發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種封裝結(jié)構(gòu)，特別涉及一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(英文為L(zhǎng)ight Emitting D1de，簡(jiǎn)稱(chēng)LED)是利用半導(dǎo)體的P-N結(jié)電致發(fā)光原理制成的一種半導(dǎo)體發(fā)光器件。LED具有環(huán)保、亮度高、功耗低、壽命長(zhǎng)、工作電壓低、易集成化等優(yōu)點(diǎn)，是繼白熾燈、熒光燈和高強(qiáng)度放電(英文簡(jiǎn)稱(chēng)HID)燈之后的第四代新光源。
[0003]傳統(tǒng)的LED封裝結(jié)構(gòu)為在金屬支架上固晶、焊線(xiàn)、封熒光膠。近來(lái)使用倒裝芯片級(jí)封裝非常流行，這種封裝不使用基板，也不需要焊線(xiàn)，直接在芯片上覆蓋熒光膠，然后切割即可。它發(fā)光角較大，適合于球泡燈等應(yīng)用，但是在其他一些應(yīng)用上，如射燈、背光等方面，發(fā)光角大成為其缺點(diǎn)。
[0004]中國(guó)專(zhuān)利CN101872817公開(kāi)了一種具膠墻的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，包括安置在陶瓷基板上的發(fā)光二極管芯片及膠墻，以及覆蓋發(fā)光二極管芯片及膠墻的封裝膠，膠墻具有封閉循環(huán)狀以包圍住發(fā)光二極管芯片，但不接觸，膠墻的高度大于發(fā)光二極管芯片的高度，而在發(fā)光二極管芯片及膠墻之間的空間內(nèi)填滿(mǎn)透明材料所構(gòu)成的封裝膠，且封裝膠的頂部具有凸起表面，可提供聚光作用，而凸起表面的邊緣是對(duì)齊膠墻的頂部。該專(zhuān)利利用發(fā)光二極管芯片及膠墻之間的相對(duì)高度差及橫向距離以決定發(fā)光角度，且不需額外配置凸透鏡，因而可簡(jiǎn)化整體封裝結(jié)構(gòu)，并改善實(shí)際操作的可靠度。但是存在以下不足:(1)封裝結(jié)構(gòu)需要安裝于陶瓷基板上，體積較大，不利于集成化；(2)膠墻為垂直狀，不利于光線(xiàn)向上出射，影響取光效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，結(jié)合傳統(tǒng)的SMD封裝的帶有碗杯的優(yōu)點(diǎn)，且其不需要基板結(jié)構(gòu)，成本降低，熱阻降低，而且發(fā)光角類(lèi)似朗伯發(fā)光，應(yīng)用端的光學(xué)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)較高的光效。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:
[0007]具有通孔的第一反光材料層；
[0008]倒裝芯片，位于所述第一反光材料層之上，且所述倒裝芯片的電極鑲嵌于所述第一反光材料層的通孔；
[0009]第一透明材料層，包圍所述倒裝芯片除電極之外的側(cè)表面；
[0010]第二反光材料層，包圍所述第一透明材料層，其中所述第一透明材料層與所述反光材料層的交界面是斜面或弧面或不規(guī)則形貌，有利于使倒裝芯片的光向上反射；
[0011]在上述結(jié)構(gòu)之上覆蓋波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層。
[0012]優(yōu)選的，所述第二反光材料層的上表面與所述第一透明材料層的上表面、倒裝芯片的上表面齊平，并定義前述上表面構(gòu)成共表面。
[0013]優(yōu)選的，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層位于所述共表面之上。
[0014]優(yōu)選的，所述第二反光材料層的底部?jī)?nèi)邊緣與所述倒裝芯片側(cè)表面接觸。
[0015]優(yōu)選的，所述第二反光材料層的底部?jī)?nèi)邊緣與所述倒裝芯片側(cè)表面存在一定的間隔。
[0016]優(yōu)選的，所述第一透明材料層中不包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
[0017]優(yōu)選的，所述第一透明材料層中包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
[0018]優(yōu)選的，所述第一透明材料與所述第二反光材料層的交界面為斜面、弧面或者不規(guī)則形貌。
[0019]優(yōu)選的，在所述第一透明材料層與所述第二反光材料層的交界面中插入一光學(xué)反射層。
[0020]優(yōu)選的，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層的上表面為平面，其厚度為5 μπι~200 μπι。
[0021]優(yōu)選的，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層的上表面有粗化。
[0022]優(yōu)選的，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層的上表面設(shè)有弧形結(jié)構(gòu)。
[0023]優(yōu)選的，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層上設(shè)有光學(xué)透鏡。
[0024]優(yōu)選的，在所述共平面上設(shè)置一選擇性光學(xué)膜，使得所述選擇性光學(xué)膜介于所述共平面與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層之間。
[0025]優(yōu)選的，所述選擇性光學(xué)膜的特性為:對(duì)于藍(lán)光有較高的透射率，對(duì)于綠光、黃光和紅光有較高的反射率。
[0026]優(yōu)選的，所述倒裝芯片的電極含有銅或金，其厚度為I μπι~100 μπι。
[0027]優(yōu)選的，在所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層上覆蓋第二透明材料層。
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:
[0029]具有通孔的第一反光材料層；
[0030]倒梯形結(jié)構(gòu)的倒裝芯片，位于所述第一反光材料層之上，且所述倒裝芯片的電極鑲嵌于所述第一反光材料層的通孔；
[0031]第二反光材料層，包圍所述倒梯形結(jié)構(gòu)的倒裝芯片，其中所述第二反光材料層與所述倒裝芯片的交界面形成光學(xué)杯，有利于使倒裝芯片的光向上反射；
[0032]在上述結(jié)構(gòu)之上覆蓋波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層。
[0033]本實(shí)用新型的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的SMD封裝比，至少包括以下技術(shù)效果:(I)無(wú)基板結(jié)構(gòu)，制作成本降低，封裝結(jié)構(gòu)尺寸可以更靈活地進(jìn)行變動(dòng)；(2 )由于使用了厚度均勻的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層，色點(diǎn)產(chǎn)出更集中；(3)封裝體熱阻低。
[0034]與現(xiàn)有芯片級(jí)封裝技術(shù)相比，本實(shí)用新型至少包括以下技術(shù)效果:(1)發(fā)光面近似為朗伯發(fā)光面，發(fā)光角可以控制在約120°，可以應(yīng)用于顯示系統(tǒng)背光、射燈等領(lǐng)域；(2)由于設(shè)置斜面或弧面或不規(guī)則形貌結(jié)構(gòu)的反光材料層，有利于使倒裝芯片的光向上反射，具有較高的光效；(3)倒裝芯片電極之間填充有機(jī)材料，且電極較厚，可以一定程度上釋放掉應(yīng)用端使用時(shí)PCB板對(duì)芯片的應(yīng)力。
[0035]本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說(shuō)明】
[0036]附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，附圖數(shù)據(jù)是描述概要，不是按比例繪制。
[0037]圖1為本實(shí)用新型之實(shí)施例1所述發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0038]圖2為本實(shí)用新型之實(shí)施例2所述發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0039]圖3為本實(shí)用新型之實(shí)施例3所述發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0040]圖4為本實(shí)用新型之實(shí)施例4所述發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0041]圖5為本實(shí)用新型之實(shí)施例5所述發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0042]圖6為本實(shí)用新型之實(shí)施例6所述發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0043]圖7為本實(shí)用新型之實(shí)施例7所述發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0044]圖8為本實(shí)用新型之實(shí)施例8所述發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0045]圖9為本實(shí)用新型之實(shí)施例9所述發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0046]圖10為本實(shí)用新型之實(shí)施例10所述發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0047]圖11為本實(shí)用新型之實(shí)施例11所述發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0048]圖12為本實(shí)用新型之實(shí)施例12所述發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0049]圖13為本實(shí)用新型之實(shí)施例13所述發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0050]圖14為本實(shí)用新型之實(shí)施例14所述發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0051]圖中各標(biāo)號(hào)表示如下:
[0052]101:第一反光材料層；102:倒裝芯片；1021、1022:電極；103:第二反光材料層；104:第一透明材料層；105:波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層；106:第二透明材料層；107:選擇性光學(xué)膜:108:光學(xué)透鏡；109:光學(xué)反射層。
【具體實(shí)施方式】
[0053]下面結(jié)合示意圖對(duì)本實(shí)用新型的LED封裝體進(jìn)行詳細(xì)的描述，在進(jìn)一步介紹本實(shí)用新型之前，應(yīng)當(dāng)理解，由于可以對(duì)特定的實(shí)施例進(jìn)行改造，因此，本實(shí)用新型并不限于下述的特定實(shí)施例。還應(yīng)當(dāng)理解，由于本實(shí)用新型的范圍只由所附權(quán)利要求限定，因此所采用的實(shí)施例只是介紹性的，而不是限制性的。除非另有說(shuō)明，否則這里所用的所有技術(shù)和科學(xué)用語(yǔ)與本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所普遍理解的意義相同。
[0054]實(shí)施例1
[0055]如圖1所示，本實(shí)施例公開(kāi)了一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，由倒裝芯片102、第一反光材料層101、第二反光材料層103、第一透明材料層104和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層105組成。
[0056]其中倒裝芯片102，位于具有通孔的第一反光材料層101之上，倒裝芯片102的電極1021和電極1022鑲嵌于所述第一反光材料層101的通孔，即電極的側(cè)表面或者部分側(cè)表面被第一反光材料層101包圍。其中倒裝芯片102的正負(fù)兩個(gè)電極(1021和1022)含有金屬銅或者金的一種，其厚度為10 μηι~100 μπι之間。第一反光材料層101以及較厚的電極可以一定程度上釋放應(yīng)用端使用時(shí)PCB對(duì)倒裝芯片的應(yīng)力。第一反光材料層的厚度相對(duì)于電極的厚度更薄，其底面可以低于芯片電極的底面，或者與電極底面平齊，或者高于