一种涂覆有荧光粉的led覆晶结构及其制造方法
【专利摘要】本发明提供一种涂覆有荧光粉的LED覆晶结构，其包括壳体、基板、LED芯片、第一电极、第二电极、反射层以及覆盖层，所述反射层在所述基板上一体成型，所述LED芯片倒装焊接在所述基板上，所述LED芯片设置有正电极以及负电极，所述正电极连接所述第一电极，所述负电极连接所述第二电极，所述覆盖层覆盖在所述LED芯片的上部。本发明的优点如下所述：导电面积大，内阻小，能承受大电流通过，减少因为内阻大引起的过大热量；发光率高，发光角度大等优点。封装工艺简化，降低了封装成本，提高了生产效率；低光衰，不因为热引起的快速光衰，从而延长了LED芯片的寿命，该LED覆晶结构的使用寿命是普通灯具的10倍以上。
【专利说明】一种涂覆有荧光粉的LED覆晶结构及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体结构，具体的涉及一种涂覆有荧光粉的LED覆晶结构及其制造方法。
【背景技术】
[0002]LED产业是近几年最受瞩目的产业之一，发展至今，LED产品已具有节能、省电、高效率、反应时间快、寿命周期时间长、且不含汞、具有环保效益等优点，然而通常LED高功率产品输入功率绝大部分会转换为热能，一般而言，LED发光时所产生的热能若无法导出，将会使LED结面温度过高，影响产品生命周期、发光效率及稳定性等。目前覆晶式LED封装结构的散热途径，主要是藉由LED电极导线传导至系统电路板导出。但由于电极导线的散热体积有限使散热效果不明显，其热的堆积仍然对产品生命周期、发光效率产生重大影响。另一方面，由于焊接工艺的原因，现在的LED技术不适合一些体积较小的LED覆晶结构的制作，制作工艺成本高且效率低。
【发明内容】
[0003]本发明针对上述提到的现有的技术存在的不足，提供一种涂覆有荧光粉的LED覆晶结构及其制造方法。
[0004]具体的，本发明提供一种涂覆有荧光粉的LED覆晶结构，其包括壳体、金属支架、基板、LED芯片、第一电极、第二电极、反射层以及覆盖层，所述LED芯片、第一电极、第二电极、反射层以及覆盖层封装在所述壳体内，所述基板封装在所述金属支架中，所述壳体内填充有荧光粉以及硅胶，所述反射层在所述基板上一体成型，所述第一电极及第二电极焊接在所述反射层上，所述LED芯片包括正电极以及负电极，所述第一电极上部设置有固晶区域，所述LED芯片的正电极设置在所述固晶区域上，所述第二电极上部设置有接触层，所述LED芯片的负电极与所述接触层电性连接；所述覆盖层覆盖设置在所述LED芯片的上部。
[0005]优选的，所述金属支架为铜支架。所述金属支架的中间部分设置有长方形绝缘条，与基板中间设置的绝缘区域对应。
[0006]优选的，所述基板为铝基板、铜板或其他金属板。
[0007]优选的，所述第一电极以及第二电极具有不同的极性。
[0008]所述壳体的材料为氮化铝(AlN)、硅(Si)、氮化硼(BN)或石墨(C)等散热性较好的材料。
[0009]优选的，所述LED芯片的电性连接为覆晶方式。
[0010]优选的,所述反射层其材料是塑料或是高分子材料,例如，PPA (Polyphthalamide)塑料或是环氧树脂材料。
[0011]一种制作该LED覆晶结构的方法:
[0012]S1:提供一基板及一 LED芯片；
[0013]S2:固晶:先在铝基板上点上锡膏，然后用真空吸嘴将LED芯片吸起移动至与铝基板对应的位置，再安置在相应的位置上。
[0014]S3:烧结:通过回流焊炉使锡膏胶固化，将铝基板和芯片接合一起，烧结要求对材料锡膏的溶点温度进行设置回流焊炉温度曲线。
[0015]S4:调胶及脱泡:根据不同的LED芯片的波长值和色温的要求，调配荧光粉和硅胶的分量，调配好硅胶和荧光粉的分量之后，经过离心设备进行脱泡。
[0016]S5:点胶:利用点胶设备将硅胶点在相应的位置上。
[0017]S6:烘烤:利用烤箱将硅胶烘烤固化，烤箱的温度设置为150°C，烘烤时间设置为2小时，防止荧光粉发生沉淀。
[0018]S7:分离并测试:将多个连在一起的LED覆晶结构进行分离后，测试LED覆晶结构的光电参数、检验外形尺寸，同时根据客户要求对LED覆晶结构进行分选。
[0019]作为上述方法的优选的实施例，在所述荧光粉的上部设置有一弧形薄膜，在荧光粉固化后形成一个弧形表面后，将该弧形薄膜撤离。
[0020]本发明的优点如下所述:导电面积大，内阻小，能承受大电流通过，减少因为内阻大引起的过大热量；发光率高，发光角度大等优点。封装工艺简化，降低了封装成本，提高了生产效率；低光衰，不因为热引起的快速光衰，从而延长了 LED芯片的寿命，是普通灯具的10倍以上。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明的覆晶LED结构的结构示意图；
[0022]图2为本发明的金属支架的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明做进一步解释:
[0024]如图1所示，本发明提供一种涂覆有荧光粉的LED覆晶结构，其包括壳体10、金属支架12、基板1、LED芯片2、第一电极3、第二电极4、反射层6以及覆盖层5，壳体10内填充有突光粉及娃胶11，突光粉11的上端形成有一个弧形表面，反射层6在基板I上一体成型，LED芯片包括正电极20以及负电极21，正电极20连接第一电极3，负电极21连接第二电极4，覆盖层5覆盖设置在LED芯片2的上部。在本实施例中，覆盖层5为蓝宝石或其他晶体。第一电极3以及第二电极4的材料为金属或合金。
[0025]如图2所示，金属支架12的中间设置有长方形绝缘条120。
[0026]优选的，基板I为铝基板或铜板。在其余的实施例中，基板I也可以是陶瓷板。
[0027]优选的，第一电极3、第二电极4具有不同的极性。在本实施例中，第一电极3为正性电极，第二电极4为负性电极。
[0028]优选的，第一电极3设置有固晶区域，LED芯片2设置在固晶区域41，第二电极4设置有接触层40，LED芯片2与接触层40电性连接。在本实施例中，接触层40为金属合金层。
[0029]优选的，LED芯片2的电性连接为覆晶方式。
[0030]优选的，反射层6的材料是塑料或是高分子材料，例如，可以是PPA(Polyphthalamide)塑料或是环氧树脂材料。[0031]下面结合实施例对制作上述覆晶LED结构的一种LED封装方法做进一步解释:
[0032]S1:首先提供一基板I及一 LED芯片2 ；
[0033]S2:先在铝基板I上点上锡膏，然后用真空吸嘴将LED芯片2吸起移动至与铝基板对应的位置，再安置在相应的位置上。
[0034]S3:烧结:通过回流焊炉使锡膏胶固化，将铝基板和芯片接合在一起，烧结时，根据材料锡膏的溶点温度，设置回流焊炉的温度曲线。
[0035]S4:调胶及脱泡:根据LED芯片2的波长值和色温要求调配荧光粉和硅胶的分量，调配好荧光粉和硅胶之后，经过离心设备进行脱泡。
[0036]S5:点胶:利用点胶设备将硅胶点在相应的位置上。
[0037]S6:烘烤:利用烤箱将硅胶烘烤固化，防止荧光粉沉淀，烤箱的温度设置为150°C，烘烤的时间设置为2小时。
[0038]S7:测试:在制作时，由于多个LED封装结构的金属支架是连接在一起的，需要对金属支架的铜筋进行切割，切割分离后，测试LED覆晶结构的光电参数、检验外形尺寸，同时根据客户要求对LED覆晶结构进行分选。
[0039]在本发明中，蓝宝石、硅胶以及金属合金的导热系数如下所示:
【权利要求】
1.一种涂覆有荧光粉的LED覆晶结构，其特征在于:其包括壳体、金属支架、基板、LED芯片、第一电极、第二电极、反射层以及覆盖层，所述LED芯片、第一电极、第二电极、反射层以及覆盖层封装在所述壳体内，所述基板封装在所述金属支架内部，所述基板的中间部分设置有绝缘区域，所述壳体内填充有荧光粉以及硅胶，所述反射层在所述基板上一体成型，所述第一电极及第二电极焊接在所述反射层上，所述第一电极上部设置有固晶区域，所述LED芯片的正电极设置在所述固晶区域上，所述第二电极上部设置有接触层，所述LED芯片的负电极与所述接触层电性连接；所述覆盖层覆盖在所述LED芯片的上层。
2.根据权利要求1所述的LED覆晶结构，其特征在于:所述金属支架为铜支架。
3.根据权利要求1所述的LED覆晶结构，其特征在于:所述壳体的材料为氮化铝、硅、氮化硼或石墨。
4.根据权利要求1所述的LED覆晶结构，其特征在于:所述反射层的材料是塑料或高分子材料。
5.根据权利要求4所述的LED覆晶结构，其特征在于:所述反射层的材料是PPA塑料或环氧树脂。
6.根据权利要求1所述的LED覆晶结构，其特征在于:所述金属支架的中间部分设置有长方形绝缘条，所述长方形绝缘条与所述绝缘区域对应。
7.—种制造如权利要求1-6中任意一项所述的LED覆晶结构的方法，其特征在于，其包括以下步骤: 51:提供一基板及一 LED芯片； 52:固晶:先在基板上点上锡膏，然后用真空吸嘴将LED芯片吸起移动至与铝基板对应的位置，再安置在相应的位置上； 53:烧结:通过回流焊炉使锡膏胶固化，将基板和芯片接合在一起，在烧结时，根据材料锡膏的溶点温度设置回流焊炉的温度曲线； 54:调胶及脱泡:根据不同的LED芯片的波长值和色温的要求，调配荧光粉和硅胶的分量，调配好分量之后经过离心设备进行脱泡； 55:点胶:利用点胶设备将硅胶点在相应的位置上； 56:烘烤:利用烤箱将硅胶烘烤固化，烤箱的温度设置为150°C，烘烤的时间设置为2小时； 57:分离并测试:将多个连在一起的LED覆晶结构的金属支架进行切割分离，分离完成后，测试LED覆晶结构的光电参数并检验其外形尺寸。
8.根据权利要求7所述的一种制作LED覆晶结构的方法，其特征在于:在所述荧光粉的上部设置有一弧形薄膜，在荧光粉固化后形成一个弧形表面后，将该弧形薄膜撤离。
【文档编号】H01L33/62GK103956420SQ201410120089
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】吕吉隆, 杨秋湖 申请人:深圳市世民科技有限公司