CN210429864U

CN210429864U - 一种荧光陶瓷衬底六面出光led微型器件

Info

Publication number: CN210429864U
Application number: CN201920619443.7U
Authority: CN
Inventors: 宋存江; 汤勇; 李宗涛; 唐雪婷; 饶龙石; 曹凯; 余彬海
Original assignee: Luckystar Electronic Technology Co ltd; Shenzhen Good Machine Automation Equipment Co ltd; South China University of Technology SCUT
Current assignee: Luckystar Electronic Technology Co ltd; Shenzhen Good Machine Automation Equipment Co ltd; South China University of Technology SCUT
Priority date: 2019-05-01
Filing date: 2019-05-01
Publication date: 2020-04-28
Anticipated expiration: 2029-05-01

Abstract

本实用新型公开了一种荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件。该LED微型器件包括：荧光陶瓷基板、电极通孔、第一导电层、绝缘层、LED芯片、第二导电层及荧光胶；荧光陶瓷基板上设置2个电极通孔，2个第一导电层与2个第二导电层分别通过相应的电极通孔连接；2个第一导电层之间设有绝缘层；每个第二导电层的周围均铺设有绝缘层；LED芯片设置在2个第一导电层上表面与2个第一导电层之间的绝缘层上表面；荧光胶沉积在荧光陶瓷基板的上表面与LED芯片的上表面。本实用新型提供的LED微型器件，底部采用荧光陶瓷，可以避免了微型LED器件应用时焊接热应力问题，同时作为底部的发光层，能够底部出光，很好提升了器件的光效。

Description

一种荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件

技术领域

本实用新型属于LED器件领域；本实用新型具体涉及一种荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件。

背景技术

21世纪能源问题已经成为一个关键性问题。其中照明在能源使用中占据了很大一个比例，其中LED由于其低能耗的优点得到巨大的发展。随着LED技术发展与成本压缩，微型LED器件功率密度不断提高。目前LED不但在传统照明领域得到广泛应用，尤其受到电视、显示屏和手机等背光源产品的青睐，市场需求正出现快速增长。

但是随着微型LED的高光效高密度需求的增长，传统的5面出光及其他出光方式已经无法进一步改善其出光，光效无法进一步提升。目前大部分技术主要采取不同的出光结构及掺杂散射粒子来提升光效，但是这些新技术均采用了5面出光的方式，并且底部的出光上主要依靠反射来进行利用，这导致微型LED的出光损耗极大，此出光方式难以使得光效有更大的提升。因此有效的利用底部的出射光线，例如实现微型LED器件六面出光方式等是有效提升光效一大有效途径。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件及其制造方法。

本实用新型的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本实用新型为提升LED器件的出光，提供了一种荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件及其制造方法。所述的LED微型器件出光方式为六面出光，其结构由内到外包括LED芯片（蓝光）、四周及上表面发光层及底部荧光陶瓷衬底。所述的LED微型器件能够通过四周及上表面发光层及底部荧光陶瓷衬底出光。

本实用新型提供的制造方法主要包括以下步骤：制备荧光陶瓷基板，在陶瓷基板上制备线路，在基板上放置LED芯片，在基板上加工出相应的电极，对芯片进行封装，切割形成六面出光LED微型器件。

本实用新型提供的一种荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件为六面出光LED微型器件，内部激发光源为LED蓝光芯片，芯片四周及上表面由荧光胶包裹，底部衬底为荧光陶瓷基板。

本实用新型提供的一种荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件，包括：荧光陶瓷基板、电极通孔、第一导电层、绝缘层、LED芯片、第二导电层及荧光胶；所述荧光陶瓷基板上设置2个电极通孔，2个第一导电层与2个第二导电层分别通过相应的电极通孔连接；2个第一导电层之间设有绝缘层；每个第二导电层周围均铺设有绝缘层（绝缘层将两个第二导电层隔开）； LED芯片设置在2个第一导电层上表面与2个第一导电层之间的绝缘层上表面；所述荧光胶沉积在荧光陶瓷基板的上表面与LED芯片的上表面。

进一步地，所述荧光胶包含散射粒子。

本实用新型提供的制造方法，包含以下步骤：制备厚度为0.4-1mm的荧光陶瓷基板；在陶瓷基板上制备线路；放置LED芯片（蓝光）；利用金属化工艺在基板上加工出相应的电极；对芯片进行封装；对基板进行切割形成单个6面出光的LED器件（根据芯片间预留的间距设置切割标志，并预切出V型槽，然后根据预切的V 型槽进行切割，得到单颗荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件）。

本实用新型提供的一种制备上述荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件的方法，包括如下步骤：

（S1）在荧光陶瓷基板的上表面由上往下打孔，形成电极通孔；

（S2）在荧光陶瓷基板的上表面铺设第一导电层；在与同一个LED芯片连接的相邻两个第一导电层之间刮涂绝缘层，并且导电层与电极通孔相接；

（S3）将LED芯片的两个正负极引脚安装在绝缘层隔开的两个相邻第一导电层上，使LED芯片与相邻的两个第一导电层及绝缘层连接；

（S4）对步骤（S1）所述电极通孔进行金属化处理，然后在荧光陶瓷基板的下表面铺设第二导电层，第二导电层通过金属化处理的电极通孔与第一导电层连接；

（S5）将荧光胶沉积在荧光陶瓷基板的上表面与LED芯片的上表面，得到组装后的器件；

（S6）在相邻LED芯片之间的荧光胶上表面进行切割，形成V形槽，沿着V形槽从上至下竖直切割荧光胶及荧光陶瓷基板，将相邻LED器件切割开，得到所述荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件。

进一步地，步骤（S1）所述荧光陶瓷基板为烧结而成的荧光陶瓷，所述荧光陶瓷包括YAG-AlN、YAG-AlO体系荧光陶瓷；所述电极通孔的直径为100-500um。

进一步地，步骤（S2）所述第一导电层与步骤（S4）所述第二导电层的材质为锡膏或银；步骤（S2）与步骤（S4）所述绝缘层的材质为环氧树脂、硅胶及硅树脂中的一种。

进一步地，步骤（S4）所述金属化处理的方式包括电镀、灌锡、蒸镀及溅射等。

进一步地，步骤（S5）所述荧光胶为荧光粉、胶体及散射粒子混合均匀形成的；所述胶体为硅胶、硅树脂、环氧树脂及PMMA的一种以上；所述荧光粉包含红色荧光粉、黄色荧光粉及绿色荧光粉一种以上；所述散射粒子为氧化锌粉或氧化铝粉。

进一步地，步骤（S6）所述相邻LED芯片之间的距离为0.5-1mm。

进一步地，步骤（S6）所述V型槽的深度为100-300 um。

进一步地，步骤（S6）所述荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件中，荧光胶包裹着LED芯片，包裹在LED芯片四周的荧光胶厚度为0.1-0.3mm。荧光胶包裹住芯片，包括前、后、左、右以及上表面5个面，并且包裹在四周的胶体厚度保持在0.1-0.3mm。

针对LED器件传统的制造技术以及出光方式，本实用新型在烧结的荧光陶瓷片上预留电极、制备线路，放置上LED蓝光芯片并进行封装，切割出单颗六面出光的LED微型器件。采用荧光陶瓷作为衬底，一是在于消除了LED芯片与焊接基板之间的热应力，二是在于使得底部出光达到了六面出光的目的，从而有效的提升LED器件的出光。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：

（1）本实用新型提供的荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件，其底部为荧光陶瓷衬底，能够使得LED微型器件底部也能出光，能很好提升出光效果。

（2）本实用新型提供的制造方法，以荧光陶瓷衬底作为过渡层，可以有效的减少焊接过程中的热膨胀应力，提升了LED微型器件的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型提供的荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件制造流程图；

图2为制备的荧光陶瓷基板示意图；

图3为荧光陶瓷基板上安装LED芯片位置示意图；

图4为电极通孔的金属化示意图；

图5为用荧光胶封装LED芯片示意图；

图6为预设切割的V型槽分布示意图；

图7为单个荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件的发光示意图；

其中，1为荧光陶瓷基板；2为电极通孔；3为第一导电层；4为绝缘层；5为LED芯片；6为另一个LED芯片；7为第二导电层；8为荧光胶；9为散射粒子；10为V型槽。

具体实施方式

以下结合附图和实例对本实用新型的具体实施作进一步说明，但本实用新型的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。

实施例1

荧光陶瓷衬底六面出光LED器件的制造流程图如图1所示，所述制造方法包括以下步骤：

S1.制备荧光陶瓷基板：荧光陶瓷基板1的示意图如图2所示，实施例中制备了荧光陶瓷基板（YAG-GaN荧光陶瓷），采用YAG粉和AlN粉烧结而成，荧光陶瓷厚度为0.5mm，并且在荧光陶瓷基板预设电极通孔2，通孔直径优选为200um。

S2.制备线路：如图2所示，在荧光陶瓷基板1的其中一个表面上铺设第一导电层3，并且导电层与预留的电极通孔2连接，相邻通孔连接的导电层之间预先刮涂一层绝缘层4；其中第一导电层3使用材料为锡膏或者银，绝缘层4使用的材料优选为环氧树脂。

S3.放置芯片：如图3所示，需要将LED芯片5的两个正负极引脚安装在第一导电层3上，放置的LED芯片5与另一个LED芯片6之间保留一定切割距离，切割距离优选为0.5mm。

S4.加工电极: 如图4所示，采用电镀、灌锡、蒸镀或溅射等工艺对通孔进行金属化，并且在荧光陶瓷衬底下表面铺设第二导电层7，第二导电层7通过金属化的通孔与上表面第一导电层3连接，每个第二导电层的周围均铺设有绝缘层。

S5.芯片封装:如图5所示，荧光胶8包裹住芯片，包括前、后、左、右以及上表面5个面，并且包裹在四周的胶体厚度保持在0.2mm。采用的荧光胶8为荧光粉、胶体及散射粒子9混合均匀形成的；胶体为硅胶、硅树脂、环氧树脂及PMMA的一种以上，其中混合的荧光粉包含红色荧光粉、黄色荧光粉及绿色荧光粉一种以上，散射粒子为氧化锌粉或者氧化铝粉。此案例优选胶体为硅胶，荧光粉采用黄色荧光粉，散射粒子为氧化锌。

S6.切割芯片单元：根据芯片间预留的间距设置切割标志，并预切出V型槽10，所述的V型槽的深度为200 um；根据预切的V 型槽进行切割（参照图6所示），得到单颗荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件（所述荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件）。

通过本实用新型提供的制造方法，制造出的荧光陶瓷衬底LED器件（所述荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件），其包括荧光胶五面涂覆及底部荧光陶瓷衬底；所述的荧光陶瓷能够从底部出光，其余5面由荧光胶表面出光，使得LED器件能够六面出光，能够很好地提升出光效果，发光效果如图7所示。

以上实施例仅为本实用新型较优的实施方式，仅用于解释本实用新型，而非限制本实用新型，本领域技术人员在未脱离本实用新型精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件，其特征在于，包括荧光陶瓷基板、电极通孔、第一导电层、绝缘层、LED芯片、第二导电层及荧光胶；所述荧光陶瓷基板上设置2个电极通孔，2个第一导电层与2个第二导电层分别通过相应的电极通孔连接；2个第一导电层之间设有绝缘层；每个第二导电层的周围均铺设有绝缘层； LED芯片设置在2个第一导电层上表面与2个第一导电层之间的绝缘层上表面；所述荧光胶沉积在荧光陶瓷基板的上表面与LED芯片的上表面。

2.根据权利要求1所述的荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件，其特征在于，所述荧光胶包含散射粒子。

3.根据权利要求1所述的荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件，其特征在于，所述电极通孔的直径为100-500um。

4.根据权利要求1所述的荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件，其特征在于，荧光陶瓷基板上设有两个所述LED芯片，相邻LED芯片之间的距离为0.5-1mm。

5.根据权利要求1所述的荧光陶瓷衬底六面出光LED微型器件，其特征在于，包裹在LED芯片四周的荧光胶厚度为0.1-0.3mm。