CN203377265U

CN203377265U - 一种led封装结构

Info

Publication number: CN203377265U
Application number: CN201320331121.5U
Authority: CN
Inventors: 梁月山; 马晓晶; 杨莹
Original assignee: KUNSHAN KAIWEI ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: KUNSHAN KAIWEI ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2013-06-08
Filing date: 2013-06-08
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2023-06-08

Abstract

本实用新型公开了一种LED封装结构，包括底板以及分布在底板上的LED芯片层、导电电极层以及荧光材料层。本实用新型的LED封装结构及方法，将现有技术中单个器件的逐个打线工艺改成光刻工艺一次性形成电路层，简化了LED的封装工艺，提高生产效率；满足灵活设计电路的要求，尤其适用于多芯片，高电压串联结构的LED光源；采用本实用新型的集成平面工艺，替代了现有技术中的分立台面器件工艺，缩小了LED的封装厚度，使LED封装结构的可靠性大大加强。

Description

一种LED封装结构

技术领域

本实用新型涉及LED生产制造领域，尤其涉及一种LED封装结构及方法。

背景技术

LED是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。与传统的白炽灯、荧光灯相比，白光LED具有耗电量小、发光效率高、使用寿命长、节能环保等优点，因此其不仅在日常照明领域得到广泛的应用，而且进入显示设备领域。目前，获取白光LED的技术可以分为两大类，即:(1)采用发射红、绿、蓝色光线的三种LED芯片混合;(2)采用单色(蓝光或紫外)LED芯片激发适当的荧光材料。目前白光LED主要是利用蓝光LED芯片和可被蓝光有效激发的、发黄光的荧光粉YAG：Ce3+结合，再利用透镜原理将互补的黄光和蓝光予以混合，从而得到白光。

现有技术中，LED的封装通常是在蓝光芯片上制作P-N结电极，在电极上打制金线，将芯片电极与外部管脚连接，然后在芯片上涂覆荧光粉。然而，目前的封装结构存在着以下缺陷：首先，使用涂覆YAG：Ce3+荧光粉与蓝光芯片搭配产生白光，LED封装中荧光粉层厚，均匀性较差，并且荧光粉胶易老化，荧光粉用量较大，发光衰减以及工艺复杂；其次，在在电极上打制金线工艺过程繁琐，耗时，成本高；再次，现有技术中的LED封装工艺通常采用的分立台面器件工艺，与集层平面工艺相比，集成度低，工序不够简化，封装后稳定性较差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种通过集层平面工艺实现LED封装的结构，从而提高LED集成度，简化封装工艺，并且有效提高LED封装后稳定性。

为解决上述问题，本实用新型的一种LED封装结构，包括底板以及逐层分布在底板上的LED芯片层、印刷电路层以及荧光材料层；所述LED芯片层包括至少一个固定在底板上的LED芯片，以及包覆在所述LED芯片平面周围的透明绝缘填充介质；所述印刷电路层包括连接所述LED芯片与外接接线管脚，并且贴附在所述LED芯片层上的连接线；所述荧光材料层位于所述印刷电路层上方。

所述荧光材料层包括荧光晶体或荧光粉。

所述荧光晶体包括石榴石类单晶荧光材料。

所述荧光晶体表面涂布透明硅胶，粘结在印刷电路层上表面。

所述透明绝缘介质包括磷酸盐玻璃。

所述底座为铝板、铜板或铝合金板。

所述底座为圆形板，该圆形板边缘设置有轴向凸台，所述凸台的高度低于所述LED芯片高度。

所述连接线为透明导电薄膜。

一种LED封装方法，包括以下步骤：

1）将LED芯片固定在底板上；

2）在LED芯片平面周围填充透明绝缘填充介质，填充高度与LED芯片高度相同，形成LED芯片层；

3）通过光刻工艺在LED芯片上制作连接LED芯片与外接接线管脚的连接线，该连接线贴附在所述LED芯片层上，形成印刷电路层；

4）在LED芯片层和印刷电路层上覆盖荧光材料层。

所述步骤2）包括：

21）在LED芯片上涂布透明绝缘填充介质，使透明绝缘填充介质覆盖LED芯片；

22）对透明绝缘填充介质进行平面抛光，至LED芯片上表面露出；

所述荧光材料层包括荧光晶体，所述步骤4）包括：

41）在荧光晶体上涂布透明硅胶；

42）将荧光晶体通过透明硅胶粘结在印刷电路层上表面。

本实用新型的LED封装结构及方法，将现有技术中单个器件的逐个打线工艺改成光刻工艺一次性形成印刷电路层，简化了LED的封装工艺，提高生产效率；满足灵活设计电路的要求，尤其适用于是高电压的串联；采用基层平面工艺，替代了现有技术中的分立台面器件工艺，缩小了LED的封装厚度，使LED封装结构的可靠性大大加强。

附图说明

图1为本实用新型LED封装结构的示意图。

图2为本实用新型中LED封装方法的流程图。

图3为本实用新型中LED封装方法的LED芯片层形成工艺的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型的一种LED封装结构，包括底板1以及逐层分布在底板1上的LED芯片层、印刷电路层以及荧光材料层。

所述LED芯片层包括多个相互串联并固定在底板1上的LED芯片2，以及包覆在所述LED芯片2平面周围的绝缘填充介质3。其中，所述绝缘介质优选为透明绝缘介质，从而保证不影响LED芯片的出光率。所述透明绝缘介质可以为磷酸盐玻璃，当然，不限于磷酸盐玻璃。

所述印刷电路层包括连接所述LED芯片2与外接接线管脚（图中未示出），并且贴附在所述LED芯片层上的连接线4。

所述连接线4为透明导电薄膜，该透明导电薄膜包括金属膜系列、透明导电氧化物系列、符合膜系列或化合物膜系列导电薄膜，优选为铟锡氧化物半导体透明导电膜或Ni/Au导电膜。

采用透明导电薄膜作为LED芯片的电源导线，一方面避免了现有技术中打金线成本较高的缺陷，另一方面增强了光的投射，提高出光率。

所述荧光材料层包括荧光粉或荧光晶体。

本实用新型实施例以荧光晶体为例进行说明，如图1所示，所述荧光晶体5可以为石榴石类单晶荧光材料，该荧光晶体5的表面涂布透明硅胶6，粘结在印刷电路层上表面。

荧光晶体具有良好热导性，能够提高LED芯片封装结构的散热性能，同时荧光晶体还具有易于加工成型的特点，适应性较强。

所述底座1为铝板、铜板或铝合金板，以保证良好的散热性。

该底座1为圆形板，在圆形板的边缘设置有轴向凸台101，所述凸台101的高度低于所述LED芯片2的高度。

一种LED封装方法，如图2所示，包括以下步骤：

1）将多个LED芯片2通过固晶工艺固定在底板1上，LED芯片的排列可以按照设计需要进行分布；

2）在LED芯片2平面周围填充绝缘填充介质3，填充高度与LED芯片高度相同，形成LED芯片层；绝缘填充介质一方面起到绝缘的作用，避免单个LED芯片的P、N极之间发生短路，也避免多个LED芯片之间发生短路，另一方面，通过填充绝缘介质，使该LED芯片层的上表面平整，以便于在LED芯片层上制作印刷电路层；

本实施例中该步骤2）可以包括以下步骤：

21）参见图3a，在LED芯片上通过旋转涂覆工艺均匀涂布绝缘填充介质，使绝缘填充介质覆盖整个LED芯片；

22）参见图3b，对透明绝缘填充介质进行平面抛光，至LED芯片上表面露出。

光刻工艺是集成电路制造中常用的一种利用光学—化学反应原理和化学、物理刻蚀方法，将电路图形传递到单晶表面或介质层上，形成有效图形窗口或功能图形的工艺技术。光刻工艺的基本步骤通常包括：涂胶、前烘、曝光、显影、后烘、腐蚀以及去胶。

4）在LED芯片层和印刷电路层上覆盖并固定荧光材料层。

所述荧光材料层优选为荧光晶体，所述步骤4）包括：

41）在荧光晶体上涂布透明硅胶；

42）将荧光晶体通过透明硅胶粘结在印刷电路层上表面。

Claims

1.一种LED封装结构，其特征在于：包括底板以及分布在底板上的LED芯片层、印刷电路层以及荧光材料层；所述LED芯片层包括至少一个固定在底板上的LED芯片，以及包覆在所述LED芯片平面周围的绝缘填充介质；所述印刷电路层包括连接所述LED芯片与外接接线管脚，并且贴附在所述LED芯片层上的连接线；所述荧光材料层位于所述印刷电路层上方。

2.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述荧光材料层包括荧光晶体或荧光粉。

3.如权利要求2所述的LED封装结构，其特征在于：所述荧光晶体包括石榴石类单晶或多晶荧光材料。

4.如权利要求2所述的LED封装结构，其特征在于：所述荧光晶体表面涂布透明硅胶，粘结在印刷电路层上表面。

5.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述绝缘介质为透明绝缘介质。

6.如权利要求5所述的LED封装结构，其特征在于：所述透明绝缘介质为磷酸盐玻璃。

7.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述底座为铝板、铜板或铝合金板；所述底座为圆形板，该圆形板边缘设置有轴向凸台，所述凸台的高度低于所述LED芯片高度。