CN205069682U - 具有倒装结构的led封装器件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种具有倒装结构的LED封装器件，用于解决在倒装焊接时，助焊剂相互靠近导致的芯片可靠性降低的问题。其中LED封装器件采用方案如下：LED芯片通过助焊剂固定在转移衬底的两个电极焊位上，电极焊位为凹槽结构，凹槽表面设有电极导线。该器件的制造方法为：制造半固态的荧光膜；将LED芯片倒置在支撑体上，且使LED芯片之间存在间隙；将半固态荧光膜压在设有LED芯片的支撑体上，使荧光膜覆盖在LED芯片周围，再完全固化荧光膜；制作转移衬底，在转移衬底每个LED芯片的电极焊位上制作凹槽；向凹槽内注入助焊剂；将LED芯片倒置焊接在转移衬底上。本实用新型可以提高器件的可靠性，增加器件封装的良率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种红光LED封装器件。
背景技术
LED倒装技术多应用于大功率封装器件上，且应用非常广泛。参见图10，LED芯片13的电极15通过助焊剂14倒装在转移衬底16上。LED芯片的电极有非常多的设计方案，有些方案中，两个电极相隔比较近，这种芯片倒装时助焊剂14可能会连接在一起倒置芯片短路。两个电极的助焊剂即使没有连接，它们也会使电极之间的导电间距更近，形成实质性电容，可能发生电极间漏电，甚至击穿。助焊剂的使用是固定量的，但是在转移衬底上，将芯片压在转移衬底上时，助焊剂的流动方向不可控，其可能导致两个电极的助焊剂相互接近至危险距离，甚至相连；上述工艺生产出来的芯片还存在不平整的问题，芯片不平整直接影响到其发光方向和角度。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有倒装结构的LED封装器件及其制造方法，用于解决现有技术芯片上两个电极之间的助焊剂，在倒装焊接时，助焊剂相互靠近导致的芯片可靠性降低的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种具有倒装结构的LED封装器件，包括LED芯片，LED芯片倒装在转移衬底上，LED芯片通过助焊剂固定在转移衬底的两个电极焊位上，所述电极焊位为凹槽结构，凹槽表面设有电极导线。
优选地：所述凹槽为冠面凹槽。
优选地：在所述凹槽周边表面涂覆有十字定位层。十字定位层为图层，其优选为荧光层，也可以为红色漆层。
优选地：LED芯片包括两个电极，在两个电极之间有在倒装焊时会发生汽化的填充物。
本实用新型还提出一种具有倒装结构的LED封装器件的制造方法，包括：
制造半固态的荧光膜；
将LED芯片倒置在支撑体上，且使LED芯片之间存在间隙；
将半固态荧光膜压在设有LED芯片的支撑体上，使荧光膜覆盖在LED芯片周围，再完全固化荧光膜；
制作转移衬底，在转移衬底每个LED芯片的电极焊位上制作凹槽；
向凹槽内注入助焊剂；
将LED芯片倒置焊接在转移衬底上。
优选地：制作透镜模具，在模具上制作用于封装LED芯片的模腔；在相邻两个模腔之间设置胶孔；
在模腔内填充封胶，且填充的封胶表面存在凹陷，封胶的高度不高于模腔的高度；
将倒置焊接在转移衬底上的LED芯片置于模腔内，进行封装固化；模腔内多余的封胶进入胶孔内。
优选地：在所述转移衬底的凹槽上制作十字定位层。
优选地：所述支撑体包括硬质基体和位于基体上的高温膜；
LED芯片转移到高温膜上后，进行扩膜，使LED芯片之间产生间距；
将扩膜后的高温膜贴附在硬质基体上。
优选地：将LED芯片倒装到一转移支撑体上，其中具有荧光膜的一面附着在转移支撑体上；然后去掉先前的支撑体。
本实用新型提出一种转移衬底，包括LED芯片的两个电极焊位，所述电极焊位为凹槽结构，凹槽表面设有电极导线。
相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型的技术方案在倒装时，可以先在凹槽内点入助焊剂，助焊剂的量稍大于凹槽的容积，这样助焊剂突出凹槽的量可控。在焊接时，芯片电极对助焊剂的挤压，使助焊剂围绕凹槽周边扩散，由于露出凹槽的助焊剂不多，其扩散的范围非常有限，相比现有技术中两个电极上的助焊剂相互靠近的情况的几率极大的降低，且助焊剂的量更少，因此更加安全。本实用新型提高器件的可靠性，增加器件封装的良率。
附图说明
图1是本实用新型的器件的结构示意图。
图2是LED芯片位于支撑体上的示意图。
图3是荧光膜位于支撑体上方的示意图。
图4是荧光膜固化在LED芯片上的示意图。
图5是转移衬底的结构示意图。
图6是在转移衬底上点助焊剂的示意图。
图7是将LED芯片倒装在转移衬底上的示意图。
图8是透镜模具的结构示意图。
图9是对倒装的LED芯片进行封装的示意图。
图10是现有技术的结构示意图
图11是支撑衬底上的焊位的结构示意图。
图中标识说明:
1、封胶；2、电极；3、荧光膜；4、LED芯片；5、助焊剂；6、转移衬底；7、凹槽；8、支撑体；9、凹陷；10、胶孔；11、透镜模具；12、余胶；13、LED芯片；14、助焊剂；15、电极；16、转移衬底；17、电极导线；18、焊区；19、十字定位层；20、中心环边；21、填充物；22、模腔；30、转移支撑体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型的具有倒装结构的LED封装器件的结构参见图1所示。LED芯片4倒装在转移衬底6上，LED芯片4通过助焊剂5固定在转移衬底6的两个电极焊位上，电极焊位上设有一个凹槽7，凹槽7表面设有电极导线17。凹槽7为冠面凹槽。在LED芯片4的上面覆盖有一层荧光膜3。荧光膜3以及LED芯片4被封胶1封装。电极2通过助焊剂5与电极导线17电性连接。
在一个实施例中，在LED芯片4的两个电极之间存在填充物21。填充物为在倒装焊时会发生汽化的绝缘材料，例如可以是在100℃～180℃范围内产生部分汽化物质的石蜡。填充物21为汽化后的残留物，如果汽化完全，则可能不残留。残留的填充物21可以起到电极之间强化电阻隔的作用。
在一个实施例中，参见图11，在焊区18中有两个凹槽7，在凹槽7周边表面涂覆有十字定位层19。凹槽7的槽口边缘有十字定位层19的中心环边20，中心环边20的外边为十字边。十字定位层19位涂覆在焊区表面的颜色图层，用于传感器的识别和定位，其可以使点助焊剂的针管上的传感器精确定位到凹槽的位置，且也可以使精确定位LED芯片的两个电极应该焊接的位置。
本实用新型还提出一种具有倒装结构的LED封装器件的制造方法，包括：
制造半固态的荧光膜的步骤；荧光膜为硅胶与荧光粉的混合物，将其做成半固态的半成品，使其具有可塑性。
将LED芯片倒置在支撑体上，且使LED芯片之间存在间隙。在一个实施例中，支撑体包括硬质基体(例如为玻璃)和位于基体上的高温膜。LED芯片转移到高温膜上后，进行扩膜，使LED芯片之间产生间距；将扩膜后的高温膜贴附在硬质基体上。参见图2，该图显示为经过扩膜后的LED芯片4分布在支撑体8上。
参见图3和图4，将半固态荧光膜压在设有LED芯片的支撑体8上，使荧光膜3覆盖在LED芯片4周围，再完全固化荧光膜形成如图4所示的结构，荧光膜3将LED芯片4包覆其内。然后将LED芯片倒装到转移支撑体上，其中具有荧光膜的一面附着在转移支撑体上，然后去掉先前的支撑体8，完成支撑体的更换和LED芯片的倒装。在另一个实施例中，可以不进行转移支撑体的倒装处理，而是直接将LED芯片与荧光膜的连体进行切割，将其分割成单颗单元。压紧荧光膜和固化荧光膜的过程最好在真空环境下进行，避免形成气泡。
参见图5和图6，本实用新型需要制作一个转移衬底。制作转移衬底时，在转移衬底6的每个LED芯片的电极焊位上制作凹槽7。向凹槽7内注入助焊剂5。助焊剂5可以是金锡合金或固晶胶。由于凹槽7，助焊剂5的量很容易控制，在焊接时，其受凹槽的影响，对应两个电极的助焊剂不会相向移动。
参见图7，将LED芯片4倒置焊接在转移衬底6上。然后去掉转移支撑体30。助焊剂由于受凹槽的限制，在焊接过程中向周边扩散的量非常有限，使整个焊接处于更加安全的状态，大大减小了两个电极之间的焊料连接的情况发生的概率。焊接的过程需要在真空环境下进行，避免焊接处金属氧化。
在一个实施例中，在LED芯片的电极之间设有焊接时可汽化的填充物，填充物可以是混合物——石蜡。焊接时，部分填充物汽化，向四周和外围扩散，其对助焊剂形成向外的推力，其对助焊剂形成外推导向，减小了两个电极之间的助焊剂的靠拢趋势。这种方法对于两个电极很近的结构非常适用。剩余的填充物是绝缘的，其除了起到绝缘作用外，可以增强两个电极的强度，增加芯片的可靠性。
参见图8，本实用新型还需要制作透镜模具11，在透镜模具11上制作用于封装LED芯片的模腔22；在相邻两个模腔之间设置胶孔10。在模腔22内填充封胶1，且填充的封胶表面存在凹陷9，封胶的高度不高于模腔的高度。
参见图9，将倒置焊接在转移衬底上的LED芯片4置于模腔内，进行封装固化；模腔内多余的封胶进入胶孔内，形成余胶12。然后脱模，即将LED封装器件从透镜模具中取出；最后进行切割，制成如图1所示的器件。
上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。
Claims (4)
1.一种具有倒装结构的LED封装器件，包括LED芯片，LED芯片倒装在转移衬底上，其特征在于：LED芯片通过助焊剂固定在转移衬底的两个电极焊位上，所述电极焊位为凹槽结构，凹槽表面设有电极导线。
2.根据权利要求1所述的具有倒装结构的LED封装器件，其特征在于：所述凹槽为冠面凹槽。
3.根据权利要求1所述的具有倒装结构的LED封装器件，其特征在于：在所述凹槽周边表面涂覆有十字定位层。
4.根据权利要求1所述的具有倒装结构的LED封装器件，其特征在于：LED芯片包括两个电极，在两个电极之间有在倒装焊时会发生汽化的填充物。
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