CN203574006U - 一种led光源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种LED光源，包括PCB板和水平式LED芯片，所述的PCB板包括板体，设置在板体上的金道，覆盖在金道之上的防焊涂层，所述的防焊涂层在固晶位设置有与所述的LED芯片PN电极对应的通孔，所述的LED芯片的PN电极与所述的通孔上方并通过导电银胶与通孔处的金道固定连接。同时本实用新型还公开了一种采用常规水平式LED芯片的LED光源制造技术，即是将LED芯片的底部朝上完全开放没有遮蔽，且LED芯片的蓝宝石底部不需做反射层电镀处理，使PN结光能发出的光效更高，PN结更接近PCB表面，导热效果更好，同时意味着LED芯片外延片的改造升级，相对的缩短LED芯片制造程序，成本亦可下降。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED制备技术领域，特别是涉及一种LED光源。
背景技术
目前LED芯片封装行业，是一个巨大的产业，对经济发展成长具有重大的贡献,目前行业中大量使用铝丝焊线封装技术，操作人员做好LED芯片固晶的软件编程程序，通过操作自动固晶机使用银胶将LED芯片固定在基板的表面，再通过烤箱将银胶烘烤固化，之后导入自动铝丝焊线机将LED芯片的PN电极导通，按编程的程序焊接完成。目前实施的固晶技术，已经延用三十年，LED芯片均以底部朝下固晶，与银胶接触固定，上方的PN极通过铝丝或金丝与ＰＣＢ金道接通电路。
还有一种金丝焊线封装技术，金丝焊线机主要增加了高压放电烧球，先做植金球，再通过超声波将金球与基板做连接，才完成了焊线的程序，只是金丝线焊机的价格比较昂贵.同样的需要与自动固晶机配套使用，完成固晶到焊线的程序，所以综合以上的表现，就是需要执行两个以上的程序，才能完成封装程序，传统的LED芯片封装设备的投入金额成本非常高。
目前尚有一种高端的倒装芯片设备也在封装行业使用中，称为ＢＧＡ（Ball Ｇrid Ａray)倒装技术，即是CPU微处理器植球倒装技术，其主要的关键特征，就是在CPU微处理器的下方，有数以百计的接线端，密度相当高，且是价格昂贵的器件，必须先通过植球技术，在每一个端子上先植入一个锡球，且是通过高端的视觉对位软件进行焊接封装，无法用人眼视觉操作，所以采用的设备都是相当的昂贵的机器，另外，目前的倒装LED芯片规格是常规芯片的数倍价格，关键就是LED芯片的PN电极必须加高到相等高度，且是使用高纯度的AU纯金材料，主要造成LED芯片成本的升高。
现在行业内区分为二种芯片结构,水平与垂直式，垂直式芯片是完全不能做倒装技术的，仅能选择水平芯片，水平结构式芯片最常规的为P极和N极高度不一的LED芯片，如中国专利201020602414.9中提及的LED芯片，该类不能适用该标准倒装，这也是LED芯片封装业停滞三十年没有进步的原因，LED封装产业面临激烈的价格竞争手段，如何提高常规LED芯片的封装量化手段，压低成本是急需解决的一个问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而公开一种LED光源。
为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：
一种LED光源，包括PCB板和水平式LED芯片，所述的PCB板包括板体，设置在板体上的金道，覆盖在金道之上的防焊涂层，所述的防焊涂层在固晶位设置有与所述的LED芯片PN电极对应的通孔，所述的LED芯片的PN电极与所述的通孔上方并通过导电银胶与通孔处的金道固定连接。
所述的水平式LED芯片的P极的高度大于N极。
所述的水平式LED芯片的P极与N极相等高度。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型实现了常规水平式LED芯片的倒装封装技术，可采用标准的常规水平式LED芯片，只需设计配套使用的芯片尺寸与基板配合使用，就可省去了铝丝或金丝焊线机的焊线程序，大幅的缩短了封装程序所需的时间，做到一套设备一站封装程序，真正有效的提高良品率，降低实质的管理成本。
同时本实用新型还公开了一种采用常规水平式LED芯片的LED光源制造技术，即是将LED芯片的底部朝上完全开放没有遮蔽，且LED芯片的蓝宝石底部不需做反射层电镀处理，使PN结光能发出的光效更高，PN结更接近PCB表面，导热效果更好，同时意味着LED芯片外延片的改造升级，相对的缩短LED芯片制造程序，成本亦可下降。
附图说明
图1所示为本实用新型的PCB板结构示意图；
图2所示为固晶前状态示意图；
图3所示为将LED芯片放置在银胶堆之后的状态示意图；
图4所示为固定后的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1-4所示，本实用新型的一种LED芯片的固晶方法包括以下步骤,1）在PCB板1的固晶位设置贯穿PCB绝缘层3，如防焊涂层的凹穴4，该步骤简称开窗，所述的凹穴需成对设置且每对凹穴分别与LED芯片的P极和N极相对应， 即，在固晶位配合LED芯片的PN电极直径及位置确定银胶的点胶位置，然后在该处开窗以形成贯穿绝缘层的空洞，使PCB的金道2外露就可以导电,针对不同的LED芯片可任意设计凹穴的形状大小,只需配合芯片的PN电极,规范银胶的流动范围，就不会造成芯片的PN电极短路失效，原则是不能造成短路或漏电问题。
2）在所述的凹穴内注入导电银胶5，借助导电银胶的液态形式,当导电银胶被点胶针滴入金道表面时,由于表面张力的效应,会产生拉丝并形成一个银堆的形状,像个微小的金字塔或锥柱形状，银胶堆的高度要高于绝缘层开窗处的厚度，此时还可参考LED芯片的电流功率设置等因素，由固晶机的编程参数决定银堆面积的大小；
3）将所述的LED芯片6PN电极朝下放置在对应的固晶位且使P极和N极分别设置在对应的导电银胶滴之上；当LED芯片的PN极覆盖在银胶堆上方，液态银胶会受到LED芯片的重力而下降，芯片的PN电极会接触到导电银胶，当达到芯片PN极两侧的平衡，就停止下降，银胶堆己经使LED芯片的PN电极与PCB金道接触；
4）烘烤导电银胶使之固化同时完成芯片固晶，银胶固化之后，就表示LED芯片己经与PCB的金道导通了，可以通电测试LED效能，其中银胶烧结的温度一般控制在150-170℃，烧结时间2小时左右，具体可根据实际情况常规调整。优选地，该步骤可采取平板式加热隧道烘烤作业，又可大幅缩短银胶的固化时间，实测程序只需15分钟，即可达到固化，并且可以进行通电测试。
其中，本实用新型的LED芯片即为常规LED芯片，是蓝宝石基础的常规LED芯片的外延片通过激光裂晶形成的单晶片，该常规的LED芯片PN电极是不同的高度，一般为P极高于N极几微米,所以是不能做植球固晶程序，也不能适用于现有的倒装工艺，而本实用新型并通过自动固晶机的点胶针在开窗处做出两个银胶堆，借助液态银胶堆的自动调整实现LED芯片的固定和导线，即LED芯片的PN电极是由导电银堆来与PCB的金道做导通的，即利用常规水平式结构的LED芯片即可升级适用倒装程序，降低了LED封装加工成本，同时只需使用常规的固晶机台，即可以做倒装程序自动化，而倒装工艺相对以前，免去打线程序，大幅的减少了封装程序的流程，缩短制程，减少设备投入成本，同时LED芯片固晶完成之后，即可以通电测试，良品率提高，做到一站完成封装，同时LED芯片倒装之后，底部朝上完全开放没有遮蔽，发光面积为100％，没有焊垫遮光 的问题，PN结发出光效更高，同时PN结更接近PCB表面，且银质的导热参数大于锡质，实现本实用新型的PN结导热效果更胜植球技术。
本实用新型所采用的LED芯片可为采购LED芯片原料，因为LED芯片原厂其是附着在一张蓝色薄膜包装以保护LED芯片且固定抗静电，在生产时需要对LED芯片蓝膜做一次的翻膜转向，即首选准备一张空白的白膜材料，通过扩张机使蓝膜加热一定温度之后，覆盖一张白膜在LED芯片的上方，并且上方施加压力，使白膜与芯片紧密粘合，此时下方的蓝膜为热，上方白膜为冷，使LED芯片较容易脱离蓝膜，同时PN电极转向白膜方向，将LED芯片移转到白膜上，就可以产生PN电极的移转方向，每张蓝膜需要做一次翻转，当然该翻转步骤还可通过挑选机转向，即本实用新型并未限定LED芯片的翻转方式，当然还可采用直接采购或者定制PN极朝下的LED芯片产品，在固定机工作时，优选要通过扩张机，使芯片拉开距离，适合固晶机的吸嘴作业。
同时，本实用新型还公开了一种LED光源，其包括PCB板和LED芯片，所述的PCB板包括板体，设置在板体上的金道，覆盖在金道之上的绝缘层，如防焊涂层，所述的防焊涂层在固晶位设置有与所述的LED芯片PN电极对应的开窗式通孔，所述的LED芯片的PN电极与所述的通孔上方并通过导电银胶与开窗式通孔处的金道固定连接。其中，所述的LED芯片的P极高于N极。其中，本实用新型的LED光源可适用于任何形态的灯具，如条形光源、球泡灯、射灯等任何形式。
标准倒装芯片是采用固晶共烧程序，即是在LED芯片的PN电极植上一个锡球，通过视觉对位软件编程，附着PCB的金道上，固晶时使用的是绝缘胶，再通过高温将固晶胶与锡球，同时共烧固化在PCB金道上形成接触固定.
而本实用新型的倒装固晶技术，是使用一般常规水平式LED芯片，在PCB的固晶区设置有圆形开窗并使金道外露，其他部份全部遮蔽掉，并且由自动固晶机的编程软件在开窗处设置两个银胶堆，当LED芯片的PN电极对准时，对应的电极会落在银胶堆上，因为银胶仍处在液态状态，受到LED芯片的重力，银胶会向下降到水平就停止，再进入烤箱烘烤固化，即可完成固晶程序，本实用新型采取先开窗后滴胶然后倒装的程序，是本实用新型的主要核心，与过去的植球技术程序在步骤、使用设备及成本有极大的本质不同。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干 改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种LED光源，其特征在于，包括PCB板和水平式LED芯片，所述的PCB板包括板体，设置在板体上的金道，覆盖在金道之上的防焊涂层，所述的防焊涂层在固晶位设置有与所述的LED芯片PN电极对应的通孔，所述的LED芯片的PN电极与所述的通孔上方并通过导电银胶与通孔处的金道固定连接。
2.如权利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述的水平式LED芯片的P极的高度大于N极。
3.如权利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述的水平式LED芯片的P极与N极相等高度。
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