CN215869451U - 芯片封装结构和发光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种芯片封装结构和发光装置，芯片封装结构包括基板、环形挡墙、发光主体以及粘接剂层，环形挡墙连接于基板，环形挡墙与基板围成容纳腔。发光主体包括发光芯片和荧光层，发光芯片位于容纳腔内并与基板电连接，发光芯片具有发光面，发光面背离基板，荧光层设于发光面。粘接剂层填充于容纳腔内，并位于发光主体与环形挡墙之间。本实用新型的芯片封装结构和发光装置中，环形挡墙对粘接剂层和发光主体起到较好的保护作用，提高了芯片封装结构的可靠性；后期可无需进行切割工艺，省去了所需高精度的切割机的成本；而且由于粘接剂层可以通过点胶工艺形成，而点胶工艺操作简单可控，可及时发现问题点，从而可以避免批量报废。

Description

芯片封装结构和发光装置

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，具体而言，涉及一种芯片封装结构和发光装置。

背景技术

现有对芯片进行封装的过程中，通常是将发光芯片以一定规律排布在基板上，在发光芯片的发光面设置荧光片后，再以灌封或膜压的方式填充粘接剂，最后再对填充有粘接剂的整个基板进行精准切割划片，形成单颗芯片封装结构。

然而，该封装工艺需要高精度的切割机进行切割划片；由于粘接剂完全裸露在基板表面，在外力作用下容易与发光芯片或基板脱离；并且当发光芯片为垂直结构时，由于需要使用金属导线将发光芯片的其中一个电极与基板进行电连接，在外力直接作用于粘胶剂时，容易使金属导线变形受损，影响芯片封装结构的可靠性。

实用新型内容

本实用新型提出了一种芯片封装结构和发光装置，以解决以上问题。

第一方面，本实用新型提供一种芯片封装结构，芯片封装结构包括基板、环形挡墙、发光主体以及粘接剂层，环形挡墙连接于基板，环形挡墙与基板围成容纳腔。发光主体包括发光芯片和荧光层，发光芯片位于容纳腔内并与基板电连接，发光芯片具有发光面，发光面背离基板，荧光层设于发光面。粘接剂层填充于容纳腔内，并位于发光主体与环形挡墙之间。

在一些实施方式中，垂直于容纳腔轴线的容纳腔的截面与垂直于容纳腔轴线的发光芯片的截面的形状相同。

在一些实施方式中，发光芯片为倒装芯片或垂直结构芯片。

在一些实施方式中，粘接剂层与荧光层齐平。

在一些实施方式中，环形挡墙包括相背的连接表面和端面，连接表面连接于基板，连接表面与端面的间距大于基板与荧光层背离发光芯片的表面的间距。

在一些实施方式中，连接表面与端面的间距为h，其中，0.18mm≦h≦0.4mm。

在一些实施方式中，发光芯片为垂直结构芯片，发光芯片的其中一电极焊接于基板，另一电极通过金属导线电连接于基板，粘接剂层覆盖金属导线。

在一些实施方式中，沿容纳腔轴线的方向，荧光层的厚度为d，其中，40um≦d≦200um。

在一些实施方式中，基板为陶瓷板，环形挡墙为陶瓷板或金属板。

第二方面，本实用新型提供一种发光装置，发光装置包括壳体以及上述任一实施方式的芯片封装结构，芯片封装结构安装于壳体。

本实用新型提供一种芯片封装结构和发光装置中，环形挡墙连接于基板，环形挡墙与基板围成容纳腔，发光主体的发光芯片位于容纳腔内并与基板电连接，发光芯片的发光面背离基板，荧光层设于发光芯片的发光面，由于粘接剂层填充于容纳腔内，并位于发光主体与环形挡墙之间，环形挡墙可以阻挡外力导致粘接剂层沿容纳腔的径向脱离基板和发光主体，并且环形挡墙还可以限制粘接剂层产生过大的形变或变形，使得当发光芯片为垂直结构时，金属导线不易变形受损，对粘接剂层和发光主体起到较好的保护作用，提高了芯片封装结构的可靠性。另外，在需要夹持芯片封装结构时，环形挡墙还可以避免夹具直接作用于粘接剂层，更进一步减轻了对粘接剂层和金属导线的损害，增强了芯片封装结构的可靠性。此外，该芯片封装结构的封装工艺操作简单，由于前期基板可进行整版排布并进行预裂处理，不仅后期可无需进行切割工艺，省去了所需高精度的切割机的成本；而且由于粘接剂层可以通过点胶工艺形成，而点胶工艺操作简单可控，可及时发现问题点，从而可以避免批量报废。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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方式，对于本领域技术人员来讲，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。

图1是本实用新型实施方式提供的芯片封装结构的截面示意图。

图2是本实用新型另一实施方式提供的芯片封装结构的结构示意图。

图3是本实用新型另一实施方式提供的芯片封装结构的结构示意图。

图4是本实用新型又一实施方式提供的芯片封装结构的结构示意图。

图5是本实用新型再一实施方式提供的芯片封装结构的结构示意图。

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方案，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1，本实用新型提供一种芯片封装结构100，芯片封装结构100包括基板10、环形挡墙30、发光主体50以及粘接剂层70，环形挡墙30、发光主体50与粘接剂层70均可以设于基板10。

基板10可以作为芯片封装结构100的载体来承载环形挡墙30、发光主体50、粘接剂层70等结构，并且基板10还可以作为芯片封装结构100与其他结构的连接桥梁。基板10可以选用高导热率的板体，例如基板10可以为陶瓷板，可以选择氧化铝陶瓷板或氮化铝陶瓷板，有助于芯片封装结构100具有良好的散热效果。

基板10可以呈方形板状，基板10的尺寸可以为3mm*3mm*0.38mm，即长、宽均为3mm，厚度为0.38mm。基板10可以具有线路层，线路层可以采用镀铜处理。此外，基板10还可以具有金属焊盘，金属焊盘可进行镀镍/钯/金等表面处理，从而便于焊接金属导线511。

环形挡墙30可以呈圆环形、椭圆环形、三角环形、四角环形等形状。环形挡墙30连接于基板10，例如环形挡墙30可以自基板10的周向边缘连接于基板10。环形挡墙30的形状可以与基板10的形状对应，例如基板10为圆形板时，环形挡墙30可以呈圆环形；又例如基板10为方形板时，环形挡墙30可以呈方环形。

环形挡墙30与基板10围成容纳腔90，容纳腔90可用于收容发光主体50、粘接剂层70等结构。容纳腔90的形状可以根据实际需求进行调整，例如图2至图4所示，垂直于容纳腔轴线91的容纳腔90的截面可以呈正方形、多边形、圆形等等，其中，图2所示的容纳腔90的截面呈正方形，图3所示的容纳腔90的截面呈多边形，图4所示的容纳腔90的截面呈圆形。

此外，在需要夹持芯片封装结构100时，环形挡墙30还可以避免夹具直接作用于发光主体50、粘接剂层70等结构，更进一步减轻了对发光主体50、粘接剂层70等结构的损害，增强了芯片封装结构100的可靠性。

由于环形挡墙30与基板10围成的容纳腔90可用于收容发光主体50、粘接剂层70等结构，有助于在封装操作前期，基板10可进行整版排布并进行预裂处理，使得后期可无需进行切割工艺，省去了所需高精度的切割机的成本，该封装工艺操作简单。

环形挡墙30可以为陶瓷板，例如环形挡墙30为氧化铝陶瓷或氮化铝陶瓷。环形挡墙30与基板10可以为一体结构，例如环形挡墙30与基板10可通过烧结工艺形成，有助于生产加工方便。环形挡墙30与基板10也可以为两个独立的结构，例如环形挡墙30与基板10各自成型后，两者可粘接于一体。

环形挡墙30也可以为金属板，例如环形挡墙30可以为铜板，环形挡墙30可以采用电镀铜的工艺并经过多次电镀和蚀刻形成于基板10。

发光主体50用于发出光，以实现芯片封装结构100的出光效果。发光主体50包括发光芯片51和荧光层53，荧光层53设于发光芯片51。发光芯片51具有发光面510，发光面510背离基板10。发光芯片51可以为发光二极管(Light Emitting Diode，LED)，发光面510发出的光可以为蓝色光、紫色光、紫外光或其他类型的光。

发光芯片51与基板10电连接。发光芯片51可以为倒装芯片，则发光芯片51的两个电极可以直接焊接于基板10，例如可以通过共晶焊工艺实现焊接。发光芯片51也可以为垂直结构芯片，则发光芯片51的其中一电极可以焊接于基板10，例如可以通过共晶焊工艺实现焊接；发光芯片51的另一电极可以通过金属导线511电连接于基板10，例如可以通过回流焊工艺实现焊接。

发光芯片51位于容纳腔90内，垂直于容纳腔轴线91的容纳腔90的截面与垂直于容纳腔轴线91的发光芯片51的截面的形状相同，例如垂直于容纳腔轴线91的容纳腔90的截面呈正方形，则垂直于容纳腔轴线91的发光芯片51的截面也可以呈正方形；又例如垂直于容纳腔轴线91的容纳腔90的截面呈多边形，则垂直于容纳腔轴线91的发光芯片51的截面也可以呈多边形。本实施方式中，如图5所示，垂直于容纳腔轴线91的容纳腔90的截面呈圆形，则垂直于容纳腔轴线91的发光芯片51的截面也可以呈圆形，有助于发光芯片51更易于配光。

荧光层53设于发光面510。荧光层53可以接收发光芯片51发出的光，并可以将接收的一部分的光转换为另一波长的光，该另一波长的光与其他未被转换的光混合后出射至发光主体50外，从而形成出光效果。荧光层53可以通过将荧光胶涂覆于发光芯片51而形成，也可以通过将荧光片或荧光膜粘贴于发光芯片51而形成。

沿容纳腔轴线91的方向，荧光层53的厚度为d，其中，40um≦d≦200um，使得荧光层53的厚度合适，d的数值不至于过小，有助于荧光层53可以较好地将发光芯片51发出的光转换为另一波长的光；d的数值不至于过大，有助于荧光层53可以尽可能地减少对发光芯片51出光的影响。d可以为40um、50um、100um、150um、200um或上述相邻两个数值之间的任意值，d的大小可以根据发光芯片51的类型进行选择。

粘接剂层70填充于容纳腔90内，并位于发光主体50与环形挡墙30之间，则环形挡墙30可以阻挡外力导致粘接剂层70沿容纳腔90的径向脱离基板10和发光主体50，并且环形挡墙30还可以限制粘接剂层70产生过大的形变或变形，使得当发光芯片51为垂直结构时，金属导线511不易变形受损，对粘接剂层70和发光主体50起到较好的保护作用，提高了芯片封装结构100的可靠性。另外，环形挡墙30还可以避免夹具对粘接剂层70和金属导线511的损害，增强了芯片封装结构100的可靠性。由于粘接剂层70可以通过点胶工艺形成，例如可以通过点胶机将粘接剂注入容纳腔90内后在烤箱内以一定温度进行烘烤固化，而点胶工艺操作简单可控，可及时发现问题点，从而可以避免批量报废。粘接剂可以采用白墙胶。

粘接剂层70与荧光层53可以齐平，有助于粘接剂层70与发光主体50保持较好的平整度。在发光芯片51为垂直结构芯片时，由于发光芯片51的其中一个电极通过金属导线511电连接于基板10，则粘接剂层70可以覆盖金属导线511，避免了金属导线511直接外露于粘接剂层70，使得粘接剂层70对金属导线511形成较好的保护。

在一些实施方式中，环形挡墙30包括相背的连接表面31和端面33，连接表面31连接于基板10。连接表面31与端面33的间距大于基板10与荧光层53背离发光芯片51的表面的间距，则有助于环形挡墙30可以阻挡沿容纳腔90的径向作用于粘接剂层70、荧光层53的外力。

连接表面31与端面33的间距为h，其中，0.18mm≦h≦0.4mm，使得环形挡墙30沿容纳腔90的轴向的高度合适，h的数值不至于过小，有助于环形挡墙30可以尽可能地阻挡粘接剂层70沿容纳腔90的径向的发生的变形或形变；h的数值不至于过大，有助于环形挡墙30可以尽可能地减少芯片封装结构100沿容纳腔90的轴向的尺寸，有助于促进芯片封装结构100的小型化。h可以为0.18mm、0.19mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm或上述相邻两个数值之间的任意值，h的大小可以根据发光主体50的尺寸、粘接剂层70的尺寸等进行选择。

本实用新型还提供一种发光装置(图未示)，发光装置可以为影院投影机、工程投影机、微型投影机、教育投影机、拼墙投影机、激光电视等投影装置，也可以为追光灯、射灯、摇头灯等舞台灯。发光装置包括壳体以及上述任一实施方式的芯片封装结构100，芯片封装结构100安装于壳体。

本实用新型提供的发光装置中，环形挡墙30连接于基板10，环形挡墙30与基板10围成容纳腔90，发光主体50的发光芯片51位于容纳腔90内并与基板10电连接，发光芯片51的发光面510背离基板10，荧光层53设于发光芯片51的发光面510，由于粘接剂层70填充于容纳腔90内，并位于发光主体50与环形挡墙30之间，环形挡墙30可以阻挡外力导致粘接剂层70沿容纳腔90的径向脱离基板10和发光主体50，并且环形挡墙30还可以限制粘接剂层70产生过大的形变或变形，使得当发光芯片51为垂直结构时，金属导线511不易变形受损，对粘接剂层70和发光主体50起到较好的保护作用，提高了芯片封装结构100的可靠性。另外，在需要夹持芯片封装结构100时，环形挡墙30还可以避免夹具直接作用于粘接剂层70，更进一步减轻了对粘接剂层70和金属导线511的损害，增强了芯片封装结构100的可靠性。此外，该芯片封装结构100的封装工艺操作简单，由于前期基板10可进行整版排布并进行预裂处理，不仅后期可无需进行切割工艺，省去了所需高精度的切割机的成本；而且由于粘接剂层70可以通过点胶工艺形成，而点胶工艺操作简单可控，可及时发现问题点，从而可以避免批量报废。

在本申请中，除非另有明确的规定或限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通，也可以是仅为表面接触，或者通过中间媒介的表面接触连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为特指或特殊结构。术语“一些实施方式”、“其他实施方式”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本申请中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本申请中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。

以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：

基板；

环形挡墙，所述环形挡墙连接于所述基板，所述环形挡墙与所述基板围成容纳腔；

发光主体，所述发光主体包括发光芯片和荧光层，所述发光芯片位于所述容纳腔内并与所述基板电连接，所述发光芯片具有发光面，所述发光面背离所述基板，所述荧光层设于所述发光面；以及

粘接剂层，所述粘接剂层填充于所述容纳腔内，并位于所述发光主体与所述环形挡墙之间。

2.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，垂直于所述容纳腔轴线的所述容纳腔的截面与垂直于所述容纳腔轴线的所述发光芯片的截面的形状相同。

3.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述发光芯片为倒装芯片或垂直结构芯片。

4.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述粘接剂层与所述荧光层齐平。

5.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述环形挡墙包括相背的连接表面和端面，所述连接表面连接于所述基板，所述连接表面与所述端面的间距大于所述基板与所述荧光层背离所述发光芯片的表面的间距。

6.根据权利要求5所述的芯片封装结构，其特征在于，所述连接表面与所述端面的间距为h，其中，0.18mm≦h≦0.4mm。

7.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述发光芯片为垂直结构芯片，所述发光芯片的其中一电极焊接于所述基板，另一电极通过金属导线电连接于所述基板，所述粘接剂层覆盖所述金属导线。

8.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，沿所述容纳腔轴线的方向，所述荧光层的厚度为d，其中，40um≦d≦200um。

9.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述基板为陶瓷板，所述环形挡墙为陶瓷板或金属板。

10.一种发光装置，其特征在于，包括：

壳体；以及

权利要求1至9任意一项所述的芯片封装结构，所述芯片封装结构安装于所述壳体。

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