CN201985174U - 一种led晶片的封装焊线结构及led晶片 - Google Patents

一种led晶片的封装焊线结构及led晶片 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种LED晶片的封装焊线结构及LED晶片，包括支架，所述支架包括第一支脚和第二支脚，设置在所述第二支脚上的杯碗，固定在所述杯碗内的LED晶片，用于连接LED晶片与第一支脚的第一金线，所述第一金线包括球形端和鱼尾端，所述第一金线的球形端固定在所述第一支脚上，所述第一金线的鱼尾端固定在所述LED晶片的电极上，所述鱼尾端的尾部到根部的厚度逐渐变厚。本实用新型的焊接方式可以使封装的LED过脉冲电流，即启动电流为30mA，峰值电流为160mA的电流条件可以连续长时间工作，本实用新型具有性能稳定，使用寿命长且良率高的优点。

Description

一种LED晶片的封装焊线结构及LED晶片
【技术领域】
本实用新型涉及一种LED晶片的封装焊线结构，尤其是涉及一种LED晶片的封装焊线结构及LED晶片。
【背景技术】
LED的封装工艺主要包括固晶、焊线、点荧光胶(白光LED才会有此工艺)以及封装，也就是说，LED在封装前需要将LED晶片5固定在支架2的杯碗3内，接着通过点焊机焊线，焊线是通过金线3a、3b将LED晶片5的正、N电极15a、15b分别与支架2的第一支脚2a和第二支脚2b对应电连接，如图9、10所示，传统焊线机需先将金线3a、3b一端分别烧成一个球体13a′、13b′，再用点焊机的机头通过超声波将球体13a′、13b′对应固定在LED晶片5的电极15a、15b上，金线3a、3b的另一端13a、13b也是用点焊机的机头通过超声波将其对应固定在第一支脚2a和第二支脚2b的顶部，金线3a、3b的另一端13a、13b与第一支脚2a和第二支脚2b焊接时分别形成鱼尾形结构，由于支架2一般是采用铁材料制作的，而金线3a、3b是采用金材料制作的，金与铁的分子结构不一样，金线3a、3b的另一端13a、13b需要采用点焊机的机头通过超声波来按压冲击才能固定在支架2的顶部，这样很容易使点焊机的机头因磨损而报废，给LED封装制作增加很高的成本。LED在点亮过程中很容易发热，其发热源在于LED晶片5，一般金线的直径是23μm左右，金线与LED晶片的电极焊接前，需要将金线的一端烧成一个球体，再用带超声波的机头将金线的球体固定在LED晶片的电极上，金线3a、3b的球体13a′、13b′端通常是金线3a、3b直径的三倍以上，按照上述结构制作出来的LED很难在启动电流为30mA，峰值电流为160mA的电流条件下点亮12小时，当电流从金线的球体13a′、13b′向金线3a、3b流向时，由于球体13a′、13b′的直径是金线3a、3b的三倍以上，电流流过时没有缓冲区，直接从直径为70μm左右的球体13a′、13b′流向直径为23μm左右的金线3a、3b；由于金线的球体13a′、13b′端靠近LED晶片的热量是最高的，很容易使球体13a′、13b′与金线3a、3b接触的位置烧断，从而使LED断路不亮。通常LED晶片5的N电极15a为扇形层状，而其P电极15b为圆柱形，将LED晶片5的电极面积做大可以方便焊线，但却大大降低了LED的出光效率，LED行业的技术人员公认为可以焊线的范围内将电极15a、15b做到越小越好，这样做提高LED的出光效率，按照上述传统的焊线方式，电极15a、15b的直径最小可以做到74μm。金线3a、3b的一端球体13a′、13b′与电极15a、15b焊接时，通常电极15a、15b的表面积比金线3a、3b在电极15a、15b表面的焊接区要大得多，这样没有焊接的电极区域就白白浪费了LED的出光面积，影响LED的出光效率，如图11、12所示。
【实用新型内容】
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种性能稳定、使用寿命长、良率高的LED晶片的封装焊线结构。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种LED晶片的封装焊线结构，包括支架，所述支架包括第一支脚和第二支脚，设置在所述第二支脚上的杯碗，固定在所述杯碗内的LED晶片，用于连接LED晶片与第一支脚的第一金线，所述第一金线包括球形端和鱼尾端，其特征在于，所述第一金线的球形端固定在所述第一支脚上，所述第一金线的鱼尾端固定在所述LED晶片的电极上。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是：由于第一金线的鱼尾端与LED晶片的电极连接，这样设计可以使电流在流过金线时有缓冲，降低电流对金线的冲击，有效防止金线焊接段因电流冲击过大而烧断，经测试，按本实用新型的焊接方式可以使封装的LED过脉冲电流，即启动电流为30mA，峰值电流为160mA的电流条件可以连续长时间工作，本实用新型具有性能稳定，使用寿命长且良率高的优点。
优选地，所述第一金线的鱼尾端的尾部比根部的厚度薄。将鱼尾端的尾部到根部的厚度逐渐变厚，这样设计可以使电流在流过金线时有缓冲，降低电流对金线的冲击，有效防止金线焊接段因电流冲击过大而烧断。
优选地，包括第二金线，所述第二金线包括球形端和鱼尾端，所述第二金线的球形端固定在所述第二支脚上，所述第二金线的鱼尾端固定在所述LED晶片的电极上。本技术方案是LED晶片的电极为双电极，即P、N电极，需要使用第二金线，焊接时需要采用两根金线对P电极与第一支脚连接，N电极与第二支脚连接。将第二金线的鱼尾端固定在所述LED晶片的电极上，目的在于为了使LED过脉冲电流，提高LED性能稳定及延长LED的使用寿命。
优选地，所述第二金线的鱼尾端的尾部比根部的厚度薄。将鱼尾端的尾部到根部的厚度逐渐变厚，这样设计可以使电流在流过金线时有缓冲，降低电流对金线的冲击，有效防止金线焊接段因电流冲击过大而烧断。
本实用新型需要解决的另一技术问题是提供一种设计合理、出光效率高的LED晶片。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于权利要求1的LED晶片，包括N型半导体层、发光层和P型半导体层，固定在P型半导体层上的P电极，其特征在于，所述P电极的表面形状为鱼尾形。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是：由于将LED晶片的电极表面形状设置成鱼尾形，这样可以使鱼尾形的电极与上述金线的鱼尾端对应匹配，按照本实用新型的结构可以将电极做到最小，有效提高LED晶片的出光面积，同时也可以大大提高LED晶片的出光效率。
优选地，还包括衬底，所述N型半导体层、发光层和P型半导体层依次设置在所述衬底上，所述N型半导体层上形成有N电极，所述N电极的表面形状为鱼尾形。本技术方案是LED晶片的电极为双电极，即P、N电极，将N电极的表面形状设置为鱼尾形，其目的在于与金线的鱼尾端对应匹配，使LED电极做到最小，有效提高LED晶片的出光面积，同时也可以大大提高LED晶片的出光效率。
【附图说明】
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型单电极LED晶片的焊线结构的主视图。
图2为本实用新型单电极LED晶片的结构示意图。
图3为本实用新型焊线结构的俯视图。
图4为本实用新型焊线结构的主视图。
图5为图3所示A部分的放大结构示意图。
图6为图4所示B部分的放大结构示意图。
图7为本实用新型金线与LED晶片的电极焊接的局部放大结构示意图。
图8为本实用新型LED晶片的结构示意图。
图9为传统焊线结构的俯视图。
图10为传统焊线结构的主视图。
图11为图9所示A部分的放大结构示意图。
图12为图10所示B部分的放大结构示意图。
【具体实施方式】
参照附图1、图2所示，本实用新型包括支架2，所述支架2包括第一支脚2a和第二支脚2b，设置在所述第二支脚2b上的杯碗3，固定在所述杯碗3内的LED晶片5，用于连接LED晶片5与第一支脚2a的第一金线3a，第一金线3a包括球形端30a和鱼尾端30，第一金线3a的球形端30a固定在所述第一支脚上2a，第一金线3a的鱼尾端30固定在LED晶片5的电极上，第一金线3a的鱼尾端30的尾部32到根部31的厚度逐渐变厚，如图7所示，本实施例为单电极的LED晶片，当电极5a为P电极时，其N型半导体层51直接与第二支脚2b电连接，当焊线电极5a为N电极时，其P型半导体层53直接与第二支脚2b电连接。
参照附图3、图4、图5、6、图7所示，本实施例为双电极的LED晶片，本实用新型LED晶片的封装焊线结构包括支架2，所述支架2包括第一支脚2a和第二支脚2b，设置在第二支脚2b上的杯碗3，固定在杯碗3内的LED晶片5，用于连接LED晶片5与第一支脚2a的第一金线3a，第一金线3a的球形端30a固定在第一支脚2a上，第一金线3a的球形端30a与LED晶片5的电极5b焊接，所述第二金线3b的鱼尾端30的尾部32到根部31的厚度逐渐变厚，如图7所示，所述第二金线3b的球形端30b固定在所述第二支脚2b上，第二金线3b的鱼尾端30与LED晶片5的电极5a焊接，所述第二金线3b鱼尾端30的尾部32到根部31的厚度逐渐变厚，如图7所示。由于第一金线3a、第二金线3b的鱼尾端30与LED晶片5的电极连接，并且鱼尾端30的尾部32到根部31的厚度逐渐变厚，这样设计可以使电流在流过金线时有缓冲，降低电流对金线的冲击，有效防止金线焊接段因电流冲击过大而烧断，经测试，按本实用新型的焊接方式可以使封装的LED过脉冲电流，即启动流为30mA，峰值电流为160mA的电流条件可以连续长时间工作，本实用新型具有性能稳定，使用寿命长且良率高的优点。
参照附图2所示，本实用新型还提供一种用于上述封装焊线结构的LED晶片5，包括N型半导体层51、发光层52和P型半导体层53，固定在P型半导体层53上的电极5a，所述电极5a的表面形状为鱼尾形。本实施例为单电极的LED晶片，当电极5a为P电极时，其N型半导体层51直接与第二支脚2b电连接，当焊线电极5a为N电极时，其P型半导体层53直接与第二支脚2b电连接。参照附图8所示，本实用新型还包括衬底50，所述N型半导体层51、发光层52和P型半导体层53依次设置在所述衬底50上，所述N型半导体层51上形成有电极5b，所述电极5b的表面形状为鱼尾形。由于将LED晶片5的电极表面形状设计成鱼尾形，这样设计可以跟上述金线的鱼尾端30与电极焊接时形成的形状对应，本实用新型的设计结构可以将电极做到最小，避免电极档光，有效提高LED晶片5的出光面积，同时也可以大大提高LED晶片的出光效率。
以上所述均以方便说明本实用新型，在不脱离本实用新型创作的精神范畴内，熟悉此技术的本领域的技术人员所做的各种简单的变相与修饰仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种LED晶片的封装焊线结构，包括支架，所述支架包括第一支脚和第二支脚，设置在所述第二支脚上的杯碗，固定在所述杯碗内的LED晶片，用于连接LED晶片与第一支脚的第一金线，所述第一金线包括球形端和鱼尾端，其特征在于：所述第一金线的球形端固定在所述第一支脚上，所述第一金线的鱼尾端固定在所述LED晶片的电极上。
2.根据权利要求1所述LED晶片的封装焊线结构，其特征在于：所述第一金线的鱼尾端的尾部比根部的厚度薄。
3.根据权利要求1或2所述LED晶片的封装焊线结构，其特征在于：包括第二金线，所述第二金线包括球形端和鱼尾端，所述第二金线的球形端固定在所述第二支脚上，所述第二金线的鱼尾端固定在所述LED晶片的电极上。
4.根据权利要求3所述LED晶片的封装焊线结构，其特征在于：所述第二金线的鱼尾端的尾部比根部的厚度薄。
5.一种用于权利要求1的LED晶片，包括N型半导体层、发光层和P型半导体层，固定在P型半导体层上的P电极，其特征在于：所述P电极的表面形状为鱼尾形。
6.根据权利要求5所述的LED晶片，其特征在于：还包括衬底，所述N型半导体层、发光层和P型半导体层依次设置在所述衬底上，所述N型半导体层上形成有N电极，所述N电极的表面形状为鱼尾形。
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