CN116314539B - 一种具有增强led可靠性的封装结构及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有增强LED可靠性的封装结构，包括：塑料支架，所述塑料支架底端并排设有第一金属焊盘和第二金属焊盘，所述第一金属焊盘上设有通孔和晶元，所述塑料支架上设有安装孔，所述安装孔内设有封装胶，所述晶元位于安装孔上方，所述通孔内设有固晶银胶；通过固晶银胶流入通孔内并凝固，增强了晶元、银胶与金属焊盘之间的结合力，降低了因高温回流焊引起的银胶剥离分层情况，提升了产品的可靠性能，且固晶银胶通过通孔可直接流到底部，与金属焊盘底部平齐，即使因为高温及应力作用导致晶元和金属焊盘分离，晶元也可通过银胶与PCB板上焊盘相连，不会造成LED失效。
Description
技术领域
本发明涉及LED封装技术领域，更具体地说，本发明涉及一种具有增强LED可靠性的封装结构及其制备工艺。
背景技术
目前LED封装领域比较主流的是在支架焊盘上方通过银胶将晶元固定，晶元通过支架焊盘、锡膏和线路板相连来导通电路，此种方式晶元通过银胶粘接LED焊盘支架，在常温状态下，银胶将晶元与固晶焊盘紧密结合，电路是导通的，产品功能正常，但是在SMT贴合灯珠时，LED经过高温回流焊易引起银胶剥离分层(LED晶元和银胶上方有紧密相连的封装胶，用以保护晶元和金线，在高温状态时因有胶饼遮挡热量难以散开，且封装胶为固态，产生应力大，易对晶元产生拉力)，晶元和线路板未导通从而引发LED失效。因此，有必要提出一种具有增强LED可靠性的封装结构及其制备工艺，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种具有增强LED可靠性的封装结构及其制备工艺，包括：
塑料支架，所述塑料支架底端并排设有第一金属焊盘和第二金属焊盘，所述第一金属焊盘上设有通孔和晶元，所述塑料支架上设有安装孔，所述安装孔内设有封装胶，所述晶元位于安装孔上方，所述通孔内设有固晶银胶。
优选的，所述第一金属焊盘和第二金属焊盘上均设有固定孔，所述塑料支架通过固定孔与支架体金属焊盘连接。
优选的，所述第一金属焊盘和第二金属焊盘之间设有绝缘块，所述绝缘块与塑料支架连接。
优选的，所述晶元通过金线与第二金属焊盘连接。
优选的，所述通孔为倒T型的导电通孔。
优选的，所述封装胶为点平杯结构和带lens结构中任意一种。
优选的，所述安装孔为圆形碗杯和多边形碗杯中任意一种。
一种具有增强LED可靠性的封装结构的制备工艺，
步骤1：制取两块金属焊盘，然后通过模具注塑在金属焊盘四周注塑塑料使其包裹住金属焊盘形成塑料支架和绝缘块；
步骤2：在金属焊盘上点固晶银胶，使得银胶流入通孔内，然后将晶元安装至指定位置；
步骤3：银胶凝固后，通过金线将晶元与第二金属焊盘连接；
步骤4：在塑料支架内填充充封装胶并使其成型，用来保护晶元和金线及改变光路得到理想的配光曲线分布，得到成品。
优选的，所述封装胶的材料为环氧树脂胶和硅胶中任意一种；
所述步骤4中成型方式为模具压注成型和点胶机点胶成型中任意一种。
优选的，所述步骤2中通过点胶装置在金属焊盘上点银胶，所述点胶装置包括：
工作台，所述工作台上设有XYZ三轴龙门模组，所述XYZ三轴龙门模组上设有点胶机构，所述XYZ三轴龙门模组与控制器电连接，所述点胶机构包括：
圆筒，所述圆筒设于XYZ三轴龙门模组上，所述圆筒内设有点胶腔，所述点胶腔的内壁顶端设有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆与控制器电连接，所述电动伸缩杆上设有活塞，所述活塞滑动连接于所述点胶腔的内壁上；
限位板，所述限位板设于所述点胶腔的内壁上，所述限位板位于活塞的下方；
加热板，所述加热板设于点胶腔的内壁上，所述加热板与控制器电连接；
点胶斗，所述点胶斗顶端与点胶腔的内壁连接，所述点胶斗底端设有点胶嘴；
进气管，所述进气管设于圆筒上，所述进气管内设有单向阀和过滤网；
加胶管，所述加胶管设于圆筒上，所述加胶管内设有单向阀。
相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
本发明所述的一种具有增强LED可靠性的封装结构及其制备工艺通过固晶银胶流入通孔内并凝固，增强了晶元、银胶与金属焊盘之间的结合力，降低了因高温回流焊引起的银胶剥离分层情况，提升了产品的可靠性能，且固晶银胶通过通孔可直接流到底部，与金属焊盘底部平齐，即使因为高温及应力作用导致晶元和金属焊盘分离，晶元也可通过银胶与PCB板上焊盘相连，不会造成LED失效。
本发明所述的是一种具有增强LED可靠性的封装结构及其制备工艺，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明一种具有增强LED可靠性的封装结构的结构示意图；
图2为本发明一种具有增强LED可靠性的封装结构的部分结构示意图；
图3为本发明一种具有增强LED可靠性的封装结构的金属焊盘的结构示意图；
图4为本发明一种具有增强LED可靠性的封装结构的制备工艺的流程示意图；
图5为本发明一种具有增强LED可靠性的封装结构的制备工艺的点胶装置的示意图；
图6为本发明一种具有增强LED可靠性的封装结构的制备工艺的点胶机构的示意图。
附图标记说明：1、第一金属焊盘；2、固晶银胶；3、塑料支架；4、第二金属焊盘；5、金丝；6、塑料支架；7、封装胶；8、安装孔；9、通孔；10、固定孔；11、绝缘块；12、工作台；13、XYZ三轴龙门模组；14、点胶机构；15、圆筒；16、点胶腔；17、电动伸缩杆；18、限位板；19、进气管；20、过滤网；21、加胶管；22、加热板；23、点胶斗；24、点胶嘴；25、活塞。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-图3所示，本发明提供了一种具有增强LED可靠性的封装结构及其制备工艺，包括：
塑料支架6，所述塑料支架6底端并排设有第一金属焊盘1和第二金属焊盘4，所述第一金属焊盘1上设有通孔9和晶元3，所述塑料支架6上设有安装孔8，所述安装孔8内设有封装胶7，所述晶元3位于安装孔8上方，所述通孔9内设有固晶银胶2。
上述技术方案的工作原理及有益效果：通过上述结构的设计，在实际使用过程中，通过固晶银胶2流入通孔9内并凝固，增强了晶元、银胶与金属焊盘之间的结合力，降低了因高温回流焊引起的银胶剥离分层情况，提升了产品的可靠性能，且固晶银胶2通过通孔9可直接流到底部，与金属焊盘底部平齐，即使因为高温及应力作用导致晶元和金属焊盘分离，晶元也可通过银胶与PCB板上焊盘相连，不会造成LED失效。
在一个实施例中，所述第一金属焊盘1和第二金属焊盘4上均设有固定孔10，所述塑料支架6通过固定孔10与支架体金属焊盘1连接；
所述第一金属焊盘1和第二金属焊盘4之间设有绝缘块11，所述绝缘块11与塑料支架6连接。
上述技术方案的工作原理及有益效果：通过设有的绝缘块11使得第一金属焊盘1和第二金属焊盘4之间绝缘，避免晶元3短路；同时呈倒T形的绝缘块11和固定孔10使得塑料支架6与金属焊盘之间结合的更加稳固。
在一个实施例中，所述晶元3通过金线6与第二金属焊盘4连接。
上述技术方案的工作原理及有益效果：通过设有的金线6使得第一金属焊盘1、晶元3和第二金属焊盘4之间形成通路。
在一个实施例中，所述通孔9为倒T型的导电通孔。
上述技术方案的工作原理及有益效果：倒T型设置的通孔9使得固晶银胶2凝固后更加稳固。
在一个实施例中，所述封装胶7为点平杯结构和带lens结构中任意一种。
上述技术方案的工作原理及有益效果：封装胶7的不同结构用来改变晶元发光光路得到实际应用所需配光曲线。
在一个实施例中，所述安装孔8为圆形碗杯和多边形碗杯中任意一种。
上述技术方案的工作原理及有益效果：不同类型的安装孔8方便制备不同的LED。
如图4至图6所示，本发明还公开一种具有增强LED可靠性的封装结构的制备工艺，包括：
步骤1：制取两块金属焊盘，然后通过模具注塑在金属焊盘四周注塑塑料使其包裹住金属焊盘形成塑料支架和绝缘块；
步骤2：在金属焊盘上点固晶银胶，使得银胶流入通孔内，然后将晶元安装至指定位置；
步骤3：银胶凝固后，通过金线将晶元与第二金属焊盘连接；
步骤4：在塑料支架内填充充封装胶并使其成型，用来保护晶元和金线及改变光路得到理想的配光曲线分布，得到成品。
上述技术方案的工作原理及有益效果：通过固晶银胶2通过通孔9可直接流到底部，与金属焊盘底部平齐，即使因为高温及应力作用导致晶元和金属焊盘分离，晶元也可通过银胶与PCB板上焊盘相连，不会造成LED失效。
在一个实施例中，所述封装胶7的材料为环氧树脂胶和硅胶中任意一种；
所述步骤4中成型方式为模具压注成型和点胶机点胶成型中任意一种。
上述技术方案的工作原理及有益效果：封装胶7的不同结构用来改变晶元发光光路得到实际应用所需配光曲线。
在一个实施例中，所述步骤2中通过点胶装置在金属焊盘上点银胶，所述点胶装置包括：
工作台12，所述工作台12上设有XYZ三轴龙门模组13，所述XYZ三轴龙门模组13上设有点胶机构14，所述XYZ三轴龙门模组13与控制器电连接，所述点胶机构14包括：
圆筒15，所述圆筒15设于XYZ三轴龙门模组13上，所述圆筒15内设有点胶腔16，所述点胶腔16的内壁顶端设有电动伸缩杆17，所述电动伸缩杆17与控制器电连接，所述电动伸缩杆17上设有活塞25，所述活塞25滑动连接于所述点胶腔16的内壁上；
限位板18，所述限位板18设于所述点胶腔16的内壁上，所述限位板18位于活塞25的下方；
加热板22，所述加热板22设于点胶腔16的内壁上，所述加热板22与控制器电连接；
点胶斗23，所述点胶斗23顶端与点胶腔16的内壁连接，所述点胶斗23底端设有点胶嘴24；
进气管19，所述进气管19设于圆筒15上，所述进气管19内设有单向阀和过滤网20；
加胶管21，所述加胶管21设于圆筒15上，所述加胶管21内设有单向阀。
上述技术方案的工作原理及有益效果：在实际使用过程中，将放有塑料支架6的模具放置在工作台12上，然后启动XYZ三轴龙门模组带动点胶装置14移动，使得点胶装置14移动到点胶位置后，启动电动伸缩杆17，电动伸缩杆17伸长会挤压点胶腔16中的空气，从而使得点胶腔16中的胶体通过点胶斗23和点胶嘴24挤出，完成点胶；且设有限位板18使得活塞25只能位移一定距离，使得活塞每次的挤压量一定，从而完成均匀点胶。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种具有增强LED可靠性的封装结构的制备工艺，其特征在于，
步骤1：制取两块金属焊盘，然后通过模具注塑在金属焊盘四周注塑塑料使其包裹住金属焊盘形成塑料支架和绝缘块；
步骤2：在金属焊盘上点固晶银胶，使得银胶流入通孔内，然后将晶元安装至指定位置；
步骤3：银胶凝固后，通过金线将晶元与第二金属焊盘连接；
步骤4：在塑料支架内填充封装胶并使其成型，用来保护晶元和金线及改变光路得到理想的配光曲线分布，得到成品；
所述步骤2中通过点胶装置在金属焊盘上点银胶，所述点胶装置包括：
工作台(12)，所述工作台(12)上设有XYZ三轴龙门模组(13)，所述XYZ三轴龙门模组(13)上设有点胶机构(14)，所述XYZ三轴龙门模组(13)与控制器电连接，所述点胶机构(14)包括：
圆筒(15)，所述圆筒(15)设于XYZ三轴龙门模组(13)上，所述圆筒(15)内设有点胶腔(16)，所述点胶腔(16)的内壁顶端设有电动伸缩杆(17)，所述电动伸缩杆(17)与控制器电连接，所述电动伸缩杆(17)上设有活塞(25)，所述活塞(25)滑动连接于所述点胶腔(16)的内壁上；
限位板(18)，所述限位板(18)设于所述点胶腔(16)的内壁上，所述限位板(18)位于活塞(25)的下方；
加热板(22)，所述加热板(22)设于点胶腔(16)的内壁上，所述加热板(22)与控制器电连接；
点胶斗(23)，所述点胶斗(23)顶端与点胶腔(16)的内壁连接，所述点胶斗(23)底端设有点胶嘴(24)；
进气管(19)，所述进气管(19)设于圆筒(15)上，所述进气管(19)内设有单向阀和过滤网(20)；
加胶管(21)，所述加胶管(21)设于圆筒(15)上，所述加胶管(21)内设有单向阀。
2.根据权利要求1所述的一种具有增强LED可靠性的封装结构的制备工艺，其特征在于，
所述封装胶(7)的材料为环氧树脂胶和硅胶中任意一种；
所述步骤4中成型方式为模具压注成型和点胶机点胶成型中任意一种。
3.如权利要求1-2所述的一种具有增强LED可靠性的封装结构的制备工艺生产的一种具有增强LED可靠性的封装结构，其特征在于，包括：
塑料支架(6)，所述塑料支架(6)底端并排设有第一金属焊盘(1)和第二金属焊盘(4)，所述第一金属焊盘(1)上设有通孔(9)和晶元(3)，所述塑料支架(6)上设有安装孔(8)，所述安装孔(8)内设有封装胶(7)，所述晶元(3)位于安装孔(8)上方，所述通孔(9)内设有固晶银胶(2)。
4.根据权利要求3所述的一种具有增强LED可靠性的封装结构，其特征在于，
所述第一金属焊盘(1)和第二金属焊盘(4)上均设有固定孔(10)，所述塑料支架(6)通过固定孔(10)与支架体金属焊盘(1)连接。
5.根据权利要求3所述的一种具有增强LED可靠性的封装结构，其特征在于，
所述第一金属焊盘(1)和第二金属焊盘(4)之间设有绝缘块(11)，所述绝缘块(11)与塑料支架(6)连接。
6.根据权利要求3所述的一种具有增强LED可靠性的封装结构，其特征在于，
所述晶元(3)通过金线(6)与第二金属焊盘(4)连接。
7.根据权利要求3所述的一种具有增强LED可靠性的封装结构，其特征在于，
所述通孔(9)为倒T型的导电通孔。
8.根据权利要求3所述的一种具有增强LED可靠性的封装结构，其特征在于，
所述封装胶(7)为点平杯结构和带lens结构中任意一种。
9.根据权利要求3所述的一种具有增强LED可靠性的封装结构，其特征在于，
所述安装孔(8)为圆形碗杯和多边形碗杯中任意一种。
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Denomination of invention: A packaging structure with enhanced LED reliability and its preparation process Granted publication date: 20231121 Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Heyuan branch Pledgor: Guangdong Xusheng Semiconductor Co.,Ltd. Registration number: Y2024980007312 |