一种倒装LED器件及其制备方法与流程

本发明涉及led制造技术领域，特别是涉及一种倒装led器件及其制备方法。

背景技术：

随着led技术的发展，led灯逐渐在人们生活中广泛应用。目前各种led灯更为常用的是正装led灯，但是正装led灯需要通过金属线将led芯片的正负极引出。而led灯在使用过程中，不可避免的会发热，使得led芯片受热膨胀，导致金属线脱落，产生led灯不可用的问题。并且，由于为了增强led灯的发光光强，往往需要将基板表面镀银，以增强光线反射，但是由于led灯发热，会导致基板表面镀银层被空气氧化和硫化，最终使得镀银层变黑，降低了led灯光的发光亮度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种倒装led器件及其制备方法，解决了led器件中基材表面被氧化变黑的问题，提高了led等的发光亮度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种倒装led器件包括塑胶支架，和所述塑胶支架相连接的金属基板，设置于所述塑胶支架内部的倒装芯片，连接所述金属基板和所述倒装芯片的焊盘；

其中，所述塑胶支架包括环形支架和绝缘支架；所述环形支架的一端和所述金属基板固定连接，所述绝缘支架将所述金属基板分割成互不相连的第一金属基板和第二金属基板；

所述焊盘包括正极焊盘和负极焊盘，所述正极焊盘连接所述倒装芯片的正极和所述第一金属基板，所述负极焊盘连接所述倒装芯片的负极和所述第二金属基板；

所述倒装芯片设置于所述环形支架内环中，且所述环形支架、所述倒装芯片以及所述焊盘之间所形成的空间中填充有可反射光线的白胶层。

其中，所述塑胶支架为emc支架，所述环形支架和所述绝缘支架为一体成型的支架。

其中，所述焊盘为铜锡合金焊盘。

其中，所述铜锡合金焊盘中铜锡比例为1:4～9。

其中，所述金属基板为铜基板。

其中，所述白胶层为含有荧光粉的硅胶层。

其中，所述环形支架背离所述焊盘的一端通过透明封装胶封装。

本发明还提供了一种倒装led器件的制备方法，应用于制备如上任一项所述的倒装led器件，包括：

将所述第一金属基板和所述第二金属基板分别所述环形支架的一端固定连接，其中，所述第一金属基板和所述第二金属基板分别位于所述绝缘支架两侧；

采用共晶工艺，将和所述倒装芯片相连接的正极焊盘和负极焊盘分别与所述第一金属基板和所述第二金属基板固定连接；

将所述金属基板、所述环形部件以及所述倒装芯片之间围成的间隙中填充可反射光线的白胶层。

本发明所提供的倒装led器件中，采用倒装芯片和金属基板相连接，并且倒装芯片和金属基板之间通过焊盘相连接，避免了正装led芯片器件中金属线脱落的问题；同时采用塑胶支架封装led芯片，提高了倒装led器件的高集成化；另外，将塑胶支架的环形支架、倒装芯片以及金属基板之间填充可反光的胶层，那么倒装芯片发射的光线即可直接通过胶层反射，而不会入射至金属基板的表面，那么金属基板的表面也就不需要镀银，并且金属基板表面填充有胶层，也就隔绝了金属基板和空气的接触，避免了金属基板表面氧化的可能性，从而提高了led灯的发光强度。

本发明中还提供了一种倒装led器件的制备方法，该方法中焊盘和金属基板之间的连接是基于共晶工艺连接的，提高了焊盘和金属基板之间的连接性能，并降低了金属基板和焊盘之间连接的加工难度。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的倒装led器件的剖面结构示意图；

图2为倒装led器件和图1中剖面垂直的剖面结构示意；

图3为本发明实施例提供的塑胶支架的结构示意图；

图4为本发明另一实施例提供的倒装led器件的剖面结构示意图；

图5为本发明另一实施例提供的塑胶支架结构示意图；

图6为本发明实施例提供的倒装led器件的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，图1为本发明实施例提供的倒装led器件的剖面结构示意图，图2为倒装led器件和图1中剖面垂直的剖面结构示意。该倒装led器件可以包括：

塑胶支架1，金属基板2，倒装芯片3以及焊盘4；

其中，如图3所示，图3为本发明实施例提供的塑胶支架1的结构示意图，该塑胶支架1包括环形支架12和绝缘支架11，该环形支架12一般为正方形的环形结构，当然也并不排除其他环形结构，该绝缘支架11为条形结构。

具体地，该绝缘支架11的主要作用是为了隔绝倒装芯片3的正负极电路。而倒装芯片3的正负极电路是通过金属基板接通的。因此，该倒装led器件中，金属基板2包括第一金属基板21和第二金属基板22。该第一金属基板21和第二金属基板22均设置在环形支架12设有绝缘支架11的一端，且分别位于绝缘支架11的两侧设置，使得第一金属基板21和第二金属基板22被隔绝为两个相互绝缘的部分，并且塑胶支架1和金属基板2共同形成一个上端开口的碗状结构，而倒装芯片3则封装于该碗状结构的内部。

需要说明的是，对于塑胶支架1的结构，可以有多种实施方式，如图1、图2和图3所示，金属基板贴合于环形支架的下表面设置，且第一金属基板和第二金属基板的侧面和绝缘支架的侧面相连接。

如图4和图5所示，图4为本发明另一实施例提供的倒装led器件的剖面结构示意图。图5为本发明另一实施例提供的塑胶支架结构示意图。图4和图5提供了塑胶支架1的另一种结构的实施例，该塑胶支架1的绝缘支架11设置在环形支架12下端的内环中，第一金属基板21和第二金属基板11的侧壁均和环形支架12以及绝缘支架11的内壁相贴合连接。

相对于图1和图3所提供的塑胶支架，图4和图5所提供的塑胶支架1中，金属基板2的面积可以更小在一定程度上减少材料的使用，但是金属基板1和pcb线路板的接触面积也就相对更小。

当然，对于塑胶支架1的结构，还具有多种实施方式，只要塑胶支架1和金属基板2能够共同形成碗状的结构，便于倒装led器件其他部件的封装即可。

进一步地，焊盘4包括正极焊盘41和负极焊盘42，其中正极焊盘41用于连接第一金属基板21和倒装芯片3阳极，而负极焊盘42则用于连接第二金属基板22和倒装芯片3阴极，那么倒装芯片3即可通过焊盘4封装于塑胶支架1内部。

因为倒装芯片3的尺寸大小是小于环形支架12的内环尺寸的，因此，倒装芯片3、金属基板2以及环形支架12内环壁之间必然存在间隙，该间隙内可填充可反射光线的白胶层5。

当倒装芯片3向侧面发射的光线入射到白胶层5表面时，即可被白胶层5反射，最终从倒装芯片3的正面发射出去，这里所指的倒装芯片3的正面即为图1和图2中倒装芯片3上方的位置，对于led器件而言，倒装芯片3的正面即为需要led器件发光的发光面。那么白胶层5通过反射将倒装芯片3向侧面发散的光线最终反射至倒装芯片3的正面，有利于增强led器件的发光强度。

另外，对于传统的led器件而言，并不将led芯片和基板之间的空间填充胶层，但是为了避免基板吸收芯片发射的光线，往往需要在基板表面镀银。因为led芯片在工作时会发热，促进了空气中的氧气以及硫等氧化物对基板上的镀银层氧化，而银氧化后的产物呈现黑色，最终使得整个基板表面不具有反射光线的能力，并吸收led芯片发射的光线，降低led等的光照强度。

本发明中采用塑胶支架封装倒装led器件，提高了倒装led器件的高集成化；并且采用倒装芯片3封装于塑胶支架内部，避免了正装芯片中金属线易脱落的问题；另外还采用金属作为基板的材质，相对于目前的陶瓷等材质的基板而言，金属基板2的散热性更好，能够更快的对倒装芯片3散热；进一步地，还将倒装芯片3、环形支架12以及金属基板2围成的间隙中填充白胶层5，增强led器件的光照强度。

基于上述任意实施例，在本发明的另一具体实施例中，可以包括：

塑胶支架为emc支架，所述环形支架12和所述绝缘支架11为一体成型的支架。

emc，即epoxymoldingcompound，是指用特殊的白色环氧树脂材料，通过蚀刻及注塑封装等技术设备，在led金(au)，银(ag)，铜(cu)支架上模压成型的一种高度集成化框架形式。

采用环氧树脂的emc支架封装，可实现大规模生产，降低生产成本，设计也可以更加灵活。由于传统ppa材料的封装存在耐高温性能差，可靠性差，对灯具散热要求高等缺陷，应用成本高居不下。emc材料的出现将使上述问题得到很好地解决，凭借优异的耐高温、抗黄化能力，抗uv能力，以及高作业效率，在性能提升的前提下，有效降低生产成本。

可选地，在本发明的另一具体实施例中，焊盘4具体可以是铜锡合金焊盘。

需要说明的是，常规的led器件所使用的焊盘4多为金锡合金焊盘，金锡合金焊盘存在脆性较大而硬度较小等特性。

当倒装芯片3发光时，会产生一定的热量，绝缘支架11和金属基板2也不可避免的会被传递一定的热量，绝缘支架11和金属基板2由于热胀冷缩会发生一定程度的膨胀，但是绝缘支架11和金属基板2的膨胀系数不同，使得金属基板2产生一定程度上的形变，而由于金锡合金焊盘的脆性大而硬度小，易出现焊盘4脱落的情况。

相对于金锡合金焊盘而言，铜锡合金焊盘具有更小的脆性和更大的硬度，且铜锡合金焊盘的成本更低。

可选地，对于铜锡合金焊盘中铜锡的比例可以是1：4～9，具体地可以是1：4，1：5，1：6，1：7，1：8，1：9。

可选地，在本发明具体实施例中金属基板2可以是铜基板。

相对于传统ppa和陶瓷基板而言，金属基板2具有更好的散热性能，而铜基材的基板散热性能良好，成本相对较低。

可选地，在本发明的另一具体实施例中，白胶层5为含有荧光粉的硅胶层。

荧光粉具有较强的反射光线的能力。对于白胶层5而言，可以是直接将荧光粉掺杂在胶层中，也可以是在胶层靠近倒装芯片3的一层充入荧光粉，对此本实施例中不做限定。

可选的，在本发明的另一具体实施例中，可以包括：

环形支架12背离所述焊盘4的一端通过透明封装胶6封装。

如图1和图2，或者图4和图2所示，在环形支架12的上端可以设置透明封装胶6封装倒装芯片3，当然也可以采用类似于盖板之类的部件进行封装，例如采用和emc支架同材料的盖板，对此本实施例中不做限定。

本发明中还提供了一种倒装led器件的制备方法，该方法具体应用于制备上述任意实施例所述的倒装led器件，如图6所示，具体可以包括：

步骤s1：将第一金属基板和第二金属基板分别和所述环形支架的一端固定连接。

具体地，第一金属基板和第二金属基板均设置在环形支架设有绝缘支架的一端，且第一金属基板和第二金属基板分别位于绝缘支架的两侧。

步骤s2：采用共晶工艺，将和倒装芯片相连接的正极焊盘和负极焊盘分别与第一金属基板和第二金属基板固定连接。

共晶，是指在相对较低的温度下共晶焊料发生共晶物熔合的现象，共晶工艺是指共晶合金直接从固态变到液态，而不经过塑性阶段的工艺技术，其熔化温度称共晶温度。

传统的焊接焊盘和基板的工艺中需要频繁的对焊盘和基板进行加热冷却，使得焊盘和基板频繁发生热涨冷缩，降低了焊盘和基板之间焊接效果，使得两者焊接的紧密度降低，在进行超声波清洗工序中，易出现焊盘脱落的情况。

本实施例中采用共晶工艺对焊盘和金属基板进行焊接，提高了焊盘和金属基板连接的稳固程度。

步骤s3：将金属基板、环形部件以及倒装芯片之间围成的间隙中填充可反射光线的白胶层。

本发明中通过共晶工艺对倒装led器件中的焊盘和金属基板进行紧固连接，避免了焊盘和金属基板频繁的发生热涨冷缩，提高了焊盘和金属基板之间的连接性能，并降低了金属基板和焊盘之间连接的加工难度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见器件部分说明即可。