3DCSPLED封装结构的制作方法

本实用新型涉及一种3dcspled封装结构。

背景技术：

led器件封装技术己经多如牛毛运行在照明市场中，如铜支架封装，陶瓷板封装，金属基板封装等等，而csp封装则是较为新型的led封装技术，主要特征差别在于使用芯片类型与封装结构优化的差异。

led芯片的特征差异是区分为正装芯片、垂直芯片与倒装芯片三种；正装芯片及垂直芯片技术己经施行50年的历史了，是一种成熟的led封装技术，主要是依赖焊线机台的加工工艺。而倒装芯片的封装技术则是新兴的工艺，是近三年来开始出现于led照明市场中，仍然有待验证发展。

但是倒装芯片的成长却是后来居上，主要是照明行界中大量使用到smd的贴装机台进行贴片加工，所以倒装的工艺更贴近了smd工艺，几乎是90%的smd工艺相似度，并且在近三年中倒装led器件的良品率证明了大幅上升，更加强了照明灯具大量使用倒装芯片器件的依赖度。因而3dcspled器件封装在未来将会增增日上的向上扬升成长。

我们己经熟知的多种led器件封装产品，诸如水平铜支架、垂直铜支架、陶瓷基板、金属基板等的led器件产品，尚有少量的新型csp问市,目前都是大量的运行在各种的照明灯具市场中。

目前施行的封装技术，主要是在是在铜支架水平封装与垂直封装为led大宗主流。同时配搭使用正装芯片，与焊线机台的工艺施行封装，在照明行业中，此种led灯经常会出现断线死灯的质量问题。因为大批量生产，所以价格非常低廉，几乎量化工程都会选用。仅有csp产品开始采用了倒装芯片做为核心材料，cspled是才刚刚起步产品。

无论何种的led，传统常用的都是采用ｓｍｄ铜支架包装芯片，产生led灯珠，包装成为载带盘，再通过ｓｍｄ自动贴片作业，贴焊在ｐｃｂ表面上。即可形成灯板或者灯条的发光源。cspled同样也是符合smd作业程序，兼容性相当高。

led死灯是主要原因在于以下几点：

1、工作中的芯片pn结温时常高于120℃，而封装用环氧基材及硅系材料因高温而发生的体积收缩容易造成断线，因而产生断路死灯现像，而一旦在多串多并回路中开始产生单颗断路情况，剩余芯片所构成的回路将继续分担现有驱动条件，在负载不断增加的情况下，死灯现像会开始大面积产生；

2、因led器件封装时所依赖焊线（金、铝、合金等）材进行电气联接，其焊线良率受制于焊线设备电控精度及烧结温度，一旦在设备参数异常且无法产生报警告知人员情况下，虚焊现象也会大面积发生，造成维（返）修上的困扰；

3、过份提升驱动条件（>100%驱动），而造成的芯片自身过热，进行发生由高温所产生的上述负面现象，进而造成死灯。

因为正装芯片的优势是成本低，虽然大量的使用在各种在各种照明灯具中的光源，但是同样的经常出现各种死灯的问题，主要问题就是正装芯片上焊线的断线，造成许多质量问题。那造成死灯的根本原因，这是一直困扰led照明行业的问题。

事实上，照明行业一直在克服这个问题，所以找上倒装芯片来，主要是因为后段的pcb作业上，都是采用smd贴片工艺，所以证明倒装芯片才是符合led封装的工艺。

传统的铜支架封装led：

如图3-4所出示，二种铜支架封装，图3为垂直直插式支架，图4为水平式铜支架封装结构，可以清见到区分为左右两块，并且都是使用垂直芯片，通过铝线焊线导通支架。

二者属于相同机构属性，所以都有共同的缺点，就是铝线热断裂问题，当led在点亮工作中，产生了高温工作，右侧的铜支架膨涨，大于左侧支架，因而产生推力，如此的重复多次，就会将铝线拉断线。这是造成led死灯的原因。

现行的cspled产品仍有诸多问题缺点有待解决，此提出新旧型的差异：

1.如图5-6所示，芯片包胶因为芯片为悬空，没有基础材料定位，当cspled通过回流焊炉之后,会发生多颗led的胶水缩退，造成芯片外露蓝光；

2.当激光切割后会发生左右偏位，色温不准确问题。

第一种csp芯片包胶，没有基板，采用点胶机一次性包胶工艺。

主要出现四种缺点：1.胶水缩退、2.厚度不均匀、3、切割发生偏位、4.受热之后发生胶体脱离现象。

现行的csp有多种的缺点，将会产生光谱不准确不良品，以及蓝光外露的问题。

如图7-8所示，第二种csp白胶包围

主要出现四种缺点：1.采用白胶包围芯片,只露出上沿的蓝宝石玻璃表面发光层,覆盖萤荧光胶于玻璃的表面，阻碍了led出光角度狭小，效率太差；2.同样有发生受热后，芯片外露问题；3.没有基础材料固定芯片，会造成出光角度缩小的缺点；4.出光角度受限制；5.相比光效大幅下降。

第二种csp芯片包胶，没有基板，采用点胶机包胶工艺，增加了底部白胶包胶，包覆芯片，但露出蓝宝石发光表面，出光角度受限在１２０度。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种3dcspled封装结构的技术方案。

所述的3dcspled封装结构，其特征在于包括倒装3dcspled芯片、pcb基板、白胶阻光层、荧光胶层和au焊垫，倒装3dcspled芯片设置在pcb基板上方，au焊垫设置在pcb基板下方；所述pcb基板大于倒装3dcspled芯片的大小，倒装3dcspled芯片侧边至pcb基板边沿设置白胶阻光层，白胶阻光层的高度与倒装3dcspled芯片的pn结高度相同且露出倒装3dcspled芯片的蓝宝石玻璃，白胶阻光层上方和蓝宝石玻璃上方设置荧光胶层，荧光胶层和白胶阻光层包覆倒装3dcspled芯片。

所述的3dcspled封装结构，其特征在于所述荧光胶层表面与白胶阻光层齐平。

所述的3dcspled封装结构，其特征在于所述荧光胶层远离pcb基板的表面完全覆盖所述白胶阻光层远离pcb基板的表面。

所述的3dcspled封装结构，其特征在于所述荧光胶层与倒装3dcspled芯片的蓝宝石玻璃表面齐平。

本实用新型是属于led器件封装范围产品，主要用作生产led磊晶器件的封装，是为了改善并提高csp(chipscalepackake)产品的光学安定性能所设计的封装结构。通过结构的改造，有效的改善了现有技术中不良的csp问题并具有如下技术效果：

1）首先芯片有基板固定，避免芯片悬空；

2）白胶包围到pn结位置，露出完整蓝宝石玻璃部位；

3）芯片的上层覆盖荧光胶层，蓝宝石玻璃完整露出，维持大角度出光特征（大于120度）；

4）白胶阻光层与pcb基板紧密结合,芯片不会露出，维持稳定性能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的出光效果结构示意图；

图3为垂直直插式支架结构示意图；

图4为水平式铜支架结构示意图；

图5现有倒装芯片裸晶结构；

图6为没有基板的包胶结构示意图一；

图7为没有基板的包胶结构示意图二；

图8为图7结构的出光120度受限示意图；

图中：1-倒装3dcspled芯片，2-pcb基板，3-白胶阻光层，4-荧光胶层，5-au焊垫,6-pn结，7-蓝宝石玻璃。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明：

3dcspled封装结构，包括倒装3dcspled芯片1、pcb基板2、白胶阻光层3、荧光胶层4和au焊垫5，倒装3dcspled芯片设置在pcb基板上方，au焊垫设置在pcb基板下方；pcb基板大于倒装3dcspled芯片的大小，便于白胶阻光层3对倒装3dcspled芯片的包覆，倒装3dcspled芯片侧边至pcb基板边沿设置白胶阻光层，白胶阻光层的高度与倒装3dcspled芯片的pn结6高度相同且露出倒装3dcspled芯片的蓝宝石玻璃7，这样可以保证芯片足够大的出光角度，白胶阻光层上方和蓝宝石玻璃上方设置荧光胶层，荧光胶层和白胶阻光层包覆倒装3dcspled芯片。

作为优选，荧光胶层表面与白胶阻光层齐平。

作为优选，荧光胶层远离pcb基板的表面完全覆盖所述白胶阻光层远离pcb基板的表面。

作为优选，荧光胶层与倒装3dcspled芯片的蓝宝石玻璃表面齐平。

本实用新型的3dcspled封装结构，使用的倒装芯片，pn电极焊垫在下方，左右为对称机构设计，采用3d喷印技术封装，led产品形成一实心立方体，包覆led芯片,没有任何导线，芯片是贴焊于pcb基板平坦表面，结构扎实不易损坏，克服了热涨问题，再配合smd贴片工艺，容易加工安装。

本实用新型的3dcspled首先采用了btpcb作为基础材料，固定好芯片，做为良好的基础，采用3d喷印技术，打印白胶包围led芯片的pn结底部，露出蓝宝石出光部位，最后上层再喷印包覆荧光胶层。

通过结构的改造，本实用新型有效的改善了现有技术中不良的csp问题并带来如下技术效果：

1）首先芯片有基板固定，避免芯片悬空；

2）白胶包围到pn结位置，露出完整蓝宝石玻璃部位；

3）芯片的上层覆盖荧光胶层，蓝宝石玻璃完整露出，维持大角度出光特征（大于120度）；

4）白胶阻光层与pcb基板紧密结合,芯片不会露出，维持稳定性能。