具有金属基板的led器件封装方法

具有金属基板的led器件封装方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有金属基板的LED器件封装方法，用于解决镂空的金属基板在封装过程中产生的形变的问题以及金属基板的背面、镂空处出现残胶的问题。该LED器件封装方法包括：贴膜，在镂空的金属基板的背面贴上一层贴膜；固晶，将LED芯片固定在金属基板上并固晶焊线形成电路；制作荧光层，在LED芯片上制作荧光层；封装，在LED芯片上制作封装层将LED芯片封装起来；去膜，去除所述贴膜；切片，对金属基板进行切割，使每个LED芯片形成独立单元。本发明工艺不会在金属基板背后残留胶体，不会发生接触不良的问题，也不需要额外针对残胶进行除胶工序。
【专利说明】具有金属基板的LED器件封装方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种LED器件的封装技术。

【背景技术】
[0002]现有技术主要是以主要是热固性材料、镀银铜片为基材，以热固性材料形成碗杯，形成支架，在碗杯内进行固晶焊线，涂覆荧光胶，最后形成LED器件。
[0003]如果不制作热固性碗杯，则由于金属基板有延展性，在金属基板上固晶焊线的时候，金属基板可能会发生不能控制的形变，导致产品不合格。除此以外，在金属基板上需要对LED芯片进行封装，现有的镂空金属基板，在封装的时候，封装胶会沿镂空的缝隙或孔流入金属基板的背面，形成凸起，这将导致基板在焊接到电路板上时，接触不良。为了避免这种镂空处的凸起的问题，现有手段通常是进行人工除胶处理、人工除胶增加的工序流程，且容易破坏镀层，特别是镀银铜片，银层一旦破坏，将导致铜加速氧化，其直接影响产品的质量和使用寿命。


【发明内容】

[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种具有金属基板的LED器件封装方法，用于解决镂空的金属基板在封装过程中产生的形变的问题以及金属基板的背面、镂空处出现残胶的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下:
[0006]—种具有金属基板的LED器件封装方法,其包括:
[0007]贴膜，在镂空基板的金属基板的背面贴上一层贴膜；
[0008]固晶，将LED芯片固定在金属基板上并固晶焊线形成电路；
[0009]制作荧光层，在LED芯片上制作荧光层；
[0010]封装，在LED芯片上制作封装层将LED芯片封装起来；
[0011]去膜，去除所述贴膜；
[0012]切片，对金属基板进行切割，使每个LED芯片形成独立单元。
[0013]优选地:所述金属基板为镀银铜片、镀金铜片或镀镍铜片。镀银铜片可以有效防止铜片氧化，且银有良好的导热导电性，由于银比较软，在银层上面固晶也更容易焊接和打线。由于金比较贵重，所以镀金铜片则在一些特殊场合下使用。镀镍铜片也是替代镀银铜片的方式。
[0014]优选地:所述贴膜为耐高温塑料。耐高温塑料的软化温度大于封装胶体的固化温度。例如封装胶体是硅胶，则根据硅胶的固化温度一般为150°C，则耐高温塑料的软化温度应该大于150°C。
[0015]如果封装胶是环氧树脂，由于环氧树脂的固化温度在120°C ^180°C (不同的环氧树脂，其固化温度不一样)。设该环氧树脂的温度为a°C，则耐高温塑料的软化温度b°C应满足:b > a。根据实际情况，耐高温塑料例如可以是聚四氟乙烯，其可以耐受260°C的温度；还可以是改性聚苯乙烯、聚醚酰亚胺、增强型线性聚酯、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚丙烯、改性聚苯醚、聚苯并咪唑、聚苯硫醚等物质。
[0016]优选地:所述制作荧光层的步骤中，在LED芯片上喷涂荧光粉形成荧光层。
[0017]优选地:所述制作荧光层的步骤中，在LED芯片的表面贴一层荧光膜形成荧光层。荧光膜需要事先根据芯片的尺寸制作好。荧光膜的制作方式是:按配比先在在透明硅胶中混入荧光粉、分散剂和固化剂等物质，然后将其倒入潜槽模版中进行固化，再取出固化的荧光粉胶片，按照芯片的尺寸对其进行切割。另外一种制作荧光膜的方法是:在硬质透明膜上喷涂荧光粉以及粘合剂，使荧光粉均匀分布在透明膜上，然后对其进行切割备用。贴荧光粉月旲可以提闻生广效率，使工序简单化。
[0018]优选地:所述封装的步骤中，在LED芯片上压铸透镜以对LED芯片进行封装。压铸过程中，封装胶会进入镂空的缝隙中，缝隙可能是孔或带状或条状槽孔。
[0019]优选地:所述封装的步骤中，所述透镜为硅胶材质。透镜还可以是环氧树脂材质以及其他材质，例如UV胶。
[0020]优选地:所述荧光层为固化在LED芯片周围的荧光粉胶，在荧光粉胶外层为所述封装层。
[0021]优选地:所述贴膜为复合膜；其包括硬质层和软质层，其中，软质层在硬质层外侦牝且露出硬质层；
[0022]在贴膜的步骤中，让软质膜的露出部分沿金属基板侧面包覆且伸入至基板上表面边缘；
[0023]在封装的步骤中，将位于基板上表面边缘的软质层部分封装其内；
[0024]在去膜步骤中，沿金属基板侧壁切割去除贴膜，然后去除位于金属基板底部的贴膜，且保留位于基板上表面边缘的软质层部分。
[0025]上述这种复合膜的应用，是因为在压铸过程中，胶体会对贴膜产生挤压作用。如果胶体的温度偏高，则贴膜会发生明显软化现象，其支撑力度会大打折扣，其结果是压铸胶体仍然可能从镂空缝隙的底部凸出。为了避免这种情况，贴膜与金属基板的接触最好是硬质接触，在压铸的时候，压铸温度较高，其也不会发生明显软化行为，这可以最大程度避免压铸胶体由缝隙中压下至金属基板的背面。在硬质层的外围包裹有软质层，该软质层与硬质层紧密连接，在使用完后，方便将贴膜撕下去除。贴膜包裹在金属基板的顶部包边是可选的。
[0026]该顶部包边如果存在，则可以有效控制金属基板的热胀冷缩对贴膜的影响。金属基板在压铸封装胶的时候，由于温度一般会在一百多度，其会发生热胀冷缩的形变，如果贴膜是软膜，则该形变导致贴膜发生形变；如果该贴膜是硬膜，则该形变导致贴膜发生偏移错位。对于硬膜(即含有硬质层的膜)，该软质层可以防止其在压铸的时候松脱。硬质层为高温塑料，在一百多度的压铸温度下，保持其硬度。该硬质层在固晶焊线的时候，可以防止作用在金属基板上的外力使金属基板发生破坏性的形变。因为如果金属基板在固晶焊线的时候可能发生形变，这种形变，在压铸的时候，金属基板会保持和固化这种异性状态，进而导致金属基板外形不符合规范，甚至金属基板底部不平(微曲面)而影响金属基板背面的导电导热性。因此硬质层结合软质层外层结构，可以改善贴膜的品质和使用效果。在封装好芯片后，顶部包边可能会被封入封装胶，因此切割时，由侧包边开始，切割完成后，用手或工具由侧包边将贴膜撕或揭去。但是软质层的顶部包边不是一定需要的，在一些实施例中，软质层仅包括侧包边。
[0027]需要补充的是，当压铸封装胶的时候，在镂空缝隙中可能会留存空气。空气压力会挤压软质的贴膜，造成贴膜在镂空处变薄，变薄的贴膜可能会发生穿孔，或者在封装完成后，被吸入镂空缝隙中，其导致去除贴膜时产生破损、残留等问题，贴膜也无法重新利用。硬质层恰好可以解决这些问题。
[0028]优选地:所述软质层和所述封装层均为硅胶。这种相同的材质可以使它们发生相容性，例如上述软质层的顶部包边，二者皆为硅胶，则该顶部包边与封装胶可以很好的融合在一起。
[0029]相比现有技术，本发明的有益效果是:
[0030]本发明可以解决镂空金属基板在封装后发生镂空底部残留封装胶的问题。本发明工艺不会在金属基板背后残留胶体，这样做成的发光单体在后续贴片时，不会发生接触不良的问题，也不需要额外针对残胶进行除胶工序，对于镀银铜片，避免了除胶工序对银层的破坏可能性。因此贴膜工艺可以明显提高产品的质量，其工艺实施非常简单，几乎没有成本增加。

【专利附图】

【附图说明】
[0031]图1为本发明第一个实施例的贴膜示意图；
[0032]图2是固晶示意图；
[0033]图3是制作荧光层的示意图；
[0034]图4是封装的示意图；
[0035]图5是去膜的示意图；
[0036]图6是切片的示意图；
[0037]图7是本发明第二个实施例的贴膜的结构说明图；
[0038]图8是第二个实施例的去膜后的结构说明图。
[0039]【专利附图】

【附图说明】:
[0040]1、镂空；2、金属基板；3、贴膜；4、LED芯片；5、荧光粉层；6、透镜；7、透镜单体；8、基板单体；9、封装胶；30、贴膜；300、硬质层；310、软质层；320、侧包边；330、顶部包边。

【具体实施方式】
[0041]本发明提出一种具有金属基板的LED器件封装方法，金属基板为镂空基板，包括:贴膜，在金属基板的背面贴上一层贴膜；固晶，将LED芯片固定在金属基板上并固晶焊线形成电路；制作荧光层，在LED芯片上制作荧光层；封装，在LED芯片上制作封装层将LED芯片封装起来；去膜，去除所述贴膜；切片，对金属基板进行切割，使每个LED芯片形成独立单
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[0042]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0043]本发明的具有金属基板的LED器件封装方法的实施例一参见图1至图6所示。
[0044]金属基板2为镀银铜片，其为镂空基板，镂空包括安装孔、电路板层间连接孔、焊接孔、插脚缝隙、异形板间隙、电器元件空穴或留位等各种镂空结构。金属基板还可以是铝基板，其上可以增加各种金属镀层。
[0045]参见图1，选后具有镂空I的金属基板2后，在金属基板2的背面贴上一层贴膜3。贴膜工艺可以是:先将多个金属基板贴在一个大的贴膜上，然后对贴膜进行裁剪或切割，使其与单个金属基板大小匹配。贴膜一般需要具备一定的吸附性，通常不建议使用带有粘胶的贴膜，因为后续需要进行化学除胶，这将增加工序和成本；在一个优选的实施例中，可以采用静电贴膜；或者采用自身具有一定粘性的材料，例如蓝膜。使用蓝膜需要注意封装温度不超过蓝膜的软化温度，因此封装胶可以采用UV胶。
[0046]参见图2，贴膜完成后进行固晶工艺。将LED芯片4倒装焊在金属基板2上，也可以采用银胶粘接的方式将LED芯片固定在金属基板上。金属基板其上是分布有电路线路，因此，固晶后，需要对其进行焊线，即将LED芯片的电极与金属基板上的电极连接在一起，形成电路结构。在要求降低的情况下，可以采用铝基板。
[0047]参见图3,制作突光层,在LED芯片上制作突光层。在一个实施例中，制作突光层的步骤中，在LED芯片上喷涂荧光粉形成荧光层。在另一个实施例中，在制作荧光层的步骤中,在LED芯片的表面贴一层突光膜形成突光层。
[0048]参见图4，在LED芯片上制作好荧光粉层后，然后进行封装，在LED芯片上制作封装胶9将LED芯片封装起来。封装的基本目的是将LED芯片保护起来，让其与外界隔绝。进一步，可以将封装胶做成透镜6，进而改善屈光条件。为了制作透镜结构，封装可以用压铸方式进行，即通过透镜模具在LED芯片上压铸出透镜出来。但是封装材料不限于硅胶，还可以是环氧树脂，环氧树脂也可以用作制作透镜的材料。
[0049]参见图5，制作好透镜后，然后进行去膜处理，去除贴膜。去膜可以撕去或者利用工具剥离贴膜。
[0050]参见图6，然后对整块基板进行切片，对金属基板进行切割，使每个LED芯片形成独立单元。在基板单体8上有独立的LED芯片，在LED芯片有独立的透镜单体7。
[0051 ] 图7和图8说明的是本发明的第二个实施例。
[0052]本例与上述第一个实施例的区别在于贴膜为复合膜。
[0053]该贴膜30包括硬质层300和软质层310，其中，软质层310在硬质层300外侧，且露出硬质层。软质层310比硬质层300更宽大，有露出部分。硬质层的材质可以是环氧树月旨、UV胶，甚至玻璃、蓝宝石等硬质材质。
[0054]在贴膜的步骤中，让软质膜的露出部分沿金属基板侧面包覆且伸入至基板上表面边缘，即在金属基板侧面有侧包边320，在金属基板的上表面边缘有顶部包边330。
[0055]在去膜步骤中，沿金属基板侧壁切割去除侧包边320，然后去除位于金属基板底部的贴膜，且保留位于基板上表面边缘的顶部包边330。软质层310和封装层均为硅胶，这样有利于它们的融合。
[0056]在其他实施例中，可以不产生顶部包边，这样可以免除切割的动作，有利于贴膜的回收再利用。
[0057]压铸封装胶时进入到镂空缝隙中的胶体，其固化后，会形成加强筋的作用，该加强筋会阻止金属基板在外力下，发生形变。但是在封装胶固化前，在没有贴膜的情况下，如果金属基板已经在发生形变(例如在固晶焊线时发生的形变)，则封装胶固化后，镂空缝隙中的封装胶可能会将金属基板的异形状态固化下来，其导致产品质量的劣化。采用本发明的贴膜技术后，在固晶焊线的时候，贴膜起到定型支撑作用，防止金属基板发生形变。在其后的压铸灌胶以及胶体固化工后，金属基板不显示明显形变状态，此时，固化后的胶体真正起到加强金属基板硬度和控制其延展性的作用。
[0058]本发明的创新，除了在镂空的金属基板背面进行贴膜以外，还可以对非镂空的金属基板进行贴膜。对于非金属基板进行贴膜，则当在固晶焊线的时候，由于金属基板具有延展性，其会发生形变，而贴膜会阻碍这种形变，其使金属基板尽量保持原状，可以减少固晶焊线对金属基板的破坏。因此，贴膜工艺可以阻止金属基板的形变，提高产品的性能和质量。
[0059]上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
【权利要求】
1.一种具有金属基板的LED器件封装方法，其包括: 贴膜，在镂空的金属基板的背面贴上一层贴膜； 固晶，将LED芯片固定在金属基板上并固晶焊线形成电路； 制作荧光层，在LED芯片上制作荧光层； 封装，在LED芯片上制作封装层将LED芯片封装起来； 去膜，去除所述贴膜； 切片，对金属基板进行切割，使每个LED芯片形成独立单元。
2.根据权利要求1所述的具有金属基板的LED器件封装方法，其特征在于: 所述金属基板为镀银铜片、镀金铜片或镀镍铜片。
3.根据权利要求1所述的具有金属基板的LED器件封装方法，其特征在于:所述贴膜为耐高温塑料。
4.根据权利要求1所述的具有金属基板的LED器件封装方法，其特征在于:所述制作荧光层的步骤中，在LED芯片上喷涂荧光粉形成荧光层。
5.根据权利要求1所述的具有金属基板的LED器件封装方法，其特征在于:所述制作突光层的步骤中，在LED芯片的表面贴一层突光膜形成突光层。
6.根据权利要求1所述的具有金属基板的LED器件封装方法，其特征在于:所述封装的步骤中，在LED芯片上压铸透镜以对LED芯片进行封装。
7.根据权利要求6所述的具有金属基板的LED器件封装方法，其特征在于:所述封装的步骤中，所述透镜为硅胶或环氧树脂材质。
8.根据权利要求1所述的具有金属基板的LED器件封装方法，其特征在于: 所述荧光层为固化在LED芯片周围的荧光粉胶，在荧光粉胶外层为所述封装层。
9.根据权利要求1所述的具有金属基板的LED器件封装方法，其特征在于:所述贴膜为复合膜；其包括硬质层和软质层，其中，软质层在硬质层外侧，且露出硬质层； 在贴膜的步骤中，让软质膜的露出部分沿金属基板侧面包覆且伸入至基板上表面边缘； 在封装的步骤中，将位于基板上表面边缘的软质层部分封装其内； 在去膜步骤中，沿金属基板侧壁切割去除贴膜，然后去除位于金属基板底部的贴膜，且保留位于基板上表面边缘的软质层部分。
10.根据权利要求9所述的具有金属基板的LED器件封装方法，其特征在于:所述软质层和所述封装层均为硅胶。
【文档编号】H01L33/56GK104362246SQ201410676519
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】庄蕾蕾, 张月强 申请人:福建天电光电有限公司