一种倒装芯片级LED光源的封装方法与流程

本发明属于半导体照明技术领域，涉及一种倒装芯片级LED光源的封装方法。

背景技术：

芯片级LED封装产品(Chip Scale Package，CSP)采用倒装芯片，直接在芯片上表面和侧面封装胶体。由于这种结构没有支架或基板，无需固晶、焊线，因此一方面可大大降低封装产品的成本，简化封装流程，另一方面，减少了散热通道，降低了热阻，同时没有金线，降低了断线风险，提高了产品的可靠性。目前制备该类型产品时，使用的工艺是，利用荧光胶水或胶饼，整片压合在排布好的芯片表面，待胶水固化后利用切割机对产品进行切割，实现单颗CSP产品。该方法的缺点是工艺复杂，切割时，胶体边缘容易产生毛刺，产品良率较低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种倒装芯片级LED光源的封装方法，解决了现有技术中存在芯片级LED封装时生产效率不高、产出良率低的问题。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

一种倒装芯片级LED光源的封装方法，包括下述步骤：

1)在基板上设置一层用于固定芯片的薄膜；

2)在薄膜上固定若干个倒装结构的芯片，芯片与芯片之间具有一定间距，芯片底部与薄膜相粘贴；

3)在带有网孔的载板边框上喷涂或刷涂一层脱模剂；

4)将固定好芯片的基板放置在带有网孔的载板下面，使得载板的各网孔中心与各芯片一一对应；

5)将混合有荧光粉、扩散剂和封装胶的荧光胶通过点胶、真空注胶或印刷方式，使荧光胶填充满载板的网孔；

6)将涂覆好荧光胶的基板连同载板一起进行烘烤固化，待荧光胶完全固化后移除载板；

7)利用UV解胶机或烘烤的方法使薄膜与封装后的芯片CSP产品分离，即得到单颗CSP产品。

进一步，所述薄膜为双面具有粘性的耐高温UV膜。

进一步，所述芯片与芯片之间间距为2-10mm。

进一步，所述载板的网孔尺寸应大于芯片尺寸，厚度应大于芯片厚度。

进一步，所述载板材质为表面光滑的陶瓷。

进一步，所述脱模剂为高聚物脱模剂，包括硅油、聚乙二醇或聚乙烯蜡。

进一步，所述荧光胶包括下述质量比的原料：

封装胶75-83％、荧光粉16-24％和扩散剂0.4-1.3％。

进一步，所述封装胶为硅胶或环氧树脂中的一种；

所述荧光粉为激发波长在530-560nm的黄绿色荧光粉及波长在610-650nm红色荧光粉的混合物，或激发波长在530-560nm的黄绿色荧光粉；

所述扩散剂为有机膨润土或二氧化硅。

进一步，所述步骤6)中，烘烤固化的温度为90-160℃，时间为1-5h。

进一步，当封装胶采用OE-6665硅胶时，烘烤温度为160℃烘烤1h；当封装胶采用KMT-1270硅胶时，烘烤温度为90℃烘烤1h，然后升温至160℃烘烤4h；当封装胶采用KMT-2091环氧树脂时，烘烤温度为120℃烘烤1h，然后升温至150℃烘烤4h。

本发明的有益效果是：

1)采用带有网孔的载板将荧光胶填充在载板的网孔中，并采用烘烤固化、UV解胶的方式，快速分离封装后的芯片CSP产品，相对于现有方法，工艺简单、无需切割。

2)通过在网孔四周均匀喷涂或刷涂一层脱模剂，并采用混合有荧光粉、扩散剂和封装胶的荧光胶与载板上涂覆的脱模剂固化点的不同，使得完全固化的荧光胶能够与载板快速分离，不产生毛刺，改善了目前芯片级封装点胶及切割时易产生毛刺、良品率较低的问题。

3)由于采用了按一定比例配置好的荧光胶通过点胶或真空注胶或印刷方式注入带有网孔的载板，取代目前芯片级封装时的点胶及切割工艺。

本发明提供的方法利用带网孔的载板将荧光胶涂覆在芯片表面及四周，待荧光胶固化后即可得到单颗CSP成品的方法，无需进行传统的切割工艺，减少了生产工序，提高了产品的生产效率及良品率。使用该方法，工厂无需购买点胶机及切割机，降低了设备投入成本。且封装的产品形状多样化，不受切割的影响。

附图说明

图1是固定芯片后的示意图；

图2是点胶后示意图；

图3是去掉载板后的示意图；

图4是单颗CSP成品示意图。

图中，1.基板，2.薄膜，3.芯片，4.电极，5.荧光胶，6.载板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

一种倒装芯片级LED光源的封装方法，包括以下步骤：

1)在基板1上设置一层用于固定芯片的薄膜2，该薄膜为双面具有粘性的耐高温UV膜。

2)在薄膜2上固定若干个倒装结构的芯片3，芯片与芯片之间具有一定间距，芯片3上的电极4和芯片3底部与固定薄膜2相粘贴，见图1所示。

3)在带有网孔的载板6上喷涂或刷涂一层脱模剂，使脱模剂在网孔四周分布均匀；其中，脱模剂为高聚物脱模剂，包括硅油、聚乙二醇或低分子量聚乙烯(聚乙烯蜡)。

4)将固定好芯片3的基板1放置在带有网孔的载板6下面，载板6的网孔与芯片3一一对应，芯片3位于网孔的中心位置，见图2所示。载板的网孔尺寸至少应大于芯片尺寸、厚度至少应大于芯片厚度。

5)在封装胶中混合荧光粉及扩散剂制备荧光胶：

荧光胶包括封装胶75-83％wt％；荧光粉16-24％wt％；扩散剂0.4-1.3％wt％。

其中，封装胶为硅胶或环氧树脂中的一种；荧光粉为激发波长在530-560nm的黄绿色荧光粉及波长在610-650nm红色荧光粉的按照任意比例混合的混合物，或激发波长在530-560nm的黄绿色荧光粉；扩散剂为有机膨润土或二氧化硅。

然后混合均匀后，通过点胶、真空注胶或印刷方式，使荧光胶落入载板6网孔中，并填充满网孔，覆盖在芯片3上表面及其四周。

在芯片上方及侧面包围的荧光胶层，其中，扩散剂的作用，一方面，使芯片激发荧光粉发出的光进行无规则的反射，增加光的漫反射，提高出光效率；另一方面，荧光粉在封装胶中会产生沉淀或分布不均匀的情况，封装后产品的色区集中度较差，通过添加扩散剂，提高封装后产品的色区集中度，使光源的空间色温均匀性一致，无光斑。

6)将涂覆好荧光胶的基板连同载板6一起在温度为90-160℃进行烘烤固化1-5h，待荧光胶完全固化后移除载板；见图3所示。

7)利用UV解胶机或烘烤的方法使薄膜2与封装后的芯片CSP产品分离，即得到单颗CSP产品。见图4所示。

本发明封装的产品形状多样化，不受切割的影响，不仅可以是传统的正方形及长方形，还可以是圆形、椭圆形。

下述表1给出了配制不同荧光胶组份对应的脱模剂工艺参数实施例。

表1

当封装胶采用OE-6665硅胶时，烘烤温度为160℃烘烤1h；当封装胶采用KMT-1270硅胶时，烘烤温度为90℃烘烤1h，然后升温至160℃烘烤4h；当封装胶采用KMT-2091环氧树脂时，烘烤温度为120℃烘烤1h，然后升温至150℃烘烤4h。

从表1本发明芯片级LED封装工艺可以看出，本发明通过混合有荧光粉、扩散剂和封装胶的荧光胶与载板上涂覆的脱模剂固化点的不同，能够快速分离完全固化的荧光胶能够与载板，不产生毛刺，良品率高。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。