芯片级封装发光装置及其制造方法
【专利摘要】本发明芯片级封装发光装置包括芯片、五面包围芯片的透明胶质层，该透明胶质层内包含有荧光粉末，该芯片包括上部发光部分和底部电极。该芯片级封装发光装置的制造方法，包括步骤：(1)固定芯片；(2)将流体透明胶质与荧光粉末混合后，形成混合流体；(3)将混合流体与芯片压合固化，形成透明胶质层五面包围芯片的固体模块。本发明芯片级封装发光装置的整体亮度更高、可靠性高、制造成本低、工艺简单、良率高、发光角度广，制造方法工序大大简化。
【专利说明】
芯片级封装发光装置及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种背光光源，一种芯片级封装发光装置及其制造方法。
【【背景技术】】
[0002]现有的表面贴装光源的结构如图1?图3所示，它由以下四部分构成:位于底部的金属引脚110和位于四周的塑胶材料构成的碗杯型框架120、位于碗杯型框架内部的芯片130、连接芯片和金属引脚的金属线材140和覆盖芯片的透明胶质层150。现有表面贴装光源制程复杂、发光角度和亮度受外围框架限制、器件可靠性低、制造成本高。
[0003]在制程方面，表面贴装光源不得不通过金属线材实现芯片与金属引脚的电气连接(焊线环节)，而此环节包含大量复杂的技术难点，工艺实现难度大，良率低;在光电色性能方面，因碗杯型框架外围塑胶部分对光线的阻隔，导致表面贴装光源发光角度小(120°)，限制了后端显示器背光模组的结构设计，且框架表面反光性能有限，反射光线的同时，一部分光被吸收，导致表面贴装光源整体亮度下降;在器件可靠性方面，表面贴装光源由于采用金属线材实现电气连接，使用过程中极易出现断线死灯的情况，光源可靠性低;在制造成本方面，金属线材制造难度大，成本高昂。
[0004]因此，提供一种可靠性高、制造成本低、工艺简单、良率高、发光角度广、整体亮度高的表面贴装光源结构实为必要。
【
【发明内容】
】
[0005]本发明的目的在于提供一种可靠性高、制造成本低、工艺简单、良率高的芯片级封装发光装置。
[0006]本发明的目的在于提供一种可靠性高、制造成本低、工艺简单、良率高的芯片级封装发光装置制造方法。
[0007]为实现本发明目的，提供以下技术方案:
[0008]本发明提供一种芯片级封装发光装置，其包括芯片、五面包围芯片的透明胶质层，该透明胶质层内包含有荧光粉末，该芯片包括上部发光部分和底部电极。
[0009]该芯片级封装发光装置的工作原理为:在芯片电极上施加特定的电压电流后，芯片发出一定波长和和强度的初始光波，该初始光波穿透芯片外围透明胶质层，透明胶质层内包含的荧光粉末受激发，并与初始光波混合后发出特定波长和强度的光波。相比现有的表面贴装光源，本发明芯片级封装发光装置发光角度增大至180°。
[0010]该芯片包括上部发光部分和底部电极，发光部分内部的微结构实现初始光波的激发，底部的电极通过焊料与焊盘连接实现发光装置的电气连接。
[0011]优选的，该透明胶质层内填充有纳米微粒。不同粒径的纳米微粒在透明胶质层中分散排布，一方面降低了透明胶质层整体应力，减缓透明胶质层在高温高湿、冷热循环的条件下形变伸缩，在一定程度的恶劣环境中避免该发光装置出现透明胶质层开裂的情况;另一方面，纳米微粒增强了透明胶质层整体导热能力，使发光装置工作时产生的热量快速传导至基板，达到良好的散热效果，从而获得耐高温芯片级封装发光装置。
[0012]优选的，纳米微粒在该透明胶质层内分散排布、均匀混合。
[0013]优选的，该芯片级封装发光装置的形状为长方体、半球形、正方体、椭球形。
[0014]本发明还提供一种芯片级封装发光装置的制造方法，
[0015](I)固定芯片；
[0016](2)将流体透明胶质与荧光粉末混合后，形成混合流体；
[0017](3)将混合流体与芯片压合固化，形成透明胶质层五面包围芯片的固体模块。
[0018]相比现有的表面贴装光源的制造方法需要12道工序，十分反复，而本发明芯片级封装发光装置的制造方法工序大大简化。
[0019]优选的，该流体透明胶质为双组份封装硅胶混合材料。
[0020]优选的，该制造方法中，若将多个芯片固定后进行与混合流体的压合固化，则还包括步骤(4)将也和固化后的固体模块切拆分成单个发光装置。
[0021 ]优选的，在步骤(2)中还混合入纳米微粒。
[0022]优选的，该纳米微粒与混合流体均匀混合。
[0023]优选的，所述步骤(3)中压合固化采用的工艺是Molding(塑封)，所需设备为Molding机;加工步骤为:
[0024]a.在Molding机腔体内壁放置薄膜(避免荧光胶体与Molding腔体粘连)；
[0025]b.将排列有芯片的载板和混合流体放入Molding机；
[0026]c.操作Molding机，加压、升温使带有荧光粉的透明角质层固化成型，并与芯片粘接在一起。
[0027]优选的，在步骤(4)中采用高精度切割机对固化成型的模块进行切割，将其拆分成多个独立的光源。
[0028]本发明芯片级封装发光装置应用在背光模组上时，与现有技术表面贴装光源对比:一方面，由于本发明芯片级封装发光装置具有更高的发光角度，背光模组只需要进行简单的设计，就可以使背光模组视效良好，满足光均匀混合，同时也可以降低背光模组的混光距离，从而使显示屏更轻薄；另一方面，本发明芯片级封装发光装置可以采用大电流驱动，可以用更少的光源数量达到更高的亮度效果，大大降低了显示屏的成本。
[0029]对比现有技术，本发明具有以下优点:
[0030]本发明芯片级封装发光装置的整体光源亮度更高，本发明芯片级封装发光装置的亮度比现有表面贴装光源亮度最少高30%;可靠性高、制造成本低、工艺简单、良率高、发光角度广，制造方法工序大大简化。填充纳米微粒可耐高温。光源使用寿命和光通量维持率提高，本发明芯片级封装发光装置寿命比表面贴装光源寿命延长2000H，光通量维持率提高5%；
【【附图说明】】
[0031 ]图1为现有技术表面贴装光源结构剖面图；
[0032]图2为现有技术表面贴装光源结构俯视图；
[0033]图3为现有技术表面贴装光源结构的发光角度图；
[0034]图4为本发明芯片级封装发光装置的正视图；
[0035]图5为本发明芯片级封装发光装置的俯视图；
[0036]图6为本发明芯片级封装发光装置的发光角度图；
[0037]图7为本发明芯片级封装发光装置的芯片结构图；
[0038]图8为本发明芯片级封装发光装置的透明角质层的填充结构示意图；
[0039]图9和图10分别是电视背光模组采用现有技术表面贴装光源和采用本发明芯片级封装发光装置时的光源数量对比图。
【【具体实施方式】】
[0040]请参阅图4?10，本发明芯片级封装发光装置200，其包括芯片210、五面包围芯片的透明胶质层220，该透明胶质层内包含有荧光粉末，透明角质层220内均匀填充混合有所述焚光粉末。
[0041]需要制作耐高温芯片级封装发光装置时，可以在该透明胶质层内填充纳米微粒230，如图8所示，纳米微粒230在该透明胶质层内分散排布、均匀混合。不同粒径的纳米微粒在透明胶质层中分散排布，一方面降低了透明胶质层整体应力，减缓透明胶质层在高温高湿、冷热循环的条件下形变伸缩，在一定程度的恶劣环境中避免该发光装置出现透明胶质层开裂的情况;另一方面，纳米微粒增强了透明胶质层整体导热能力，使发光装置工作时产生的热量快速传导至基板，达到良好的散热效果，从而获得耐高温芯片级封装发光装置。
[0042]请参阅图7，该芯片包括上部发光部分211和底部电极212，发光部分内部的微结构实现初始光波的激发，底部的电极通过焊料与焊盘连接实现发光装置的电气连接。该芯片级封装发光装置的形状可以是长方体、半球形、正方体、椭球形等形状。
[0043]该芯片级封装发光装置200的工作原理为:在芯片电极上施加特定的电压电流后，芯片发出一定波长和和强度的初始光波，该初始光波穿透芯片外围透明胶质层，透明胶质层内包含的荧光粉末受激发，并与初始光波混合后发出特定波长和强度的光波。相比现有的表面贴装光源，本发明芯片级封装发光装置发光角度增大至180°。
[0044]请参阅图9和图10，图9是采用现有技术表面贴装光源100应用在32寸电视背光屏幕300上，图10所显示是本发明芯片级封装发光装置200应用在如图的32寸电视背光屏幕300 上。
[0045]一方面，由于本发明芯片级封装发光装置200具有更高的发光角度，电视背光模组只需要进行简单的设计，就可以使背光模组视效良好，满足光均匀混合；同时也可以降低背光模组的混光距离，现有的表面贴装光源100的混光距离通常在28mm，而本发明芯片级封装发光装置200的混光距离可以降至10，极大地降低了背光模组的厚度，从而使显示屏更轻薄；
[0046]另一方面，本发明芯片级封装发光装置200可以采用大电流驱动可以用更少的光源数量达到更高的亮度效果，如图中所示，对于32寸显示屏，若使用现有表面贴装光源100需要用到3*7 = 21pcs光源，而使用本发明芯片级封装发光装置200，则只需使用2*5 = lOpcs光源，光源使用数量减少了50%，大大降低了显示屏的成本。
[0047]本实施例中，芯片级封装发光装置的制造方法，包括如下步骤:
[0048](I)固定芯片 210;
[0049](2)将流体透明胶质与荧光粉末混合后，形成混合流体；
[0050](3)将混合流体与芯片压合固化，形成透明胶质层220五面包围芯片的固体模块。
[0051]相比现有的表面贴装光源的制造方法需要12道工序，十分反复，而本发明芯片级封装发光装置的制造方法工序大大简化。
[0052]该制造方法中，若将多个芯片固定后进行与混合流体的压合固化，则还包括步骤
(4)将也和固化后的固体模块切拆分成单个发光装置。
[0053]制造耐高温芯片级封装发光装置时，在步骤(2)中还均匀混合入纳米微粒230。
[0054]以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明技术方案上的等效变换均属于本发明保护范围之内。
【主权项】
1.一种芯片级封装发光装置，其特征在于，其包括芯片、五面包围芯片的透明胶质层，该透明胶质层内包含有荧光粉末，该芯片包括上部发光部分和底部电极。2.如权利要求1所述的芯片级封装发光装置，其特征在于，该透明胶质层内填充有纳米微粒。3.如权利要求2所述的芯片级封装发光装置，其特征在于，纳米微粒在该透明胶质层内分散排布、均匀混合。4.如权利要求1所述的芯片级封装发光装置，其特征在于，该芯片级封装发光装置的形状为长方体、半球形、正方体、椭球形。5.一种芯片级封装发光装置的制造方法，其特征在于， (1)固定芯片； (2)将流体透明胶质与荧光粉末混合后，形成混合流体； (3)将混合流体与芯片压合固化，形成透明胶质层五面包围芯片的固体模块。6.如权利要求5所述的芯片级封装发光装置的制造方法，其特征在于，该制造方法中，若将多个芯片固定后进行与混合流体的压合固化，则还包括步骤(4)将也和固化后的固体模块切拆分成单个发光装置。7.如权利要求5或6所述的芯片级封装发光装置的制造方法，其特征在于，在步骤(2)中还混合入纳米微粒。8.如权利要求7所述的芯片级封装发光装置的制造方法，其特征在于，该纳米微粒与混合流体均匀混合。
【文档编号】H01L33/50GK105957943SQ201610442517
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】周波, 何至年, 唐其勇
【申请人】深圳市兆驰节能照明股份有限公司