專利名稱：使用透明氧化物基板的led封接結(jié)構(gòu)及其封接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED封裝技 術(shù)，尤其涉及一種使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)及其封接方法。
背景技術(shù)：
隨著LED在照明領(lǐng)域中的不斷發(fā)展，人們對其出光效率的要求越來越高，LED的封裝材料、封裝結(jié)構(gòu)和封裝方法都是影響其出光效率的重要因素；目前主要通過透明襯底技術(shù)、金屬膜反射技術(shù)、倒裝芯片技術(shù)來提高LED的出光效率。通常藍(lán)光、綠光LED芯片是通過MOCVD (金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉淀)技術(shù)在藍(lán)寶石襯底上生長GaN (氮化鎵)基的LED晶片結(jié)構(gòu)層，由P/N結(jié)發(fā)光區(qū)發(fā)出的光透過上面的 P型區(qū)射出；由于P型GaN傳導(dǎo)性能不佳，為獲得良好的電流擴(kuò)展，需要通過蒸鍍技術(shù)在P 區(qū)表面形成一層Ni-Au組成的金屬電極層，P區(qū)引線通過該層金屬電極層引出；為了獲得好的電流擴(kuò)展，Ni-Au金屬電極層就不能太薄，為此，LED芯片的發(fā)光效率就會受到很大影響， 因而金屬電極層的厚度通常需要同時兼顧電流擴(kuò)展與出光效率二個因素。為了克服以上缺點，提出了倒裝LED芯片，其是將LED晶片通過倒裝焊接在硅基板上，以提高出光率；但此結(jié)構(gòu)原則上依然是LED晶片單側(cè)出光，同時增加了后續(xù)二次配光的成本與難度，很不利于市場的推廣及應(yīng)用。總之，由于不透明基板、金屬電極層等一系列問題，LED芯片依然只能單側(cè)出光，限制了出光效率的提高，且散熱效果差；同時，傳統(tǒng)的單顆封裝自動化程度低，不適合批量化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)及其封接方法，在完成對多顆LED芯片的保護(hù)同時充分利用芯片的PN結(jié)直接出光，有效提高LED芯片的出光效率，同時改善LED芯片的散熱效果，適于工業(yè)批量化生產(chǎn)。技術(shù)方案為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)，包括一片平面式透明氧化物基板、一片熒光薄膜和一個以上LED芯片，在透明氧化物基板的正面設(shè)置有導(dǎo)電圖案，在導(dǎo)電圖案上預(yù)留有LED結(jié)合區(qū)，LED芯片排布在LED結(jié)合區(qū)上，熒光薄膜塑封在透明氧化物基板的正面， 將LED芯片封接在透明氧化物基板和熒光薄膜之間。該LED封接結(jié)構(gòu)為整版結(jié)構(gòu)，可以同時排布多個LED芯片(將LED芯片成陣列式排布，或其他設(shè)定圖形排放，LED芯片通過導(dǎo)電圖案導(dǎo)通，所述導(dǎo)電圖案可以分為數(shù)個電極區(qū))，能夠適應(yīng)工業(yè)化的批量生產(chǎn)、自動化生產(chǎn)；同時該LED封接結(jié)構(gòu)采用透明氧化物基板和熒光薄膜的結(jié)構(gòu)，打破了傳統(tǒng)單面出光的限制實現(xiàn)了雙面出光，有效提高了其出光效率； 同時該LED封接結(jié)構(gòu)相對單顆LED封裝結(jié)構(gòu)極大地改善了散熱效果，能夠提高其使用壽命。
所述LED芯片可以為正裝LED芯片(即剝離藍(lán)寶石電路基板只保留原有PN結(jié)的 LED芯片)，亦可以為倒裝LED芯片；當(dāng)LED芯片為正裝LED芯片時，其采用跳線接線方式與導(dǎo)電圖案導(dǎo)通，。一般來說，我們采用倒裝LED芯片，正常接線。所述透明氧化物基板的材質(zhì)為單晶或者多晶陶瓷材料，還可以在陶瓷材料中混合有熒光物質(zhì)，比如Ce ;優(yōu)選采用含有熒光物質(zhì)的透明氧化物陶瓷，最優(yōu)選采用含有熒光物質(zhì)的釔鋁石榴石；具體的可選用釔鋁石榴石、含有鋁酸鹽(比如Ce3+鋁酸鹽)或氮化物(比如 Eu氮化物)中的一種或兩種物質(zhì)的釔鋁石榴石。由于LED芯片發(fā)射出來的光必定通過透明氧化物基板和熒光薄膜向兩邊發(fā)射，激發(fā)了熒光物質(zhì)產(chǎn)生光之轉(zhuǎn)換效應(yīng)，因而透明氧化物基板和熒光薄膜配合相應(yīng)的紅光LED芯片、藍(lán)光LED芯片或者綠光LED芯片就能夠使得最終的LED封裝結(jié)構(gòu)為白光LED。所述導(dǎo)電圖案的材質(zhì)可以為銅、鋁、金、銀、鎳、鋅，鐵，石墨等材料，或采用透明導(dǎo)電氧化物材料；其可以通過鍍膜或者印刷方式涂覆在透明氧化物基板上；在導(dǎo)電圖案上通過印刷阻焊劑即可形成LED結(jié)合區(qū)。使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)的封接方法，包括如下步驟( I)制備透明氧化物基板和熒光薄膜；(2)根據(jù)LED芯片的結(jié)構(gòu)和接線方式在透明氧化物基板的正面涂覆導(dǎo)電圖案，；(3)在導(dǎo)電圖案上印刷阻焊劑，防止焊料流淌導(dǎo)致基板線路導(dǎo)通，以形成LED結(jié)合區(qū)；(4)對透明氧化物基板的正面進(jìn)行拋光處理，保證界面具有良好的出光特性；(5)將LED芯片排布在LED結(jié)合區(qū)上，進(jìn)行固晶；(6)將熒光薄膜塑封在透明氧化物基板的正面，使LED芯片封接在透明氧化物基板和熒光薄膜之間，形成使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)。所述步驟(6)中，熒光薄膜優(yōu)選采用真空冷塑封的方式塑封在透明氧化物基板的正面有益效果本發(fā)明提供的使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)，打破了傳統(tǒng)的單面出光的結(jié)構(gòu)，極大地提高了出光效率，改善了其散熱能力；同時在陶瓷基板上直接涂覆導(dǎo)電圖案，省卻了單顆產(chǎn)品需要跳線的問題；整版式封裝方法提高了產(chǎn)品的可靠性和一致性， 適于產(chǎn)業(yè)化快速、高效生產(chǎn)；另外，該方法還避免了隔離膠(硅膠)的使用，可以有效提高產(chǎn)品(包括各個組件，比如LED芯片、透明氧化物基板等)的使用壽命。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為正裝LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為倒裝LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。如圖I所示為一種使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)，包括一片平面式透明氧化物基板4、一片熒光薄膜3和一個以上LED芯片1，在透明氧化物基板4的正面設(shè)置有導(dǎo)電圖案2，在導(dǎo)電圖案2上預(yù)留有LED結(jié)合區(qū)，LED芯片I排布在LED結(jié)合區(qū)上，熒光薄膜3 塑封在透明氧化物基板4的正面，將LED芯片封接在透明氧化物基板4和熒光薄膜3之間。所述LED芯片I為如圖2所示的正裝LED芯片或如圖3所示的倒裝LED芯片；當(dāng) LED芯片I為正裝LED芯片時，其采用跳線接線方式與導(dǎo)電團(tuán)2導(dǎo)通。所述透明氧化物基板4的材質(zhì)為釔鋁石榴石或摻雜有熒光物質(zhì)的釔鋁石榴石，配合相應(yīng)的紅光LED芯片、藍(lán)光LED芯片或者綠光LED芯片就能夠使得最終的LED封裝結(jié)構(gòu)為白光LED。所述導(dǎo)電圖案2通過鍍膜或者印刷方式涂覆在透明氧化物基板4上；在導(dǎo)電圖案 2上通過印刷阻焊劑形成LED結(jié)合區(qū)。一種封接上述使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)的封接方法，包括如下步驟(I)制備透明氧化物基板4和熒光薄膜3 ；(2)根據(jù)LED芯片I的結(jié)構(gòu)和接線方式在透明氧化物基板4的正面涂覆導(dǎo)電圖案
2；(3)在導(dǎo)電圖案2上印刷阻焊劑形成LED結(jié)合區(qū)；(4)對透明氧化物基板4的正面進(jìn)行拋光處理；(5)將LED芯片I排布在LED結(jié)合區(qū)上，進(jìn)行固晶；(6)將熒光薄膜3通過真空冷塑封技術(shù)塑封在透明氧化物基板4的正面，使LED芯片I封接在透明氧化物基板4和熒光薄膜3之間，形成使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)，其特征在于該LED封接結(jié)構(gòu)包括一片平面式透明氧化物基板(4)、一片熒光薄膜(3 )和一個以上LED芯片(I)，在透明氧化物基板(4)的正面設(shè)置有導(dǎo)電圖案(2)，在導(dǎo)電圖案(2)上預(yù)留有LED結(jié)合區(qū)，LED芯片(I)排布在LED結(jié)合區(qū)上，熒光薄膜(3)塑封在透明氧化物基板(4)的正面，將LED芯片(I)封接在透明氧化物基板(4)和熒光薄膜(3)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述LED芯片(I)為正裝LED芯片或倒裝LED芯片；當(dāng)LED芯片(I)為正裝LED芯片時，其采用跳線接線方式與導(dǎo)電圖案(2)導(dǎo)通。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述透明氧化物基板(4 )的材質(zhì)為單晶或者多晶陶瓷材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述透明氧化物基板(4)為含有熒光物質(zhì)的透明氧化物陶瓷。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述透明氧化物基板(4)為含有熒光物質(zhì)的釔鋁石榴石。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)電圖案(2 )通過鍍膜或者印刷方式涂覆在透明氧化物基板(4 )上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)，其特征在于在導(dǎo)電圖案(2)上通過印刷阻焊劑形成LED結(jié)合區(qū)。
8.使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)的封接方法，其特征在于該封接方法包括如下步驟 (1)制備透明氧化物基板(4)和熒光薄膜(3); (2)根據(jù)LED芯片(I)的結(jié)構(gòu)和接線方式在透明氧化物基板(4)的正面涂覆導(dǎo)電圖案(2)； (3)在導(dǎo)電圖案(2)上印刷阻焊劑形成LED結(jié)合區(qū)； (4)對透明氧化物基板(4)的正面進(jìn)行拋光處理； (5)將LED芯片(I)排布在LED結(jié)合區(qū)上，進(jìn)行固晶； (6 )將熒光薄膜(3 )塑封在透明氧化物基板(4 )的正面，使LED芯片(I)封接在透明氧化物基板(4)和熒光薄膜(3)之間，形成使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)的封接方法，其特征在于所述步驟(6)中，熒光薄膜(5)通過真空冷塑封的方式塑封在透明氧化物基板(4)的正面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)，包括一片平面式透明氧化物基板、一片熒光薄膜和一個以上LED芯片，在透明氧化物基板的正面設(shè)置有導(dǎo)電圖案，在導(dǎo)電圖案上預(yù)留有LED結(jié)合區(qū)，LED芯片排布在LED結(jié)合區(qū)上，熒光薄膜塑封在透明氧化物基板的正面，將LED芯片封接在透明氧化物基板和熒光薄膜之間。本發(fā)明提供的使用透明氧化物基板的LED封接結(jié)構(gòu)，打破了傳統(tǒng)的單面出光的結(jié)構(gòu)，極大地提高了出光效率，改善了其散熱能力；整版式封裝方法提高了產(chǎn)品的可靠性和一致性，適于產(chǎn)業(yè)化快速、高效生產(chǎn)；另外，該方法還避免了隔離膠的使用，可以有效提高產(chǎn)品的使用壽命。
文檔編號H01L33/50GK102709458SQ201210157068
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者王媛, 高鞠 申請人:蘇州晶品光電科技有限公司