一种LED封装支架及封装结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种LED封装支架及封装结构，所述支架包括：基板，设置于所述基板上的焊盘，与LED芯片的电极进行连接，所述焊盘的面积大于所述LED芯片的电极面积，所述焊盘表层为金层，所述金层的厚度小于或者等于25nm。通过将焊盘表层的金层厚度设置在25nm及以下范围内，使得焊接芯片过程中，锡膏不易扩散，且可以充分的溶入镍层，从而与镍形成良好的Ni

【技术实现步骤摘要】
一种LED封装支架及封装结构
本技术涉及器件封装
，特别是涉及一种LED封装支架及封装结构。
技术介绍
随着集成电路集成度的增加，芯片的封装技术也越来越多样化，因为芯片倒装技术具有缩短封装内的互连长度，进而能够更好地适应高度集成的发展需求，目前已广泛应用于芯片封装领域。随着显示屏对像素要求的不断提升，要求像素间距越来越小，LED芯片及其封装器件的尺寸越来越小，其制作过程面临的困难与挑战越来越多。现有LED封装支架的焊盘表层大多设置为一层金(Au)层来作为保护层防止下层金属被氧化，金层的厚度对焊接过程中锡膏的扩散和溶解至关重要。焊接时，金层在充足的热量下，会以比镍(Ni)快几万倍的速度(溶速为117微英寸/秒)迅速溶入焊锡的主体中形成四处分散的界面金属间化合物(IMC)AuSn4，而金层下的镍与焊锡在较慢速度下形成的界面金属间化合物(IMC)Ni3Sn4才是决定焊接强度的关键，只有形成良好的Ni3Sn4的IMC层，才能保证焊接的牢固程度。若金层太厚，会导致焊锡扩散进而不能很好地溶入镍层以形成良好的Ni3Sn4的IMC层，甚至造成“金脆”现象，最终降低焊接强度；若金层太薄，又易导致金层不能全部覆盖到镍层上，产生漏镍现象，进而使得镍层被氧化影响封装结构性能。因此具有适合金层厚度的封装支架也是目前研究的重点。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的一个目的提供一种LED封装支架，所述支架可有效解决现有技术中因焊盘金层厚度不佳导致的焊接强度低，芯片易脱落问题以及漏镍问题；本技术还提供一种使用该封装支架的LED封装结构。为了实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种LED封装支架，所述支架包括：基板，设置于所述基板上的焊盘，与LED芯片的电极进行连接，所述焊盘的面积大于所述LED芯片的电极面积，所述焊盘表层为金层，所述金层的厚度小于或者等于25nm。作为本技术的一种优选方案，所述金层的厚度为10～20nm。作为本技术的一种优选方案，所述焊盘的面积是所述LED芯片电极的面积的1.2～200倍。作为本技术的一种优选方案，所述LED包括MiniLED以及MicroLED。所述MiniLED通常是指至少一个边长小于300μm的LED芯片，例如150μm×150μm，所述MicroLED通常是指边长为1～100μm的LED芯片。作为本技术的一种优选方案，所述焊盘为包括钛层，铜层，镍层以及金层的叠层结构。作为本技术的一种优选方案，所述钛层为所述焊盘的底层，所述铜层设置于所述钛层之上，所述镍层设置于所述铜层之上，所述金层为所述焊盘的表层。作为本技术的一种优选方案，所述钛层的厚度为50nm～500nm，所述铜层的厚度为20μm～50μm。作为本技术的一种优选方案，所述镍层的厚度为500～5000nm。作为本技术的一种优选方案，所述铜层包括至少三层铜结构。作为本技术的一种优选方案，所述铜层包括三层铜结构，其中所述铜层中的底层铜结构厚度为300nm～500nm，中间层铜结构厚度为3μm～5μm，上层铜结构厚度为20μm～30μm。作为本技术的一种优选方案，所述焊盘的形状为矩形、台阶状或异形结构，所述台阶状焊盘至少包括一级台阶。作为本技术的一种优选方案，所述封装支架为双面配线封装支架或单面配线封装支架。作为本技术的一种优选方案，所述焊盘包括第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘和第二焊盘之间的间隙为50μm以下。作为本技术的一种优选方案，所述第一焊盘和所述第二焊盘垂直于所述间隙的宽度为1mm以下。本技术还提供一种LED封装结构，所述封装结构包括上述任一所述的LED封装支架，固定于所述封装支架上的LED芯片以及覆盖于所述LED芯片上的封固胶。作为本技术的一种优选方案，所述LED芯片与封装支架之间包括Ni3Sn4介面金属间化合物层，其厚度为1～3μm。作为本技术的一种优选方案，还包括一镍层，该镍层位于所述Ni3Sn4介面金属间化合物层与所述支架的基板之间。作为本技术的一种优选方案，所述Ni3Sn4介面金属间化合物层的横截面积是所述LED芯片电极的面积的1.2～1.5倍。作为本技术的一种优选方案，所述LED芯片的一个边长为300μm以下。如上所述，本技术的有益效果如下：本技术设计的封装支架，包括基板，设置于所述基板上的焊盘，与LED芯片的电极进行连接，所述焊盘的面积大于所述LED芯片的电极面积，所述焊盘表层为金层，所述金层的厚度小于或者等于25nm。通过将焊盘表层的金层厚度设置在25nm及以下范围内，使得焊接芯片过程中，锡膏不易扩散，且可以充分的溶入镍层，从而与镍形成良好的Ni3Sn4的IMC层，有效保证LED芯片的焊接牢固程度，芯片不易脱落，封装结构的可靠性大大提升；进一步地，本技术还提供了所述金层厚度的优选范围，为10～20nm，该厚度范围的金层不仅可保证焊接牢固程度还可避免漏镍的情况发生，有效防止镍层被氧化。附图说明图1显示为现有封装支架在在固晶状态下经过回流焊之后的锡膏状态图。图2显示为现有封装支架在在未固晶状态下经过回流焊之后的锡膏状态图。图3显示为使用现有支架的封装结构可靠性测试图。图4显示为本技术于一实施例中公开的一种LED封装支架结构示意图。图5显示为本技术于一实施例中公开的一种LED封装支架经过回流焊之后的锡膏状态图。图6显示为使用本技术于一实施例中公开的一种支架的封装结构可靠性测试图。图7显示为本技术于一实施例中公开的一种LED封装支架结构示意图。附图标号说明：1.基板2.焊盘3.金层4.钛层5.铜层6.镍层具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。请参阅图1至图7。须知，本申请实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，虽图示中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种LED封装支架，其特征在于，所述支架包括：基板，设置于所述基板上的焊盘，与LED芯片的电极进行连接，所述焊盘的面积大于所述LED芯片的电极面积，所述焊盘表层为金层，所述金层的厚度小于或者等于25nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种LED封装支架，其特征在于，所述支架包括：基板，设置于所述基板上的焊盘，与LED芯片的电极进行连接，所述焊盘的面积大于所述LED芯片的电极面积，所述焊盘表层为金层，所述金层的厚度小于或者等于25nm。


2.根据权利要求1所述的一种LED封装支架，其特征在于，所述金层的厚度为10～20nm。


3.根据权利要求1所述的一种LED封装支架，其特征在于，所述焊盘的面积是所述LED芯片电极的面积的1.2～200倍。


4.根据权利要求1所述的一种LED封装支架，其特征在于，所述LED包括MiniLED以及MicroLED。


5.根据权利要求1所述的一种LED封装支架，其特征在于，所述焊盘为包括钛层，铜层，镍层以及金层的叠层结构。


6.根据权利要求5所述的一种LED封装支架，其特征在于，所述钛层为所述焊盘的底层，所述铜层设置于所述钛层之上，所述镍层设置于所述铜层之上，所述金层为所述焊盘的表层。


7.根据权利要求5所述的一种LED封装支架，其特征在于，所述钛层的厚度为50nm～500nm，所述铜层的厚度为20μm～50μm。


8.根据权利要求5所述的一种LED封装支架，其特征在于：所述镍层的厚度为500～5000nm。


9.根据权利要求5所述的一种LED封装支架，其特征在于，所述铜层包括至少三层铜结构。


10.根据权利要求9所述的一种LED封装支架，其特征在于，所述铜层包括三层铜结构，其中所述铜层中的底层铜结构厚度为300nm～500nm，中间层铜结构厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵来文，陈斯烧，王军，
申请(专利权)人：厦门三安光电有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35