LED倒装芯片集成封装方法及采用该方法封装的LED技术

本发明专利技术涉及一种ＬＥＤ倒装芯片集成封装方法及采用该方法封装的ＬＥＤ，可降低ＬＥＤ芯片的温度，提高的ＬＥＤ光效及使用寿命。本发明专利技术的ＬＥＤ倒装芯片的集成封装方法包括以下步骤：Ａ．将ＬＥＤ支架放置芯片的碗杯的表面进行导热绝缘处理或在该碗杯内固定导热绝缘垫片；Ｂ．用导热率高、导电性能好的材料制成焊垫，将该焊垫固定于ＬＥＤ支架放置芯片的碗杯内或导热绝缘垫片上；Ｃ．将ＬＥＤ倒装芯片键合到焊垫上；Ｄ．将引线架固定到ＬＥＤ支架上；Ｅ．用金线将引线架上的电极引出件与焊垫进行电连接；Ｆ．在放置芯片的碗杯内填充透明封装材料。采用该方法封装的ＬＥＤ，包括ＬＥＤ支架、碗杯、焊垫、引线架、电极引出件及若干个ＬＥＤ倒装芯片等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电
中LED倒装芯片集成封装方法及采用该方法封装的LED。
技术介绍
发光二极管(LED)中的发光芯片是一种半导体材料，它对热很敏感，热会使它的电 光转换效率降低，还会縮短LED的使用寿命，所以LED在封装过程中，根据芯片不同的结 构设计合理的封装方式是非常有必要的。现在市场上常用的LED封装芯片的结构有平面 结构芯片，即芯片的正、负电极同在芯片的出光面上；垂直结构芯片，即芯片的正电极、 负电极分布在芯片的出光面和反射面这两个不同的面上；倒装芯片，即芯片的正、负电极 都在芯片的反光面上。在LED集成封装中，平面结构的芯片使用较多，因为平面结构的芯 片正、负电极都分布在芯片的出光面上，便于将芯片之间进行不同的电连接(如串联、 并联或串、并联相结合)；垂直结构的芯片在集成封装中要将LED支架进行特殊处理，而 后才能进行不同方式的电连接；而倒装芯片在集成封装中还未使用，因为倒装芯片的电极 都分布在芯片底面，故倒装芯片应用于集成封装有一定的技术难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种将LED倒装芯片应用于LED集成封装的新封装方法，从而 降低LED芯片、支架的温度，提高LED的光效及使用寿命；同时提供一种采用该封装方法 封装的LED。本专利技术所采用的技术方案是一种LED倒装芯片的集成封装方法，包括以下步骤A. 将用高导热材料制作的LED支架放置芯片的碗杯的表面进行绝缘处理或在该碗杯 内固定导热绝缘垫片；B. 用导热率高、导电性能好的材料制成焊垫，将该焊垫固定于LED支架放置芯片的碗 杯内或导热绝缘垫片上；C. 将LED倒装芯片键合到焊垫上；D. 将引线架固定到LED支架上；E. 用金线将引线架上的电极引出件与焊垫进行电连接；F.在放置芯片的碗杯内填充透明封装材料。 作为一种优化，在进行步骤A之前还包括以下步骤A'.在LED支架放置芯片的碗杯内设置一个以上的以高导热材料制成的小凸起，小凸 起的上表面绝缘或经过绝缘处理。该小凸起的宽度与倒装芯片两电极之间的间距相等或略小于两电极之间的间距，长度 等于或略大于倒装芯片的宽度，高度等于或略大于倒装芯片电极的厚度；小凸起可以键 合在LED支架放置芯片的碗杯内，也可以直接在LED支架放置芯片的碗杯内制作。所述透明封装材料可以是硅胶、环氧树脂、矽胶或其它透明物质。所述焊垫的电连接方式可以是串联或并联或并、串联相结合。一种应用该LED倒装芯片集成封装方法封装的LED，包括LED支架、引线架、电极引 出件及若干个LED倒装芯片，在LED支架上设置有放置芯片的碗杯，其特征在于所述碗 杯的表面是经过绝缘处理的或者固定有导热绝缘垫片；该LED还包括一个以上用导热率 高、导电性能好的材料制成的焊垫，该焊垫固定在碗杯或绝缘垫片的上表面上，焊垫的两 端通过金丝与电极引出件进行电连接；所述LED倒装芯片固定于焊垫上；碗杯内填充有透 明封装材料。作为一种优化，本专利技术还包括若干个用高导热材料制成的小凸起，该小凸起的宽度等 于或略小于倒装芯片两电极之间的间距，长度等于或略大于倒装芯片的宽度，高度等于或 略大于倒装芯片电极的厚度；该小凸起可以固定在碗杯内，也可以直接在碗杯内制作；该 小凸起的上表面绝缘或经过绝缘处理。所述透明封装材料可以是硅胶、环氧树脂、矽胶或其它透明物质。所述焊垫的电连接方式可以是串联或并联或并、串联相结合。本专利技术的优点在于-1. 采用本专利技术提供的LED倒装芯片集成封装方法封装的LED,由于芯片的电极直接 与导热率高的焊垫或碗杯接触，增强了芯片的散热性能，降低了 LED芯片在使用中的温度， 延长了 LED光源的使用寿命；在采用了具有小凸起的优化方案时，其散热性能进一步增强。2. 增加了 LED光源的光通量，增强了 LED光源的光效，还增加了 LED的稳定性。平 面结构的芯片电极在芯片的出光面上，垂直结构的芯片也有部分电极在芯片的出光面上， 这样的电极都会遮挡一部分芯片发出的光，而倒装芯片的电极都在芯片的反光面上，不会 遮挡芯片发出的光，而且倒装芯片之间的电连接不再采用金丝，而是直接由焊垫进行电连 接，减少了金丝对光反射，从而提高了光通量，增加了 LED光源的效率，增加了 LED的稳定性。附图说明图1为示出了本专利技术LED倒装芯片集成封装方法一种封装方式的平面示意图； 图2为示出了本专利技术LED倒装芯片集成封装方法一种封装方式的截面示意图； 图3为示出了本专利技术LED倒装芯片集成封装方法另一种封装方式的平面示意图； 图4为示出了本专利技术LED倒装芯片集成封装方法另一种封装方式的截面示意图； 图5为应用本专利技术提供的LED倒装芯片集成封装方法制作的一颗3W的LED光源的截 面图6为应用本专利技术提供的LED倒装芯片集成封装方法制作的一颗5W的LED光源的截 面图7为应用本专利技术提供的LED倒装芯片集成封装方法制作的一颗36W的LED光源的平 面图。其中，1为LED支架，2为引线架，3为电极引出件，4为焊垫，5为小凸起，6为LED 倒装芯片，7为透明封装材料，8为金线，9为碗杯，IO为绝缘垫片。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细的描述本专利技术提供的LED倒装芯片集成封装方法，包括以下步骤首先，将用高导热材料制作的LED支架1放置芯片的碗杯9的表面进行绝缘处理，处理的方式可以是化学处理，如铝质产品可以氧化或氮化，或物理处理或其它方式处理，只要能达到绝缘效果且原材料的导热率不至下降太多即可；也可以通过在该碗杯9内固定导热绝缘垫片10的方式来实现碗杯9表面的导热绝缘效果，该导热绝缘垫片10的固定方式可以是焊接或粘接或其它固 定方式，但必须保证这两者之间的热阻较小，该导热绝缘垫片10的形状可以是"T"字形 或"工"字形或长方形或正方形或其它形状，其宽度和长度与焊垫4的宽度和长度相同或 略大于焊垫4的宽度和长度即可；LED支架1是由高导热金属材料制成，如:银、铜、铝 等或其它高导热材料，如陶瓷等或其它高导热复合材料制成。用导热率高、导电性能好的材料，如铜质镀银材料、金箔、银箔、提纯石墨，制成焊 垫4，制作焊垫4的方式可以是热沉或电镀或冲压或挤压等；将该焊垫4固定于LED支架l放置芯片的碗杯9内；固定的方式可以是焊接、粘接或其它键合方式，但所有的键合方式都必须保证该焊垫4与放置芯片的杯9之间的热阻较小；该焊垫4的形状可以是"T"字形或"工"字形或长方形或正方形或其它形状，只要其放置芯片处的宽度与芯片的宽度相同或略大于芯片宽度即可，焊垫4的电连接方式可以是串联或并联或串、并联相结合， 根据实际应用而定。将LED倒装芯片6放置到焊垫4上进行键合，其键合的方式可以是焊接(如共晶焊 接)或粘接(如银胶)，当然，还可以是其它键合方式。将引线架2固定到LED支架1上，其固定方式有很多， 一般常用的方式为挤压成型、 热压等；引线架2是由绝缘材料，如陶瓷、PPA， PDT等制成。用金线8将引线架2上的电极引出件3与焊垫4进行电连接，电极引出件3固定在引 线架2内与其成为一个整体，电极引出件3是由导电性能好的金属材料，如银、铜、铝 等制成，电极引出件3固定在引线架2内的方式有挤压成型或射出成型或热压或其它方式。最后在放置芯片的碗杯9内填充透明封装材料7，该透明封装材料7可以是硅胶、环 氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ倒装芯片的集成封装方法，包括以下步骤：　Ａ．将ＬＥＤ支架放置芯片的碗杯的表面进行导热绝缘处理或在该碗杯内固定导热绝缘垫片；　Ｂ．用导热率高、导电性能好的材料制成焊垫，将该焊垫固定于ＬＥＤ支架放置芯片的碗杯内或导热绝缘垫片上；　 　Ｃ．将ＬＥＤ倒装芯片键合到焊垫上；　Ｄ．将引线架固定到ＬＥＤ支架上；　Ｅ．用金线将引线架上的电极引出件与焊垫进行电连接；　Ｆ．在放置芯片的碗杯内填充透明封装材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚素，李海波，柳毅，
申请(专利权)人：宁波晶科光电有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]