一种覆晶式led元件及制作方法
一种覆晶式led元件及制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于LED封装技术领域，具体地说涉及一种覆晶式LED元件及制作方法。
【背景技术】
[0002]覆晶技术(Flip-Chip)也称“倒晶封装”，是一种芯片封装方法，此一封装技术主要在于有别于现在常用的芯片封装的方式，常用的芯片封装是将芯片置放于基板上，再用打线技术将芯片与基板上之连结点连接形成通路。覆晶封装技术是将芯片连接点长凸块，然后将芯片翻转过来使凸块与基板直接连结而得其名。覆晶式LED元件与传统封装LED元件相比，具有热阻低、电压低、电流密度大、光效高的特点，研究表明，覆晶式LED元件有着独特的潜力和优势。
[0003]目前，制作覆晶式LED元件主要有以下两种方法:第一种方法为:首先将覆晶芯片固定于支架或基板的杯底两金属区，再在腔体中注入荧光胶，然后固化荧光胶，之后划片，将连片上的多个LED元件独立拆分，再对LED作电性检查和同步骤分光分色，最后对LED进行卷装。这种LED元件的制作方法存在一个问题，荧光胶在覆晶芯片周围，荧光粉直接接触覆晶芯片，而覆晶芯片的工作电流通常在700MA以上工作，会产生高温，这将导致荧光粉在高温下的光效及可靠性能下降，出现较大的光衰和色漂。另外，荧光胶层的厚度与覆晶芯片各个方向上的光能量匹配不好，也容易出现色不均匀现象。
[0004]另一种方法为:首先将匹配好的荧光薄膜贴装于覆晶芯片上方，再将这种带荧光薄膜的覆晶芯片用银胶固定于LED支架或基板的杯底两金属区后固化荧光膜片。这种覆晶LED元件的制作方法解决了LED光色不均匀的问题，但是荧光薄膜贴装于覆晶芯片周围，仍会出现第一种方法中的光衰和色漂移问题。另外，在覆晶芯片底部两金属区间距只有0.15-
0.20_，采用银胶固晶，由于银离子极其活跃易产生银离子迀移，将影响带支架或基板的覆晶LED的可靠性。
【发明内容】
[0005]为此，本发明所要解决的技术问题在于现有覆晶式LED元件的制作方法所制得的LED元件存在光衰和色漂移的问题，且可靠性不足，从而提出一种色均匀性良好、可靠性更佳的覆晶式LED元件及制作方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:
[0007]本发明提供一种覆晶式LED元件，其包括支架或基板，支架或基板具有一空腔，所述空腔底部设置有金属区，所述金属区上方贴覆有覆晶芯片，所述空腔内填充有透明胶，所述透明胶上方设置有荧光层。
[0008]本发明还提供一种覆晶式LED元件的制作方法，包括如下步骤:
[0009]S1、提供一支架或基板连片，所述支架或基板具有一空腔，所述空腔底部设置有金属区；
[0010]S2、在所述金属区表面用锡膏贴覆覆晶芯片，并在氮气保护下进行回流共晶处理；
[0011]S3、向所述腔体内注入透明胶，并将所述透明胶烘干；
[0012]S4、在所述透明胶上表面制作荧光层。
[0013]作为优选，所述步骤S4具体为:将荧光胶印刷于所述透明胶上表面，然后将所述荧光胶烘干。
[0014]作为优选，所述荧光胶印刷之前经过抽真空处理。
[0015]或者，作为优选，所述步骤S4具体为:将荧光膜片用自动固晶机粘覆于透明胶上表面，然后固化所述荧光膜片，完成贴装。
[0016]作为优选，所述步骤S4后还包括剥离分片、分光和卷装的步骤。
[0017]作为优选，所述步骤S3中的透明胶为耐高温硅树脂或耐高温硅胶，所述透明胶通过自动注胶机注入所述腔体。
[0018]作为优选，所述透明胶中添加有扩散粉。
[0019]作为优选，所述步骤S2中，回流共晶的温度范围为温度235°C?260°C，时间范围10S?30S;所述步骤S3中透明胶烘干的温度为130°C?160°C，烘干时间为60min?120min。
[0020]作为优选，所述印刷为真空印刷，荧光胶烘干的温度为130°C?160°C，烘干时间为60min?120mino
[0021 ]本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0022]本发明所述的覆晶式LED元件及制作方法，其中制作方法包括如下步骤:S1、提供一支架或基板，所述支架或基板具有一空腔，所述空腔底部设置有金属区；S2、在所述金属区表面用锡膏贴覆覆晶芯片，并在氮气保护下进行回流共晶处理;S3、向所述腔体内注入透明胶，并将所述透明胶烘干;S4、在所述透明胶上表面制作荧光层。本方法在贴覆覆晶芯片后，在支架或基板的空腔内填充透明胶，然后在透明胶上方制作荧光层，制得的LED元件荧光层未覆盖在覆晶芯片周围，荧光层也不会直接与覆晶芯片接触，避免了因高温产生光衰或色漂，荧光层与覆晶芯片发出的光能量匹配良好，改善了色不均现象；同时，覆晶芯片通过锡膏粘覆于金属区表面，没有银离子影响覆晶芯片的性能，进一步提高了 LED器件的可靠性。
【附图说明】
[0023]为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0024]图1是本发明实施例1-2所述的支架或基板的俯视图；
[0025]图2是本发明实施例1-2所述的支架或基板的剖视图；
[0026]图3是本发明实施例1-2所述的覆晶式LED元件的剖视图。
[0027]图中附图标记表示为:1_空腔;2-第一金属区；3-第二金属区，4-第一电极;5-第二电极;6-空腔侧壁;7-覆晶芯片;8-透明胶;9-荧光层。
【具体实施方式】
[0028]实施例1
[0029]本发明提供一种覆晶式LED元件，如图1-3所示，包括，支架或基板，支架或基板具有一空腔1，所述空腔1底部设置有金属区，本实施例中，所述金属区由第一金属区2和第二金属区3组成，所述金属区上方贴覆有覆晶芯片7，所述空腔1内填充有透明胶8，所述透明胶8上方设置有荧 光层9。
[0030]本实施例还提供一种覆晶式LED元件的制作方法，包括如下步骤:
[0031 ] S1、提供一支架或基板连片，所述连片上每个所述支架或基板如图1-2所示，具有一空腔1，所述空腔1的底部设置有金属区，所述金属区包括第一金属区1和第二金属区2，所述第一金属区1连通第一电极4，所述第二金属区2连通第二电极5，空腔侧壁6为耐高温白料，为阶梯状；
[0032]S2、如图3所示，在所述金属区表面用锡膏贴覆蓝光覆晶芯片7，并在氮气保护下于235°C回流共晶处理30s，处理后，锡膏的空洞率可小于5%;
[0033]S3、向所述腔体1内注入透明胶8，所述透明胶8为耐高温硅树脂，并将所述透明胶8在130°C?160°C下供干60_120min，本实施例中为于150°C下供干90min;
[0034]S4、在所述透明胶上表面制作荧光层9:抽真空荧光胶，将荧光胶真空印刷于所述透明胶上表面，然后将所述荧光胶在130°C?160°C下烘干60-120min，本实施例中为在150°C下烘干90min。
[0035]进一步地，将支架或基板连片剥离分片成为单独的LED元件，再用自动分光机对LED作电性检查和同步骤分光分色，最后用自动包装机对LED元件进行卷装。
[0036]实施例2
[0037]本发明提供一种覆晶式LED元件的制作方法，包括如下步骤:
[0038]S1、提供一支架或基板连片，所述连片上每个所述支架或基板如图1-2所示，具有一空腔1，所述空腔1的底部设置有金属区，所述金属区包括第一金属区1和第二金属区2，所示第一金属区1连通第一电极4，所述第二金属区2连通第二电极5，空腔侧壁6为耐高温白料，为阶梯状；
[0039]S2、如图3所示，在所述金属区表面用锡膏贴覆蓝光覆晶芯片7，并在氮气保护下于260°C下回流共晶处理10s，处理后，锡膏的空洞率可小于5%;
[0040]S3、向所述腔体1内注入透明胶8，所述透明胶8为添加有扩散粉的耐高温硅胶，并将所述透明胶8在160°C下烘干60min;
[0041]S4、在所述透明胶上表面制作荧光层9:将荧光膜片用自动固晶机粘覆于透明胶上表面，然后自动固晶机自动固化所述荧光膜片，完成贴装。
[0042]进一步地，将支架或基板连片剥离分片成为单独的LED元件，再用自动分光机对LED作电性检查和同步骤分光分色，最后用自动包装机对LED元件进行卷装。
[0043]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【主权项】
1.一种覆晶式LED元件，其特征在于，包括支架或基板，所述支架或基板具有一空腔，所述空腔底部设置有金属区，所述金属区上方贴覆有覆晶芯片，所述空腔内填充有透明胶，所述透明胶上方设置有荧光层。2.一种覆晶式LED元件的制作方法，其特征在于，包括如下步骤: 51、提供一支架或基板连片，所述支架或基板具有一空腔，所述空腔底部设置有金属区； 52、在所述金属区表面用锡膏贴覆覆晶芯片，并在氮气保护下进行回流共晶处理； 53、向所述腔体内注入透明胶，并将所述透明胶烘干； 54、在所述透明胶上表面制作荧光层。3.根据权利要求2所述的覆晶式LED元件的制作方法，其特征在于，所述步骤S4具体为:将荧光胶印刷于所述透明胶上表面，然后将所述荧光胶烘干。4.根据权利要求3所述的覆晶式LED元件的制作方法，其特征在于，所述荧光胶印刷之前经过抽真空处理。5.根据权利要求2所述的覆晶式LED元件的制作方法，其特征在于，所述步骤S4具体为:将荧光膜片用自动固晶机粘贴于透明胶上表面，然后固化所述荧光膜片，完成贴装。6.根据权利要求2-5任一项所述的覆晶式LED元件的制作方法，其特征在于，所述步骤S4后还包括剥离分片、分光和卷装的步骤。7.根据权利要求6所述的覆晶式LED元件的制作方法，其特征在于，所述步骤S3中的透明胶为耐高温硅树脂或耐高温硅胶，所述透明胶通过自动注胶机注入所述腔体。8.根据权利要求7所述的覆晶式LED元件的制作方法，其特征在于，所述透明胶中添加有扩散粉。9.根据权利要求8所述的覆晶式LED元件的制作方法，其特征在于，所述步骤S2中，回流共晶的温度范围为温度235°C?260°C，时间范围10S?30S;所述步骤S3中透明胶烘干的温度为130°C?160°C，烘干时间为60min?120min。10.根据权利要求3所述的覆晶式LED元件的制作方法，其特征在于，所述印刷为真空印届IJ，荧光胶烘干的温度为130°C?160°C，烘干时间为60min?120min。
【专利摘要】本发明公开了一种覆晶式LED元件及制作方法，所述制作方法包括如下步骤：S1、提供一支架或基板，支架或基板具有一空腔，空腔底部设置有金属区；S2、在金属区表面用锡膏贴覆覆晶芯片，并在氮气保护下进行回流共晶处理；S3、向腔体内注入透明胶，并将透明胶烘干；S4、在透明胶上表面制作荧光层。本方法在贴覆覆晶芯片后，在支架或基板的空腔内填充透明胶，然后在透明胶上方制作荧光层，制得的LED元件荧光层不直接与覆晶芯片接触，避免了因高温产生光衰或色漂，荧光层与覆晶芯片发出的光能量匹配良好，改善了色不均现象；同时，覆晶芯片通过锡膏粘覆于金属区表面，没有银离子影响覆晶芯片的性能，进一步提高了LED器件的可靠性。
【IPC分类】H01L33/54, H01L33/58, H01L33/00
【公开号】CN105489744
【申请号】CN201610039765
【发明人】孙平如, 邢其彬
【申请人】深圳市聚飞光电股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月20日
【技术领域】
[0001]本发明属于LED封装技术领域，具体地说涉及一种覆晶式LED元件及制作方法。
【背景技术】
[0002]覆晶技术(Flip-Chip)也称“倒晶封装”，是一种芯片封装方法，此一封装技术主要在于有别于现在常用的芯片封装的方式，常用的芯片封装是将芯片置放于基板上，再用打线技术将芯片与基板上之连结点连接形成通路。覆晶封装技术是将芯片连接点长凸块，然后将芯片翻转过来使凸块与基板直接连结而得其名。覆晶式LED元件与传统封装LED元件相比，具有热阻低、电压低、电流密度大、光效高的特点，研究表明，覆晶式LED元件有着独特的潜力和优势。
[0003]目前，制作覆晶式LED元件主要有以下两种方法:第一种方法为:首先将覆晶芯片固定于支架或基板的杯底两金属区，再在腔体中注入荧光胶，然后固化荧光胶，之后划片，将连片上的多个LED元件独立拆分，再对LED作电性检查和同步骤分光分色，最后对LED进行卷装。这种LED元件的制作方法存在一个问题，荧光胶在覆晶芯片周围，荧光粉直接接触覆晶芯片，而覆晶芯片的工作电流通常在700MA以上工作，会产生高温，这将导致荧光粉在高温下的光效及可靠性能下降，出现较大的光衰和色漂。另外，荧光胶层的厚度与覆晶芯片各个方向上的光能量匹配不好，也容易出现色不均匀现象。
[0004]另一种方法为:首先将匹配好的荧光薄膜贴装于覆晶芯片上方，再将这种带荧光薄膜的覆晶芯片用银胶固定于LED支架或基板的杯底两金属区后固化荧光膜片。这种覆晶LED元件的制作方法解决了LED光色不均匀的问题，但是荧光薄膜贴装于覆晶芯片周围，仍会出现第一种方法中的光衰和色漂移问题。另外，在覆晶芯片底部两金属区间距只有0.15-
0.20_，采用银胶固晶，由于银离子极其活跃易产生银离子迀移，将影响带支架或基板的覆晶LED的可靠性。
【发明内容】
[0005]为此，本发明所要解决的技术问题在于现有覆晶式LED元件的制作方法所制得的LED元件存在光衰和色漂移的问题，且可靠性不足，从而提出一种色均匀性良好、可靠性更佳的覆晶式LED元件及制作方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:
[0007]本发明提供一种覆晶式LED元件，其包括支架或基板，支架或基板具有一空腔，所述空腔底部设置有金属区，所述金属区上方贴覆有覆晶芯片，所述空腔内填充有透明胶，所述透明胶上方设置有荧光层。
[0008]本发明还提供一种覆晶式LED元件的制作方法，包括如下步骤:
[0009]S1、提供一支架或基板连片，所述支架或基板具有一空腔，所述空腔底部设置有金属区；
[0010]S2、在所述金属区表面用锡膏贴覆覆晶芯片，并在氮气保护下进行回流共晶处理；
[0011]S3、向所述腔体内注入透明胶，并将所述透明胶烘干；
[0012]S4、在所述透明胶上表面制作荧光层。
[0013]作为优选，所述步骤S4具体为:将荧光胶印刷于所述透明胶上表面，然后将所述荧光胶烘干。
[0014]作为优选，所述荧光胶印刷之前经过抽真空处理。
[0015]或者，作为优选，所述步骤S4具体为:将荧光膜片用自动固晶机粘覆于透明胶上表面，然后固化所述荧光膜片，完成贴装。
[0016]作为优选，所述步骤S4后还包括剥离分片、分光和卷装的步骤。
[0017]作为优选，所述步骤S3中的透明胶为耐高温硅树脂或耐高温硅胶，所述透明胶通过自动注胶机注入所述腔体。
[0018]作为优选，所述透明胶中添加有扩散粉。
[0019]作为优选，所述步骤S2中，回流共晶的温度范围为温度235°C?260°C，时间范围10S?30S;所述步骤S3中透明胶烘干的温度为130°C?160°C，烘干时间为60min?120min。
[0020]作为优选，所述印刷为真空印刷，荧光胶烘干的温度为130°C?160°C，烘干时间为60min?120mino
[0021 ]本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0022]本发明所述的覆晶式LED元件及制作方法，其中制作方法包括如下步骤:S1、提供一支架或基板，所述支架或基板具有一空腔，所述空腔底部设置有金属区；S2、在所述金属区表面用锡膏贴覆覆晶芯片，并在氮气保护下进行回流共晶处理;S3、向所述腔体内注入透明胶，并将所述透明胶烘干;S4、在所述透明胶上表面制作荧光层。本方法在贴覆覆晶芯片后，在支架或基板的空腔内填充透明胶，然后在透明胶上方制作荧光层，制得的LED元件荧光层未覆盖在覆晶芯片周围，荧光层也不会直接与覆晶芯片接触，避免了因高温产生光衰或色漂，荧光层与覆晶芯片发出的光能量匹配良好，改善了色不均现象；同时，覆晶芯片通过锡膏粘覆于金属区表面，没有银离子影响覆晶芯片的性能，进一步提高了 LED器件的可靠性。
【附图说明】
[0023]为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0024]图1是本发明实施例1-2所述的支架或基板的俯视图；
[0025]图2是本发明实施例1-2所述的支架或基板的剖视图；
[0026]图3是本发明实施例1-2所述的覆晶式LED元件的剖视图。
[0027]图中附图标记表示为:1_空腔;2-第一金属区；3-第二金属区，4-第一电极;5-第二电极;6-空腔侧壁;7-覆晶芯片;8-透明胶;9-荧光层。
【具体实施方式】
[0028]实施例1
[0029]本发明提供一种覆晶式LED元件，如图1-3所示，包括，支架或基板，支架或基板具有一空腔1，所述空腔1底部设置有金属区，本实施例中，所述金属区由第一金属区2和第二金属区3组成，所述金属区上方贴覆有覆晶芯片7，所述空腔1内填充有透明胶8，所述透明胶8上方设置有荧 光层9。
[0030]本实施例还提供一种覆晶式LED元件的制作方法，包括如下步骤:
[0031 ] S1、提供一支架或基板连片，所述连片上每个所述支架或基板如图1-2所示，具有一空腔1，所述空腔1的底部设置有金属区，所述金属区包括第一金属区1和第二金属区2，所述第一金属区1连通第一电极4，所述第二金属区2连通第二电极5，空腔侧壁6为耐高温白料，为阶梯状；
[0032]S2、如图3所示，在所述金属区表面用锡膏贴覆蓝光覆晶芯片7，并在氮气保护下于235°C回流共晶处理30s，处理后，锡膏的空洞率可小于5%;
[0033]S3、向所述腔体1内注入透明胶8，所述透明胶8为耐高温硅树脂，并将所述透明胶8在130°C?160°C下供干60_120min，本实施例中为于150°C下供干90min;
[0034]S4、在所述透明胶上表面制作荧光层9:抽真空荧光胶，将荧光胶真空印刷于所述透明胶上表面，然后将所述荧光胶在130°C?160°C下烘干60-120min，本实施例中为在150°C下烘干90min。
[0035]进一步地，将支架或基板连片剥离分片成为单独的LED元件，再用自动分光机对LED作电性检查和同步骤分光分色，最后用自动包装机对LED元件进行卷装。
[0036]实施例2
[0037]本发明提供一种覆晶式LED元件的制作方法，包括如下步骤:
[0038]S1、提供一支架或基板连片，所述连片上每个所述支架或基板如图1-2所示，具有一空腔1，所述空腔1的底部设置有金属区，所述金属区包括第一金属区1和第二金属区2，所示第一金属区1连通第一电极4，所述第二金属区2连通第二电极5，空腔侧壁6为耐高温白料，为阶梯状；
[0039]S2、如图3所示，在所述金属区表面用锡膏贴覆蓝光覆晶芯片7，并在氮气保护下于260°C下回流共晶处理10s，处理后，锡膏的空洞率可小于5%;
[0040]S3、向所述腔体1内注入透明胶8，所述透明胶8为添加有扩散粉的耐高温硅胶，并将所述透明胶8在160°C下烘干60min;
[0041]S4、在所述透明胶上表面制作荧光层9:将荧光膜片用自动固晶机粘覆于透明胶上表面，然后自动固晶机自动固化所述荧光膜片，完成贴装。
[0042]进一步地，将支架或基板连片剥离分片成为单独的LED元件，再用自动分光机对LED作电性检查和同步骤分光分色，最后用自动包装机对LED元件进行卷装。
[0043]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【主权项】
1.一种覆晶式LED元件，其特征在于，包括支架或基板，所述支架或基板具有一空腔，所述空腔底部设置有金属区，所述金属区上方贴覆有覆晶芯片，所述空腔内填充有透明胶，所述透明胶上方设置有荧光层。2.一种覆晶式LED元件的制作方法，其特征在于，包括如下步骤: 51、提供一支架或基板连片，所述支架或基板具有一空腔，所述空腔底部设置有金属区； 52、在所述金属区表面用锡膏贴覆覆晶芯片，并在氮气保护下进行回流共晶处理； 53、向所述腔体内注入透明胶，并将所述透明胶烘干； 54、在所述透明胶上表面制作荧光层。3.根据权利要求2所述的覆晶式LED元件的制作方法，其特征在于，所述步骤S4具体为:将荧光胶印刷于所述透明胶上表面，然后将所述荧光胶烘干。4.根据权利要求3所述的覆晶式LED元件的制作方法，其特征在于，所述荧光胶印刷之前经过抽真空处理。5.根据权利要求2所述的覆晶式LED元件的制作方法，其特征在于，所述步骤S4具体为:将荧光膜片用自动固晶机粘贴于透明胶上表面，然后固化所述荧光膜片，完成贴装。6.根据权利要求2-5任一项所述的覆晶式LED元件的制作方法，其特征在于，所述步骤S4后还包括剥离分片、分光和卷装的步骤。7.根据权利要求6所述的覆晶式LED元件的制作方法，其特征在于，所述步骤S3中的透明胶为耐高温硅树脂或耐高温硅胶，所述透明胶通过自动注胶机注入所述腔体。8.根据权利要求7所述的覆晶式LED元件的制作方法，其特征在于，所述透明胶中添加有扩散粉。9.根据权利要求8所述的覆晶式LED元件的制作方法，其特征在于，所述步骤S2中，回流共晶的温度范围为温度235°C?260°C，时间范围10S?30S;所述步骤S3中透明胶烘干的温度为130°C?160°C，烘干时间为60min?120min。10.根据权利要求3所述的覆晶式LED元件的制作方法，其特征在于，所述印刷为真空印届IJ，荧光胶烘干的温度为130°C?160°C，烘干时间为60min?120min。
【专利摘要】本发明公开了一种覆晶式LED元件及制作方法，所述制作方法包括如下步骤：S1、提供一支架或基板，支架或基板具有一空腔，空腔底部设置有金属区；S2、在金属区表面用锡膏贴覆覆晶芯片，并在氮气保护下进行回流共晶处理；S3、向腔体内注入透明胶，并将透明胶烘干；S4、在透明胶上表面制作荧光层。本方法在贴覆覆晶芯片后，在支架或基板的空腔内填充透明胶，然后在透明胶上方制作荧光层，制得的LED元件荧光层不直接与覆晶芯片接触，避免了因高温产生光衰或色漂，荧光层与覆晶芯片发出的光能量匹配良好，改善了色不均现象；同时，覆晶芯片通过锡膏粘覆于金属区表面，没有银离子影响覆晶芯片的性能，进一步提高了LED器件的可靠性。
【IPC分类】H01L33/54, H01L33/58, H01L33/00
【公开号】CN105489744
【申请号】CN201610039765
【发明人】孙平如, 邢其彬
【申请人】深圳市聚飞光电股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月20日
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