CN213026176U - 一种倒装芯片封装支架及封装体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种倒装芯片封装支架及封装体，其中倒装芯片封装支架包括绝缘的基板以及分别位于基板正反两面上的正面线路和背面线路，所述基板的正面上具有一横截面为矩形的碗杯，所述碗杯内的区域被该碗杯的两对角线分割成四块封装区域，所述正面线路在每一封装区域内都有且仅有一用于固晶倒装芯片的固晶区域，以实现更好的散热效果和更大的光输出。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED封装领域，具体是涉及一种倒装芯片封装支架及封装体。
背景技术
目前市场上UVC芯片根据不同的应用需求大致可分为小功率、中功率和大功率UVC芯片，其中小功率芯片的工作电流为20～40mA，光功率为1～14mW，中功率的工作电流为100mA，光功率为5～30mW，大功率的工作电流为350mA，光功率为30～160mW。而市面上的UVC芯片为五面发光，且功率越大(2W以上)，其电光转换效率(WPE)却越低，目前业内普遍在2％～5％。因而UVC芯片由于只有少部分电能转化为紫外光，大部分都以热能的形式流失，这就导致UVC芯片的发热异常严重，这直接影响了UVC芯片封装后产品的寿命和可靠性，故为了实现更好的散热效果和更大的光输出，本案由此而来。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种倒装芯片封装支架，以实现更好的散热效果和更大的光输出。
具体方案如下：
一种倒装芯片封装支架，包括绝缘的基板以及分别位于基板正反两面上的正面线路和背面线路，所述基板的正面上具有一横截面为矩形的碗杯，所述碗杯内的区域被该碗杯的两对角线分割成四块封装区域，所述正面线路在每一封装区域内都有且仅有一用于固晶倒装芯片的固晶区域。
进一步的，所述碗杯的横截面为正方形。
进一步的，所述基板为陶瓷基板，该陶瓷基板的正面固定有一矩形环状的陶瓷围坝，该陶瓷围坝以及其所围出的空间形成所述的碗杯。
进一步的，所述陶瓷围坝上还固定有一矩形的陶瓷环，该陶瓷环的外径与陶瓷围坝的外径相同，该陶瓷环内径大于陶瓷围坝的内径，从而在陶瓷围坝的上表面以及陶瓷环之间形成一台阶面。
本实用新型还提供了一种封装体，包括封装支架以及固晶在封装支架上的LED芯片，所述封装支架为上任一所述的倒装芯片封装支架，该倒装芯片封装支架的每一固晶区域上都分别固晶有一倒装结构的LED芯片。
进一步的，所述LED芯片为UVC芯片。
进一步的，所述倒装芯片封装支架的碗杯上还盖合有一石英玻璃盖板。
本实用新型提供的倒装芯片封装支架与现有技术相比较具有以下优点：本实用新型提供的倒装芯片封装支架采用矩形的碗杯以及成交叉错位布设的固定区域，以使碗杯内的四颗倒装芯片呈交叉错位排布的方式固晶在基板的正面上，以减少芯片间光线的相互影响而导致光线被损耗的发生，从而提高出光效率，并且也避免了热量的堆积，使得该封装支架能够具有更优的散热效果。
附图说明
图1示出了封装支架的剖面示意图。
图2示出了封装支架正面的示意图。
图3示出了封装支架背面的示意图。
图4a示出了本实用新型的封装支架上固晶有芯片后的示意图。
图4b示出了对比例1的封装支架上固晶有芯片后的示意图。
图4c示出了对比例2的封装支架上固晶有芯片后的示意图。
图4d示出了对比例3的封装支架上固晶有芯片后的示意图。
图4e示出了对比例4的封装支架上固晶有芯片后的示意图。
图4f示出了对比例5的封装支架上固晶有芯片后的示意图。
图5a示出了本实用新型的封装支架上芯片构成的一种线路示意图。
图5b示出了本实用新型的封装支架上芯片构成的另一种线路示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图1-图3所示的，本实施例提供了一种倒装芯片封装支架，包括绝缘的基板1以及分别位于基板1正反两面上的正面线路21和背面线路22。
在本实施例中，基板1选用导热性能良好的陶瓷基板，以提高该封装支架的散热能力，正面线路21和背面线路22可以通过电镀等方式形成与陶瓷基板的正面、背面上，并且正面线路21和背面线路22之间可以通过沉铜的方式实现电性导通。
基板1的正面上还具有一横截面为矩形的碗杯10，碗杯10内的区域被该碗杯10的两对角线分割成四块封装区域，所述正面线路在每一封装区域内都有且仅有一用于固晶倒装芯片的固晶区域11，从而使得该碗杯10内的四颗倒装芯片呈交叉错位排布的方式固晶在基板1的正面上。
一方面，相对于现有四颗芯片采用常规两两并排排布的方式固晶在基板1上，本实施例所提供的排布方式可以减少芯片间光线的相互影响而导致光线被损耗的发生，从而提高出光效率。此外，由于四颗芯片之间的距离相对于现有的排布方式更大，也避免了热量的堆积，使得该封装支架能够具有更优的散热效果。
另一方面，横截面为矩形的碗杯10相对于现有圆形的碗杯、边数超过4的多边形碗杯来说，在相同的基板上，矩形的碗杯内具有更大的布设空间，以保证各芯片之间以及各芯片与碗杯杯壁之间的间距更大，从而确保该封装支架具有更好的出光效率。
参考图4a-图4f，其中图4a为采用本实施例所提供的封装支架所封装成的封装体，图4a中的四颗芯片3均为UVC芯片，且4颗芯片3呈交叉错位排布。需说明的是，虽然本实施例所提供的封装支架应用在大功率的UVC芯片封装上更能体现出其优势，但是并不限定于此，同样可以应用于不同波长或者不同功率的其它LED芯片上。
图4b-图4f为现有的几种封装支架封装成封装体后的示意图(图中未画出正面线路)，其中图4b为圆形碗杯和四颗芯片3采用两两并排排布、图4c为方形碗杯和四颗芯片3采用两两并排排布、图4d为八边形碗杯和四颗芯片3采用两两并排排布、图4e为圆形碗杯和四颗芯片3交叉错位排布、图4f为八边形碗杯和四颗芯片3交叉错位排布。下表1为上述6种封装体的模拟数据。
从表1中可以得出芯片交叉错误排布对于三种碗杯结构的光通模拟值均比两两并排排布的有所提升，且本实施例提供的封装支架封装成的封装体具有最好的光通模拟值以及最好的封装胶吸光值，即出光效果最佳。
在本实施例中，碗杯10内的四颗芯片可以采用如图5a所示的2串2并的线路结构，或者也可以采用如图5b所示的4串1并的线路结构，由于在相同功率输出的情况下，4串1并线路的工作电流是2串2并线路的一倍，在散热较好的情况下，可选择4串1并线路，而在散热较差的情况下，则优选2串2并线路。
参考图1，在本实施例中，基板1的正面具有一矩形环状的陶瓷围坝12，该陶瓷围坝12采用金属键合的方式固定在基板1上，该陶瓷围坝12以及其所围出的空间形成所述的碗杯10。
优选的，陶瓷围坝12上还具有一矩形的陶瓷环13，该陶瓷环13的外径与陶瓷围坝12的外径相同或者近似相同，该陶瓷环13内径大于陶瓷围坝12的内径，从而在陶瓷围坝12的上表面以及陶瓷环13之间形成一台阶面，该台阶面用于放置石英玻璃盖板，以在碗杯10内形成密闭的环境，以防止水汽以及灰尘进入至碗杯内而影响芯片的工作。该陶瓷环13可以采用粘结或者金属键合的方式固定在陶瓷围坝上。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种倒装芯片封装支架，包括绝缘的基板以及分别位于基板正反两面上的正面线路和背面线路，其特征在于：所述基板的正面上具有一横截面为矩形的碗杯，所述碗杯内的区域被该碗杯的两对角线分割成四块封装区域，所述正面线路在每一封装区域内都有且仅有一用于固晶倒装芯片的固晶区域。
2.根据权利要求1所述的倒装芯片封装支架，其特征在于：所述碗杯的横截面为正方形。
3.根据权利要求1所述的倒装芯片封装支架，其特征在于：所述基板为陶瓷基板，该陶瓷基板的正面固定有一矩形环状的陶瓷围坝，该陶瓷围坝以及其所围出的空间形成所述的碗杯。
4.根据权利要求3所述的倒装芯片封装支架，其特征在于：所述陶瓷围坝上还固定有一矩形的陶瓷环，该陶瓷环的外径与陶瓷围坝的外径相同，该陶瓷环内径大于陶瓷围坝的内径，从而在陶瓷围坝的上表面以及陶瓷环之间形成一台阶面。
5.一种封装体，包括封装支架以及固晶在封装支架上的LED芯片，其特征在于：所述封装支架为权利要求1至4任一所述的倒装芯片封装支架，该倒装芯片封装支架的每一固晶区域上都分别固晶有一倒装结构的LED芯片。
6.根据权利要求5所述的封装体，其特征在于：所述LED芯片为UVC芯片。
7.根据权利要求6所述的封装体，其特征在于：所述倒装芯片封装支架的碗杯上还盖合有一石英玻璃盖板。
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