一种发光二极管及其封装方法技术

本发明专利技术公开了一种发光二极管及其封装方法，属于半导体技术领域。所述发光二极管包括封装支架、发光二极管芯片、金属线和掺有荧光粉的封装胶体，所述封装支架的上表面的中心设有凹陷部，所述发光二极管芯片固定在所述凹陷部内，所述发光二极管芯片的上表面所在的平面与所述封装支架的上表面所在的平面之间的距离小于或等于设定值；所述金属线呈直线状，所述金属线的两端分别与所述发光二极管芯片和所述封装支架电连接；所述封装胶体设置在所述发光二极管芯片和所述金属线上。本发明专利技术实施例可以大大降低金属线断开的概率，提高LED的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种发光二极管及其封装方法
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种发光二极管及其封装方法。
技术介绍
发光二极管(英文：LightEmittingDiode，简称：LED)是一种能发光的半导体电子元件。自20世纪90年代氮化镓(GaN)基LED由日本科学家开发成功以来，LED的工艺技术不断进步，LED的发光亮度不断提高，LED的应用领域也越来越广。LED作为高效、环保、绿色的新一代固态照明光源，具有低电压、低功耗、体积小、重量轻、寿命长、可靠性高等优点，正在迅速广泛地应用在交通信号灯、汽车内外灯、城市景观照明、手机背光源、户外全彩显示屏等领域。尤其在照明领域，LED已经成为照明市场的主流。LED照明通常的实现方式包括：将LED芯片固定在封装支架上，封装支架对LED芯片起到支撑作用；通过金线将LED芯片与封装支架电连接，金线将外部电路的电流导入LED芯片，LED芯片在电流的驱动下发光；在LED芯片上设置掺有荧光粉的封胶，将LED芯片和金线包裹在封胶内，完成LED芯片的封装，荧光粉在LED发出的蓝光激发下发出黄光，黄光和蓝光混合实现白光。伴随着LED应用的范围和深度的发展，对LED照明产品使用的可靠性等品质要求越来越高，如何获得稳定的发光效率和使用寿命，对LED照明产品的产业化推广十分关键。而在LED芯片的封装过程中，金线与LED芯片、封装支架之间连接的稳定性对LED器件的可靠性至关重要。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：连接在LED芯片和封装支架之间的金线呈圆弧状，圆弧所在的平面与LED芯片和封装支架连接金线的表面垂直，封装硅胶包裹在金线外。在将金线分别与LED芯片和封装支架连接时，先将金线的一端垂直固定在LED芯片的表面上，再将金线弯成圆弧形，最后将金线的另一端垂直固定在封装支架上。由于将金线弯成圆弧形的过程中存在将金线与LED芯片分离的作用力，因此这个过程会对金线与LED芯片之间的连接造成一定的暗伤，导致金线与LED芯片之间的连接不稳定，使得金线与LED芯片之间连接的稳定性成为LED后续使用过程中的薄弱环节，金线很容易因此而断开。同时LED在使用过程中会产生热量，产生的热量导致LED的温度升高，温度的升高引发封装硅胶产生线性膨胀，封装硅胶的线性膨胀带动包裹在封装硅胶内的金线发生位移，金线的位移也使得金线存在断开的危险。而金线的断开导致LED在使用过程中存在一定的失效概率，不利于LED应用产品的推广。在目前的失效产品中，大概有60％的死灯问题都是由金线的断开所引发的，因此金线的断开极大地影响了LED的应用。尤其是大功率产品，使用过程中产生的热量更多，封装硅胶的线性膨胀更加严重，金线更容易断开。现有的处理方法是将金线加粗、将金线的两端加大，但是这样不但增加了生产成本、延长了生产周期，而且只能降低金线断开的概率，无法从根本上解决金线断开的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种发光二极管及其封装方法，能够解决现有技术金线断开影响LED可靠性的问题。所述技术方案如下：一方面，本专利技术实施例提供了一种发光二极管，所述发光二极管包括封装支架、发光二极管芯片、金属线和掺有荧光粉的封装胶体，所述封装支架的上表面的中心设有凹陷部，所述发光二极管芯片固定在所述凹陷部内，所述发光二极管芯片的上表面所在的平面与所述封装支架的上表面所在的平面之间的距离小于或等于设定值；所述金属线呈直线状，所述金属线的两端分别与所述发光二极管芯片和所述封装支架电连接；所述封装胶体设置在所述发光二极管芯片和所述金属线上。可选地，所述金属线的截面为长方形，所述长方形的长边垂直于所述发光二极管芯片的上表面。可选地，所述长方形的长度为所述长方形的宽度的1.5倍～2.5倍。可选地，所述金属线的两端为球形，所述球形的直径大于或等于所述长方形的长度。可选地，所述设定值为所述长方形长度的1/4～1/2。可选地，所述发光二极管芯片包括衬底、N型半导体层、有源层、P型半导体层、N型电极和P型电极，所述N型半导体层、所述有源层和所述P型半导体依次层叠在所述衬底的第一表面上，所述P型半导体层上设有延伸至所述N型半导体层的第一凹槽、以及延伸至所述衬底的第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽对称设置在所述衬底的边缘，所述N型电极设置所述第一凹槽内的N型半导体层上，所述P型电极包括焊盘和至少一个电极线，所述焊盘设置在所述第二凹槽内的衬底上，所述电极线的第一端与所述焊盘连接，所述电极线的第二端设置所述P型半导体层上。可选地，所述发光二极管芯片还包括绝缘层，所述绝缘层铺设所述第二凹槽从所述P型半导体层延伸至所述衬底的侧壁上。可选地，所述发光二极管芯片还包括分布式布拉格反射镜，所述分布式布拉格反射镜设置在所述衬底的第二表面上，所述衬底的第二表面为与所述衬底的第一表面相反的表面。可选地，所述衬底的第二表面通过银浆固定在所述凹陷部内。另一方面，本专利技术实施例提供了一种发光二极管的封装方法，所述封装方法包括：提供一封装支架，所述封装支架的上表面的中心设有凹陷部；将发光二极管芯片固定在所述凹陷部内，所述发光二极管芯片的上表面所在的平面与所述封装支架的上表面所在的平面之间的距离小于或等于设定值；将金属线的两端分别与所述发光二极管芯片和所述封装支架电连接，所述金属线呈直线状；在所述发光二极管芯片和所述金属线上设置掺有荧光粉的封装胶体。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过将发光二极管芯片的上表面与封装支架的上表面限制在几乎同一高度，同时连接发光二极管芯片和封装支架的金属线保持为直线状，使金属线平行于发光二极管和封装支架的上不表面设置，可以避免在金属线弯成弧形的过程中产生将金属线与LED芯片分离的作用力，同时金属线没有完全设置在封装硅胶内，封装硅胶线性膨胀对金属线的影响大大减小，整体上可以大大降低金属线断开的概率，提高LED的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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是本专利技术实施例提供的一种发光二极管的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的金属线截面的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的金属线的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的发光二极管芯片的主视图；图5是本专利技术实施例提供的发光二极管芯片的俯视图；图6是本专利技术实施例提供的一种发光二极管的封装方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。本专利技术实施例提供了一种发光二极管。图1为本专利技术实施例提供的一种发光二极管的结构示意图。参见图1，该发光二极管包括封装支架10、发光二极管芯片20、金属线30和掺有荧光粉的封装胶体40。封装支架10的上表面的中心设有凹陷部11，发光二极管芯片20固定在凹陷部11内，发光二极管芯片20的上表面所在的平面与封装支架10的上表面所在的平面之间的距离小于或等于设定值。金属线30呈直线状，金属线30的两端分别与发光二极管芯片20和封装支架10电连接；封装胶体40设置在发光二极管芯片20和金属线30上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括封装支架、发光二极管芯片、金属线和掺有荧光粉的封装胶体，所述封装支架的上表面的中心设有凹陷部，所述发光二极管芯片固定在所述凹陷部内，所述发光二极管芯片的上表面所在的平面与所述封装支架的上表面所在的平面之间的距离小于或等于设定值；所述金属线呈直线状，所述金属线的两端分别与所述发光二极管芯片和所述封装支架电连接；所述封装胶体设置在所述发光二极管芯片和所述金属线上。

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括封装支架、发光二极管芯片、金属线和掺有荧光粉的封装胶体，所述封装支架的上表面的中心设有凹陷部，所述发光二极管芯片固定在所述凹陷部内，所述发光二极管芯片的上表面所在的平面与所述封装支架的上表面所在的平面之间的距离小于或等于设定值；所述金属线呈直线状，所述金属线的两端分别与所述发光二极管芯片和所述封装支架电连接；所述封装胶体设置在所述发光二极管芯片和所述金属线上。2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述金属线的截面为长方形，所述长方形的长边垂直于所述发光二极管芯片的上表面。3.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述长方形的长度为所述长方形的宽度的1.5倍～2.5倍。4.根据权利要求2或3任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述金属线的两端为球形，所述球形的直径大于或等于所述长方形的长度。5.根据权利要求2或3所述的发光二极管，其特征在于，所述设定值为所述长方形长度的1/4～1/2。6.根据权利要求1～3任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管芯片包括衬底、N型半导体层、有源层、P型半导体层、N型电极和P型电极，所述N型半导体层、所述有源层和所述P型半导体依次层叠在所述衬底的第一表面上，所述P型半导体层上设有延伸至所述N型半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰叶，顾小云，
申请(专利权)人：华灿光电浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33