CN111162061A - 一种led封装结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种LED封装结构及其制造方法，其中，该结构包括：透光基板、封装胶层和多个芯片；各个芯片固定于透光基板上，且被封装胶层覆盖；在每个芯片中，芯片靠近透光基板的面为出光面，出光面相背的面为电极面，电极面上设置有至少两个电极，电极之间相距预置距离，且电极通过焊线连接至透光基板上的线路层。本发明通过将多个芯片设置于透光基板上，并用封装胶层将各个芯片覆盖起来，使得芯片的出光面朝向基板，且由于芯片两个隔开的电极在与出光面相对的面上，可以利用较大的电极面积将电极通过焊线连接至线路层上，便于芯片的贴装，且焊接难度大大降低，对基板的精度、应力适配问题的要求不高，能够降低LED封装结构的成本和生产难度。

Description

一种LED封装结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及LED背光技术领域，尤其涉及一种LED封装结构及其制造方法。

背景技术

LED作为一种新兴固体光源，具有显著的节能和寿命优势，已广泛应用于照明和显示领域。

LED背光技术主要分为侧入式和直下式两种类型，现有的直下式背光源有采用以倒装芯片为基础的LED封装结构，由于倒装芯片的电极在底部且尺寸较小，若电极尺寸设计的小，安装后，芯片与基板的结合面小，容易在运送过程中经过碰撞等导致芯片焊接不良等，电极面积设计的大，则电极之间的间隔就变小，芯片在基板上的焊接难度将会越来越大，对基板的加工精度、应力适配问题的要求均较高，导致整个封装结构的成本大大提高，生产难度较大。

发明内容

本发明实施例提供了一种LED封装结构及其制造方法，能够降低LED封装结构的成本和生产难度。

根据本发明的一个方面，提供一种LED封装结构，包括：透光基板、封装胶层和多个芯片；

各个所述芯片固定于所述透光基板上，且被所述封装胶层覆盖；

在每个所述芯片中，所述芯片靠近所述透光基板的面为出光面，所述出光面相背的面为电极面，所述电极面上设置有至少两个电极，所述电极之间相距预置距离，且所述电极通过焊线连接至所述透光基板上的线路层。

优选地，每个所述芯片对应覆盖有一个所述封装胶层；

或

所述封装胶层覆盖所有所述芯片及所述线路层的焊盘区域。

优选地，多个所述芯片呈平行的多排固定于所述透光基板上。

优选地，所述透光基板上每一排芯片中的每一个芯片的两侧均设置有一个所述线路层。

优选地，在每个所述芯片中，两个所述电极分别通过所述焊线和与所述芯片两侧的两个所述线路层对应连接。

优选地，在每个所述芯片中，所述电极面面积的70％以上不透光。

优选地，每个所述芯片与所述透光基板之间和/或所述透光基板的底面上设置有涂覆层，所述涂覆层为透光层或荧光层。

优选地，所述透光基板内包含荧光粉。

优选地，所述涂覆层和所述透光基板内包含扩散材料。

优选地，所述封装胶层为非透光层。

优选地，所述非透光层为整体不透光胶层或为在透光胶的表面覆盖反光材料形成封装胶层。

优选地，所述芯片上的电极之间的预置距离范围为10-250um。

根据本发明的另一方面，提供一种如以上所述的LED封装结构的制作方法，包括：

确定各个芯片的出光面，将各个芯片按照芯片出光面面向透光基板的方式安装在所述透光基板上，所述芯片的电极设置于与所述出光面相对的面上，芯片安装后，所述芯片电极面背向所述透光基板；

通过焊线将各个所述芯片的所述电极连接至所述透光基板的线路层；

在各个所述芯片的表面涂覆非透光材料形成封装胶层，或在各个芯片芯片的表面涂覆透光材料，再在透光材料的表面设置反光材料形成封装胶层，使得各个所述芯片被封装胶层覆盖。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明提供的一种LED封装结构及其制造方法，其中，该结构包括：透光基板、封装胶层和多个芯片；各个芯片固定于透光基板上，且被封装胶层覆盖；在每个芯片中，芯片靠近透光基板的面为出光面，出光面相背的面为电极面，电极面上设置有至少两个电极，电极之间相距预置距离，且电极通过焊线连接至透光基板上的线路层。本发明通过将多个芯片设置于透光基板上，并用封装胶层将各个芯片覆盖起来，使得芯片的出光面朝向基板，且由于芯片两个隔开的电极在与出光面相对的面上，可以利用较大的电极面积将电极通过焊线连接至线路层上，便于芯片的贴装，且焊接难度大大降低，对基板的精度、应力适配问题的要求不高，能够降低LED封装结构的成本和生产难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明提供的一种LED封装结构的一个实施例的俯视图；

图2为本发明提供的一种LED封装结构的一个实施例的正视图；

图3为本发明提供的一种LED封装结构的一个实施例的侧视图；

图4为本发明提供的一种LED封装结构的又一个实施例的正视图；

图5为本发明提供的一种LED封装结构的又一个实施例的侧视图；

图6为本发明提供的一种LED封装结构的又一个实施例的第一线路层示意图；

图7为本发明提供的一种LED封装结构的又一个实施例的第二线路层示意图；

图8为本发明提供的一种LED封装结构的制作方法的一个实施例的流程示意图。

其中，图中标记如下所示：

1.透光基板 2.封装胶层 3.芯片 4.焊线 5.线路层 6.焊盘区域 7.高反射不透光材料

具体实施方式

本发明实施例提供了一种LED封装结构及其制造方法，能够降低LED封装结构的成本和生产难度。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图3，本发明提供的一种LED封装结构的一个实施例，包括：透光基板1、封装胶层2和多个芯片3。

各个芯片3固定于透光基板1上，且被封装胶层2覆盖。在每个芯片3中，芯片3靠近透光基板1的面为出光面，出光面相背的面为电极面，电极面上设置有至少两个电极，电极之间相距预置距离，且电极通过焊线4连接至透光基板1上的线路层5。

在本实施例中，封装胶层2通常是非透光层，可以为高反射不透光胶(也可以在透光胶的表面覆盖反光材料形成非透光层)，为了使各个芯片3只有朝向基板的出光面，需要封装胶层2完整覆盖住芯片的其它面。

需要说明的是，芯片3通常本身具备多个出光面，本发明实施例通过将各个芯片3设置于透光基板1上，并用封装胶层2将各个芯片3覆盖起来，即芯片3中除与透光基板1之间的接触面外，其余面均被封装胶层所遮挡住，使得芯片3的出光面朝向基板，进而芯片3可以透过基板发射光线。

由于芯片3的电极设置在与出光面相对的面上(以下称电极面)，则相对于每个芯片3而言，其出光面置于底部且电极面置于顶部，且在电极面(其具有至少两个电极，以下以两个电极为例进行说明)上，由于两个电极之间是相互隔开的，两个电极之间的预置距离可以根据实际需求提前设置，如缩小两个电极之间的预置距离，则可以适当增大芯片3的电极焊线面积，故本发明实施例中，可以将两个电极之间的预置距离范围设置在10-250um之间，可以利用较大的电极面积将电极通过焊线4连接至基板的线路层5上，有利于芯片3的贴装，可以满足客户对芯片间距的特殊需求，以降低焊接难度，对基板的精度、应力适配问题的要求不高，能够降低整个LED封装结构的成本和生产难度。

以上为一种LED封装结构的一个实施例，为进行更具体的说明，下面提供一种LED封装结构的另一个实施例，请参阅图1至图3，本发明提供的一种LED封装结构的另一个实施例，包括：透光基板1、封装胶层2和多个芯片3。

各个芯片3固定于透光基板1上，且被封装胶层2覆盖。在每个芯片3中，芯片3与透光基板1的接触面为出光面，出光面相背的面为电极面，电极面上设置有至少两个电极，电极之间相距预置距离，且电极通过焊线4连接至透光基板1上的线路层5。

在本实施例中，封装胶层2通常是非透光层，可以为高反射不透光胶(也可以在透光胶的表面覆盖反光材料形成非透光层)，为了使各个芯片3只有朝向基板的出光面，需要封装胶层2完整覆盖住芯片的其它面，更进一步地，为了提高产品的可靠性，具体的封装胶层2覆盖方式可以为以下两种中的其中一种：

(1)每个芯片3对应覆盖有一个封装胶层2。在该方式中，通过对每个芯片所在的区域单独用高反射不透光胶进行包覆，则每个芯片3的外表面可以对应一个封装胶层。

(2)封装胶层2覆盖所有芯片3及线路层5的焊盘区域。在该方式中，可以将所有芯片3以及线路层5的焊盘区域包覆在同一个封装胶层2中(为方便说明，图1至图3以该方式进行呈现说明)，可以进一步简化加工的程序，且使得整个封装结构更加简单紧凑。

在本实施例中，为了使得整个LED封装结构更加巩固且易于封装，可以将多个芯片3呈平行的多排固定于透光基板1上，且在透光基板1的两侧以及在相邻两排芯片3之间的位置处，均对应设置一个线路层5。且对于每个芯片3而言，芯片3的两个电极分别通过焊线4和与芯片相邻的两个线路层5对应连接。可以理解的是，在以上封装胶层覆盖方式中，封装胶层2在包覆芯片3的同时，也同时可以将焊线4包覆起来。

以上为一种LED封装结构的另一个实施例，该实施例对本发明提供的LED封装结构的芯片在基板上优选布局进行了具体介绍，为了提高整个LED封装结构的出光均匀性，下面提供一种LED封装结构的又一个实施例，请参阅图4至图5，该实施例包括：透光基板1、封装胶层2和多个芯片3。

各个芯片3固定于透光基板1上，且被封装胶层2覆盖。在每个芯片3中，芯片3与透光基板1的接触面为出光面，出光面相背的面为电极面，电极面上设置有至少两个电极，电极之间相距预置距离，且电极通过焊线4连接至透光基板1上的线路层5。

更进一步地，每个芯片3对应覆盖有一个封装胶层2；

或

封装胶层2覆盖所有芯片3及线路层5的焊盘区域。

更进一步地，多个芯片3呈平行的多排固定于透光基板1上，透光基板1上每一排芯片中的每一个芯片的两侧均设置有一个线路层5，且在每个芯片3中，两个电极分别通过焊线4和与芯片两侧的两个线路层5对应连接。

更进一步地，线路层5需采用导电材料进行制作，线路层上的导电材料可以为以下两种方式的其中一种：

(1)如图6所示，线路层5分为两层，其底层可以为透光或不透光的导电材料，然后可以在整个底层上镀覆(即两层大小一致，重叠于一起)有适合焊接的导电材料，这两层的具体材料可以根据实际需求进行选择，为本领域技术人员的公知常识，此处不做具体介绍。

(2)如图7所示，线路层5分为两层，其底层可以为透光或不透光的导电材料，然后在底层上预先选择一定的焊盘区域6，再镀覆有适合焊接的导电材料，这两层的具体材料可以根据实际需求进行选择，为本领域技术人员的公知常识，此处不做具体介绍。

更进一步地，本发明所采用的每个芯片3中，与出光面相对的面为非透光面，即电极面为非透光的，如可以将电极面面积的70％以上设置为不透光，其余侧面和底面不做限制，故不存在焊线电极影响芯片出光的问题。且在本实施例中，芯片3的两个电极位于同一面上，为了保留足够的电极焊接面积，二个电极之间需保持一定的距离，此类芯片可以为倒装芯片等等。更进一步地，芯片可以为单色芯片。

更进一步地，封装胶层2为非透光层，非透光层为整体不透光胶层或为在透光胶的表面覆盖反光材料形成非透光层。

更进一步地，芯片3上的电极之间的预置距离范围为10-250um。

更进一步地，为了提高整个产品的性能，可以通过以下两种方式进行改进：

(a)可以在每个芯片3与透光基板1之间和/或透光基板1的底面上设置有涂覆层，涂覆层可以为透光层或荧光层。需要说明的是，涂覆层可以为贴装芯片胶，贴装工艺可为点胶、印刷、喷涂或者先制成膜片。当涂覆层为透光层时，可以改变光在基板内的折射效果，当涂覆层为荧光层时(如在贴装芯片胶中加入荧光粉)，可以改变光的颜色。需要说明的是，在每个芯片3中，如果芯片3与透光基板1之间设置一个涂覆层，该涂覆层的面积通常大于芯片3的出光面，以达到较优的出光效果和出光均匀性。

(b)在透光基板1的内部掺杂荧光粉。

更进一步地，为了提高出光均匀性，在以上方式(a)的基础上，可以在涂覆层和透光基板1内添加扩散材料，优选高耐热性、高透光性材料，如酚甲醛树脂等。

更进一步地，如图4和图5所示，根据实际的出光需求，可以在透光基板1的预置表面区域上涂覆高反射不透光材料7。可以理解的是，在图1至图3所示的LED封装结构中，其透光基板1没有涂覆高反射不透光材料7，即该LED封装结构的出光需求是整个基板的各个侧面和底面，而在图1至图3的基础上，可以将基板的四个侧面全部涂覆该涂覆高反射不透光材料7，部分底面涂覆该材料，仅保留部分底面作为出光面(也可仅在四个侧面涂覆该材料，也可仅在某个侧面涂覆该材料，具体选择本实施例中不做限定)。因此，通过对透光基板的表面进行高反射不透光材料7的涂覆，可以满足用户不同的出光需求。

本发明通过将多个芯片设置于透光基板上，并用封装胶层将各个芯片覆盖起来，使得芯片的出光面朝向基板，且由于芯片两个隔开的电极在与出光面相对的面上，可以利用较大的电极面积将电极通过焊线连接至线路层上，便于芯片的贴装，且焊接难度大大降低，对基板的精度、应力适配问题的要求不高，能够降低LED封装结构的成本和生产难度。

以上是对本发明提供的一种LED封装结构的具体结构和连接关系进行的说明，以下将对本发明提供的一种制作方法进行说明，请参阅图8，本发明提供一种如以上的LED封装结构的制作方法的一个实施例，包括：

801、确定各个芯片的出光面，将各个芯片按照芯片出光面面向透光基板的方式安装在透光基板上，芯片的电极设置于与出光面相对的面上，芯片安装后，芯片电极面背向透光基板；

802、通过焊线将各个芯片的电极连接至透光基板的线路层；

803、在各个芯片的表面涂覆非透光材料形成封装胶层，或在各个芯片芯片的表面涂覆透光材料，再在透光材料的表面设置反光材料形成封装胶层，使得各个芯片被封装胶层覆盖。

通过本发明提供的制作方法制作的LED封装结构，其采用的是一面为隔开的正负电极，相反的一面为出光面的芯片，利用芯片较大的电极面积进行焊线连接，便于芯片的贴装，且焊接难度大大降低，对基板的精度、应力适配问题的要求不高，大大降低生产成本，减小整个背光模组厚度，减小混光距离，提高出光均匀性。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种LED封装结构，其特征在于，包括：透光基板、封装胶层和多个芯片；

各个所述芯片固定于所述透光基板上，且被所述封装胶层覆盖；

在每个所述芯片中，所述芯片靠近所述透光基板的面为出光面，所述出光面相背的面为电极面，所述电极面上设置有至少两个电极，所述电极之间相距预置距离，且所述电极通过焊线连接至所述透光基板上的线路层。

2.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，每个所述芯片对应覆盖有一个所述封装胶层；

或

所述封装胶层覆盖所有所述芯片及所述线路层的焊盘区域。

3.根据权利要求2所述的LED封装结构，其特征在于，多个所述芯片呈平行的多排固定于所述透光基板上。

4.根据权利要求3所述的LED封装结构，其特征在于，所述透光基板上每一排芯片中的每一个芯片的两侧均设置有一个所述线路层。

5.根据权利要求4所述的LED封装结构，其特征在于，在每个所述芯片中，两个所述电极分别通过所述焊线和与所述芯片两侧的两个所述线路层对应连接。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的LED封装结构，其特征在于，在每个所述芯片中，所述电极面面积的70％以上不透光。

7.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，每个所述芯片与所述透光基板之间和/或所述透光基板的底面上设置有涂覆层，所述涂覆层为透光层或荧光层。

8.根据权利要求6所述的LED封装结构，其特征在于，所述透光基板内包含荧光粉。

9.根据权利要求7所述的LED封装结构，其特征在于，所述涂覆层和所述透光基板内包含扩散材料。

10.根据权利要求1或2所述的LED封装结构，其特征在于，所述封装胶层为非透光层。

11.根据权利要求10所述的LED封装结构，其特征在于，所述非透光层为整体不透光胶层或为在透光胶的表面覆盖反光材料形成封装胶层。

12.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述芯片上的电极之间的预置距离范围为10-250um。

13.一种如权利要求1至12任意一项所述的LED封装结构的制作方法，其特征在于，包括：

确定各个芯片的出光面，将各个芯片按照芯片出光面面向透光基板的方式安装在所述透光基板上，所述芯片的电极设置于与所述出光面相对的面上，芯片安装后，所述芯片电极面背向所述透光基板；

通过焊线将各个所述芯片的所述电极连接至所述透光基板的线路层；

在各个所述芯片的表面涂覆非透光材料形成封装胶层，或在各个芯片芯片的表面涂覆透光材料，再在透光材料的表面设置反光材料形成封装胶层，使得各个所述芯片被封装胶层覆盖。

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