一种使用低反光的黑色emc塑封材料达到高反光效果的led封装工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种使用低反光的黑色EMC塑封材料达到高反光效果的LED封装工艺方法。该工艺是在黑色EMC支架材料表面直接增加一层反光材料，使黑色EMC材料能够实现较高的出光效率。首先注塑成型得到LED封装支架；然后在保证支架内部电极开路的前提下，利用现有薄膜层添加技术在成型的LED反光杯内壁及器件上表面添加一层反光材料。最后，通过常规的点胶、固晶、引线键合、灌封及后固化工艺流程，得到基于黑色EMC塑封材料的LED封装器件。本发明通过增加一层反光层，在保证LED封装的出光效率前提下，实现将黑色EMC塑封材料应用到LED封装上，很大程度上降低了使用EMC材料封装LED的成本，该工艺方法简单明了，实用性强。
【专利说明】一种使用低反光的黑色EMC塑封材料达到高反光效果的LED封装工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED封装工艺，具体是一种使用低反光的黑色EMC塑封材料达到高反光效果的LED封装工艺。
【背景技术】
[0002]近年以来，LED (light-emitting diode)以节能、环保、体积小、寿命长、可靠性高等一系列突出优点，被认为是取代传统照明的新型光源。LED封装材料从PPA，硅胶一直到现在第一代的PPA到第二代的陶瓷基板，一直到现在第三代的EMC (epoxy moldingcompound,中文名:环氧塑封料)材料，经历了多次的技术升级和产品换代。EMC材料以其高可靠性、低成本、生产工艺简单、适合大规模生产等特点，是IC (集成电路)封装时用的主要封装材料，为其在LED封装应用领域提供一种极佳的解决方案。如Pardo等人([I]Pardoj B.，et al.，Thermal resistance investigations on new leadframe—based LEDpackages and boards.Microelectronics Reliability, 2013.53(8): ppl084 - 1094.)对使用EMC材料封装后的LED进行了热阻探索，Jakovenko等人([2] Jakovenko, J.，etal., Design methodologies for reliability of SSL LED boards.MicroelectronicsReliability, 2013.53(8): ppl076 - 1083.)对使用EMC材料的封装结构进行了研究，研究结果表明LED封装中使用EMC材料是未来重要的发展方向。
[0003]当EMC材料应用于LED封装领域时，为了达到必须要具有尽可能高的出光效率，要求EMC材料需为吸光小、反射率高的白色塑胶。白色EMC作为全新的塑胶材料，因其技术含量高、生产成本高，因而白色EMC材料售价较高，导致用白色EMC封装LED芯片时的成本过高。如果能用黑色的EMC塑胶代替售价昂贵的白色塑胶应用到LED封装领域，同时保证出光效率不降低，将大大减小LED封装时的EMC封装材料成本，为LED封装的产业化开启一条新的道路。因此，实现黑色EMC材料的LED封装变得非常有意义。
[0004]
【发明内容】
本发明的目的是提供一种使用低反光的黑色EMC塑封材料达到高反光效果的LED封装工艺。该工艺能使光反射效率很低的环氧树脂EMC塑封材料能够很好的将LED芯片发出的光反射出去，增加LED的光输出效率。
[0005]实现本发明目的的技术方案是:
一种使用低反光的黑色EMC塑封材达到高反光效果的LED封装工艺，在低反光的环氧树脂黑色EMC塑封材料LED支架的反光杯表面增加一层反光材料。
[0006]本发明使用低反光的黑色EMC塑封材料达到高反光效果的LED封装工艺，具体包括如下步骤:
O制作支架:确定使用黑色MEC材料支架的LED封装模型结构，材料参数，尺寸大小，并注塑成型；
2)增加反光层:保证支架内部电极满足条件的前提下，采用薄膜层涂覆技术在成型的LED反光杯内壁及器件上表面增加一层反光材料；
3)点胶、固晶及引线键合:在经过步骤(2)反光处理的反光杯内部先后进行点胶、固晶及引线键合，实现LED芯片的电气互联；
4)灌封:在电气互联好的封装支架反光杯内注入外封胶，外封胶采用荧光粉、环氧树月旨、扩散剂和固化剂等混合而成；
5)后固化:灌封完成的封装支架放入烘烤箱内进行烘烤，待胶体完全凝固后，得到使用黑色EMC塑封材料的LED封装器件。
[0007]所述的LED封装支架是一个由黑色EMC塑封材料注塑成型的杯型腔体，即LED反光杯。
[0008]所述的反光材料包括金属Al、Ag、Pt、Au、Zn、Sn、In中的一种以及白色EMC材料等
闻反光的涂层。
[0009]所述薄膜层涂覆技术为现有技术。
[0010]本发明的优点:
使用低反光的环氧树脂EMC塑封材料(如黑色的EMC)代替价格昂贵的白色EMC塑封材料应用到LED封装领域，并在黑色EMC塑封材料增加一层反光层，保证了使用黑色EMC塑封材料封装的LED具有较高的出光效率，将极大的降低EMC塑封材料应用在LED封装上的成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明使用黑色EMC塑封材料的支架示意图；
图3为本发明增加反光层后的支架示意图；
图4为本发明完成点胶、固晶和引线键合后的封装示意图；
图5为本发明完成灌封工艺和后固化工艺后的LED封装器件示意图；
图6为本发明当选择特殊电极结构支架时增加反光层后的支架示意图；
图7为本发明当选择特殊电极结构支架时完成后固化工艺后LED封装器件示意图。
[0012]图中:1.铜基板电极 2.黑色EMC材料 3.反光杯 4.绝缘间隔5.反光层
6.绝缘位置 7.固晶胶8.LED芯片9.键合引线10.灌封胶11.特殊结构铜基板电极12.新的绝缘位置。
【具体实施方式】
[0013]本发明是将使用低反光的环氧树脂EMC塑封材料(如黑色的EMC)应用在LED封装工艺上，代替白色EMC材料，并在黑色EMC支架材料上增加一层反光材料，使低反光的封装能够实现较高的出光效率。
[0014]本发明的工艺流程图如图1所示，本实施例是在黑色EMC材料表面增加一层金属铝Al，使用的支架结构为一般结构，如图2所示，下面将进行进一步阐述:
I)制作封装支架:确定本发明使用的支架材料和模型结构，如图2所示，选用黑色EMC材料2塑封成型，支架为碗杯形状3，本实施例的LED支架用的电极材料为铜，铜基板电极I结构为平板结构，且铜电极I之间有绝缘间隔4 ； 2)添加反光层:如图3所示为黑色EMC材料3封装支架的截面示意图，利用现有薄膜添加技术在黑色EMC材料3表面添加一层很薄的金属铝A15，改善EMC材料的出光效率，本实施例使用的现有薄膜添加技术为物理气相沉积技术。为保证在添加一层AL后封装体内不出现短路，本实施例使用掩膜控制镀层添加范围，绝缘位置6选择在反光杯3侧面底部，如图3所示，进而保证封装体内部正负极不短路；
3)固晶、引线键合。在添加了金属层铝层5后的支架反光杯3内部的铜基板I点上适量的固晶胶7，然后粘贴上LED芯片8 ;引线9键合支架和LED芯片的端子，实现封装体的电气互联，如图4所示。
[0015]4)灌封。将键合好的封装反光杯内3注入灌封胶10，其中灌封胶10是由环氧树月旨、扩散剂，荧光粉和固化剂等混合搅拌而成。
[0016]5)后固化。将灌封完成的封装支架放入烘烤箱内进行烘烤，待灌封胶10完全凝固后，取出降温，进而得到基于黑色塑封材料EMC的LED封装器件，如图5所示。
[0017]本发明的实施过程中，当选择特殊基板电极11结构的支架，新的电极绝缘位置12可在添加反光层5时作相应调整，将更利于掩膜的使用。如图6和图7分别为当选择特殊电极结构11支架时添加完反光层工艺后的封装结构和后固化工艺完成后的器件结构。
【权利要求】
1.一种使用低反光的黑色EMC塑封材料达到高反光效果的LED封装工艺，其特征是:在低反光的环氧树脂黑色EMC塑封材料LED支架的反光杯表面增加一层反光材料。
2.根据权利要求1所述的LED封装工艺，其特征是:所述反光材料包括金属Al、Ag、Pt、Au、Zn、Sn、In中的一种以及白色EMC材料高反光的涂层。
3.根据权利要求1所述的LED封装工艺，其特征是:所述的反光杯是一个由黑色EMC塑封材料注塑成型的杯型腔体。
4.一种使用低反光的黑色EMC塑封材达到高反光效果的LED灯的封装工艺，其特征是:包括如下步骤: O制作支架:确定使用黑色MEC材料支架的LED封装模型结构，材料参数，尺寸大小，并注塑成型； 2)增加反光层:保证支架内部电极满足条件的前提下，采用薄膜层涂覆技术在成型的LED反光杯内壁及器件上表面增加一层反光材料； 3)点胶、固晶及引线键合:在经过步骤(2)反光处理的反光杯内部先后进行点胶、固晶及引线键合，实现LED芯片的电气互联； 4)灌封:在电气互联好的封装支架反光杯内注入外封胶，外封胶采用荧光粉、环氧树月旨、扩散剂和固化剂混合而成； 5)后固化:灌封完成的封装支架放入烘烤箱内进行烘烤，待胶体完全凝固后，得到使用黑色EMC塑封材料的LED封装器件。
【文档编号】H01L33/56GK103762292SQ201410020728
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月17日 优先权日:2014年1月17日
【发明者】蔡苗, 杨道国, 王林根 申请人:桂林电子科技大学