CN219998220U - 一种集成封装器件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于半导体技术领域，提供一种集成封装器件，包括基板、光电半导体层、硅胶反射层、光转换层以及表面保护层；所述光电半导体层包括多个作为发光元件的LED芯片，多个所述LED芯片呈矩阵式排列设置在所述基板上；所述硅胶反射层包裹在各LED芯片四周；所述光转换层覆盖在所述光电半导体层和所述硅胶反射层上；多个所述LED芯片之间的光转换层上均设有用于吸光的凹槽；所述表面保护层覆盖在所述光转换层以及所述凹槽上。本实用新型有效提升集成封装器件的发光对比度，并且对亮度影响小。
Description
技术领域
本实用新型属于半导体技术领域，具体涉及一种集成封装器件。
背景技术
随着照明技术的发展，将LED光源像素化，实现智慧型矩阵式小间距照明成为发展趋势，对能兼容更高像素的封装结构的需求日益迫切。现有的主流封装技术为了提升对比度，减少像素间的串光现象，会在发光二极管层各像素间填充黑色封装胶，或是黑色挡墙，由于黑色挡墙对亮度影响十分显著，会使得器件的亮度大幅变低。
实用新型内容
为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种集成封装器件，该器件有效提升光源的对比度，并且对亮度影响小。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种集成封装器件，包括基板、光电半导体层、硅胶反射层、光转换层以及表面保护层，所述光电半导体层包括多个作为发光元件的LED芯片，多个所述LED芯片呈矩阵式排列设置在所述基板上，所述硅胶反射层包裹在各LED芯片四周，所述光转换层覆盖在所述光电半导体层和所述硅胶反射层上；多个所述LED芯片之间的光转换层上均设有用于吸光的凹槽；所述表面保护层覆盖在所述光转换层以及所述凹槽上。
作为优选，所述凹槽内设有吸光材料。
作为优选，所述吸光材料为由激光加工所述凹槽时所形成的碳粉。
作为优选，所述凹槽内填充有空气，多个所述LED芯片之间的凹槽形成空气间隔槽。
作为优选，所述凹槽延伸至所述硅胶反射层中。
作为优选，所述凹槽的最大深度不超过所述光电半导体层的厚度的50％。
作为优选，各所述LED芯片之间的间隙为0.03mm-1mm。进一步地，本实施例的各LED芯片可以设置为单独控制，均可单独发亮或区域发亮。
作为优选，所述光转换层包括硅胶和荧光材料。
作为优选，所述硅胶反射层的最大厚度小于所述光电半导体层的厚度；所述硅胶反射层由硅胶及反射材料组成，所述反射材料包括TiO2。
作为优选，所述表面保护层包括硅胶。
本实用新型的另一目的在于提供一种用于制作上述集成封装器件的方法。具体地：
一种集成封装器件制作方法，包括以下步骤：
(1)将多颗倒装式LED芯片的正负极与基板进行共晶焊连接，使得多颗LED芯片与基板组成串联或并联电路；多颗所述LED芯片呈矩阵式排列设置在所述基板上，形成光电半导体层；
(2)通过点胶的方式，在各LED芯片周围及多颗LED芯片的间隙中填入封装硅胶及反射材料，形成硅胶反射层；
(3)通过喷涂的方式，在所述光电半导体层以及所述硅胶反射层表面固定光转换材料，形成光转换层；
(4)采用高精度激光的加工方式，在多颗所述LED芯片之间的光转换层表面加工形成凹槽；
(5)通过喷涂或点胶的方式，在所述光转换层及各凹槽上方覆盖表面保护层。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型的集成封装器件，在多个LED芯片之间的光转换层上均设有凹槽，形成用于吸光的吸光层，并且将光电半导体层上的多个LED芯片分隔为多个独立的像素发光点，通过利用凹槽的吸光效果，有效提升每个像素点的对比度；同时，对于集成封装器件整体而言，凹槽对发光亮度影响小，从而使得整个器件的亮度既能最大限度的保持，并且对比度得到明显提升。此外，还可通过对凹槽的深度调整，改变凹槽的吸光能力，从而实现集成封装器件的对比度调整；具体地，凹槽的深度越大，对比度则增加。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例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。
图1为本实用新型的集成封装器件的第一个实施例的俯视图(表面保护层未显示)。
图2为本实用新型的集成封装器件的第一个实施例的侧面剖视图。
图3为本实用新型的集成封装器件制作方法的制作过程示意图。
图4为本实用新型的集成封装器件的第二个实施例的侧面剖视图。
图5为本实用新型的集成封装器件的第三个实施例的侧面剖视图。
图6为本实用新型的集成封装器件的第四个实施例的侧面剖视图。
其中：
1-基板，2-焊盘，3-LED芯片，4-硅胶反射层，5-光转换层，6-凹槽，7-碳粉，8-表面保护层，9-空气。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，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，本领域普通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。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。
实施例1
参见图1-图2，本实施例公开一种集成封装器件，包括基板1、光电半导体层、硅胶反射层4、光转换层5以及表面保护层8。本实施例的基板1为陶瓷基板，包括但不限于Al2O3陶瓷、AlN陶瓷、Si3N4陶瓷、BeO陶瓷等；陶瓷基板的导电层材料可以为Cu，Ni，Pd，W，Ag，Au中的一种或几种。所述光电半导体层包括多个作为发光元件的倒装式LED芯片3，多个所述LED芯片3呈矩阵式排列设置在所述基板1上；具体地，LED芯片3通过焊盘2与基板1共晶结合。所述硅胶反射层4包裹在各LED芯片3四周；所述硅胶反射层4的最大厚度小于所述光电半导体层的厚度，所述硅胶反射层4由硅胶及反射材料组成，所述反射材料可以为TiO2；硅胶反射层4起到保护和反射多余蓝光的作用。所述光转换层5覆盖在所述光电半导体层和所述硅胶反射层4上；本实施例的光转换层5包括硅胶和荧光材料，起光转换作用。
多个所述LED芯片3之间的光转换层5上均设有用于吸光的凹槽6，多个凹槽6将光电半导体层上的多个LED芯片3分隔为多个独立的像素发光点。本实施例的凹槽6采用高精度激光加工形成；在激光加工过程中所形成的黑色碳粉7保留在凹槽6中，作为吸光材料。
本实施例的表面保护层8覆盖在所述光转换层5以及所述凹槽6上，可对凹槽6、凹槽6内部的碳粉7以及光转换层5进行保护；本实施例的表面保护层8可由硅胶组成。
进一步地，本实施例的凹槽6延伸至所述硅胶反射层4中。
优选地，本实施例各LED芯片3之间的间隙为0.03mm-1mm。此外，各LED芯片3可以设置为单独控制，均可单独发亮或区域发亮。
参见图3，本实施例还公开一种集成封装器件制作方法，包括以下步骤：
(1)将多颗倒装式LED芯片3的正负极与基板1进行共晶焊连接，使得多颗LED芯片3与基板1组成串联或并联电路；多颗所述LED芯片3呈矩阵式排列设置在所述基板1上，形成光电半导体层；如图3的b图所示。
(2)通过点胶的方式，在各LED芯片3周围及多颗LED芯片3的间隙中填入封装硅胶及反射材料，形成硅胶反射层4；如图3的c图所示
(3)通过喷涂的方式，在所述光电半导体层以及所述硅胶反射层4表面固定光转换材料，形成光转换层5；如图3的d图所示。
(4)采用高精度激光的加工方式，在多颗所述LED芯片3之间的光转换层5表面加工形成凹槽6；如图3的e图所示。本实施例中，凹槽6的深度可在激光加工时灵活调整，可根据集成封装器件的对比度需求进行对应深度的加工，凹槽6的深度越大，对比度越大。
(5)通过喷涂或点胶的方式，在所述光转换层5及各凹槽6上方覆盖表面保护层8；如图3的f图所示。
进一步地，可参见下表，凹槽6的深度与器件的对比度成正比，凹槽6的深度越大，对比度越高，虽然同时对器件造成亮度下降的影响，但是器件的亮度下降20％，器件的对比度可以有4倍的提升。
| NO. | 凹槽深度(μm) | 亮度(lm) | 对比度 |
| 1 | 50-90 | 76.9 | 39.25 |
| 2 | 90-130 | 63.4 | 108 |
| 3 | 130-170 | 60.9 | 122 |
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：
参见图4，本实施例的凹槽6内填充有空气9，无填充其他吸光材料，多个LED芯片3之间的凹槽6形成空气间隔槽。采用空气9间隔可以改变光线折射率，同样可提升像素间的对比度。
实施例3
本实施例与实施例1和实施例2的不同之处在于：
本实施例的凹槽6的深度未到达硅胶反射层4处，即凹槽6的深度不超过光转换层5的深度。具体地，参见图5，凹槽6的深度可以与光转换层5的深度平齐。
实施例4
本实施例与实施例3的不同之处在于：
参见图6，凹槽6的深度为光转换层5的深度的一半。
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 (6)
1.一种集成封装器件，其特征在于，包括基板、光电半导体层、硅胶反射层、光转换层以及表面保护层；所述光电半导体层包括多个作为发光元件的LED芯片，多个所述LED芯片呈矩阵式排列设置在所述基板上；所述硅胶反射层包裹在各LED芯片四周；所述光转换层覆盖在所述光电半导体层和所述硅胶反射层上；多个所述LED芯片之间的光转换层上均设有用于吸光的凹槽；所述表面保护层覆盖在所述光转换层以及所述凹槽上。
2.根据权利要求1所述的集成封装器件，其特征在于，所述凹槽内设有吸光材料。
3.根据权利要求2所述的集成封装器件，其特征在于，所述吸光材料为由激光加工所述凹槽时所形成的碳粉。
4.根据权利要求1所述的集成封装器件，其特征在于，所述凹槽内填充有空气，多个所述LED芯片之间的凹槽形成空气间隔槽。
5.根据权利要求1-4任一项所述的集成封装器件，其特征在于，所述凹槽延伸至所述硅胶反射层中。
6.根据权利要求1所述的集成封装器件，其特征在于，各所述LED芯片之间的间隙为0.03mm-1mm。
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