一種倒裝led芯片的封裝方法及封裝槽模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種倒裝LED芯片的封裝方法及封裝槽模具，封裝槽模具包括：槽底、與槽底共同圍合成一槽體的槽壁、以及設(shè)置在該槽底的多個凸起部，凸起部具有供倒裝LED芯片固晶的固晶區(qū)，槽壁的最低高度高于凸起部的固晶區(qū)所在平面的高度。該方法包括：a，提供上述封裝槽模具、倒裝LED芯片、第一封裝膠及第二封裝膠；b，將倒裝LED芯片的出光面朝下固晶在凸起部的固晶區(qū)；c，在封裝槽模具內(nèi)灌注液態(tài)第一封裝膠；d，固化離模，形成第一成型體，該第一成型體具有與封裝槽模具的凸起部相匹配的凹槽；e，在凹槽內(nèi)灌注液態(tài)第二封裝膠；f，固化形成第二成型體；g，切割成單顆LED封裝體。該方法具有操作簡便、成本低、合格率高封裝后產(chǎn)品運用廣等特點。
【專利說明】
一種倒裝LED芯片的封裝方法及封裝槽模具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導體照明領(lǐng)域，具體涉及一種操作簡便、成本低、合格率高封裝后產(chǎn)品運用廣的倒裝LED芯片的封裝方法及運用在該方法上的封裝槽模具。
【背景技術(shù)】
[0002]LEDCLight Emitting D1de)，發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED燈的出現(xiàn)，相對于普通燈(白熾燈等)具有節(jié)能、壽命長、適用性好、回應(yīng)時間短、環(huán)保等優(yōu)點。
[0003]LED的傳統(tǒng)封裝是先將芯片固定到基板上，然后在基板上對芯片實現(xiàn)封裝工藝，采用這種封裝工藝形成的LED器件，一方面，在封裝過程中，芯片可能會出現(xiàn)移動的現(xiàn)象，造成芯片封裝的位置精度不高，而且還會影響到芯片與基板的導電性能，另一方面，封裝膠的厚度均勻性難以控制，造成LED器件的體積較大、重量較大，對出光也有一定的影響。對于在同一基板上封裝了多個芯片的LED器件，如COB光源等，一旦封裝完成，假如出現(xiàn)芯片一致性不好或是某些芯片被損壞的現(xiàn)象，則會影響出光的一致性和出光效率以及光色，在這個情況下，如需要更換芯片，操作起來非常的困難。
[0004]后來，隨著倒裝芯片的出現(xiàn)，人們開始研究芯片級封裝(CSP)技術(shù)，即在將芯片安裝到基板上之前在芯片上進行封裝。目前，這種封裝技術(shù)形成的封裝級芯片，體積最小、重量輕、電性能好。
[0005]現(xiàn)有不帶基板的單個CSP的制作工藝是:首先在機臺上鋪設(shè)薄膜，然后在薄膜上放置多個芯片，接著在薄膜上封裝熒光膠，并讓熒光膠固化，讓熒光膠包覆在除底面以外的芯片上，然后將上述成型芯片群切割成單顆的CSP。如中國發(fā)明專利申請?zhí)枮?CN201410479621揭示的一種LED倒裝芯片的壓模封裝工藝所示，該專利文獻將LED芯片帶有電極的第一表面貼覆在高溫膜上，再以封裝膠封裝在LED芯片的外表面從而進行封裝，后續(xù)去除高溫膜后進行切割成單顆LED封裝體。該工藝需增加一高溫膜作為中間材料進行封裝，而為了保證封裝合格率，高溫膜表面在LED芯片進行貼覆時必須保持平整。而在去除后高溫膜已無法達到再次利用的平整度要求，其高溫膜(或者其它薄膜)均為一次性材料，從而增加了生產(chǎn)成本。
[0006]中國發(fā)明專利申請?zhí)枮?CN201410038645揭示了一種LED封裝方法，包括:制作具有陣列式凹穴的透明封裝膠片或透明玻璃片；向凹穴內(nèi)填充熒光膠，每個凹穴填充的熒光膠量為凹穴容積與待封裝覆晶晶片(即LED芯片)的體積之差;將覆晶晶片固定于熒光膠中，使覆晶晶片的底部電極外露，形成陣列式LED封裝片;將陣列式LED封裝片分割成多個LED封裝單體。但該方法存在一個難以克服的缺點，即將LED芯片置于熒光膠中時，此時熒光膠具有一定的流動性才能保證LED芯片其它的五個表面被包覆于熒光膠中，但LED芯片置于熒光膠中無固定附著點，無法精確控制LED芯片置于熒光膠中的深度以及LED芯片的水平狀態(tài)，致使熒光膠包覆不足或太過包覆，又或者封裝成LED封裝單體后LED芯片的P/N電極呈傾斜狀態(tài)無法進行后續(xù)運用，從而導致該方法進行封裝后產(chǎn)品合格率低，進一步增加生產(chǎn)成本。
[0007]再者，現(xiàn)有技術(shù)中均采用一次封裝成型的方法，其LED封裝單體的發(fā)光角度及均勻性單一，無法根據(jù)具體光線需求有效調(diào)整其發(fā)光角度及均勻性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為此，本發(fā)明提供一種操作簡便、成本低、合格率高封裝后產(chǎn)品運用廣的倒裝LED芯片的封裝方法及運用在該方法上的封裝槽模具。
[0009]為達到上述目的，本發(fā)明提供的一種倒裝LED芯片的封裝方法，包括如下步驟:
a，提供多顆倒裝LED芯片，該倒裝LED芯片具有電極面、與該電極面相對的出光面和周側(cè)面;提供一槽底具有凸起部的封裝槽模具，該凸起部的上表面具有供倒裝LED芯片固晶的固晶區(qū)；以及提供第一封裝膠、第二封裝膠；
b，將倒裝LED芯片的出光面朝下固晶在凸起部的固晶區(qū)；
c，在封裝槽模具內(nèi)灌注液態(tài)第一封裝膠，該第一封裝膠的液面不高于倒裝LED芯片的電極面；
d，將第一封裝膠固化后進行離模，形成第一成型體，所述的第一成型體具有與封裝槽模具的凸起部相匹配的凹槽，所述倒裝LED芯片的出光面的所在平面為該凹槽的槽底；
e，在第一成型體的凹槽內(nèi)灌注液態(tài)第二封裝膠，該第二封裝膠的覆蓋倒裝LED芯片的出光面；
f，將第二封裝膠固化形成第二成型體。
[0010]本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，還包括步驟g，將第二成型體切割形成單顆LED封裝體。
[0011]本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，步驟c中第一封裝膠的液面與倒裝LED芯片的電極面平齊。
[0012]本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述第一封裝膠與第二封裝膠的折射率相同。
[0013]本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述第一封裝膠的折射率小于第二封裝膠的折射率。
[0014]本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，步驟e中，第二封裝膠填充的液面與第一成型體的表面平齊。
[0015]本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，步驟e中，第二封裝膠填充的液面凸出于第一成型體的表面。
[0016]本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，凸出于第一成型體的表面的第二封裝膠表面為球弧面。
[0017]本發(fā)明提供的一種封裝槽模具，包括:具有一槽底、與該槽底共同圍合成一槽體的槽壁、以及設(shè)置在該槽底的多個凸起部，該凸起部的上表面具有供倒裝LED芯片固晶的固晶區(qū)，所述槽壁的最低高度高于凸起部的固晶區(qū)所在的平面的高度。
[0018]本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述槽壁的最低高度高于凸起部的固晶區(qū)所在的平面的高度高0.1-0.3mm。
[0019]通過本發(fā)明提供的技術(shù)方案，具有如下有益效果:
1.無需薄膜等中間材料，且模具可重復利用，降低生產(chǎn)成本；
2.封裝槽模具設(shè)有供倒裝LED芯片固晶的固晶區(qū)，該固晶區(qū)作為倒裝LED芯片的附著點，易實現(xiàn)定位，封裝后合格率尚; 3.采用二次注膠封裝，可采用不同折射率的封裝膠進行封裝，可有效調(diào)整LED封裝體的出光效果，產(chǎn)品運用廣。
【附圖說明】
[0020]圖1所示為實施例中封裝槽模具的部分截面示意圖；
圖2所示為實施例中倒裝LED芯片的封裝流程圖一；
圖3所示為實施例中倒裝LED芯片的封裝流程圖二；
圖4所示為實施例中倒裝LED芯片的封裝流程圖三；
圖5所示為實施例中倒裝LED芯片的封裝流程圖四；
圖6所示為實施例中封裝后的單顆LED封裝體示意圖；
圖7所示為實施例中封裝后的另一單顆LED封裝體示意圖；
圖8所示為實施例中封裝后的單顆LED封裝體的光路示意圖。
【具體實施方式】
[0021]為進一步說明各實施例，本發(fā)明提供有附圖。這些附圖為本發(fā)明揭露內(nèi)容的一部分，其主要用以說明實施例，并可配合說明書的相關(guān)描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)能理解其他可能的實施方式以及本發(fā)明的優(yōu)點。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。
[0022]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進一步說明。
[0023]參照圖1所示，本實施例提供的一種封裝槽模具，包括:一槽底101、與該槽底101共同圍合成一槽體的槽壁102、陣列排布在該槽底的多個凸起部103、以及設(shè)置在該模具底部的定位部104，該凸起部103的上表面具有供倒裝LED芯片固晶的固晶區(qū)，槽壁102的最低高度比凸起部103的高度高出后續(xù)封裝倒裝LED芯片的高度，本具體實施例中，該凸起部103的高度hi為0.7mm，槽壁102的最低高度h2為0.9mm，比凸起部103高出0.2mm。定位部104用于后續(xù)該封裝槽模具的定位。
[0024]本實施例中，在該模具底部設(shè)置定位部104，該定位部104可以在后續(xù)固晶等操作中起到固定及定位封裝槽模具的作用，防止封裝槽模具位移出現(xiàn)位置偏差。
[0025]本實施例中，凸起部103的高度hi為0.7mm，為根據(jù)LED封裝膠的高度進行設(shè)定的，在其它實施例中，也可以根據(jù)實際需求設(shè)定不同的高度。
[0026]本實施例中，槽壁102的最低高度h2為0.9mm，比凸起部103高出0.2mm。高出0.2mm即為后續(xù)封裝倒裝LED芯片的高度，在其它實施例中，可以根據(jù)后續(xù)封裝倒裝LED芯片的高度設(shè)定高出的距離，在現(xiàn)有技術(shù)中，LED芯片的高度一般在0.1-0.3mm之間，即槽壁102的最低高度h2比凸起部103高出0.1-0.3mm。
[0027]參照圖2至圖6所示，本實施例提供的一種倒裝LED芯片的封裝方法，包括如下步驟:
a，提供如圖1所示的封裝槽模具;提供多顆倒裝LED芯片20，該倒裝LED芯片20具有電極面201、與該電極面201相對的出光面202和周側(cè)面203;以及提供第一封裝膠30、第二封裝膠50；
b，將倒裝LED芯片的出光面朝下固晶在凸起部103的固晶區(qū)，該倒裝LED芯片20的厚度為0.2_，固晶后電極面201剛好與槽壁102的最低高度所在的平面平齊，如圖2所示；
c，在封裝槽模具內(nèi)灌滿液態(tài)第一封裝膠30，靜待槽內(nèi)的第一封裝膠30流平，此時，第一封裝膠30的表面剛好與倒裝LED芯片20的電極面201平齊，如圖3所示；
d，將上述封裝槽模具進行烘烤，使第一封裝膠30固化，后續(xù)再進行離模，形成第一成型體，將該第一成型體倒放后即成為圖4所示的狀態(tài)，該第一成型體上具有與封裝槽模具的凸起部103相匹配的凹槽40，倒裝LED芯片20的出光面202的所在平面為該凹槽40的槽底；
e，在第一成型體的凹槽40內(nèi)灌注液態(tài)第二封裝膠50，該第二封裝膠50覆蓋倒裝LED芯片20的出光面202并微凸出于第一成型體的表面，該突出表面呈球弧狀(直接通過第二封裝膠50表面的張力形成，在其他實施例中，可通過額外添加模具進行填充塑形達到球弧面的效果)，如圖5所示；
f，將上述灌注有第二封裝膠50的第一成型體的凹槽40進行烘烤，使第二封裝膠50固化，進而形成第二成型體；
g，將該第二成型體均勻切割最終形成如圖6所示的單顆LED封裝體。
[0028]本實施例中，將倒裝LED芯片的出光面朝下固晶在凸起部103的固晶區(qū)，該固晶所用的固晶膠為熒光膠，其固晶方式為現(xiàn)有技術(shù)。
[0029]本實施例中，第一封裝膠30及第二封裝膠50均使用烘烤固化，成型快，在其它實施例中，也可以采用風干等工藝進行固化，而第一封裝膠30及第二封裝膠50可以根據(jù)各自的固化條件采用不同的固化方式，如第一封裝膠30采用較高溫度的烘烤條件，第二封裝膠50采用較低溫度的烘烤條件等。
[0030]本實施例中，第二封裝膠50覆蓋倒裝LED芯片20的出光面202并微凸出于第一成型體的表面，該突出表面呈球弧狀，球弧面有利于擴散出光。在其它實施例中，可以將第二封裝膠50的表面設(shè)置成與第一成型體的表面平齊，如圖7所示；也可以低于第一成型體的表面，只要第二封裝膠50可覆蓋倒裝LED芯片20的出光面202即可。
[0031]本實施例中，第一封裝膠30及第二封裝膠50均為熒光膠，為增大LED封裝體的發(fā)光角度及均勻性，第二封裝膠50的折射率大于第一封裝膠30的折射率，倒裝LED芯片20的出光面202傾斜射入第二封裝膠50的光線更有機會折射至外側(cè)的第一封裝膠30內(nèi)并較大角度的向外折射出去，有效增大發(fā)光角度及均勻性，如圖8所示，可以根據(jù)光效需求具選擇不同折射率的第一封裝膠30或第二封裝膠50。在其它實施例中，第一封裝膠30與第二封裝膠50的折射率也可以設(shè)置為相同。
[0032]本發(fā)明提供的技術(shù)方案，無需薄膜等中間材料，且模具可重復利用，降低生產(chǎn)成本;封裝槽模具設(shè)有供倒裝LED芯片固晶的固晶區(qū)，該固晶區(qū)作為倒裝LED芯片的附著點，易實現(xiàn)定位，封裝后合格率高;采用二次注膠封裝，可采用不同折射率的封裝膠進行封裝，可有效調(diào)整LED封裝體的出光效果，產(chǎn)品運用廣。
[0033]盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié)上可以對本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種倒裝LED芯片的封裝方法，其特征在于，包括如下步驟: a，提供多顆倒裝LED芯片，該倒裝LED芯片具有電極面、與該電極面相對的出光面和周側(cè)面;提供一槽底具有凸起部的封裝槽模具，該凸起部的上表面具有供倒裝LED芯片固晶的固晶區(qū)；以及提供第一封裝膠、第二封裝膠； b，將倒裝LED芯片的出光面朝下固晶在凸起部的固晶區(qū)； c，在封裝槽模具內(nèi)灌注液態(tài)第一封裝膠，該第一封裝膠的液面不高于倒裝LED芯片的電極面； d，將第一封裝膠固化后進行離模，形成第一成型體，所述的第一成型體具有與封裝槽模具的凸起部相匹配的凹槽，所述倒裝LED芯片的出光面的所在平面為該凹槽的槽底； e，在第一成型體的凹槽內(nèi)灌注液態(tài)第二封裝膠，該第二封裝膠的覆蓋倒裝LED芯片的出光面； f，將第二封裝膠固化形成第二成型體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝LED芯片的封裝方法，其特征在于:還包括步驟g，將第二成型體切割形成單顆LED封裝體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝LED芯片的封裝方法，其特征在于:步驟c中第一封裝膠的液面與倒裝LED芯片的電極面平齊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝LED芯片的封裝方法，其特征在于:所述第一封裝膠與第二封裝膠的折射率相同。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝LED芯片的封裝方法，其特征在于:所述第一封裝膠的折射率小于第二封裝膠的折射率。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝LED芯片的封裝方法，其特征在于:步驟e中，第二封裝膠填充的液面與第一成型體的表面平齊。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝LED芯片的封裝方法，其特征在于:步驟e中，第二封裝膠填充的液面凸出于第一成型體的表面。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的倒裝LED芯片的封裝方法，其特征在于:凸出于第一成型體的表面的第二封裝膠表面為球弧面。9.一種封裝槽模具，其特征在于，包括:一槽底、與該槽底共同圍合成一槽體的槽壁、以及設(shè)置在該槽底的多個凸起部，該凸起部的上表面具有供倒裝LED芯片固晶的固晶區(qū)，所述槽壁的最低高度高于凸起部的固晶區(qū)所在的平面的高度。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝槽模具，其特征在于:所述槽壁的最低高度高于凸起部的固晶區(qū)所在的平面的高度高0.1 -0.3mm。
【文檔編號】H01L33/52GK105845790SQ201610329406
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】鄭成亮, 施高偉, 施進聰, 林志洪, 王明
【申請人】廈門多彩光電子科技有限公司