专利名称：使用透明氧化物基板的led封接结构及其封接方法
技术领域：
本发明涉及LED封装技 术，尤其涉及一种使用透明氧化物基板的LED封接结构及其封接方法。
背景技术：
随着LED在照明领域中的不断发展，人们对其出光效率的要求越来越高，LED的封装材料、封装结构和封装方法都是影响其出光效率的重要因素；目前主要通过透明衬底技术、金属膜反射技术、倒装芯片技术来提高LED的出光效率。通常蓝光、绿光LED芯片是通过MOCVD (金属有机化合物化学气相沉淀)技术在蓝宝石衬底上生长GaN (氮化镓)基的LED晶片结构层，由P/N结发光区发出的光透过上面的 P型区射出；由于P型GaN传导性能不佳，为获得良好的电流扩展，需要通过蒸镀技术在P 区表面形成一层Ni-Au组成的金属电极层，P区引线通过该层金属电极层引出；为了获得好的电流扩展，Ni-Au金属电极层就不能太薄，为此，LED芯片的发光效率就会受到很大影响， 因而金属电极层的厚度通常需要同时兼顾电流扩展与出光效率二个因素。为了克服以上缺点，提出了倒装LED芯片，其是将LED晶片通过倒装焊接在硅基板上，以提高出光率；但此结构原则上依然是LED晶片单侧出光，同时增加了后续二次配光的成本与难度，很不利于市场的推广及应用。总之，由于不透明基板、金属电极层等一系列问题，LED芯片依然只能单侧出光，限制了出光效率的提高，且散热效果差；同时，传统的单颗封装自动化程度低，不适合批量化生产。
发明内容
发明目的为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种使用透明氧化物基板的LED封接结构及其封接方法，在完成对多颗LED芯片的保护同时充分利用芯片的PN结直接出光，有效提高LED芯片的出光效率，同时改善LED芯片的散热效果，适于工业批量化生产。技术方案为实现上述目的，本发明采用的技术方案为使用透明氧化物基板的LED封接结构，包括一片平面式透明氧化物基板、一片荧光薄膜和一个以上LED芯片，在透明氧化物基板的正面设置有导电图案，在导电图案上预留有LED结合区，LED芯片排布在LED结合区上，荧光薄膜塑封在透明氧化物基板的正面， 将LED芯片封接在透明氧化物基板和荧光薄膜之间。该LED封接结构为整版结构，可以同时排布多个LED芯片(将LED芯片成阵列式排布，或其他设定图形排放，LED芯片通过导电图案导通，所述导电图案可以分为数个电极区)，能够适应工业化的批量生产、自动化生产；同时该LED封接结构采用透明氧化物基板和荧光薄膜的结构，打破了传统单面出光的限制实现了双面出光，有效提高了其出光效率； 同时该LED封接结构相对单颗LED封装结构极大地改善了散热效果，能够提高其使用寿命。
所述LED芯片可以为正装LED芯片(即剥离蓝宝石电路基板只保留原有PN结的 LED芯片)，亦可以为倒装LED芯片；当LED芯片为正装LED芯片时，其采用跳线接线方式与导电图案导通，。一般来说，我们采用倒装LED芯片，正常接线。所述透明氧化物基板的材质为单晶或者多晶陶瓷材料，还可以在陶瓷材料中混合有荧光物质，比如Ce ;优选采用含有荧光物质的透明氧化物陶瓷，最优选采用含有荧光物质的钇铝石榴石；具体的可选用钇铝石榴石、含有铝酸盐(比如Ce3+铝酸盐)或氮化物(比如 Eu氮化物)中的一种或两种物质的钇铝石榴石。由于LED芯片发射出来的光必定通过透明氧化物基板和荧光薄膜向两边发射，激发了荧光物质产生光之转换效应，因而透明氧化物基板和荧光薄膜配合相应的红光LED芯片、蓝光LED芯片或者绿光LED芯片就能够使得最终的LED封装结构为白光LED。所述导电图案的材质可以为铜、铝、金、银、镍、锌，铁，石墨等材料，或采用透明导电氧化物材料；其可以通过镀膜或者印刷方式涂覆在透明氧化物基板上；在导电图案上通过印刷阻焊剂即可形成LED结合区。使用透明氧化物基板的LED封接结构的封接方法，包括如下步骤( I)制备透明氧化物基板和荧光薄膜；(2)根据LED芯片的结构和接线方式在透明氧化物基板的正面涂覆导电图案，；(3)在导电图案上印刷阻焊剂，防止焊料流淌导致基板线路导通，以形成LED结合区；(4)对透明氧化物基板的正面进行抛光处理，保证界面具有良好的出光特性；(5)将LED芯片排布在LED结合区上，进行固晶；(6)将荧光薄膜塑封在透明氧化物基板的正面，使LED芯片封接在透明氧化物基板和荧光薄膜之间，形成使用透明氧化物基板的LED封接结构。所述步骤(6)中，荧光薄膜优选采用真空冷塑封的方式塑封在透明氧化物基板的正面有益效果本发明提供的使用透明氧化物基板的LED封接结构，打破了传统的单面出光的结构，极大地提高了出光效率，改善了其散热能力；同时在陶瓷基板上直接涂覆导电图案，省却了单颗产品需要跳线的问题；整版式封装方法提高了产品的可靠性和一致性， 适于产业化快速、高效生产；另外，该方法还避免了隔离胶(硅胶)的使用，可以有效提高产品(包括各个组件，比如LED芯片、透明氧化物基板等)的使用寿命。
图I为本发明的结构示意图；图2为正装LED芯片的结构示意图；图3为倒装LED芯片的结构示意图；图4为本发明的流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作更进一步的说明。如图I所示为一种使用透明氧化物基板的LED封接结构，包括一片平面式透明氧化物基板4、一片荧光薄膜3和一个以上LED芯片1，在透明氧化物基板4的正面设置有导电图案2，在导电图案2上预留有LED结合区，LED芯片I排布在LED结合区上，荧光薄膜3 塑封在透明氧化物基板4的正面，将LED芯片封接在透明氧化物基板4和荧光薄膜3之间。所述LED芯片I为如图2所示的正装LED芯片或如图3所示的倒装LED芯片；当 LED芯片I为正装LED芯片时，其采用跳线接线方式与导电团2导通。所述透明氧化物基板4的材质为钇铝石榴石或掺杂有荧光物质的钇铝石榴石，配合相应的红光LED芯片、蓝光LED芯片或者绿光LED芯片就能够使得最终的LED封装结构为白光LED。所述导电图案2通过镀膜或者印刷方式涂覆在透明氧化物基板4上；在导电图案 2上通过印刷阻焊剂形成LED结合区。一种封接上述使用透明氧化物基板的LED封接结构的封接方法，包括如下步骤(I)制备透明氧化物基板4和荧光薄膜3 ；(2)根据LED芯片I的结构和接线方式在透明氧化物基板4的正面涂覆导电图案
2；(3)在导电图案2上印刷阻焊剂形成LED结合区；(4)对透明氧化物基板4的正面进行抛光处理；(5)将LED芯片I排布在LED结合区上，进行固晶；(6)将荧光薄膜3通过真空冷塑封技术塑封在透明氧化物基板4的正面，使LED芯片I封接在透明氧化物基板4和荧光薄膜3之间，形成使用透明氧化物基板的LED封接结构。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.使用透明氧化物基板的LED封接结构，其特征在于该LED封接结构包括一片平面式透明氧化物基板(4)、一片荧光薄膜(3 )和一个以上LED芯片(I)，在透明氧化物基板(4)的正面设置有导电图案(2)，在导电图案(2)上预留有LED结合区，LED芯片(I)排布在LED结合区上，荧光薄膜(3)塑封在透明氧化物基板(4)的正面，将LED芯片(I)封接在透明氧化物基板(4)和荧光薄膜(3)之间。
2.根据权利要求I所述的使用透明氧化物基板的LED封接结构，其特征在于所述LED芯片(I)为正装LED芯片或倒装LED芯片；当LED芯片(I)为正装LED芯片时，其采用跳线接线方式与导电图案(2)导通。
3.根据权利要求I所述的使用透明氧化物基板的LED封接结构，其特征在于所述透明氧化物基板(4 )的材质为单晶或者多晶陶瓷材料。
4.根据权利要求I所述的使用透明氧化物基板的LED封接结构，其特征在于所述透明氧化物基板(4)为含有荧光物质的透明氧化物陶瓷。
5.根据权利要求I所述的使用透明氧化物基板的LED封接结构，其特征在于所述透明氧化物基板(4)为含有荧光物质的钇铝石榴石。
6.根据权利要求I所述的使用透明氧化物基板的LED封接结构，其特征在于所述导电图案(2 )通过镀膜或者印刷方式涂覆在透明氧化物基板(4 )上。
7.根据权利要求I所述的使用透明氧化物基板的LED封接结构，其特征在于在导电图案(2)上通过印刷阻焊剂形成LED结合区。
8.使用透明氧化物基板的LED封接结构的封接方法，其特征在于该封接方法包括如下步骤 (1)制备透明氧化物基板(4)和荧光薄膜(3); (2)根据LED芯片(I)的结构和接线方式在透明氧化物基板(4)的正面涂覆导电图案(2)； (3)在导电图案(2)上印刷阻焊剂形成LED结合区； (4)对透明氧化物基板(4)的正面进行抛光处理； (5)将LED芯片(I)排布在LED结合区上，进行固晶； (6 )将荧光薄膜(3 )塑封在透明氧化物基板(4 )的正面，使LED芯片(I)封接在透明氧化物基板(4)和荧光薄膜(3)之间，形成使用透明氧化物基板的LED封接结构。
9.根据权利要求6所述的使用透明氧化物基板的LED封接结构的封接方法，其特征在于所述步骤(6)中，荧光薄膜(5)通过真空冷塑封的方式塑封在透明氧化物基板(4)的正面。
全文摘要
本发明公开了一种使用透明氧化物基板的LED封接结构，包括一片平面式透明氧化物基板、一片荧光薄膜和一个以上LED芯片，在透明氧化物基板的正面设置有导电图案，在导电图案上预留有LED结合区，LED芯片排布在LED结合区上，荧光薄膜塑封在透明氧化物基板的正面，将LED芯片封接在透明氧化物基板和荧光薄膜之间。本发明提供的使用透明氧化物基板的LED封接结构，打破了传统的单面出光的结构，极大地提高了出光效率，改善了其散热能力；整版式封装方法提高了产品的可靠性和一致性，适于产业化快速、高效生产；另外，该方法还避免了隔离胶的使用，可以有效提高产品的使用寿命。
文档编号H01L33/50GK102709458SQ201210157068
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月21日 优先权日2012年5月21日
发明者王媛, 高鞠 申请人:苏州晶品光电科技有限公司