CN220796789U - 一种实现控制芯片和led发光芯片集成的叠层封装结构 - Google Patents
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Abstract
一种实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构，其包括焊接层，控制封装层，发光封装层。所述控制封装层内部包括控制IC，连接铜柱，电极连接片。所述发光封装层内部包括LED晶片，电极焊片，连接导线。与现有技术相比，本实用新型提供通过设置所述控制封装层与所述发光封装层，将所述控制IC与所述LED晶片进行叠层封装，可以有效缩小封装体积，降低封装成本，并且由于所述控制IC位于所述LED晶片的垂直方向上，所述控制IC位于所述LED晶片的发光方向的底部，因此不会对光源产生遮挡。同时通过设置所述电极连接片，通过片状的金属连接电极，可以封装厚度，且有助于改善复杂的线路走向，使得电路连接更清楚简洁。
Description
技术领域
本实用新型涉及芯片封装技术领域，特别涉及一种实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构。
背景技术
LED光源作为新一代照明的基础，已经逐渐应用于众多领域，如家用照明、广告指示、高清显示屏等。当前LED光源的封装形式大多是将LED晶片固定在支架或PCB印刷电路板上，然后采用打线的方式实现电性互联。对于集成控制芯片的LED光源而言，受限于芯片尺寸及打线间距的要求，很难将LED光源进一步缩小。
当前集成控制芯片的LED光源的封装方法：将控制芯片与LED光源进行平面封装，即将LED光源与控制芯片依次顺序贴装在同一灯杯当中，然后用焊线的方式进行电路互联，实现特定功能的LED光源。这种封装方法实现的LED光源体积较大。此外，考虑到控制芯片本身尺寸对出光的阴影遮挡，会影响LED的出光效率。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种可以解决上述问题的实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构。
一种实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构，其包括一个焊接层，一个层叠在所述焊接层上的控制封装层，以及一个层叠在控制封装层上的发光封装层。所述控制封装层内部包括一个控制IC，四个分别与所述焊接层相连接的连接铜柱，以及多层彼此层叠的电极连接片。所述连接铜柱为多个设置在所述控制封装层内的柱状结构，并贯穿所述控制封装层，且分别连接在焊接层上。所述电极连接片为导电层，多个所述电极连接片彼此间隔且平行排列。所述发光封装层内部包括多个设置在所述控制封装层上的LED晶片，多个与所述电极连接片相连的电极焊片，以及多个分别连接所述LED晶片与所述电极焊片的连接导线。所述电极焊片为所述电极连接片延伸并排列在所述发光封装层与所述控制封装层的接触面上的焊盘。所述连接导线连接在所述LED晶片的焊盘与所述电极焊片上。
进一步地，所述焊接层包括一个第一焊盘，一个第二焊盘，一个第三焊盘，以及一个第四焊盘。
进一步地，所述第一焊盘、第二焊盘、第三焊盘、第四焊盘均设置在所述控制封装层的远离所述发光封装层的面上。
进一步地，所述第一焊盘、第二焊盘、第三焊盘、第四焊盘均为采用铜或铝制成。
进一步地，所述第一焊盘、第二焊盘、第三焊盘、第四焊盘通过回流焊或者蚀刻工艺固定在所述控制封装层上。
进一步地，所述连接铜柱为铜制。
进一步地，所述电极连接片为铜或铝制成。
进一步地，所述控制封装层为采用硅胶进行绝缘塑封的结构。
与现有技术相比，本实用新型提供的实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构通过设置所述控制封装层与所述发光封装层，将所述控制IC与所述LED晶片进行叠层封装，可以有效缩小封装体积，而且有效的降低了封装成本，有助于提升生产效率，并且由于所述控制IC位于所述LED晶片的垂直方向上，并为叠层的结构,所述控制IC位于所述LED晶片的发光方向的底部，因此不会对光源产生遮挡。同时通过设置所述电极连接片，通过片状的金属连接电极，可以最大限度减小封装厚度，且有助于改善复杂的线路走向，使得电路连接更清楚简洁。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构的流程示意图。
图2为图1的实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构的分解结构示意图。
图3为图1的实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构的在俯视方向上的透视图。
图4为图1的实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构的在主视方向上的透视图。
具体实施方式
以下对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。
如图1至4所示，其为本实用新型提供的实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构的结构示意图。所述实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构包括一个焊接层10，一个层叠在所述焊接层10上的控制封装层20，以及一个层叠在控制封装层20上的发光封装层30。可以想到的是，所述实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构还包括其他的一些功能模块如控制芯片的晶圆等等，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再进行赘述。
所述焊接层10包括一个第一焊盘11，一个第二焊盘12，一个第三焊盘13，以及一个第四焊盘14，上述四个焊盘均设置在所述控制封装层20的远离所述发光封装层30的面上，为采用铜或铝制成，通过回流焊或者蚀刻工艺固定在所述控制封装层20上，以分别作为VDD、GND、DI、D0四个电极，具体以实际的生产需要为准。
所述控制封装层20为采用绝缘材料，如硅胶等，进行绝缘塑封的结构，内部包括一个控制IC21，四个分别与所述第一焊盘11、第二焊盘12、第三焊盘13、第四焊盘14相连接的连接铜柱22，以及多层彼此层叠的电极连接片(未标示)。
所述控制IC21是一种控制芯片，IC芯片(Integrated Circuit Chip)是将大量的微电子元器件(晶体管、电阻、电容等)形成的集成电路放在一块塑基上，做成一块芯片。其本身为一项现有技术，应为本领域技术人员所熟知的内容，在本实施例中起到连接并控制所述发光封装层30的相应元件的作用，将在下文结合所述发光封装层的对应元件作出简要说明，故在此不再对其结构和原理进行详细说明。
所述连接铜柱22为多个设置在所述控制封装层20内的柱状结构，采用导电材料，优选为铜制，并贯穿所述控制封装层20，且分别连接在所述第一焊盘11、第二焊盘12、第三焊盘13、第四焊盘14上，以作为导电柱连接各个焊盘、所述控制IC21以及所述电极连接片。
所述电极连接片为金属制成的导电层，可以是由铜、铝等导电金属制成，多个所述电极连接片彼此间隔且平行排列，以分别连接所述控制IC21的不同电极与各个所述连接铜柱22，并在连接不同电极时互不干扰同时具有最小的空间，便于形成更小的所述控制封装层20。
所述发光封装层30为采用透明绝缘材料进行塑封的结构，内部包括多个设置在所述控制封装层20上的LED晶片31，多个与所述电极连接片相连的电极焊片32，以及多个分别连接所述LED晶片31与所述电极焊片32的连接导线33。
所述LED晶片31为LED发光芯片，是LED的主要原材料，LED主要依靠晶片来发光。可以是红绿蓝彩色晶片，也可以是蓝光单色晶片，在此不作具体限制。LED的核心结构即为由川一IV族化合物P型半导体和N型半导体，它们的交界面处就形成PN结，亦称为有源区。它具有一般PN结正向导通，反向截止的I-V特性，在一定条件下具有发光特性。在PN结上加正向电压，使P区和N区中空穴和电子互相扩散进入彼此区域，在扩散过程中，进入对方区域的少数载流子一部分与多数载流子不断复合，即可以光子的形式释放出能量。因此通过所述连接导线33分别将所述LED晶片31的P区和N区连接在不同的电极上，从而实现对所述LED晶片31的供电和控制。
所述电极焊片32为所述电极连接片延伸并排列在所述发光封装层30上，且位于所述控制封装层20接触面上的焊盘，分别代表不同的电极。所述连接导线33连接在所述LED晶片31上焊盘与所述电极焊片32上，以实现对所述LED晶片31与所述控制IC21的电路互联。
与现有技术相比，本实用新型提供的实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构通过设置所述控制封装层20与所述发光封装层30，将所述控制IC21与所述LED晶片31进行叠层封装，可以有效缩小封装体积，而且有效的降低了封装成本，有助于提升生产效率，并且由于所述控制IC21位于所述LED晶片31的垂直方向上，并为叠层的结构,所述控制IC21位于所述LED晶片31的发光方向的底部，因此不会对光源产生遮挡。同时通过设置所述电极连接片，通过片状的金属连接电极，可以最大限度减小封装厚度，且有助于改善复杂的线路走向，使得电路连接更清楚简洁。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。
Claims (8)
1.一种实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构，其特征在于：所述实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构包括一个焊接层，一个层叠在所述焊接层上的控制封装层，以及一个层叠在控制封装层上的发光封装层，所述控制封装层内部包括一个控制IC，四个分别与所述焊接层相连接的连接铜柱，以及多层彼此层叠的电极连接片，所述连接铜柱为多个设置在所述控制封装层内的柱状结构，并贯穿所述控制封装层，且分别连接在焊接层上，所述电极连接片为导电层，多个所述电极连接片彼此间隔且平行排列，所述发光封装层内部包括多个设置在所述控制封装层上的LED晶片，多个与所述电极连接片相连的电极焊片，以及多个分别连接所述LED晶片与所述电极焊片的连接导线，所述电极焊片为所述电极连接片延伸并排列在所述发光封装层与所述控制封装层的接触面上的焊盘，所述连接导线连接在所述LED晶片的焊盘与所述电极焊片上。
2.如权利要求1所述的实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构，其特征在于：所述焊接层包括一个第一焊盘，一个第二焊盘，一个第三焊盘，以及一个第四焊盘。
3.如权利要求2所述的实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构，其特征在于：所述第一焊盘、第二焊盘、第三焊盘、第四焊盘均设置在所述控制封装层的远离所述发光封装层的面上。
4.如权利要求2所述的实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构，其特征在于：所述第一焊盘、第二焊盘、第三焊盘、第四焊盘均为采用铜或铝制成。
5.如权利要求2所述的实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构，其特征在于：所述第一焊盘、第二焊盘、第三焊盘、第四焊盘通过回流焊或者蚀刻工艺固定在所述控制封装层上。
6.如权利要求1所述的实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构，其特征在于：所述连接铜柱为铜制。
7.如权利要求1所述的实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构，其特征在于：所述电极连接片为铜或铝制成。
8.如权利要求1所述的实现控制芯片和LED发光芯片集成的叠层封装结构，其特征在于：所述控制封装层为采用硅胶进行绝缘塑封的结构。
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