯视图。
图5是一种基板的俯视图。
图6是LED芯片设于图5中基板上的一个实施例的俯视图。
图7是又一种基板的俯视图。
图8是LED芯片设于图7中基板上的一个实施例的俯视图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右、前、后等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。
此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。
参照图1，示出了一种倒装LED100的剖视图，该LED100的出光面为球面，其包括LED芯片110、焊接材料120、基块130和封装胶140。
具体的，倒装LED芯片110设于两相邻且相互绝缘的基块130的上方，倒装LED芯片110的正、负极通过焊接材料120分别焊接在两基块的顶部以实现与基块130的电连接。封装胶140涂覆于两基块130的上方，并整体覆盖基块130和LED芯片110。
优选的，焊接材料120为金锡焊料。LED芯片110通过金锡焊料共晶焊接于基块130顶部。
封装胶为热固化材料，以确保LED整体的热稳定性。优选的，封装胶选用硅胶或者环氧树脂。进一步的，封装胶中混有荧光粉或者扩散粉。
参照图2，示出了另一种倒装LED200的剖视图。其与图1所示的LED的主要不同在于：图1中LED的出光面为球面，而图2中的出光面为平面。
由于该LED200的整体形状为长方体形状，可以通过在该LED底面以外的其他表面中的一个或者多个涂覆反光材料，以实现LED单面/双面/三面等设定的出光效果。
参照图3，示出了一种正装LED300的剖视图，其包括两相邻且相互绝缘的基块310、正装LED芯片320、键合线330以及封装胶340。
如图所示，正装LED芯片320固接于基块310的顶部，LED的正、负极分别通过键合线330与两基块310电连接。封装胶340整体包裹基块310、正装LED芯片320和键合线330。
应当理解，即使图示部分正装LED芯片320是固定在一个基块的顶部，实际工程中，正装LED芯片320亦可以跨接于两相邻基块的顶部。
参照图4，示出了另一种正装LED400的俯视图，该LED400包括至少两个不同颜色且相互独立的LED芯片420、基块410、键合线430和封装胶440。
在图示例子中，LED400包括3个相互独立的正装LED芯片420，该3个正装LED芯片420分别发出红、绿、蓝三种不同颜色的光线。每一个LED芯片分别固定在基块的顶部，其正负极通过键合线分别与两基块电连接。可通过控制其中某个或某几个LED的发光实现不同颜色的发光。
此外，上述多色LED也可以使用至少两个不同颜色的倒装LED实现，与此不同的是，倒装LED的正负极是跨接在两相邻的基块顶部实现电连接，而非采用键合线；在其他的实施例中，多个LED芯片的发光颜色也可以是相同；LED芯片之间可以是相对独立，也可以是电连接，如彼此之间依次串联。
参照图5，示出了一种用于LED芯片封装的基板500，其包括基块区域以及设于所述基块区域外围的固定板。
在一个例子中，基板500为可导电材料，整体呈矩形形状。其包括基块组510、第一连接部520、第二连接部530以及固定板540。具体的，若干基块组510呈矩形阵列分布，相邻的基块组510之间通过条形的第一连接部520和第二连接部530连接；在所有基块组510的外围设有呈“回”字形的固定板540，最外围的基块组510与固定板540之间通过第一连接部和第二连接部连接。其中，所有的基块组510以及连接部形成基板500的基块区域。
更进一步的，基块组510包括两相邻且相对独立的基块，在图示中为上下两相邻基块。左右相邻的两基块组510之间，左右基块之间通过条形的第一连接部520连接，对角方向的基块之间(图示为左下方的基块与右上方的基块之间)通过条形的第二连接部530倾斜连接，第二连接部530与LED的放置方向之间具有特定夹角。第二连接部倾斜设置能确保其宽度均匀，对角方向的基块连接稳定。上下相邻的两基块组之间，通过条形的第一连接部520实现连接。
基板500可以是以一块实体导体板材为坯料，采用蚀刻或者冲压成型等减材制造的方法成型；也可以是通过3D打印等增材制造的方法成型。
优选的，以蚀刻工艺为例，先成型出分隔各个基块组510之间的呈“十”字形的第一分隔槽550，再成型出分离同一基块组内两基块的第二分隔槽560。进一步的，第二分隔槽的两端分别拐角延伸至正对第一分隔槽的竖直部分，以形成第一连接部和第二连接部。
优选的，基板500为铜合金。进一步的，基板500的表面电镀有Cu、Ni、Ag、Au、Pa中的一种材料；更进一步的，板500的表面还可以电镀有上述材料中几种的组合。
应当理解，基块组510还可以阵列呈圆形、椭圆形等相应的形状，相应的，固定板540也可以作相应的变形；基块组510本身可以是圆形或椭圆形，但考虑到利于加工，基块组510以及基块的形状优选为方形。
本发明还提供一种LED的封装方法，其需要借助上述的基板实现，以下参照图6以倒装芯片620为例，其包括以下步骤：
利用蚀刻或者冲压的方法成型出上述用于封装LED芯片的基板610；
将若干倒装LED芯片620沿竖直方向分别固接于同一基块组内的两相邻基块的顶部，且将倒装LED芯片620的正、负极分别与该两个基块电连接；
于基块上方涂覆封装胶使其整体包裹LED芯片，然后使封装胶固化；
沿直线a方向切割连接部以分割各LED芯片；
沿直线b方向切割连接部以分割各LED芯片。
上述直线a是指与单个LED芯片放置方向平行，且设于相邻两基块组之间的直线；
上述直线b是指与上述直线a垂直，且设于两基块组之间的直线。
应当理解，本方法并不限定沿直线a、b方向切割的顺序，因为按任意排列顺序切割均能得到单个的LED产品；本方法亦可以用于正装形式封装的LED产品，以及上述的多色LED产品。
还应当理解，上述方法中所述的“固接于两相邻的基块的顶部”意为，LED芯片可以是固接在两相邻基块中的某一个的顶部，也可以是跨接在两个基块的顶部。
参照图7，示出了另一种用于LED芯片封装的基板700，包括基块组710、第三连接部720、第四连接部730和固定板740；其与第一种基板的主要不同在于：
第一种基板中同一基块组内的两基块大致相同，而第二种基板700中同一基块组内的两基块大小不一，相应的，连接部的形状也作出相应调整。
具体的，基块组710包括两相邻且相对独立的基块，在图示中为左右两相邻基块。左右相邻的两基块组710之间，左右基块之间通过条形的第三连接部720和倾斜的第四连接部730连接，第四连接部730与LED的放置方向之间具有特定夹角。上下相邻的两基块组之间，通过条形的第一连接部720实现连接。
基板700可以是以一块实体导体板材为坯料，采用蚀刻或者冲压成型等减材制造的方法成型；也可以是通过3D打印等增材制造的方法成型。
优选的，以蚀刻工艺为例，先成型出分隔各个基块组710之间的呈“十”字形的第三分隔槽750，再成型出分离同一基块组内两基块的第四分隔槽760。
进一步的，相邻的两个第三分隔槽750之间成型有一个或者多个第五分隔槽770，以减小封装后分割LED的切削量，同时便于形成第三连接部。优选的，第四分隔槽760包括水平段和竖直段，其将基块组分割成一矩形基块和一L形基块，第四分隔槽的两端拐角延伸至分别与第三分隔槽、第五分隔槽连接，以形成第四连接部。
本发明还提供一种LED的封装方法，其需要借助上述的第二种基板实现，以下参照图8以倒装芯片820为例，其包括以下步骤：
利用蚀刻或者冲压的方法成型出上述用于封装LED芯片的基板810；
将若干倒装LED芯片820沿水平方向分别固接于同一基块组内的两相邻基块的顶部，且将倒装LED芯片820的正、负极分别与该两个基块电连接；
于基块上方涂覆封装胶使其整体包裹LED芯片，然后使封装胶固化；
沿直线a方向切割连接部以分割各LED芯片；
沿直线b方向切割连接部以分割各LED芯片。
上述直线a是指与单个LED芯片放置方向平行，且设于相邻两基块组之间的直线；
上述直线b是指与上述直线a垂直，且设于两基块组之间的直线。
应当理解，本实施例中，沿垂直LED芯片的放置方向，是对角方向上的基块(即图示中左上与右下角的基块)之间通过连接部连接；但在其他的实施例中，沿垂直LED芯片的放置方向，还可以是相邻的基块之间依靠连接部连接，即左上方的基块与左下方的基块通过连接部连接，右上方的基块与右下方的基块通过连接部连接。
以上是对本发明的较佳实施进行的具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (13)
1.一种LED封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：设置基板，所述基板包括若干个基块组，相邻的所述基块组之间通过连接部连接，所述基块组包括两个相对独立的基块，所述基块相互绝缘；
先成型出分隔各个所述基块组之间的呈“十”字形的第三分隔槽，再成型出分离同一所述基块组内两所述基块的第四分隔槽，相邻的两个所述第三分隔槽之间成型有一个或者多个第五分隔槽，以减小封装后分割LED的切削量，所述第四分隔槽包括水平段和竖直段，其将所述基块组分割成一矩形所述基块和一L形所述基块，所述第四分隔槽的两端拐角延伸至分别与所述第三分隔槽、所述第五分隔槽连接；
S2：将若干LED芯片沿相同放置方向分别设于同一所述基块组内的两相邻的所述基块的顶部，且所述LED芯片的正极与同一所述基块组内的一个基块电连接，所述LED芯片的负极与同一所述基块组内的另一个基块电连接；
S3：于所述基块上方涂覆封装胶包裹所述LED芯片，并使之固化；
S4：切割基板所述连接部以分割得到各LED。
2.根据权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，沿平行所述放置方向的相邻所述基块组之间通过条形的第一连接部固定连接。
3.根据权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，沿垂直所述放置方向的相邻所述基块组之间，对角方向的基块之间通过条形的连接部连接。
4.根据权利要求1或2所述的LED封装方法，其特征在于，沿垂直所述放置方向的相邻所述基块组之间，沿垂直所述放置方向的相邻所述基块之间通过条形的第一连接部连接，对角的所述基块之间通过条形的第二连接部固定连接，所述第二连接部与所述放置方向之间具有设定夹角。
5.根据权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，步骤S4包括：
沿直线a方向切割所述连接部；
沿直线b方向切断所述连接部；
所述直线a为与单个所述LED芯片的放置方向平行，且设于相邻两所述基块组之间的直线；
所述直线b为与所述直线a垂直，且设于两所述基块组之间的直线。
6.根据权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，所述基板的表面电镀有Cu、Ni、Ag、Au、Pa中的一种材料或其中几种材料的组合。
7.根据权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，所述基板由蚀刻成型或冲压成型。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的封装方法制作而成的LED，其特征在于，包括相邻且相互绝缘的所述基块、LED芯片及封装胶；所述LED芯片固设于两个相邻的所述基块的顶部，所述LED芯片的正极与两个所述基块中的一个电连接，所述LED芯片的负极与两个所述基块中的另一个电连接，所述封装胶涂覆于所述LED芯片及所述基块的表面。
9.根据权利要求8所述的LED，其特征在于，所述LED芯片为倒装芯片，所述LED芯片通过焊接跨接在两个所述基块顶部。
10.根据权利要求8所述的LED，其特征在于，所述LED芯片为正装芯片，所述LED芯片通过键合线与所述基块电连接。
11.根据权利要求8所述的LED，其特征在于，包括两个以上的LED芯片。
12.根据权利要求8所述的LED，其特征在于，包括至少两种不同颜色的LED芯片。
13.根据权利要求8所述的LED，其特征在于，所述LED设有多个出光面。
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