一种led封装组件的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种LED封装组件，包括：柔性基板，其中形成有线路层；设置安装在所述柔性基板的第一侧上的反光层；安装在所述柔性基板上的LED芯片，所述LED芯片的电极穿过所述反光层而与所述线路层电连接；以及设置在所述柔性基板的第二侧上的保护层。根据本发明的LED封装组件具有柔性的基板，扩大了其应用范围。另外，该LED封装组件的基板具有简单的结构，使得所形成的热阻较低。此外，该LED封装组件的制备简单，生产成本低。
【专利说明】—种LED封装组件
【技术领域】
[0001]本发明涉及发光二极管(LED)，具体涉及一种LED封装组件，尤其是一种白光LED封装组件。
【背景技术】
[0002]LED可以高效率地将电能转化为光能，并且具有低电流消耗和较长的服务寿命等特点。因此，LED不仅可应用在显示装置，还可应用到照明灯具中。近年来，LED已经作为一种新型的光源而广泛地应用到各种照明领域中。
[0003]目前，对于传统的LED封装器件来说，一般是将LED芯片与安装支架相配合地使用，然后将它们一起固定在铝制基板上。之后，铝制基板再和热沉进行热连接。然而，这种制备方法会产生热阻较高的缺点。为了降低热阻，另外一种主流的封装结构是将LED芯片直接和基板进行配合，之后再与热沉进行热连接。在这种情况下，LED芯片可放置到设于基板表面的凹槽中，然后通过焊料、例如锡膏等进行连接。锡膏可以形成为与基板表面平齐，也可以形成为凸出于基板表面的圆弧面。
[0004]专利文献CN202487662U公开了一种LED封装结构，其包括封装基板、设于该封装基板上的LED芯片，以及覆盖于封装基板和LED芯片上的封装胶。其中，在LED芯片和封装胶之间还设有一半球形的透镜。这里，封装基板一般是硬质基板，例如采用金属或陶瓷基板。
[0005]专利文献CN202474038U公开了一种LED支架型封装结构，其包括导线架和LED芯片。在导线架的上、下两侧分别设置有上封装壳体和下封装壳体。LED芯片设置于上封装壳体内，而LED芯片的引脚连接于导线架上。在上封装壳体内还设置有覆盖于LED芯片上的上封装胶，而在下封装壳体内设置有下封装胶。对于这种LED器件来说，其在使用过程中需要焊接在基板上使用。因此，该方法的工艺复杂，产品合格率较低。
[0006]从上可以看出，现有的LED封装一般是将LED芯片或LED器件配合铝基板、陶瓷基板等硬质基板一起使用，所得的封装结构较为复杂。另外，从LED芯片到热沉之间有多层结构，导致存在较大的热阻。另外，传统的封装结构多适合采用蓝光芯片配合点胶工艺方案，其工艺繁琐，产品合格率较低。
[0007]因此，在本领域内希望能够针对LED封装结构、尤其是白光LED封装结构而解决上述问题。
【发明内容】
[0008]针对上述技术问题，本发明旨在提供一种LED封装组件，其能够有效地降低生产成本。另外，本发明还希望提供一种LED封装组件，其中该LED封装组件中的基板是柔性的，并且基板的结构简单，使得所形成的热阻较低。
[0009]根据本发明，提供了一种LED封装组件，包括:柔性基板，其中形成有线路层；设置安装在所述柔性基板的第一侧上的反光层；安装在所述柔性基板上的LED芯片，所述LED芯片的电极穿过所述反光层而与所述线路层电连接；设置在所述柔性基板的第二侧上的保护层。
[0010]根据本发明的LED封装组件尤其是可以发出白光的LED封装组件。然而，本领域的技术人员可以理解，在进行了熟知的必要修改之后，根据本发明的LED封装组件也可以发出其它颜色的光。
[0011]在一个实施例中，所述LED芯片为白光LED芯片。在这种情况下，所述保护层可以为高分子材料层，尤其为含氧化钛的高分子复合材料层。尤其是，所述LED芯片为白光LED倒装芯片，并且其顶面和侧面被半球形透镜所包围。
[0012]在另一个实施例中，所述LED芯片为蓝光LED倒装芯片。此时，在所述LED芯片的周围可设置有荧光粉层或者由混合有荧光粉的材料制成的半球形透镜。
[0013]优选地，所述荧光粉为黄色荧光粉、红色荧光粉和绿色荧光粉中的一种或多种的混合物。
[0014]在另一个实施例中，所述LED芯片为蓝光LED正装芯片，其通过弓I线键合与所述线路层电连接。
[0015]根据本发明，所述保护层为金属层，优选由铜、铝、金、银制成。尤其是，所述保护层的厚度等于或大于所述线路层的厚度。
[0016]在一个实施例中，在所述柔性基板和保护层之间还设有绝缘层，所述绝缘层优选用P1、PET或环氧树脂制成。
[0017]在一个实施例中，所述LED封装组件还包括设置在所述保护层的远离所述柔性基板的一侧的粘合层，其用于与热沉进行连接。
[0018]根据本发明的LED封装组件具有柔性的基板，扩大了其应用范围。另外，该LED封装组件的基板具有简单的结构，使得所形成的热阻较低。此外，该LED封装组件的制备简单,生产成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]以下将结合附图来对本发明进行说明。容易理解，附图仅出于为更好地理解本发明而提供，其不应被视为对本发明的限制。
[0020]图1显示了根据本发明的第一实施例的LED封装组件。
[0021]图2显示了根据本发明的第一实施例的LED封装组件。
[0022]图3显示了根据本发明的第一实施例的LED封装组件。
[0023]在附图中，相同的附图标记显示相同或类似的部件。附图并未按实际比例绘制。【具体实施方式】
[0024]下面将以能够发出白光的LED封装组件为例并结合附图来描述本发明。
[0025]图1显示了根据本发明的第一实施例的白光LED封装组件。如图1所示，该白光LED封装组件10包括柔性基板11，在其中形成有线路层14。柔性基板11以及其中的线路层14可用本领域所熟知的常用材料和常用工艺制成。
[0026]在柔性基板11的第一侧上涂覆有反光层15,该第一侧在图1中显不为上侧。在一个实施例中，反光层15可以为白油层。在柔性基板11的第一侧上还安装有LED芯片16。在该实施例中，LED芯片16为白光LED倒装芯片。优选地，该白光LED倒装芯片被半球型的透镜18所包围。然而可以理解，该实施例同样包括无透镜18的情况，这完全由本领域的技术人员根据具体应用的需要来决定。LED芯片16包括适当数量的电极部17(图中为清楚起见仅显示了一个)，其穿过开设在反光层15中的通孔而与柔性基板11中的线路层14相连。由此，实现了 LED芯片16和柔性基板11之间的电连接/信号连接。
[0027]在柔性基板11的相对的第二侧上设置有绝缘层12，该第二侧在图1中显示为下侦U。该绝缘层12例如可以由聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或环氧树脂制成。在绝缘层12的远离柔性基板11的一侧(即图1中的下侧)上设置有保护层13。在该实施例中，保护层13由高分子材料制成。优选地，保护层13由含有氧化钛的高分子复合材料制成。
[0028]根据本发明，保护层13通过粘结层(未示出)而与热沉(未示出)相连。粘结层例如可由导热硅脂或导热胶制成。因此，从LED芯片16到热沉之间仅有简单的几层材料，使得所形成的热阻相对较小。这是因为对于相同的材料而言，基板的热阻与材料的层数成正比。因此根据本发明，在LED芯片16到热沉之间仅设置有较少数量的材料层，导致所形成的热阻相对较小。另外，由于在该白光LED封装组件10使用了柔性基板11，因此其封装结构较为简单，降低了生产成本，也能够适应多种不同的用途。此外，由于直接使用了白光LED芯片，可以免去焊线、点胶、烘烤等一系列LED封装流程，缩短LED生产工艺流程，进一步提升产品良品率。另外，由于白光LED芯片已经进行分选，所以在后续操作中可以免去分选的步骤。上述均导致了制造工艺的简化。
[0029]该LED封装组件10可通过下述方法来制备。首先，制备柔性基板11，其中形成有线路层14，并且在柔性基板11上设置绝缘层12、保护层13和反光层15。然后，将白光LED芯片16放置在柔性基板11上，使得白光LED芯片16的电极部17与线路层14相连。如果需要的话，可以在LED芯片16的周围设置透镜18。之后进行固化步骤，使得白光LED芯片16与柔性基板11固定连接。在此之后，对整个LED光源进行光色检测。最后，在保护层13的自由侧(远离绝缘层12的一侧)涂覆粘结层，通过该粘结层与热沉相连。
[0030]从上可以看到，根据本发明的LED封装组件能够用简单的工艺步骤来制备，其极大地降低了生产成本。
[0031]尽管在该实施例中LED芯片16选择为白光LED倒装芯片，然而可以理解，LED芯片16也可以是蓝光LED倒装芯片。此时，为了输出白光，透镜18应当由混合有荧光粉的透明材料制成。在一些实施例中，荧光粉可以为黄色荧光粉、红色荧光粉和绿色荧光粉中的一种或多种的混合物。由此，在蓝光LED倒装芯片和含有特定颜色的荧光粉的透镜的共同作用下，该LED封装组件10能够发出白光。
[0032]图2显示了根据本发明的第二实施例的白光LED封装组件。如图2所示，该白光LED封装组件20与图1所示的白光LED封装组件10大致相同。因此，为不同之处在于，其中的LED芯片为蓝光LED倒装芯片26，在其顶面和侧面上均设置有荧光粉层28。类似地，突光粉层28可以由黄色突光粉、红色突光粉和绿色突光粉中的一种或多种的混合物形成。由此，在蓝光LED倒装芯片和特定颜色的荧光粉层28的透镜的共同作用下，该LED封装组件20能够发出白光。
[0033]此外，在该实施例中，保护层23由金属材料制成。优选地，保护层23由铝、铜、金、银等材料制成。优选地，保护层23构造成具有与柔性基板11、尤其是形成在其中的线路层具有相同的厚度。然而，保护层23也可以构造成具有比柔性基板11、尤其是形成在其中的线路层更大的厚度。因此，保护层23可以根据不同的用途而设计成具有不同的厚度，以满足机械强度和散热性能的要求。另外，保护层23的材料可以根据散热需求及焊接需求来进行设计，提供了很高的设计自由度。
[0034]另外，在该实施例中，绝缘层22并非是必须的，而是也可以省略。
[0035]容易理解，在该实施例中，荧光粉层28也可以由诸如第一实施例中的由混合有荧光粉的透明材料制成的透镜所替代。
[0036]在一个未不出的例子中，第二实施例中的LED芯片也可以为白光LED芯片。此时，可以省略掉荧光粉层28。
[0037]该LED封装组件20可通过下述方法来制备。首先，制备柔性基板21，其中形成有线路层，并且在柔性基板21上设置绝缘层22、保护层23和反光层。然后，将蓝光LED芯片26放置在柔性基板21上，使得蓝光LED芯片26的电极部与线路层相连。之后进行固化步骤，使得白光LED芯片26与柔性基板21固定连接。然后，可以在LED芯片26的周围涂覆荧光粉层28或设置透镜28。以设置透镜28为例，在此之后再次进行固化，其温度按硅胶固化的参数来设置。之后，对整个LED光源进行光色检测。最后，在保护层23的自由侧(远离绝缘层22的一侧)涂覆粘结层，通过该粘结层与热沉相连。
[0038]图3显示了根据本发明的第三实施例的白光LED封装组件。如图3所示，该白光LED封装组件30与图1所示的白光LED封装组件10大致相同。不同之处在于，其中的LED芯片为蓝光LED正装芯片36。该蓝光LED正装芯片36被由混合有荧光粉的透明材料制成的透镜38所包围。此外，该蓝光LED正装芯片36通过引线键合而与柔性基板的线路层相连。引线键合是本领域的技术人员所熟知的，因此在此略去其详细描述。
[0039]上述白光LED封装组件30的制备方法大致类似于第一实施例中的白光LED封装组件10的制备方法。不同之处在于，在将蓝光LED正装芯片36安装到柔性基板上之后，还要进行引线键合的工序。
[0040]在一个未示出的例子中，第三实施例中的LED芯片也可以为白光LED芯片。此时可以省略掉透镜38，或者是使透镜38不包含荧光粉材料。
[0041]尽管以上结合白光LED封装组件来对本发明进行了详细的描述，然而容易理解，本发明同样可以应用于发出其它颜色的光的LED封装组件。此时只需要通过本领域的技术人员所熟知的一些变换，即可发出其它颜色的光，例如色温3000k的黄光。
[0042]以上结合附图并通过具体的实施例对本发明进行了详细的说明。然而容易理解，这些说明不能被理解为限制了本发明的范围。本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本发明权利要求基础上的改动都属于本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种LED封装组件，包括: 柔性基板，其中形成有线路层； 设置安装在所述柔性基板的第一侧上的反光层； 安装在所述柔性基板上的LED芯片，所述LED芯片的电极穿过所述反光层而与所述线路层电连接；以及 设置在所述柔性基板的第二侧上的保护层。
2.根据权利要求1所述的LED封装组件，其特征在于，所述保护层为高分子材料层，尤其为含氧化钛的高分子复合材料层。
3.根据权利要求1或2所述的LED封装组件，其特征在于，所述LED芯片为倒装芯片，并且其顶面和侧面被半球形透镜所包围。
4.根据权利要求1所述的LED封装组件，其特征在于，所述LED芯片为蓝光LED倒装芯片，并且在所述LED芯片的周围设置有荧光粉层或者由混合有荧光粉的材料制成的半球形透镜。
5.根据权利要求4所述的LED封装组件，其特征在于，所述荧光粉为黄色荧光粉、红色荧光粉和绿色荧光粉中的一种或多种的混合物。
6.根据权利要求1所述的LED封装组件，其特征在于，所述LED芯片为蓝光LED正装芯片，其通过引线键合与所述线路层电连接，并且所述LED封装组件为白光LED封装组件。
7.根据权利要求1、4到6中任一项所述的LED封装组件，其特征在于，所述保护层为金属层，优选由铜、铝、金、银制成。
8.根据权利要求8所述的LED封装组件，其特征在于，所述保护层的厚度等于或大于所述线路层的厚度。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的LED封装组件，其特征在于，在所述柔性基板和保护层之间还设有绝缘层，所述绝缘层优选用P1、PET或环氧树脂制成。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的LED封装组件，其特征在于，所述LED封装组件还包括设置在所述保护层的远离所述柔性基板的一侧的粘合层，其用于与热沉进行连接。
【文档编号】H01L33/64GK104037302SQ201410223672
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】袁长安, 韦嘉, 梁润园, 黄洁莹, 崔成强, 张国旗 申请人:常州市武进区半导体照明应用技术研究院