CN212380421U - 垂直led芯片封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种垂直LED芯片封装结构，包括：同时具备导热和导电性能的基板，表面包括芯片区域和连通的焊盘区域；多颗垂直LED芯片，通过同一电极设置于基板的芯片区域表面；绝缘层，设置于基板的焊盘区域表面；电路层，设置于绝缘层表面，垂直LED芯片上表面的电极连接至电路层使各垂直LED芯片并联连接。其通过基板直接将热量导出、降低芯片结温、增加寿命，且可以降低封装成本。

Description

垂直LED芯片封装结构

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其是一种垂直LED芯片封装结构。

背景技术

LED(LightEmittingDiode，发光二极管)是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，其发光原理是电激发光，即在PN结上加正向电流后，自由电子与空穴复合而发光，从而直接把电能转化为光能。LED作为一种新的照明光源材料被广泛应用着，它具有反应速度快、抗震性好、寿命长、节能环保等优点而快速发展，目前已被广泛应用于景观美化及室内外照明等领域。

垂直结构LED的制作采用的是垂直结构生长的模式，即是把所需要的材料一层一层生长到衬底上，在对其进行封装尤其是大功率垂直LED芯片封装中，为了达到散热的目的，对封装材料要求较高，目前常采用陶瓷基板进行封装，但价格较贵。

实用新型内容

为了克服以上不足，本实用新型提供了一种垂直LED芯片封装结构，有效解决现有大功率垂直LED芯片的散热和成本问题。

本实用新型提供的技术方案为：

一种垂直LED芯片封装结构，包括：

同时具备导热和导电性能的基板，表面包括芯片区域和连通的焊盘区域；

多颗垂直LED芯片，通过同一电极设置于所述基板的芯片区域表面；

绝缘层，设置于所述基板的焊盘区域表面；

电路层，设置于所述绝缘层表面，所述垂直LED芯片上表面的电极连接至电路层使各垂直LED芯片并联连接。

本实用新型提供的垂直LED芯片封装结构，直接将垂直LED芯片设置于导电且导热的基板的芯片区域中，并将另一电极连接至焊盘区域，实现垂直LED芯片的并联连接。工作过程中，通过基板直接将热量导出、降低芯片结温、增加寿命，且可以降低封装成本。

附图说明

图1为本实用新型垂直LED芯片封装一种实施方式结构示意图；

图2为本实用新型一实例中基板表面芯片区域和焊盘区域结构示意图；

图3为本实用新型垂直LED芯片封装另一种实施方式结构示意图；

图4为本实用新型垂直LED芯片封装另一种实施方式结构示意图。

附图标记：

10-基板，11-芯片区域，12-焊盘区域，20-垂直LED芯片，30-绝缘层，40-电路层，50-保护层。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施案例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。

如图1所示为本实用新型提供的垂直LED芯片20封装结构示意图，包括：同时具备导热和导电性能的基板10，表面包括芯片区域11和连通的焊盘区域12；多颗垂直LED芯片20，通过同一电极设置于基板10的芯片区域11表面；绝缘层30，设置于基板10的焊盘区域12表面；电路层40，设置于绝缘层30表面，垂直LED芯片20上表面的电极连接至电路层40使各垂直LED芯片20并联连接。另外，该封装结构中还包括一绕基板10外围设置的光学杯，在芯片上方形成形成LED光源腔。

在该垂直LED芯片封装结构中，使用的基板10同时具备导电和导热的性能，以此能够直接将垂直LED芯片20固定在该基板10上，作为芯片一电极的同时将LED芯片工作中的热量导出去。该基板10可以根据实际情况选定满足需求的材料制备，如使用热电结构铝基板或热电结构铜基板等。在焊盘区域12表面，铺设有绝缘层30及绝缘层30表面的电路层40，以此垂直LED芯片20的另一电极与该电路层40连接，实现各垂直LED芯片20的并联连接。

应当清楚，基板10表面芯片区域11和焊盘区域12的大小、形状均可以根据实际情况进行设计，芯片区域11可以为一块区域也可以为多块区域，焊盘区域12可为绕芯片区域11设置的联通区域等，一般来说，只要设置的芯片区域11足够固晶垂直LED芯片20，焊盘区域12便于芯片打线连接即可。绝缘层30的材料可以为树脂、高导热陶瓷等。

在一实例中，如图2所示，芯片区域11为一设置于基板中心的方形区域，焊盘区域12为绕该芯片区域11四周设置的联通区域，基板为热电结构铜基板，通过银胶将4颗垂直LED芯片的负极固晶在芯片区域11(田字形排布)中，银胶固化后，通过打金线的方式将垂直LED芯片的正极连接至焊盘区域12的电路层40中，实现4颗垂直LED芯片的并联连接。

在另一实施例中，如图3所示，垂直LED芯片20封装结构中还包括保护层50，设置于部分电路层40表面，暴露用于焊接垂直LED芯片20电极的电路区域。在实际应用中，该保护层50为油墨层。

在另一实施例中，为确保焊线精度，如图4所示，芯片区域11为基板10表面的凸台区域，高于焊盘区域12，垂直LED芯片20固定在该凸台区域表面。在基板10表面，芯片区域11高出焊盘焊盘区域12的高度可根据应用需求进行调整，一般来说可高出焊盘区域0-50μm。

在该垂直LED芯片20封装结构中，使用的基板10同时具备导电和导热的性能，且预先在基板10中根据需求制备凸台结构，便于直接将垂直LED芯片20固晶在该凸台结构上，作为芯片一电极的同时将LED芯片工作中的热量导出去。

对于基板10的材料，可以根据实际情况选定满足需求的材料制备。相比对正常的垂直LED芯片20封装使用的氮化铝陶瓷基板(导热率320W/(m·K)，成本较贵)及普通铜基板和铝基板(导热率仅为8W/(m·K))，本实例中可以根据需要选用热电结构铝基板或热电结构铜基板，对于这两种材料来说，导热率可达400W/(m·K)，该基板的导热性能较氮化铝陶瓷基板更佳，且价格比陶瓷基板低10倍。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种垂直LED芯片封装结构，其特征在于，包括：

同时具备导热和导电性能的基板，表面包括芯片区域和连通的焊盘区域；

多颗垂直LED芯片，通过同一电极设置于所述基板的芯片区域表面；

绝缘层，设置于所述基板的焊盘区域表面；

电路层，设置于所述绝缘层表面，所述垂直LED芯片上表面的电极连接至电路层使各垂直LED芯片并联连接。

2.如权利要求1所述的垂直LED芯片封装结构，其特征在于，所述垂直LED芯片封装结构中还包括保护层，设置于部分电路层表面，暴露用于焊接电极的电路区域。

3.如权利要求1或2所述的垂直LED芯片封装结构，其特征在于，所述芯片区域为基板表面的凸台区域，高于所述焊盘区域。

4.如权利要求1或2所述的垂直LED芯片封装结构，其特征在于，所述基板为热电结构铝基板或热电结构铜基板。

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