一种LED倒装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种LED倒装结构，LED芯片上均匀涂覆矽胶，矽胶表面上再涂有荧光胶；所述荧光胶上表面设有透镜，所述透镜上表面设有减反膜，所述减反膜上表面还设有封装胶层。所述矽胶、荧光胶均依次填充在绝缘反射杯内，所述绝缘反射杯外侧设有金属反射杯，所述金属反射杯外侧还设有光吸收层；所述封装胶层填充在反射杯、透镜和光吸收层之间。位于最底层的蓝宝石衬底预处理形成一种倒T型结构，在倒T型结构上表面生长一层陶瓷薄膜外延片，接着在两端凹槽处上表面再生长一层耐高温导电薄膜，倒T型结构的凸台均匀涂覆一定厚度的导热胶。本实用新型专利技术能够避免产生光晕效应，并具有增加出光质量、散热性能优异、封装尺寸小、光学更容易匹配的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种LED倒装结构
本技术涉及LED半导体封装
，尤其涉及一种具有高出光率而且散热性良好的LED封装结构。
技术介绍
LED产业在近几年备受关注，LED产品具有节能环保、省电、高效率、响应速度快、使用寿命长、且不含汞等优点。LED大功率产品为了获得所需要的亮度与颜色，在LED芯片表面涂覆一层折射率高的灌封胶，以及在LED封装结构中还有一个反射层设置。随着倒装芯片技术的日益成熟，针对倒装芯片结构的封装也多种多样。如图6所示为现有技术中的一种封装方式，此封装方式先将倒装芯片固晶到基板上，再将荧光胶模顶到基板上形成对LED芯片的五面包裹，最后在荧光胶上面再涂有封装胶层，从而完成元器件的模顶封装，但是这种封装方式的出光量较低、散热不理想、器件尺寸也比较大。另外，已有的一些倒装结构中反射层通常由透明塑料制成，这样的塑料在产品小型化而且薄化反射层的过程中，LED芯片发出的光容易穿过所述反射层，因此不但会造成产品出光的饱和度不足，还会因为光线穿过所述反射层时发生折射，使得封装结构出现光晕现象，进一步地影响到了LED的发光效率，同时还会导致显色指数下降、色坐标偏移等问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有高出光率、散热性良好的LED倒装结构。本技术的目的通过下述技术方案实现：一种LED倒装结构，主要包括LED芯片、封装胶层(硅胶或环氧树脂)、反射杯、荧光胶、导电薄膜、焊盘、透镜、用于提高出光率减少反射效果的减反膜和矽胶层。所述LED倒装芯片通过焊盘分别焊接在导电薄膜上，且两部分导电薄膜之间相互隔开绝缘。所述直角三角形结构的绝缘反射杯都设置在导电薄膜上，与导电薄膜相连接，用于反射LED芯片侧面发出的部分光线以及固定LED的封装形态。导电薄膜的底部还设有用于散热的、导热性好、散热快、质量轻、荧光强度衰减低的蓝宝石衬底的陶瓷薄膜(导电薄膜分别生长在倒T型陶瓷薄膜两端凹槽处的上表面)，蓝宝石衬底的陶瓷薄膜在导电薄膜之间向上凸出，形成隔离导电薄膜的凸台，增大与导电薄膜、芯片和焊盘之间的接触面，可以对LED芯片进行有效热传递、散热。焊盘顶部与LED芯片焊脚处进行电气连接，导电薄膜两端面上与焊盘相连接的地方分别镀有对应的电极(电极可有可无，即：d焊盘与导电薄膜连接处所镀电极的厚度≥0)，其中，凸台的宽度可调：凸台较窄时，刚好把两端凹槽处的耐高温导电薄膜隔离开，防止其直接相导通，起到绝缘的作用；较宽时，凸台的宽度越宽，与芯片的接触面越大，散热越快。同样地，凸台的高度可高可低：凸台的高度不够高时，需要用导热胶来填充；凸台的高度刚刚合适时，无需导热胶层，此时陶瓷薄膜凸台高度继续增大，取代了对应位置处的导热胶层。具体的，本技术中的凸台组成和高度包括下述四种方案：方案一：凸台仅由蓝宝石衬底构成，蓝宝石衬底的中部向上凸起，一直延伸至LED芯片底部，并与LED芯片底部抵接，以便将热量快速散去。方案二：凸台由蓝宝石衬底和陶瓷薄膜构成，陶瓷薄膜生长在蓝宝石衬底表面上，蓝宝石衬底的中部向上凸起，一直延伸至LED芯片的底部，并使得陶瓷薄膜的上表面与LED芯片的底部抵接，可以加快LED芯片的散热。方案三：凸台由蓝宝石衬底和导热胶层构成，蓝宝石衬底的中部向上凸起一定高度，但未触及LED芯片，凸台与LED芯片之间的空隙由导热胶层填充，使得LED芯片散发的热量经导热胶层和蓝宝石衬底快速散去。方案四：凸台由蓝宝石衬底、陶瓷薄膜和导热胶层构成，陶瓷薄膜生长在蓝宝石衬底表面上，蓝宝石衬底在的中部向上凸起一定高度，但陶瓷薄膜的上表面并未触及LED芯片，陶瓷薄膜与LED芯片之间的空隙由导热胶层填充，使得LED芯片产生的热量经导热胶层、陶瓷薄膜和蓝宝石衬底快速散去。所述LED芯片和焊盘位于绝缘反射杯的底部，所述焊盘底部与导电薄膜相匹配进而进行电气连接(也可以通过在导电薄膜上镀上电极，再与焊盘相焊接)；同样地，在导电薄膜边缘处的两端面上也分别镀有电极，通过在电极处焊接金线与外界连接形成闭合回路。所述矽胶层、荧光胶、透镜、减反膜和封装胶层均设置在绝缘反射杯内，且由内而外依次覆盖在LED芯片上。作为本技术的优选方案，所述矽胶层和荧光胶主要涂于LED芯片的多个面(除去两个焊盘之间的小部分底面)，形成芯片的多面包裹，使得封装器件发光面增大，提高了LED器件的整体发光效率。作为本技术的优选方案，为了提高透光性，所述矽胶层采用高折射率的透明矽胶制成，所述矽胶层位于LED芯片和荧光胶之间，从而有效减少了光子在分界面上的损失，提高了出光效率。此外，所述透明矽胶层还可以对芯片进行机械保护和应力释放，并作为一种光导结构，矽胶层还具有透光率高、热稳定性好、流动性好、易于喷涂等优点。同时，透明的矽胶层还具有低吸湿性、低应力、耐老化等特性，提高了LED封装的可靠性。在实际封装时，将LED芯片置于透明矽胶溶液中采用通电发热、旋转和浸渍等方法进行镀胶涂敷处理，一段时间后取出，等到均匀覆盖在芯片上的矽胶冷却、凝固之后，再放回真空干燥箱内进一步地烘干、凝固处理1h，使LED芯片的多个表面均涂有矽胶层，以上镀胶操作过程需要重复4-5次，以便获得较均匀的矽胶覆盖层。此外，还可通过改变混胶比例、烘烤工艺等手段，在LED芯片的周围形成矽胶的多面包裹，使其多面出光。作为本技术的优选方案，为了更好地透光，将经过再次研磨、提纯处理过的萤光粉内掺或外涂于曲面型透镜的表面(上凸下凹的曲面)，通过光学结构设计将荧光粉与芯片分离，使得荧光粉和芯片之间的距离进一步拉大(具体地应用了远程荧光粉技术，间隔地设置了荧光胶、内掺或外涂荧光粉的透镜这两层荧光粉结构，使得透镜上的荧光粉和荧光胶中的荧光粉均与芯片分开)，降低荧光粉的工作环境温度，提高萤光粉的均匀度和稳定性，使得发出的光线更多、更均匀，增加光通量，改善白光LED的照明品质和光效，提高封装的效率；同时，将荧光粉内掺在透镜里面，可以起到防水隔氧的作用，避免了荧光粉直接与外界接触而造成污染，进而影响发光效率。进一步的，为了尽量避免光晕现象以及提高出光质量，所述绝缘反射杯的外侧还设有用于增强反射效果的金属反射杯，LED芯片侧面出射的光线中大多数被绝缘反射杯反射回去，部分光线继续穿过绝缘反射杯后被金属反射杯再次反射，从而使光线更集中，避免光线分散地往侧面射出。进而可以维持LED芯片出射光线的光饱和度、色品坐标、色温、流明效率、颜色对比度(色域)、发光效率(发光质量)、发光均匀度、和显色性(显色指数)以及解决芯片发光时的热稳定性问题，最终获得理想的发光效果。进一步的，虽然金属反射杯能够反射穿透绝缘反射杯的绝大部分光线，但仍有极少部分光线能够继续从金属反射杯界面处射出，因此，为了进一步避免光晕现象以及获得更好的出光质量，所述金属反射杯的外侧还设有用于避免光线散射的光吸收层，使得从金属反射杯界面处出射的光线全部被光吸收层吸收，从根本上避免光线对外散射以及光晕现象的产生，最终确保出射光线只在垂直方向上平行射出(竖直平面优质光源)。进一步的，为了提高LED芯片的散热效果，所述LED芯片的底部位于焊盘之间填充用于散热的导热胶。具体的，在蓝宝石衬底的陶瓷薄膜的凸台与LED芯片底部的两个焊盘之间通过导热胶将其完全填充，形成导热胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED倒装结构，其特征在于，包括LED芯片、绝缘反射杯、荧光胶、封装胶层、导电薄膜、焊盘、透镜、减反膜和矽胶层；所述绝缘反射杯设置在导电薄膜上，与导电薄膜固定连接，导电薄膜底部设有用于散热的陶瓷薄膜，所述陶瓷薄膜底部设有蓝宝石衬底，所述蓝宝石衬底的中部向上凸起，形成凸台；所述LED芯片和焊盘位于绝缘反射杯的底部，所述焊盘底部与导电薄膜连接，顶部与LED芯片连接；所述矽胶层、荧光胶、透镜、减反膜和封装胶层均设置在绝缘反射杯内，且由内而外依次覆盖在LED芯片上；所述矽胶层和荧光胶至少覆盖LED芯片的五个表面。

【技术特征摘要】
1.一种LED倒装结构，其特征在于，包括LED芯片、绝缘反射杯、荧光胶、封装胶层、导电薄膜、焊盘、透镜、减反膜和矽胶层；所述绝缘反射杯设置在导电薄膜上，与导电薄膜固定连接，导电薄膜底部设有用于散热的陶瓷薄膜，所述陶瓷薄膜底部设有蓝宝石衬底，所述蓝宝石衬底的中部向上凸起，形成凸台；所述LED芯片和焊盘位于绝缘反射杯的底部，所述焊盘底部与导电薄膜连接，顶部与LED芯片连接；所述矽胶层、荧光胶、透镜、减反膜和封装胶层均设置在绝缘反射杯内，且由内而外依次覆盖在LED芯片上；所述矽胶层和荧光胶至少覆盖LED芯片的五个表面。2.根据权利要求1所述的LED倒装结构，其特征在于，所述凸台由蓝宝石衬底构成，凸台处蓝宝石衬底的上表面与LED芯片的底部抵接。3.根据权利要求1所述的LED倒装结构，其特征在于，所述凸台由蓝宝石衬底和陶瓷薄膜构成，凸台处陶瓷薄膜的上表面与LED芯片的底部抵接。4.根据权利要求1所述的LED倒装结构，其特征在于，所述凸台由蓝宝石衬底和导热...

【专利技术属性】
技术研发人员：何苗，杨思攀，熊德平，周俊楠，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东,44