发光二极管封装结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种封装结构，特别涉及一种发光二极管封装结构。
【背景技术】
[0002]发光二极管(英文为Light Emitting D1de，简称LED)是利用半导体的P-N结电致发光原理制成的一种半导体发光器件。LED具有环保、亮度高、功耗低、寿命长、工作电压低、易集成化等优点，是继白炽灯、荧光灯和高强度放电(英文简称HID)灯之后的第四代新光源。
[0003]传统的LED封装结构为在金属支架上固晶、焊线、封荧光胶。近来使用倒装芯片级封装非常流行，这种封装不使用基板，也不需要焊线，直接在芯片上覆盖荧光胶，然后切割即可。它发光角较大，适合于球泡灯等应用，但是在其他一些应用上，如射灯、背光等方面，发光角大成为其缺点。
[0004]中国专利CN101872817公开了一种具胶墙的发光二极管封装结构，包括安置在陶瓷基板上的发光二极管芯片及胶墙，以及覆盖发光二极管芯片及胶墙的封装胶，胶墙具有封闭循环状以包围住发光二极管芯片，但不接触，胶墙的高度大于发光二极管芯片的高度，而在发光二极管芯片及胶墙之间的空间内填满透明材料所构成的封装胶，且封装胶的顶部具有凸起表面，可提供聚光作用，而凸起表面的边缘是对齐胶墙的顶部。该专利利用发光二极管芯片及胶墙之间的相对高度差及横向距离以决定发光角度，且不需额外配置凸透镜，因而可简化整体封装结构，并改善实际操作的可靠度。但是存在以下不足:(1)封装结构需要安装于陶瓷基板上，体积较大，不利于集成化；(2)胶墙为垂直状，不利于光线向上出射，影响取光效率。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种发光二极管封装结构，结合传统的SMD封装的带有碗杯的优点，且其不需要基板结构，成本降低，热阻降低，而且发光角类似朗伯发光，应用端的光学设计简单，同时可以实现较高的光效。
[0006]根据本发明的第一方面，发光二极管封装结构，其特征在于:
具有通孔的第一反光材料层；
倒装芯片，位于所述第一反光材料层之上，且所述倒装芯片的电极镶嵌于所述第一反光材料层的通孔；
第一透明材料层，包围所述倒装芯片除电极之外的侧表面；
第二反光材料层，包围所述第一透明材料层，其中所述第一透明材料层与所述反光材料层的交界面是斜面或弧面或不规则形貌，有利于使倒装芯片的光向上反射；
在上述结构之上覆盖波长转换材料层。
[0007]优选的，所述第二反光材料层的上表面与所述第一透明材料层的上表面、倒装芯片的上表面齐平，并定义前述上表面构成共表面。
[0008]优选的，所述波长转换材料层位于所述共表面之上。
[0009]优选的，所述第二反光材料层的底部内边缘与所述倒装芯片侧表面接触。
[0010]优选的，所述第二反光材料层的底部内边缘与所述倒装芯片侧表面存在一定的间隔。
[0011 ] 优选的，所述第一透明材料层中不包含波长转换材料。
[0012]优选的，所述第一透明材料层中包含波长转换材料。
[0013]优选的，所述第一透明材料与所述第二反光材料层的交界面为斜面、弧面或者不规则形貌。
[0014]优选的，在所述第一透明材料层与所述第二反光材料层的交界面中插入一光学反射层。
[0015]优选的，所述波长转换材料层的上表面为平面，其厚度为5 μπι~200 μπι。
[0016]优选的，所述波长转换材料层的上表面有粗化。
[0017]优选的，所述波长转换材料层的上表面设有弧形结构。
[0018]优选的，所述波长转换材料层上设有光学透镜。
[0019]优选的，在所述共平面上设置一选择性光学膜，使得所述选择性光学膜介于所述共平面与波长转换材料层之间。
[0020]优选的，所述选择性光学膜的特性为:对于蓝光有较高的透射率，对于绿光、黄光和红光有较高的反射率。
[0021]优选的，所述倒装芯片的电极含有铜或金，其厚度为I μπι~100 μπι。
[0022]优选的，在所述波长转换材料层上覆盖第二透明材料层。
[0023]根据本发明的第二方面，发光二极管封装结构，其特征在于:
具有通孔的第一反光材料层；
倒梯形结构的倒装芯片，位于所述第一反光材料层之上，且所述倒装芯片的电极镶嵌于所述第一反光材料层的通孔；
第二反光材料层，包围所述倒梯形结构的倒装芯片，其中所述第二反光材料层与所述倒装芯片的交界面形成光学杯，有利于使倒装芯片的光向上反射；
在上述结构之上覆盖波长转换材料层。
[0024]本发明的发光二极管封装结构，与传统的SMD封装比，至少包括以下技术效果:
(I)无基板结构，制作成本降低，封装结构尺寸可以更灵活地进行变动；(2)由于使用了厚度均匀的波长转换材料层，色点产出更集中；(3)封装体热阻低。
[0025]与现有芯片级封装技术相比，本发明至少包括以下技术效果:(1)发光面近似为朗伯发光面，发光角可以控制在约120°，可以应用于显示系统背光、射灯等领域；(2)由于设置斜面或弧面或不规则形貌结构的反光材料层，有利于使倒装芯片的光向上反射，具有较高的光效；(3)倒装芯片电极之间填充有机材料，且电极较厚，可以一定程度上释放掉应用端使用时PCB板对芯片的应力。
[0026]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0027]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。
[0028]图1为本发明之实施例1所述发光二极管封装结构的剖面图。
[0029]图2为本发明之实施例2所述发光二极管封装结构的剖面图。
[0030]图3为本发明之实施例3所述发光二极管封装结构的剖面图。
[0031]图4为本发明之实施例4所述发光二极管封装结构的剖面图。
[0032]图5为本发明之实施例5所述发光二极管封装结构的剖面图。
[0033]图6为本发明之实施例6所述发光二极管封装结构的剖面图。
[0034]图7为本发明之实施例7所述发光二极管封装结构的剖面图。
[0035]图8为本发明之实施例8所述发光二极管封装结构的剖面图。
[0036]图9为本发明之实施例9所述发光二极管封装结构的剖面图。
[0037]图10为本发明之实施例10所述发光二极管封装结构的剖面图。
[0038]图11为本发明之实施例11所述发光二极管封装结构的剖面图。
[0039]图12为本发明之实施例12所述发光二极管封装结构的剖面图。
[0040]图13为本发明之实施例13所述发光二极管封装结构的剖面图。
[0041]图14为本发明之实施例14所述发光二极管封装结构的剖面图。
[0042]图中各标号表示如下:
101:第一反光材料层；102:倒装芯片；1021、1022:电极；103:第二反光材料层；104:第一透明材料层；105:波长转换材料层；106:第二透明材料层；107:选择性光学膜:108:光学透镜；109:光学反射层。
【具体实施方式】
[0043]
下面结合示意图对本发明的LED封装体进行详细的描述，在进一步介绍本发明之前，应当理解，由于可以对特定的实施例进行改造，因此，本发明并不限于下述的特定实施例。还应当理解，由于本发明的范围只由所附权利要求限定，因此所采用的实施例只是介绍性的，而不是限制性的。除非另有说明，否则这里所用的所有技术和科学用语与本领域的普通技术人员所普遍理解的意义相同。
[0044]实施例1
如图1所示，本实施例公开了一种发光二极管封装结构，由倒装芯片102、第一反光材料层101、第二反光材料层103、第一透明材料层104和波长转换材料层105组成。
[0045]其中倒装芯片102，位于具有通孔的第一反光材料层101之上，倒装芯片102的电极1021和电极1022镶嵌于所述第一反光材料层101的通孔，即电极的侧表面或者部分侧表面被第一反光材料层101包围。其中倒装芯片102的正负两个电极(1021和1022)含有金属铜或者金的一种，其厚度为10 μηι~100 μπι之间。第一反光材料层101以及较厚的电极可以一定程度上释放应用端使用时PCB对倒装芯片的应力。第一反光材料层的厚度相对于电极的厚度更薄，其底面可以低于芯片电极的底面，或者与电极底面平齐，或者高于芯片电极的底面，但厚度相差不超过10 μπι。第一透明材料层104，包围所述倒装芯片除电极之外的侧表