CN216671633U

CN216671633U - 一种基于垂直晶片的封装结构

Info

Publication number: CN216671633U
Application number: CN202123455365.8U
Authority: CN
Inventors: 黄凯航; 姚述光; 全美君; 姜志荣; 肖国伟
Original assignee: APT Electronics Co Ltd
Current assignee: APT Electronics Co Ltd
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-06-03
Anticipated expiration: 2031-12-31

Abstract

本实用新型公开了一种基于垂直晶片的封装结构，采用上述任一项所述的封装结构制作方法制作得到，包括：LED基板、若干垂直晶片；所述LED基板上包括若干独立的金属区，所述金属区上表面设有上下电极极性相反的垂直晶片，同一所述金属区上的所述垂直晶片通过下方金属区连接，相邻的所述金属区上的所述垂直晶片通过金线连接；本实用新型能够实现垂直晶片的串联，达到高密度高亮度的效果。

Description

一种基于垂直晶片的封装结构

技术领域

本实用新型属于LED技术领域，具体涉及一种基于垂直晶片的封装结构。

背景技术

随着用于照明的半导体技术的发展，目前主要存在三种结构的LED晶片：正装、倒装与垂直结构。垂直结构的晶片在小间距的出光均匀度、散热性等方面有着天然的优势。此外，目前普通红光芯片多为垂直结构，为满足市场对LED颜色、规格越来越多的要求，基于特殊芯片的合理设计的封装结构显得尤为重要。

在现有技术中，基于垂直晶片的封装主要为单颗垂直晶片的封装，晶片间的串联通过单颗成品灯珠之间的串联实现，这容易导致单位面积内光密度不足；低压LED光源具有本身固有的弊端，包括驱动电源寿命短，无法在大电流下工作等，一般小型LED芯片在20-30mA，3V的环境下运行，单一般的电源芯片的运行环境为350mA，3V；由灯珠集成，由于发光点间距较大，容易导致成品光分布不均匀，不同区域间无法到达较好的光强一致性；在LED封装中，利用高反射率的白色树脂对产品进行提亮时，容易出现白色树脂沿金线从LED支架蔓延到芯片表面，污染芯片的问题。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供了一种基于垂直晶片的封装结构，能够实现垂直晶片的串联，达到高密度高亮度的效果。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

一种基于垂直晶片的封装结构，采用上述任一项所述的封装结构制作方法制作得到，包括：LED基板、若干垂直晶片；

所述LED基板上包括若干独立的金属区，所述金属区上表面设有上下电极极性相反的垂直晶片，同一所述金属区上的所述垂直晶片通过下方金属区连接，相邻的所述金属区上的所述垂直晶片通过金线连接。

进一步的，所述垂直晶片包括第一垂直晶片和第二垂直晶片，所述第一垂直晶片和所述第二垂直晶片上下电极极性相反。

进一步的，所述金属区包括一对与外部电源导通的正极金属区与负极金属区及若干不与外部电源连接的独立金属区；

所述独立金属区上表面设有所述第一垂直晶片和所述第二垂直晶片，所述第一垂直晶片与所述第二垂直晶片通过与下电极接触的所述独立金属区的上表面连接；

所述正极金属区上表面设有所述第一垂直晶片，通过所述金线与相邻的所述独立金属区的所述第二垂直晶片连接；

所述负极金属区上表面设有所述第二垂直晶片，通过所述金线与相邻的所述独立金属区的所述第一垂直晶片连接；

两个相邻的所述独立金属区的所述第一垂直晶片和所述第二垂直晶片通过所述金线连接，所述金线位于所述垂直晶片上方，不与所述LED基板直接接触。

进一步的，还包括导电粘结层，所述垂直晶片通过所述导电粘结层固定在所述金属区上表面。

进一步的，还包括第一封装层和第二封装层，所述第一封装层填充在所述垂直晶片间隙中，所述第一封装层的厚度等于所述垂直晶片的高度，或者低于所述垂直晶片的高度，所述第一封装层不直接与所述金线接触；所述第二封装层覆盖在所述第一封装层、所述垂直晶片及所述金线上方。

进一步的，还设有光转换层，所述光转换层铺设在所述第一封装层、所述垂直晶片及所述金线上方，所述第二封装层铺设在所述光转换层上方。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

实现垂直晶片的串联，达到“高电压”的目的；金线只连接晶片与晶片，规避了晶片与基板之间的金线连接，减少打线距离，缩短晶片间距，避免白色树脂沿金线污染晶片，实现高密度高亮度的效果。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为实施例1所述的基于垂直晶片的封装结构的结构示意图；

图2为实施例1所述的基于垂直晶片的封装结构的连接示意图；

标记说明：1、LED基板；2、第一垂直晶片；3、第二垂直晶片；4、正极金属区；5、负极金属区；6、独立金属区；7、金线；8、第一封装层；9、光转换层；10、第二封装层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1、图2，本实施例公开了一种垂直晶片的封装结构，采用实施例1所述的封装结构制作方法制作而得，包括LED基板1、若干垂直晶片，垂直晶片包括第一垂直晶片2、第二垂直晶片3，第一垂直晶片2与第二垂直晶片3上下电极极性相反。

LED基板1上设有一对与外部电源导通的正极金属区4、负极金属区5及若干不与外部电源连接的独立金属区6，各金属区之间互不导通；独立金属区6上表面同时设有第一垂直晶片2和第二垂直晶片3，同一独立金属区6上的第一垂直晶片2与第二垂直晶片3通过与下电极接触的独立金属区6的上表面连接，两个相邻的独立金属区6的第一垂直晶片2和第二垂直晶片3通过金线7连接，金线7始终位于第一垂直晶片2和第二垂直晶片3上方，不与LED基板1直接接触；正极金属区4上表面设有第一垂直晶片2，通过金线7与相邻独立金属区6的第二垂直晶片3连接；负极金属区5上表面设有第二垂直晶片3，通过金线7与相邻独立金属区6的第一垂直晶片2连接。

若干独立金属区6上表面的第一垂直晶片2、第二垂直晶片3依次连接，首末垂直晶片分别与正极金属区4的第一垂直晶片2、负极金属区5的第二垂直晶片3连接，形成完整的串联回路。

具体的，还包括导电粘结层(图中未画出)，第一垂直晶片2、第二垂直晶片3通过导电粘结层固定在金属区上表面。

在上述实施例中，还包括第一封装层8和第二封装层10，第一封装层8为具有高反射率的白色树脂，第二封装层10为透明硅胶材料；第一封装层8填充各垂直晶片的间隙、各垂直晶片和LED基板1的间隙中，不与金线7直接接触；第一封装层8的厚度等于垂直晶片的高度，或者低于垂直晶片的高度；第二封装层10覆盖在第一封装层8、垂直晶片及金线7上方。

在上述实施例中，还包括光转换层9，光转换层9铺设在第一垂直晶片2、第二垂直晶片3、金线7及第一封装层8上方，第二封装层10铺设在光转换层9上方；光转换层9中加入荧光粉，可以得到不同效果的光。

在上述实施例中，通过设计基板与晶片的安装方式，实现垂直晶片的串联，达到“高电压”的目的；金线键合的种类只包含晶片与晶片间的连接，避免晶片与基板之间的金线键合，减少打线距离，避免白色树脂沿着金线蔓延到晶片表面而污染晶片，并且实现高密度高亮度的出光效果。

本实施例中的基于垂直晶片的封装结构是通过以下步骤制作得到的：

S1、在LED基板上表面预制若干独立的金属区；

S2、采用全自动固晶机在金属区上表面点设导电粘结层，将电极极性相反的垂直晶片通过导电粘结层固定在金属区上；

S3、用金线连接相邻金属区上的垂直晶片；

S4、采用点胶机在垂直晶片四周铺设第一封装层；

S5、采用点胶机在垂直晶片、金线及第一封装层上方铺设第二封装层。

具体的，在步骤S2中，垂直晶片包括电极极性相反的第一垂直晶片、第二垂直晶片，第一垂直晶片和第二垂直晶片的数量按照1:1的比例固定在同一金属区上。

具体的，在步骤S3中，采用全自动焊线机用金线连接相邻金属区上的垂直晶片，由于特殊排布，使得金线无需直接打在基板上，无需为全自动焊线机的瓷嘴预留更多的打线位置，有效缩短晶片间的距离，实现晶片的高密度排布以达到高亮的效果；由于金线位于晶片上方，避免与第一封装层接触，有效规避白色树脂沿着金线从基板蔓延晶片上方而污染晶片。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.一种基于垂直晶片的封装结构，其特征在于，包括：LED基板、若干垂直晶片；

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述垂直晶片包括第一垂直晶片和第二垂直晶片，所述第一垂直晶片和所述第二垂直晶片上下电极极性相反。

3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述金属区包括一对与外部电源导通的正极金属区与负极金属区及若干不与外部电源连接的独立金属区；

4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括导电粘结层，所述垂直晶片通过所述导电粘结层固定在所述金属区上表面。

5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括第一封装层和第二封装层，所述第一封装层填充在所述垂直晶片间隙中，所述第一封装层的厚度等于所述垂直晶片的高度，或者低于所述垂直晶片的高度，所述第一封装层不直接与所述金线接触；所述第二封装层覆盖在所述第一封装层、所述垂直晶片及所述金线上方。

6.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，还设有光转换层，所述光转换层铺设在所述第一封装层、所述垂直晶片及所述金线上方，所述第二封装层铺设在所述光转换层上方。