CN118099145A - 一种rgb封装聚光结构及封装工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及RGB封装技术领域，尤其为一种RGB封装聚光结构及封装工艺，包括基板，还包括封装层，封装层贴装在基板的上端，封装层内封装有发光单元，发光单元的发光面与封装层的上端面齐平且外露，发光单元上的有源面连接有导电柱，导电柱封装在封装层的内部，封装层的上端设置有聚光层。本发明的一种RGB封装聚光结构及封装工艺，先将发光单元的发光面等高封装，发光面临空外露，后贴装到基板，在封装体上蚀刻凹槽，填充形成的聚光层和延伸部将阻挡和折射的光线聚拢，光线利用率高，且成本较低，工艺简单高效；利用聚光层将发光单元分隔开，使得相互靠近的发光单元之间不会出现窜光现象，进一步保证了画面的清晰度和色彩度。
Description
技术领域
本发明涉及RGB封装技术领域，特别涉及一种RGB封装聚光结构及封装工艺。
背景技术
RGB封装是LED封装中的一种，它由红、绿、蓝三种颜色的LED芯片组成，可以通过控制三种颜色LED的亮度和灰度来实现丰富多彩的光效，在RGB封装过程中，需要经过一系列工艺流程，使得LED芯片和相应的封装材料有机地结合，最终形成一个完整的LED光源，如芯片的封装工艺，封装有着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁，芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷板上的导线与其他器件建立连接，因此，封装对集成电路起着重要的作用，为了保证RGB的发光效果，一般采用透明的封装胶进行封装。
RGB LED是将三种颜色的发光晶圆封装体形成一个发光单元后按照像素点位置在基板上排列，之后通过封装胶封装整体形成透明的封装体，但是这种工艺形成的封装体结构，其发光单元之间的间距较近，而且封装体都是透明层，发光时彼此靠近的发光单元容易窜光，聚光效果差，影响画面的清晰度和色彩度。故此，我们提出了一种RGB封装聚光结构。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种RGB封装聚光结构，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种RGB封装聚光结构，包括基板，还包括封装层，所述封装层贴装在基板的上端，所述封装层内封装有发光单元，所述发光单元的发光面与封装层的上端面齐平且外露，所述发光单元上的有源面连接有导电柱，所述导电柱封装在封装层的内部，所述封装层的上端设置有聚光层，且聚光层构成发光单元的矩形边框。
作为上述方案的进一步改进，所述封装层远离聚光层的端面电镀有与导电柱位置相对应的焊盘，所述焊盘与基板上的线路层电性连接，所述发光单元通过导电柱与焊盘电性连接。
作为上述方案的进一步改进，所述封装层为透光封装料。
作为上述方案的进一步改进，所述封装层的上端开设有凹槽，所述凹槽首尾相接将发光单元围在矩形边框的中央。
作为上述方案的进一步改进，所述凹槽通过蚀刻的方式形成。
作为上述方案的进一步改进，所述凹槽沿竖直方向的截面为倒锥形。
作为上述方案的进一步改进，所述聚光层填充在凹槽的内部，并在封装层的顶面形成延伸部，所述发光单元的光线由聚光层阻挡，并由延伸部聚拢，达到聚光效果。
一种RGB封装聚光结构的封装工艺，包括以下步骤：
S1：封装：将发光单元发光面朝向载板放置，后通过层层封装工艺形成封装层，剥去载板后，发光单元的发光面与封装层的上端面齐平且外露，封装层的另一面电镀焊盘，发光单元通过导电柱实现与焊盘的电性连接；
S2：贴装：将封装层上的焊盘对应基板上的线路层焊接贴装；
S3：蚀刻：在相互靠近的发光单元之间的封装层中蚀刻出凹槽，构成发光单元的矩形边框；
S4：填充：将凹槽内填充形成聚光层，且聚光层在封装层顶面形成延伸部，发光单元的光线由聚光层阻挡，并由延伸部聚拢，达到聚光效果。
作为上述方案的进一步改进，还包括密闭步骤，具体包括在聚光层和发光单元上涂抹荧光胶或者透明环氧胶，以形成密闭结构。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明中先将发光单元的发光面等高封装，发光面临空外露，后贴装到基板，在封装体上蚀刻凹槽，填充形成的聚光层和延伸部将阻挡和折射的光线聚拢，光线利用率高，且成本较低，工艺简单高效。
2、本发明利用聚光层将发光单元分隔开，而且黑色的聚光层不发生光的折射，使得相互靠近的发光单元之间不会出现窜光现象，进一步保证了画面的清晰度和色彩度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有的RGB封装结构截面图；
图2为本发明一种RGB封装聚光结构的整体结构截面图；
图3为本发明一种RGB封装聚光结构的聚光层的俯视图；
图4为本发明一种RGB封装聚光结构的A处结构放大图；
图5为本发明一种RGB封装聚光结构的蚀刻步骤的示意图；
图6为本发明一种RGB封装聚光结构的封装工艺的工艺流程图。
图中：1、基板；2、发光单元；3、封装层；4、聚光层；5、凹槽；6、导电柱；7、焊盘；41、延伸部。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明的技术方案进一步说明。
在RGB芯片封装工艺的过程中，一般都是将红绿蓝三种颜色的发光晶圆小封装体构成的一个发光单元2之后根据像素点在基板1上对应位置装贴，之后再将整体使用透明的环氧树脂胶封装成透明的封装体3，如图1所示，图中各个发光单元2中均包括一组RGB芯片，即三个红绿蓝芯片，发光单元2之间根据像素点排列之后，RGB芯片的有源面与基板1电性连接，发光面朝向透明的封装体3，从而保证封装体3出光，基板1上根据实际要求预先设置有焊盘7和线路层，RGB芯片的有源面通过焊盘7实现与基板1的电性连接，后又通过线路层实现多个发光单元2之间的电性连接，之后形成的封装体3将整体笼罩形成密闭结构；前后、左右的发光单元2之间的间距较近，以传统的间距0.6㎜为例，发光单元2发光时，相互靠近的发光单元2相互靠近，光线相互干扰，不同色彩和亮度之间容易发生窜光，聚光效果差、透明的封装体3侧面也会折射光线，光线利用率差、RGB芯片的尺寸不同，发光面高度不同，每个发光单元的RGB芯片之间也会存在相互干扰。
实施例
一种RGB封装聚光结构，如图2-4所示，包括基板，还包括封装层，所述封装层贴装在基板的上端，所述封装层内封装有发光单元，发光单元之间的间距大于传统的间距，给凹槽留有空间，防止蚀刻影响到发光单元，所述发光单元的发光面与封装层的上端面齐平且外露，所述发光单元上的有源面连接有导电柱，所述导电柱封装在封装层的内部，所述封装层的上端设置有聚光层，且聚光层构成发光单元的矩形边框。
在具体实施例中，所述封装层远离聚光层的端面电镀有与导电柱位置相对应的焊盘，所述焊盘与基板上的线路层电性连接，所述发光单元通过导电柱与焊盘电性连接；所述封装层为透光封装料；所述封装层的上端开设有凹槽，所述凹槽首尾相接将发光单元围在矩形边框的中央；所述凹槽通过蚀刻的方式形成；所述凹槽沿竖直方向的截面为倒锥形；所述聚光层填充在凹槽的内部，并在封装层的顶面形成延伸部，所述发光单元的光线由聚光层阻挡，并由延伸部聚拢，达到聚光效果。
一种RGB封装聚光结构的封装工艺，如图5-6所示，包括以下步骤：
S1：封装：将发光单元发光面朝向载板放置，后通过层层封装工艺形成封装层，剥去载板后，发光单元的发光面与封装层的上端面齐平且外露，封装层的另一面电镀焊盘，发光单元通过导电柱实现与焊盘的电性连接；
S2：贴装：将封装层上的焊盘对应基板上的线路层焊接贴装；
S3：蚀刻：在相互靠近的发光单元之间的封装层中蚀刻出凹槽，蚀刻的方式可以是激光，将发光单元2围在中央构成发光单元的矩形边框；
S4：填充：将凹槽内填充形成聚光层，且聚光层在封装层顶面形成延伸部，发光单元的光线由聚光层阻挡，并由延伸部聚拢，达到聚光效果。
S5：密闭：在聚光层和发光单元上涂抹荧光胶或者透明环氧胶，以形成密闭结构。
本发明所有使用电镀工艺的步骤，均是先通过曝光、显影的光刻技术在表面形成电镀保护，之后再通过溅射或者沉铜的方式在待电镀区域形成金属种子层，本发明的金属种子层采用的是铜材质，金属种子层是为了保证后续电镀的金属与塑封料之间的结合力，同时为电镀提供导电离子附着的表面，保证电镀效果。
本申请所有使用封装工艺的步骤，均是使用塑封料注塑的方式配合模压形成封装，本申请采用的塑封料是环氧树脂塑封料，成本低，固化性能好。
本申请，通过先将发光单元2的发光面等高封装，发光面临空外露，后贴装到基板1，在封装体上蚀刻凹槽5，填充形成的聚光层4和延伸部41将阻挡和折射的光线聚拢，光线利用率高，且成本较低，工艺简单高效；利用聚光层4将发光单元分隔开，而且黑色的聚光层4不发生光的折射，使得相互靠近的发光单元2之间不会出现窜光现象，进一步保证了画面的清晰度和色彩度。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种RGB封装聚光结构，包括基板(1)，其特征在于：还包括封装层(3)，所述封装层(3)贴装在基板(1)的上端，所述封装层(3)内封装有发光单元(2)，所述发光单元(2)的发光面与封装层(3)的上端面齐平且外露，所述发光单元(2)上的有源面连接有导电柱(6)，所述导电柱(6)封装在封装层(3)的内部，所述封装层(3)的上端设置有聚光层(4)，且聚光层(4)构成发光单元(2)的矩形边框。
2.根据权利要求1所述的一种RGB封装聚光结构，其特征在于：所述封装层(3)远离聚光层(4)的端面电镀有与导电柱(6)位置相对应的焊盘(7)，所述焊盘(7)与基板(1)上的线路层电性连接，所述发光单元(2)通过导电柱(6)与焊盘(7)电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种RGB封装聚光结构，其特征在于：所述封装层(3)为透光封装料。
4.根据权利要求1所述的一种RGB封装聚光结构，其特征在于：所述封装层(3)的上端开设有凹槽(5)，所述凹槽(5)首尾相接将发光单元(2)围在矩形边框的中央。
5.根据权利要求4所述的一种RGB封装聚光结构，其特征在于：所述凹槽(5)通过蚀刻的方式形成。
6.根据权利要求4所述的一种RGB封装聚光结构，其特征在于：所述凹槽(5)沿竖直方向的截面为倒锥形。
7.根据权利要求1所述的一种RGB封装聚光结构，其特征在于：所述聚光层(4)填充在凹槽(5)的内部，并在封装层(3)的顶面形成延伸部(41)，所述发光单元(2)的光线由聚光层(4)阻挡，并由延伸部(41)聚拢，达到聚光效果。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种RGB封装聚光结构的封装工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1：封装：将发光单元(2)发光面朝向载板放置，后通过层层封装工艺形成封装层(3)，剥去载板后，发光单元(2)的发光面与封装层(3)的上端面齐平且外露，封装层(3)的另一面电镀焊盘(7)，发光单元(2)通过导电柱(6)实现与焊盘(7)的电性连接；
S2：贴装：将封装层(3)上的焊盘(7)对应基板(1)上的线路层焊接贴装；
S3：蚀刻：在相互靠近的发光单元(2)之间的封装层(3)中蚀刻出凹槽(5)，构成发光单元(2)的矩形边框；
S4：填充：将凹槽(5)内填充形成聚光层(4)，且聚光层(4)在封装层(3)顶面形成延伸部(41)，发光单元(2)的光线由聚光层(4)阻挡，并由延伸部(41)聚拢，达到聚光效果。
9.根据权利要求8所述的一种RGB封装聚光结构的封装工艺，其特征在于：还包括密闭步骤，具体包括在聚光层(4)和发光单元(2)上涂抹荧光胶或者透明环氧胶，以形成密闭结构。
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