一种具有上下电极LED芯片陶瓷基板的LED集成模块及其集成封装工艺制造技术

技术编号:8454060 阅读:256 留言:0更新日期:2013-03-21 22:20
一种具有上下电极LED芯片陶瓷基板的LED集成模块,其特征在于:包括有机硅树脂层、荧光粉层、LED芯片层、第一铜箔层、陶瓷基板层、第二铜箔层、集成模块支架和金属导线,各层之间从上到下顺次组合。实施步骤为:制备LED集成模块支架,将LED芯片层、第一铜箔层、陶瓷基板层和第二铜箔层顺次集成于支架上,焊接金属导线,涂覆、填充荧光粉和有机硅树脂。本发明专利技术公开的LED集成模块封装工艺,可以将具有上下电极结构的LED芯片集成在一个支架内,避免使用以蓝宝石为衬底的LED芯片,降低了LED芯片到支架基板的热阻,提高了LED集成模块的散热性能,使LED集成模块的性能得到优化,同时提高了LED集成模块的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体照明(LED)领域,尤其涉及LED的集成封装领域。
技术介绍
半导体照明以寿命长、节能、绿色环保等显著优点,目前已被广泛应用于工业设备、仪器仪表、交通信号灯、汽车、背光源以及各种照明等方面。上世纪90年代以来,随着氮化镓为代表的第三代半导体的兴起,以及白色LED的研究成功,使实现半导体白光LED照明成为可能。LED被认为是21世纪最有价值的新光源,LED照明取代传统照明成为人类照明的主要方式,将是大势所趋。LED集成模块由于体积小,亮度高等优点而被广泛应用,但目前白光LED集成模块封装的LED芯片都是以蓝宝石为衬底的正负电极在同一侧的芯片,由于蓝宝石衬底导热性不佳及电绝缘,致使封装后散热性较差、整个封装模块的热阻增加,使器件的工作寿命大大减少。随着科技水平的发展,出现了可将蓝宝石衬底剥离的技术,将正负电极制作在芯片的两侧,使芯片的散热性大大提闻,提闻LED的性能,但目如上下电极结构的LED芯片只适用于单颗器件,在LED集成封装方面,由于没有绝缘衬底,使上下电极结构的LED芯片一直难以集成,所以目前的LED集成模块的工作温度相对较高,这将严重影响LED集成模块的技术性能和使用寿命。
技术实现思路
为解决上述技术中的缺点和不足,本专利技术提供了一种具有上下电极LED芯片陶瓷基板的LED集成模块及其集成封装工艺,目的是使具有上下电极结构的LED芯片能够较多数目地集成在LED集成模块的支架上,从而提高了 LED集成模块的散热性能,使LED集成模块的性能和使用寿命得到大幅度的提闻。本专利技术技术法案如下一种具有上下电极LED芯片陶瓷基板的LED集成模块,其特征在于包括有机硅树脂层、荧光粉层、LED芯片层、第一铜箔层、陶瓷基板层、第二铜箔层、集成模块支架和金属导线,各层之间从上到下顺次组合;所述具有上下电极LED芯片的陶瓷基板的LED集成模块的封装工艺包括以下步骤I)、制备LED集成模块支架,其特征在于所述的支架包括金属基底、绝缘封装模块、第一电极和第二电极;2)、将第一铜箔层、陶瓷基板层和第二铜箔层顺次集成固定于支架的凹槽内表面上;3)、将LED芯片层集成设置,并固定于第一铜箔层的上表面;4)、焊接金属导线,使LED芯片层上表面电极连通于支架的第一电极,使LED芯片下表面电极连通于支架的第二电极;5)、在LED芯片层上方涂覆、填充荧光粉,使荧光粉完全覆盖LED芯片和金属导线, 形成荧光粉层,使其表面呈平面;6)、在荧光粉层表面涂覆有机硅树脂,形成有机硅树脂层,使其表面呈形成平面。其中,所述的LED芯片层具有上表面电极和下表面电极。所述的第一铜箔层具有印制好的电路。所述陶瓷基板层连接于第一铜箔层和第二铜箔层之间,其厚度为200um 2000um,优选 500um lOOOum。所述LED集成模块支架由金属基底、绝缘封装模块组成一凹槽,用以集成固定LED 芯片层、第一铜箔层、陶瓷基板层和第二铜箔层,凹槽两侧分别设有第一电极和第二电极, 凹槽的尺寸根据实际集成芯片的数目决定,较佳地为Imm 50mm。在本专利技术所公开的LED集成模块的集成封装工艺中,所述第一铜箔层、陶瓷基板层、第二铜箔层和LED集成模块支架通过使用锡膏烘烤,顺次粘结,烘烤温度为220°C 300°C,优选 230°C 280°C。所述LED芯片层的下表面电极通过银胶固定在第一铜箔层之上,组成单个单元, 银胶的烘烤温度为100°C 200°C,优选130°C 180°C。所述LED芯片的集成设置,可采用并联模式和/或串联模式,所述并联模式中各单元以并联方式连接于第一电极和第二电极之间,所述串联模式中各单元以串联方式连接, 其特征在于所述的上表面电极与下一单元的第一铜箔层通过金属导线连接。所述荧光粉层是将荧光粉均匀分散在有机硅树脂中,依据实际需要进行涂覆、填充,形成的突光粉层。所述有机硅树脂层的厚度为20um 200um,优选50um lOOum。用于保护荧光粉层。本专利技术的积极进步效果在于本专利技术所公开的具有上下电极LED芯片的陶瓷基板的LED集成模块及其集成封装工艺,可以将具有上下电极结构的LED芯片集成在一个支架内,避免了使用以往以蓝宝石为衬底的LED芯片,从而降低了 LED芯片到支架基板的热阻,提高了 LED集成模块的散热性能,使LED集成模块的性能得到优化,并且提高了 LED集成模块的使用寿命。附图说明图I为本专利技术的正视平面示意图2为本专利技术的A-A'截面首I]视图3为本专利技术的B-B'截面首I]视图4为本专利技术的LED集成模块支架的k_k'截面剖视图5为本专利技术的集成单元的正视平面示意图。具体实施方式下面结合附图给出本专利技术的具体实施方式,以详细说明本专利技术的技术方案。4如图1-5所示,一种具有上下电极LED芯片陶瓷基板的LED集成模块,其特征在于包括有机硅树脂层500、荧光粉层400、LED芯片层100、第一铜箔层221、陶瓷基板层 200、第二铜箔层222、集成模块支架300,各层之间从上到下顺次组合;所述具有上下电极LED芯片的陶瓷基板的LED集成模块的封装工艺包括以下步骤步骤一、制备LED集成模块支架300,包括金属基底310,绝缘封装模块321、322和 323,第一电极331和第二电极332 ;步骤二、将第一铜箔层221、陶瓷基板层200和第二铜箔层222用锡膏烘烤,顺次固定于支架的凹槽内表面上,烘烤温度为260°C ;步骤三、将LED芯片层100集成设置,并用银胶烘烤固定于第一铜箔层221的上表面,烘烤温度为150°C ;步骤四、焊接金属导线340,使LED芯片层100上表面的电极连通于支架的第一电极331,使LED芯片下表面的电极连通于支架的第二电极332 ;步骤五、在LED芯片层上方涂覆、填充荧光粉,使荧光粉完全覆盖LED芯片和金属导线,形成荧光粉层400,其表面为平面;步骤六、在荧光粉层表面涂覆有机硅树脂,使其形成有机硅树脂层,表面为平面, 有机硅树脂层的厚度为IOOum。虽然以上描述了本专利技术的具体内容和实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这些仅是举例说明,本专利技术的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本专利技术的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本专利技术的保护范围。权利要求1.一种具有上下电极LED芯片陶瓷基板的LED集成模块,其特征在于包括有机硅树脂层、荧光粉层、LED芯片层、第一铜箔层、陶瓷基板层、第二铜箔层、集成模块支架和金属导线,各层之间从上到下顺次组合; 所述具有上下电极LED芯片的陶瓷基板的LED集成模块的封装工艺包括以下步骤 1)、制备LED集成模块支架,其特征在于所述的支架包括金属基底、绝缘封装模块、第一电极和第二电极; 2)、将第一铜箔层、陶瓷基板层和第二铜箔层顺次集成固定于支架的凹槽内表面上; 3)、将LED芯片层集成设置,并固定于第一铜箔层的上表面; 4)、焊接金属导线,使LED芯片层上表面电极连通于支架的第一电极,使LED芯片下表面电极连通于支架的第二电极; 5)、在LED芯片层上方涂覆、填充荧光粉,使荧光粉完全覆盖LED芯片和金属导线,形成荧光粉层,使其表面呈平面; 6)、在荧光粉层表面涂覆有机硅树脂,形成有机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有上下电极LED芯片陶瓷基板的LED集成模块,其特征在于:包括有机硅树脂层、荧光粉层、LED芯片层、第一铜箔层、陶瓷基板层、第二铜箔层、集成模块支架和金属导线,各层之间从上到下顺次组合;所述具有上下电极LED芯片的陶瓷基板的LED集成模块的封装工艺包括以下步骤:1)、制备LED集成模块支架,其特征在于:所述的支架包括金属基底、绝缘封装模块、第一电极和第二电极;2)、将第一铜箔层、陶瓷基板层和第二铜箔层顺次集成固定于支架的凹槽内表面上;3)、将LED芯片层集成设置,并固定于第一铜箔层的上表面;4)、焊接金属导线,使LED芯片层上表面电极连通于支架的第一电极,使LED芯片下表面电极连通于支架的第二电极;5)、在LED芯片层上方涂覆、填充荧光粉,使荧光粉完全覆盖LED芯片和金属导线,形成荧光粉层,使其表面呈平面;6)、在荧光粉层表面涂覆有机硅树脂,形成有机硅树脂层,使其表面呈平面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:钱丽君
申请(专利权)人:矽光光电科技上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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