一种LED芯片封装方法及封装结构

【技术领域】

本发明涉及LED封装技术领域，特别涉及一种LED芯片封装方法及封装结构。

【背景技术】

LED作为新一代绿色光源，具有光效高、寿命长、节能、环保等优点，其已在诸多领域广泛使用。为保护作为光源的LED芯片，通常需要对其进行封装。现有技术中，对基板注塑时，直接注塑胶会溢出并导致基板不平整，存在注塑效率较低的问题。

【发明内容】

为解决现有注塑效率较低的问题，本发明提供了一种LED芯片封装方法及封装结构。

本发明解决技术问题的方案是提供一种LED芯片封装方法，用于制作LED封装结构，包括以下步骤：

获取带有焊盘的金属料架，将金属料架固定于治具，所述治具的相对两侧边缘形成有注胶槽和排气通道，所述注胶槽连通所述金属料架的空隙；

将有机填充物从注胶槽注入金属料架的空隙，使所述有机填充物高度低于或平于焊盘的高度并在焊盘预设位置做金属处理形成金属层；

在金属层上形成LED芯片，并在LED芯片上涂布反射层和保护胶层；

在高温真空条件下压合成型后得到LED封装结构。

优选地，将有机填充物从注胶槽注入金属料架的空隙，并在焊盘预设位置做金属处理形成金属层具体包括以下步骤：

将有机填充物从注胶槽注入金属料架的空隙，填充完成得到基板；

取金属料片固定于基板的焊盘指定位置处，对金属料片进行预处理得到金属层。

优选地，所述预处理包括依次进行的磨光、抛光、上挂、脱脂除油、水洗、酸洗活化、电镀、水洗、干燥、下挂。

优选地，在金属层上形成LED芯片，并涂布反射层和保护胶层具体包括以下步骤：

在金属层上形成LED芯片；

通过预设方式在LED芯片上涂布反射层；

LED芯片涂布反射层后，LED芯片与基板结合形成发光电路；

在发光电路上通过预设方式涂布保护胶层。

优选地，所述预设方式为印刷、喷涂或沉积中的一种。

优选地，在金属层上形成LED芯片具体包括以下步骤：

在金属层上安装正装芯片；

或，在金属层上安装倒装芯片。

优选地，所述金属层的材质为银和锡。

优选地，所述注胶槽的槽长度的范围为0.3mm—0.9mm，高度的范围为0.05mm—0.15mm。

优选地，所述有机填充物的材质为硅氧烷聚合物、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺或聚碳酸酯中的一种。

本发明为解决上述技术问题还提供一种LED芯片封装结构，通过上述任意一项所述的LED芯片封装方法制作获得。

与现有技术相比，本发明的一种LED芯片封装方法及封装结构具有以下优点：

1、本发明的一种LED芯片封装方法的步骤中先获取带有焊盘的金属料架，将金属料架固定于治具，其中治具的相对两侧边缘形成有注胶槽和排气通道，注胶槽连通金属料架的空隙使有机填充物高度低于或平于焊盘的高度，填充时，将有机填充物从治具开设的注胶槽注入金属料架的缝隙，并朝着流向治具开设排气通道的方向，使得混入的气体可顺着排气通道排出，从而使得有机填充物填进金属料架的部分不会混入空气；从而避免溢胶的风险，填充好以后，在焊盘的预设位置做金属处理形成金属层，在金属层上形成LED芯片并涂布反射层和保护胶层，并在高温真空环境下填充即可获得LED封装结构，从而得到的LED封装结构也更为平整，解决了注塑效率较低的问题。

2、本发明的LED芯片封装方法步骤中先是将有机填充物从注胶槽注入金属料架的空隙，直到填充完成，即可得到基板；取金属料片固定于基板的焊盘的指定位置处，对金属料片进行预处理，预处理完成后即可得到金属层，操作简单便捷，具有实用性。

3、本发明的LED芯片封装方法中对金属料片通过依次进行磨光、抛光、上挂、脱脂涂油、水洗、酸洗活化、电镀、水洗、干燥及下挂这些流程后即可得到金属层，方便快捷。

4、本发明的LED芯片封装方法步骤中先是在金属层上形成LED芯片，通过预设方式在LED芯片上涂布反射层，LED芯片涂布反射层后，即可得到发光电路，芯片包括但不限于红光、绿光、蓝光等单色发光芯片，LED芯片与基板通过金属共晶的方式结合成发光电路，结合得到的发光电路电流分布均匀、电压低及亮度较高，最后在发光电路上通过预设方式涂布保护胶层，操作简单，具有实用性。

5、本发明的LED芯片封装方法的步骤中芯片为正装芯片，通过键合线键合的方式，芯片与基板结合形成发光电路，这种方式，导电率较好；芯片为倒装芯片时，通过金属共晶方式，发光芯片与基板结合形成发光电路，这种发光电路分布均匀、电压低以及亮度高。

6、本发明的LED芯片封装方法的注胶槽的长度以及高度的范围限制使其可以更好的与金属料架的尺寸匹配，提升注塑效率。

7、本发明还提供一种LED芯片封装结构，具有与上述LED芯片封装方法相同的有益效果，在此不做赘述。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例提供的一种LED芯片封装方法的步骤流程图。

图2是本发明第一实施例提供的一种LED芯片封装方法之步骤S2的步骤流程图。

图3是本发明第一实施例提供的一种LED芯片封装方法之步骤S3的步骤流程图。

图4是本发明第一实施例提供的一种LED芯片封装方法之步骤S31的步骤流程图。

图5是本发明第一实施例提供的一种LED芯片封装方法之治具的结构示意图。

图6是本发明第一实施例提供的一种LED芯片封装方法之治具的部分结构示意图一。

图7是本发明第一实施例提供的一种LED芯片封装方法之治具的部分结构示意图二。

附图标识说明

3、治具；

100、注胶槽；200、排气通道。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请结合图1及图5－图7，本发明第一实施例提供一种LED芯片封装方法，用于制作LED封装结构，LED封装结构包括基板和芯片，基板包括焊盘，包括以下步骤：

S1：获取带有焊盘的金属料架，将金属料架固定于治具，治具的相对两侧边缘形成有注胶槽和排气通道，注胶槽连通金属料架的空隙；

S2：将有机填充物从注胶槽注入金属料架的空隙，使有机填充物高度低于或平于焊盘的高度并在焊盘预设位置做金属处理形成金属层；

S3：在金属层上形成LED芯片，并在LED芯片上涂布反射层和保护胶层；

S4：在高温真空条件下压合成型后得到LED封装结构。

可以理解地，本发明的步骤中先获取金属料架，将金属料架固定于治具3，其中治具的相对两侧边缘形成有注胶槽100和排气通道200，注胶槽100连通金属料架的空隙，填充时，将有机填充物从治具开设的注胶槽100注入金属料架的缝隙，并朝着流向治具开设排气通道200的方向，使得混入的气体可顺着排气通道200排出，从而使得有机填充物填进金属料架的部分不会混入空气；从而避免溢胶的风险，填充好以后，在焊盘的预设位置做金属处理形成金属层，在金属层上形成LED芯片并涂布反射层和保护胶层，并在高温真空环境下填充即可获得LED封装结构，从而得到的LED封装结构也更为平整，解决了注塑效率较低的问题。

需要说明的是，在步骤S2中，将有机充物填从注胶槽注入金属料架的空隙，并在焊盘预设位置做金属处理形成金属层后，即可得到平板型基板，由于有机物在治具的两侧边缘均形成有注胶槽和排气通道，使得有机填充物对金属料架进行填充时，气体可顺着填充的方向并通过排气通道排出，从而使得不会有溢胶的风险，得到基板也更为平整。进一步地，平板型基板可应用于陶瓷基板模组和铝基板模组，具有较高的商业前景。

进一步地，界定焊盘贯穿有机填充层的一面为正面，另一面为背面，焊盘的预设位置是指焊盘的正面的指定位置。

请参阅图2，步骤S2具体包括以下步骤：

S21：将有机填充物从注胶槽注入金属料架的空隙，填充完成得到基板；

S22：取金属料片固定于基板的焊盘指定位置处，对金属料片进行预处理得到金属层。

可以理解地，本发明的步骤中先是将有机填充物从注胶槽注入金属料架的空隙，直到填充完成，即可得到基板；取金属料片固定于基板的焊盘的指定位置处，对金属料片进行预处理，预处理完成后即可得到金属层，操作简单便捷，具有实用性。

需要说明的是，本发明实施例中，金属层的宽度小于或等于300um，长度小于等于800um，金属层长和宽的设置使得金属层的面积减小，可以有效降低基板的生产成本，从而加大基板的生产力度，具有较高的经济价值。

作为一种可选的实施方式，预处理包括依次进行的磨光、抛光、上挂、脱脂除油、水洗、酸洗活化、电镀、水洗、干燥、下挂。

可以理解地，本发明中对金属料片通过进行磨光、抛光、上挂、脱脂涂油、水洗、酸洗活化、电镀、水洗、干燥及下挂这些流程后即可得到金属层，方便快捷。

本发明的又一种实施方式，预处理还可以是依次进行的磨光、抛光、上挂、脱脂除油、水洗、电解抛光或化学抛光、酸洗活化、预镀、电镀、水洗、水洗、干燥、下挂

请参阅图3，步骤S3具体包括以下步骤：

S31：在金属层上形成LED芯片；

S32：通过预设方式在LED芯片上涂布反射层；

S33：LED芯片涂布反射层后，LED芯片与基板结合形成发光电路；

S34：在发光电路上通过预设方式涂布保护胶层。

可以理解地，本发明的步骤中先是在金属层上形成LED芯片，通过预设方式在LED芯片上涂布反射层，LED芯片涂布反射层后，即可得到发光电路，芯片包括但不限于红光、绿光、蓝光等单色发光芯片，LED芯片与基板通过金属共晶的方式结合成发光电路，结合得到的发光电路电流分布均匀、电压低及亮度较高，最后在发光电路上通过预设方式涂布保护胶层，操作简单，具有实用性。

需要说明的是，反射层是一种高反射纳米涂层，颜色为白色，反射率大于等于90％，厚度小于等于0.5mm，并且由纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、有机高分子等混合组成，通过反射层的设置，该LED封装结构出光效率更高，提高了光效，其次，厚度小于等于0.5mm有利于防止芯片的侧面出光，避免混光导致发光效果差的问题。

作为一种可选的实施方式，可选的，预设方式为印刷、喷涂或沉积中的一种。

优选地，本发明实施例中，预设方式为喷涂，即，通过喷涂的方式在发光电路上涂布保护胶层，操作简单，便捷。

请参阅图4，步骤S31具体包括以下步骤：

S311：在金属层上安装正装芯片；

S312：或，在金属层上安装倒装芯片。

可以理解地，本发明的步骤中芯片为正装芯片，通过键合线键合的方式，芯片与基板结合形成发光电路，这种方式，导电率较好；芯片为倒装芯片时，通过金属共晶方式，发光芯片与基板结合形成发光电路，这种发光电路分布均匀、电压低以及亮度高。

作为一种可选的实施方式，金属层的材质为银和锡。

需要说明的是，金属层指定位置的材质为银和锡；其余非指定位置的材质为铜和锡，通过使用不同的材质的材料，从而可以有效降低成本，可以提高生产产量。

作为一种可选的实施方式，请结合图5－图7，注胶槽100的槽长度的范围为0.3mm—0.9mm，高度的范围为0.05mm—0.15mm。

可以理解地，本发明的注胶槽的长度以及高度的范围限制使其可以更好的与金属料架的尺寸匹配，提升注塑效率。

优选地，注胶槽100槽长度的优选值为0.5-0.68mm，高度的优选值为0.1mm。

需要说明的是，注胶槽100为半形成注胶槽，为凹凸状，由于不同材料和产品的形成/腐蚀的深度不同，凹凸状的设置可以适应更多的材料和产品，满足更多的应用场景。

进一步地，排气通道200的长度的范围为0.3mm—0.9mm，高度的范围为0.05mm—0.15mm。

可以理解地，本发明的排气通道200的设置，使得当有机填充物通过注胶槽对金属料架进行填充时，空气可以通过排气通道200排出，从而避免溢胶的风险。

需要说明的是，本发明是实施例对排气通道200的具体形状不做具体限制，可根据实际应用进行调整，本发明实施例中，排气通道200与注胶槽100的形状相同。

优选地，排气通道长度的优选范围为0.5—0.68mm，高度的优选值为0.1mm。

可选地，有机填充物包括但不限于硅氧烷聚合物、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯，优选地，本发明实施例中，有机填充物为环氧树脂，环氧树脂是一种高分子聚合物，具有较好地与各种材料的粘接性能，此外，也具有较好的耐热性和电绝缘性，是一种较好的有机填充物材料。

本发明第二实施例提供一种L ED封装结构，通过本发明第一实施例提供的L ED芯片封装方法制作获得。

在本发明所提供的实施例中，应理解，“与A对应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其他信息确定B。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在本发明的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

在本发明的附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方案中，方框中所标注的功能也可以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，在此基于涉及的功能而确定。需要特别注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

与现有技术相比，本发明的一种LED芯片封装方法及封装结构具有以下优点：

1、本发明的一种LED芯片封装方法的步骤中先获取带有焊盘的金属料架，将金属料架固定于治具，其中治具的相对两侧边缘形成有注胶槽和排气通道，注胶槽连通金属料架的空隙使有机填充物高度低于或平于焊盘的高度，填充时，将有机填充物从治具开设的注胶槽注入金属料架的缝隙，并朝着流向治具开设排气通道的方向，使得混入的气体可顺着排气通道排出，从而使得有机填充物填进金属料架的部分不会混入空气；从而避免溢胶的风险，填充好以后，在焊盘的预设位置做金属处理形成金属层，在金属层上形成LED芯片并涂布反射层和保护胶层，并在高温真空环境下填充即可获得LED封装结构，从而得到的LED封装结构也更为平整，解决了注塑效率较低的问题。

2、本发明的LED芯片封装方法步骤中先是将有机填充物从注胶槽注入金属料架的空隙，直到填充完成，即可得到基板；取金属料片固定于基板的焊盘的指定位置处，对金属料片进行预处理，预处理完成后即可得到金属层，操作简单便捷，具有实用性。

3、本发明的LED芯片封装方法中对金属料片通过依次进行磨光、抛光、上挂、脱脂涂油、水洗、酸洗活化、电镀、水洗、干燥及下挂这些流程后即可得到金属层，方便快捷。

4、本发明的LED芯片封装方法步骤中先是在金属层上形成LED芯片，通过预设方式在LED芯片上涂布反射层，LED芯片涂布反射层后，即可得到发光电路，芯片包括但不限于红光、绿光、蓝光等单色发光芯片，LED芯片与基板通过金属共晶的方式结合成发光电路，结合得到的发光电路电流分布均匀、电压低及亮度较高，最后在发光电路上通过预设方式涂布保护胶层，操作简单，具有实用性。

5、本发明的LED芯片封装方法的步骤中芯片为正装芯片，通过键合线键合的方式，芯片与基板结合形成发光电路，这种方式，导电率较好；芯片为倒装芯片时，通过金属共晶方式，发光芯片与基板结合形成发光电路，这种发光电路分布均匀、电压低以及亮度高。

6、本发明的LED芯片封装方法的注胶槽的长度以及高度的范围限制使其可以更好的与金属料架的尺寸匹配，提升注塑效率。

7、本发明还提供一种LED芯片封装结构，具有与上述LED芯片封装方法相同的有益效果，在此不做赘述。

以上对本发明实施例公开的一种LED芯片封装方法及封装结构进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。