CN110491984A - 一种贴片式发光二极管的封装结构及封装工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种贴片式发光二极管的封装结构及封装工艺，涉及LED封装领域。封装结构包括：PCB电路板、晶片和导电金属线。封装工艺包括：固晶步骤、焊线步骤和挤压步骤。本发明通过将导电金属线设置为出线部、挤压部、连接部，出线部与晶片电极焊接，连接部与第二电极焊接，挤压部为出线过程中经过下压成型的导电金属线线段，挤压部和连接部的连接点为导电金属线的最高点。与现有技术相比，降低了导电金属线的弧线高度，解决了现有技术中需要足够厚度的透光性胶体才能包覆住导电金属线导致LED封装体无法做到轻薄化的问题，不仅节约了成本，而且提高了封装步骤的效率和便于实现产品的小薄型化。

Description

一种贴片式发光二极管的封装结构及封装工艺
技术领域
本发明涉及LED封装领域，尤其是涉及一种贴片式发光二极管的封装结构及封装工艺。
背景技术
现有LED封装是透过在PCB基板上固晶焊线方式完成电路连接，如图1所示，其制作方法是：(1)先在PCB电路板1的两个不同电极的其中一个电极上固定晶片2；(2)将晶片电极21(称第一焊点)透过导电金属线3连接到另一个电极(称第二焊点)，将晶片电极21与另一个电极相连形成通电回路；(3)然后在PCB电路板1上封透光性胶体4。
在LED封装要求越来越轻薄的趋势下，现有的固晶焊线做法主要存在以下缺陷：
a.晶片电极21的第一焊点通过导电金属线3焊接并引拉出线弧完成PCB焊接，因为导电金属线3线弧较高，需要透光性胶体4必须有足够的厚度来包覆住导电金属线3，也导致LED封装体无法做到更轻薄化；
b.导电金属线3与PCB电路板1的第二焊点存在结合力不强的风险，造成LED产品在使用过程中出现焊点剥离等品质不良问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种贴片式发光二极管的封装结构及封装工艺，有利于产品的小薄型化。
本发明所采用的技术方案是：
第一方面，本发明提供一种贴片式发光二极管的封装结构，包括：
PCB电路板，所述PCB电路板至少具有第一电极和第二电极；
晶片，所述晶片固定在所述第一电极处，所述晶片包括晶片电极，所述晶片电极与所述第二电极通过导电金属线焊接；
导电金属线，所述导电金属线依次包括出线部、挤压部、连接部，所述出线部与所述晶片电极焊接，所述连接部与所述第二电极焊接，所述挤压部为出线过程中经过下压成型的导电金属线线段，所述挤压部和所述连接部的连接点为所述导电金属线的最高点。
进一步地，所述导电金属线的最高点比所述晶片的高度高，且高度差小于90μm。
进一步地，所述高度差介于55～75μm。
进一步地，所述晶片电极上还设置有导电金属球，所述晶片电极与所述出线部通过所述导电金属球连接。
进一步地，所述连接部与所述第二电极的焊接处具有导电胶。
进一步地，所述封装结构还包括透光性封装胶体，用于封装所述PCB电路板、所述晶片和所述导电金属线。
第二方面，本发明提供一种贴片式发光二极管的封装工艺，包括以下步骤：
固晶：将晶片固定在PCB电路板的第一电极处，所述晶片包括晶片电极；
焊线：将所述晶片电极与所述PCB电路板的第二电极通过导电金属线焊接，所述导电金属线依次包括出线部、挤压部、连接部，所述出线部与所述晶片电极焊接，所述连接部与所述第二电极焊接，所述挤压部为出线过程中经过下压成型的导电金属线线段，所述挤压部和所述连接部的连接点为所述导电金属线的最高点。
进一步地，所述导电金属线的最高点比所述晶片的高度高，且高度差小于90μm。
进一步地，所述高度差介于55～75μm。
进一步地，所述封装工艺还包括：
点胶：在所述连接部与所述第二电极的焊接处滴加导电胶。
封装：利用封装胶体将所述PCB电路板、所述晶片和所述导电金属线进行封装。
本发明的有益效果是：
本发明通过将导电金属线设置为出线部、挤压部、连接部，出线部与晶片电极焊接，连接部与PCB电路板的第二电极焊接，挤压部为出线过程中经过下压成型的导电金属线线段，挤压部和连接部的连接点为导电金属线的最高点。与现有技术相比，降低了导电金属线的弧线高度，解决了现有技术中需要足够厚度的透光性胶体才能包覆住导电金属线导致LED封装体无法做到轻薄化的问题，不仅节约了成本，而且提高了封装步骤的效率和便于实现产品的小薄型化。
另外，本发明还通过在导电金属线的连接部与PCB电路板的第二电极的焊接处滴加导电胶，增强了导电金属线与PCB电路板的结合力，避免了产品在外力因素下导电金属线的焊点从PCB电路板上剥离，提高了LED产品的品质。
附图说明
图1是现有技术中LED封装工艺的流程示意图；
图2是本发明中贴片式发光二极管的封装结构的一实施例的结构示意图；
图3是本发明中贴片式发光二极管的封装结构的另一实施例的结构示意图；
图4是本发明中贴片式发光二极管的封装工艺的一实施例的流程示意图。
具体实施方式
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。
实施例一
本实施例提供了一种贴片式发光二极管的封装结构，如图2所示，该封装结构包括：
PCB电路板5，该PCB电路板5具有第一电极51和第二电极52；
晶片6，该晶片6固定在PCB电路板5的第一电极51处，晶片6包括晶片电极61，晶片电极61与PCB电路板5的第二电极52通过导电金属线7焊接；
导电金属线7，该导电金属线7依次包括出线部71、挤压部72、连接部73。其中，出线部71与晶片电极61焊接，连接部73与PCB电路板5的第二电极52焊接，挤压部72为出线过程中经过下压成型的导电金属线线段。挤压部72和连接部73的连接点为导电金属线7的最高点。
本实施例中，上述导电金属线7的最高点比晶片6的高度高，且高度差小于90μm。优选地，该高度差介于55～75μm，即导电金属线7的最高点比晶片6的高度高55～75μm。
优选地，晶片电极61上还设置有导电金属球62。具体地，导电金属球62通过焊接的方式与晶片电极61连接，出线部71通过该导电金属球62与晶片电极61连接。在晶片电极61上种植导电金属球62可以增加晶片电极61与出线部71的结合力，使得导电金属线7不易从晶片电极61脱离。
本实施例中，为了增强导电金属线7与PCB电路板5的结合力，连接部73与PCB电路板5的第二电极52的焊接处还具有导电胶8，避免了焊接处的焊点从PCB电路板5上剥离，提高了LED产品的品质。
实施例二
基于对实施例一的改进，本实施例提供了一种贴片式发光二极管的封装结构，如图3所示，该封装结构包括：
PCB电路板5，该PCB电路板5具有第一电极51和第二电极52；
晶片6，该晶片6固定在PCB电路板5的第一电极51处，晶片6包括晶片电极61，晶片电极61与PCB电路板5的第二电极52通过导电金属线7焊接；
导电金属线7，该导电金属线7依次包括出线部71、挤压部72、连接部73。其中，出线部71与晶片电极61焊接，连接部73与PCB电路板5的第二电极52焊接，挤压部72为出线过程中经过下压成型的导电金属线线段。挤压部72和连接部73的连接点为导电金属线7的最高点。
本实施例中，上述导电金属线7的最高点比晶片6的高度高，且高度差小于90μm。优选地，该高度差介于55～75μm，即导电金属线7的最高点比晶片6的高度高55～75μm。
优选地，晶片电极61上还设置有导电金属球62。具体地，导电金属球62通过焊接的方式与晶片电极61连接，出线部71通过该导电金属球62与晶片电极61连接。在晶片电极61上种植导电金属球62可以增加晶片电极61与出线部71的结合力，使得导电金属线7不易从晶片电极61脱离。
本实施例中，为了增强导电金属线7与PCB电路板5的结合力，连接部73与PCB电路板5的第二电极52的焊接处还具有导电胶8，避免了焊接处的焊点从PCB电路板5上剥离，提高了LED产品的品质。
本实施例中，该封装结构还包括封装胶体9，用于封装PCB电路板5、晶片6和导电金属线7。导电金属线7的最高点与封装胶体9的距离介于5～50μm。
优选地，由于该封装结构用于封装发光二极管，因此晶片6为发光晶片或接收晶片，所以封装胶体9应采用透光性胶体，例如树脂胶或硅胶，保证透光性。
实施例三
本实施例提供了一种贴片式发光二极管的封装工艺，如图4所示，包括以下步骤：
S1.固晶：将晶片6固定在PCB电路板5的第一电极51处，晶片6包括晶片电极61；
S2.焊线：将晶片电极61与PCB电路板的第二电极52通过导电金属线7焊接，导电金属线7依次包括出线部71、挤压部72、连接部73。其中，出线部71与晶片电极61焊接，连接部73与PCB电路板5的第二电极52焊接，挤压部72为出线过程中经过下压成型的导电金属线线段。挤压部72和连接部73的连接点为导电金属线7的最高点。
结合图2至图4，具体地，
S1.固晶步骤：确定固晶位置即PCB电路板5的第一电极51处；在PCB电路板5的第一电极51处滴上固晶胶；用镊子夹取或用吸嘴吸取晶片6并放置在PCB电路板5的第一电极51处；加温烘烤使固晶胶固化，从而将晶片6与PCB电路板5粘连在一起。此处值得说明的是，晶片6分为单电极晶片和双电极晶片，单电极晶片需使用导电胶进行固晶，双电极晶片需使用绝缘胶进行固晶。
S2.焊线步骤：在晶片电极61上设置第一焊点位置，在PCB电路板5的第二电极52处设置第二焊点位置，设置第一焊点与第二焊点之间的弧形焊线的走向，使用LED焊线机将晶片电极61与PCB电路板的第二电极52通过导电金属线7焊接，形成通电回路；导电金属线7依次包括出线部71、挤压部72、连接部73。其中，出线部71与晶片电极61焊接，连接部73与PCB电路板5的第二电极52焊接，挤压部72为出线过程中经过下压成型的导电金属线线段。挤压部72和连接部73的连接点为导电金属线7的最高点。即通过下压的方式降低导电金属线7的弧线高度，有利于封装和产品的小薄型化。
本实施例中，上述导电金属线7的最高点比晶片6的高度高，且高度差小于90μm。优选地，该高度差介于55～75μm，即导电金属线7的最高点比晶片6的高度高55～75μm。
优选地，焊线步骤S2还包括：在晶片电极61上焊接导电金属球62，出线部71通过该导电金属球62与晶片电极61连接。导电金属球62可以增加晶片电极61与出线部71的结合力，使得导电金属线7不易从晶片电极61脱离。
作为该技术方案的改进，该封装工艺还包括：
S3.点胶：在连接部73与PCB电路板5的第二电极52的焊接处滴加导电胶8；
S4.封装：利用封装胶体9将PCB电路板5、晶片6和导电金属线7进行封装。
结合图2至图4，具体地，
S3.点胶步骤：利用点胶针10在连接部73与PCB电路板5的第二电极52的焊接处(第二焊点)滴加导电胶8，以增强导电金属线7与PCB电路板5的结合力，避免了产品在外力因素下第二焊点从PCB电路板5上剥离，提高了LED产品的品质；
S4.封装步骤：点胶步骤完成后，利用封装胶体9将PCB电路板5、晶片6和导电金属线7封装起来。导电金属线7的最高点与封装胶体9的距离介于5～50μm。
优选地，由于该封装工艺用于封装发光二极管，因此晶片6为发光晶片或接收晶片，所以封装胶体9应采用透光性胶体，例如树脂胶或硅胶，保证透光性。
现有的LED封装工艺中，弧形导电金属线的最高点与晶片的距离一般在90～180μm之间，本发明通过使用LED焊线机对弧形导电金属线进行挤压和下压，使弧形导电金属线的最高点与晶片的距离小于90μm，优选55～75μm。与现有技术相比，降低了导电金属线的弧线高度，解决了现有技术中需要足够厚度的透光性胶体才能包覆住导电金属线导致LED封装体无法做到轻薄化的问题，不仅节约了成本，而且提高了封装步骤的效率和便于实现产品的小薄型化。此外，本发明还通过在导电金属线与PCB电路板的第二电极的焊接处(第二焊点)滴加导电胶，增强了导电金属线与PCB电路板的结合力，避免了产品在外力因素下第二焊点从PCB电路板上剥离，提高了LED产品的品质。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，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 (10)

1.一种贴片式发光二极管的封装结构，其特征在于，包括：
PCB电路板，所述PCB电路板至少具有第一电极和第二电极；
晶片，所述晶片固定在所述第一电极处，所述晶片包括晶片电极，所述晶片电极与所述第二电极通过导电金属线焊接；
导电金属线，所述导电金属线依次包括出线部、挤压部、连接部，所述出线部与所述晶片电极焊接，所述连接部与所述第二电极焊接，所述挤压部为出线过程中经过下压成型的导电金属线线段，所述挤压部和所述连接部的连接点为所述导电金属线的最高点。
2.根据权利要求1所述的一种贴片式发光二极管的封装结构，其特征在于，所述导电金属线的最高点比所述晶片的高度高，且高度差小于90μm。
3.根据权利要求2所述的一种贴片式发光二极管的封装结构，其特征在于，所述高度差介于55～75μm。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种贴片式发光二极管的封装结构，其特征在于，所述晶片电极上还设置有导电金属球，所述晶片电极与所述出线部通过所述导电金属球连接。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种贴片式发光二极管的封装结构，其特征在于，所述连接部与所述第二电极的焊接处具有导电胶。
6.根据权利要求5所述的一种贴片式发光二极管的封装结构，其特征在于，还包括透光性封装胶体，用于封装所述PCB电路板、所述晶片和所述导电金属线。
7.一种贴片式发光二极管的封装工艺，其特征在于，包括以下步骤：
固晶：将晶片固定在PCB电路板的第一电极处，所述晶片包括晶片电极；
焊线：将所述晶片电极与所述PCB电路板的第二电极通过导电金属线焊接，所述导电金属线依次包括出线部、挤压部、连接部，所述出线部与所述晶片电极焊接，所述连接部与所述第二电极焊接，所述挤压部为出线过程中经过下压成型的导电金属线线段，所述挤压部和所述连接部的连接点为所述导电金属线的最高点。
8.根据权利要求7所述的一种贴片式发光二极管的封装工艺，其特征在于，所述导电金属线的最高点比所述晶片的高度高，且高度差小于90μm。
9.根据权利要求8所述的一种贴片式发光二极管的封装工艺，其特征在于，所述高度差介于55～75μm。
10.根据权利要求7至9任一项所述的一种贴片式发光二极管的封装工艺，其特征在于，还包括：
点胶：在所述连接部与所述第二电极的焊接处滴加导电胶；
封装：利用封装胶体将所述PCB电路板、所述晶片和所述导电金属线进行封装。
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