分布式ⅲ族氮化物发光半导体的emc金属接合装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种LED发光器件的封装技术。
【背景技术】
[0002]陶瓷基板相对于金属基板具有成本更低、气密性好、可靠性高的特点，而且其也具有优良的导热性。目前普遍采用的陶瓷基板的材料是Al2O3或Al 203+Si02。陶瓷基板普遍用于采用CSP技术的大功率LED器件当中，这些高密度级的LED可以大幅度降低系统集成的成本，同时满足大功率器件的功率要求。小尺寸芯片的集成技术，最明显的优势是降低成本，同时，由于流经小尺寸芯片的电流较小，其内部结温也更低，且容易控制，芯片的稳定性较大尺寸芯片更高。采用COB封装的CSP技术是当前的技术发展的一个热点。但是共晶陶瓷基板技术一直都掌握在美日以及台湾大厂手里，例如台湾同欣，关键原料的技术缺失导致依赖进口的局面长期得不到解决，大陆封装企业缺失话语权，造成大陆厂家在价格谈判上处于不利地位，近几年，尽管荧光粉、硅胶等价格快速下降，但是关键的LED芯片和陶瓷基板却始终岿然不动，而封装器件的价格却在不断下降，造成大陆企业的利润不能得到保证，经营和发展受到阻碍，不利于大陆企业的良性循环和提升全球竞争力。
[0003]崛起中的EMC解决方案。EMC英文全称Epoxy Molding Compound(环氧树脂膜塑料，亦称热固性环氧树脂)，是采用新的Epoxy材料和蚀刻技术在Molding设备的封装下的一种高度集成化的框架形式。
[0004]LED照明技术发展今天，由早期的单纯追求技术指标lm/W，到现在的追求性价比lm/$，共晶陶瓷基板的坚挺价格不符合行业发展趋势。提升lm/$最终表现在两点:第一是提升LED芯片能够承受的电流密度，提升单颗封装体的光通量并解决芯片在大电流使用下效率下降的问题；第二是缩小封装体积，降低封装的物料成本及制造成本。
[0005]EMC技术引起的材料和结构的变化，使封装器件具有高耐热、抗UV、高度集成、通尚电流、体积小等特点。该技术在LED要求尚度集成、降低光的成本、尚可靠性的如提下，被开发出来，带有IC行业的特征。
[0006]目前EMC封装技术一般是在EMC支架上进行焊晶固线，每个支架各自独立，大小尺寸一样，因此，其决定了其功率基本相同。这种结构无法更加实际需要对支架板(支架阵列)进行功率剪切调整。
【实用新型内容】
[0007]为了克服现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种分布式III族氮化物发光半导体的EMC金属接合装置，其可以根据需要的功率，对封装好的支架板进行剪切，且具有良好的散热性。
[0008]本实用新型所要解决的其它技术问题是提出LED光源的封装方法，其可以实现根据需要的功率，对封装好的支架板进行剪切，且支架具有良好的散热性。
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下:
[0010]一种分布式III族氮化物发光半导体的EMC金属接合装置，包括EMC支架，所述支架表面有用于固晶的热沉片，LED芯片固定在热沉片上；在热沉片两侧设有电极金属片；LED芯片的两个电极通过引线分别连接到两侧的电极金属片。所有LED芯片的电极金属片排布在热沉片的两侧。热沉片优选为铜片或镀银铜片。
[0011]优选地:LED芯片在所述热沉片上错位分布。在热沉片上进行错位分布芯片的固定位，当芯片固定其上的时候，热源呈现离散分布，相比直线分布，其散热效果更好，避免芯片相互发热产生的干扰和局部积热的问题。
[0012]优选地:在所述热沉片的横向方向上的每个LED芯片的两侧，存在宽区域和窄区域，其中在宽区域上设有绝缘层。由于芯片呈现错位分布，造成芯片在热沉片上呈偏轴(在热沉片为矩形或其他对称图形的情况下)分布，所以较长引线跨越宽区域时，在少数情况下，会触碰到热沉片，如果热沉片不进行绝缘处理，则会导致热沉片带电，进而给芯片造成安全和质量隐患。绝缘层可以是硅胶、环氧树脂或UV胶体等。绝缘层一般采用喷涂上去后进行固化处理。
[0013]优选地:在所述热沉片的横向方向上的每个LED芯片的两侧，存在宽区域和窄区域；所述位于热沉片两侧的电极金属片，其中位于窄区域一侧的第一电极金属片的面积为s，位于宽区域一侧的第二电极金属片的面积为m，s与m满足下列关系:s >m。在窄区域一侧的第一电极金属片相对于在宽区域的第二电极金属片，其更接近于芯片，芯片发出的热量，可以通过更大面积的第一电极金属片向外传导，进一步，焊接在其上的引线端位置最优处于第一电极金属片的对称中心。
[0014]优选地:其中所述窄区域和宽区域的横向长度比为1: 3;所述s与m满足下列关系:s: m = 3:1。这样的散热结构，使芯片两侧的散热面积正好相等，散热更均匀。这样的比例可以使热沉片与电极金属片的分布恰到好处，整个支架的宽度合理，散热效率与材料尺寸控制同时兼顾，且便于热沉片和电极金属片的加工。
[0015]优选地:在所述第一电极金属片上设有导向槽，固定在所述第一电极金属片上的引线的一部分置于导向槽内，导向槽的走向朝向芯片方向。引线置于导向槽内通过点胶固定。为了防止引线与导向槽金属互相渗透，进而增加电阻，可以在导向槽的表面进行喷涂石墨层或石墨烯层处理，然后在引线置于导向槽内后再进行点胶处理。由于更宽的第一电极金属片的引线焊点位于其中心位置，所以引线长度也较长，在少数情况下，引线会在封胶的情况下，由于外力，其会发生向两侧偏倒，偏倒向一边的引线会使电极金属片与热沉片电连通，进而使热沉片导电；为了避免这种情况，增加导向槽可以最大可能的引导引线不发生偏倒情况。进一步，第一电极金属片靠近热沉片的一侧比远离热沉片的一侧厚，其横截面呈现坡型，这种结构使靠近芯片的一端其传热效率更高，进而改善了散热。
[0016]优选地:LED芯片包括第一芯片和用于调光的第二芯片；其中在第二芯片上涂有双色荧光粉层，双色荧光粉层为红光荧光粉和黄光荧光粉混合荧光粉胶体；且第一芯片与第二芯片不连续设置。白光LED —般是由蓝光芯片结合黄光荧光粉向外发出白光。本实用新型采用双层荧光粉技术，即在一部分蓝光芯片上涂覆双色荧光粉，然后再在其外设置一层黄光荧光粉。这种调色的双色光源，其色温偏暖，有明显红光主波。双色光源与其他没有经过双色荧光粉封装的芯片(单色光源)间隔设置，或者仅设于器件热沉片的两端的热沉片上。双色光源与单色光源可以分别连接控制开关电路，实现分别开关控制。当需要色温偏冷时，关闭双色光源的开关，使双色光源的LED不启动；当需要色温偏暖时，开启双色光源的开关。在一个实施例中，双色光源和单色光源均与一个LED控制器的两个并列输出连接；除此以外，还可以单独为双色光源设一个手动开关进行控制，该手动开关与LED驱动电路连接，进而通过LED驱动电路控制双色光源的开关动作。
[0017]本实用新型还提出上述装置的封装方法:
[0018]一种LED光源的封装方法，包括:
[0019]以铜片为基材合成包含有热沉片、电极金属片的支架，其中热沉片和电极金属片为铜片，它们嵌设于EMC基体上；所述支架表面有用于固晶的所述热沉片，在热沉片两侧设有电极金属片；热沉片向两端延伸以实现端部切割。
[0020]在热沉片上固晶，固晶的芯片为双电极芯片；
[0021]然后焊线，使芯片的两个电极通过引线分别连接到其两侧的电极金属片上；
[0022]再将含有荧光粉的胶将芯片封装起来。
[0023]本实用新型还提出第二种LED光源的封装方法，其包括:
[0024]以铜片为基材合成包含有热沉片、电极金属片的支架，所述支架包括以下特征:所述热沉片上设有错位分布的LED芯片固定位；在所述热沉片的横向方向上的每个LED芯片固定位的两侧，存在宽区域和窄区域；所述位于热沉片两侧的电极金属片，其中位于窄区域一侧的第一电极金属片的面积为S，位于宽区域一侧的第二电极金属片的面积为m，s与m满足下列关系> m ;在所述第一电极金属片上设有导向槽，固定有引线时，固定在所述第一电极金属片上的引线的一部分置于导向槽内，导向槽的走向朝向芯片方向。
[0025]其中热沉片和电极金属片为铜片，它们嵌设于EMC基体上，其中在所述第一电极金属片为设有所述导向槽的电极金属片；然后制作所述绝缘层；
[0026]在热沉片上固晶，固晶的芯片为双电极芯片；
[0027]然后焊线，其中将第一引线的一端部固定在所述第一电极金属片中心区域，第一引线的一部分限定在所述导向槽内，然后另一端连接固定在芯片的电极上；
[0028]再进行封胶固化。
[0029]本实用新型