分布式ⅲ族氮化物發(fā)光半導體的emc金屬接合裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種LED發(fā)光器件的封裝技術。
【背景技術】
[0002]陶瓷基板相對于金屬基板具有成本更低、氣密性好、可靠性高的特點，而且其也具有優(yōu)良的導熱性。目前普遍采用的陶瓷基板的材料是Al2O3或Al 203+Si02。陶瓷基板普遍用于采用CSP技術的大功率LED器件當中，這些高密度級的LED可以大幅度降低系統(tǒng)集成的成本，同時滿足大功率器件的功率要求。小尺寸芯片的集成技術，最明顯的優(yōu)勢是降低成本，同時，由于流經(jīng)小尺寸芯片的電流較小，其內部結溫也更低，且容易控制，芯片的穩(wěn)定性較大尺寸芯片更高。采用COB封裝的CSP技術是當前的技術發(fā)展的一個熱點。但是共晶陶瓷基板技術一直都掌握在美日以及臺灣大廠手里，例如臺灣同欣，關鍵原料的技術缺失導致依賴進口的局面長期得不到解決，大陸封裝企業(yè)缺失話語權，造成大陸廠家在價格談判上處于不利地位，近幾年，盡管熒光粉、硅膠等價格快速下降，但是關鍵的LED芯片和陶瓷基板卻始終巋然不動，而封裝器件的價格卻在不斷下降，造成大陸企業(yè)的利潤不能得到保證，經(jīng)營和發(fā)展受到阻礙，不利于大陸企業(yè)的良性循環(huán)和提升全球競爭力。
[0003]崛起中的EMC解決方案。EMC英文全稱Epoxy Molding Compound(環(huán)氧樹脂膜塑料，亦稱熱固性環(huán)氧樹脂)，是采用新的Epoxy材料和蝕刻技術在Molding設備的封裝下的一種高度集成化的框架形式。
[0004]LED照明技術發(fā)展今天，由早期的單純追求技術指標lm/W，到現(xiàn)在的追求性價比lm/$，共晶陶瓷基板的堅挺價格不符合行業(yè)發(fā)展趨勢。提升lm/$最終表現(xiàn)在兩點:第一是提升LED芯片能夠承受的電流密度，提升單顆封裝體的光通量并解決芯片在大電流使用下效率下降的問題；第二是縮小封裝體積，降低封裝的物料成本及制造成本。
[0005]EMC技術引起的材料和結構的變化，使封裝器件具有高耐熱、抗UV、高度集成、通尚電流、體積小等特點。該技術在LED要求尚度集成、降低光的成本、尚可靠性的如提下，被開發(fā)出來，帶有IC行業(yè)的特征。
[0006]目前EMC封裝技術一般是在EMC支架上進行焊晶固線，每個支架各自獨立，大小尺寸一樣，因此，其決定了其功率基本相同。這種結構無法更加實際需要對支架板(支架陣列)進行功率剪切調整。
【實用新型內容】
[0007]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種分布式III族氮化物發(fā)光半導體的EMC金屬接合裝置，其可以根據(jù)需要的功率，對封裝好的支架板進行剪切，且具有良好的散熱性。
[0008]本實用新型所要解決的其它技術問題是提出LED光源的封裝方法，其可以實現(xiàn)根據(jù)需要的功率，對封裝好的支架板進行剪切，且支架具有良好的散熱性。
[0009]為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案如下:
[0010]一種分布式III族氮化物發(fā)光半導體的EMC金屬接合裝置，包括EMC支架，所述支架表面有用于固晶的熱沉片，LED芯片固定在熱沉片上；在熱沉片兩側設有電極金屬片；LED芯片的兩個電極通過引線分別連接到兩側的電極金屬片。所有LED芯片的電極金屬片排布在熱沉片的兩側。熱沉片優(yōu)選為銅片或鍍銀銅片。
[0011]優(yōu)選地:LED芯片在所述熱沉片上錯位分布。在熱沉片上進行錯位分布芯片的固定位，當芯片固定其上的時候，熱源呈現(xiàn)離散分布，相比直線分布，其散熱效果更好，避免芯片相互發(fā)熱產(chǎn)生的干擾和局部積熱的問題。
[0012]優(yōu)選地:在所述熱沉片的橫向方向上的每個LED芯片的兩側，存在寬區(qū)域和窄區(qū)域，其中在寬區(qū)域上設有絕緣層。由于芯片呈現(xiàn)錯位分布，造成芯片在熱沉片上呈偏軸(在熱沉片為矩形或其他對稱圖形的情況下)分布，所以較長引線跨越寬區(qū)域時，在少數(shù)情況下，會觸碰到熱沉片，如果熱沉片不進行絕緣處理，則會導致熱沉片帶電，進而給芯片造成安全和質量隱患。絕緣層可以是硅膠、環(huán)氧樹脂或UV膠體等。絕緣層一般采用噴涂上去后進行固化處理。
[0013]優(yōu)選地:在所述熱沉片的橫向方向上的每個LED芯片的兩側，存在寬區(qū)域和窄區(qū)域；所述位于熱沉片兩側的電極金屬片，其中位于窄區(qū)域一側的第一電極金屬片的面積為s，位于寬區(qū)域一側的第二電極金屬片的面積為m，s與m滿足下列關系:s >m。在窄區(qū)域一側的第一電極金屬片相對于在寬區(qū)域的第二電極金屬片，其更接近于芯片，芯片發(fā)出的熱量，可以通過更大面積的第一電極金屬片向外傳導，進一步，焊接在其上的引線端位置最優(yōu)處于第一電極金屬片的對稱中心。
[0014]優(yōu)選地:其中所述窄區(qū)域和寬區(qū)域的橫向長度比為1: 3;所述s與m滿足下列關系:s: m = 3:1。這樣的散熱結構，使芯片兩側的散熱面積正好相等，散熱更均勻。這樣的比例可以使熱沉片與電極金屬片的分布恰到好處，整個支架的寬度合理，散熱效率與材料尺寸控制同時兼顧，且便于熱沉片和電極金屬片的加工。
[0015]優(yōu)選地:在所述第一電極金屬片上設有導向槽，固定在所述第一電極金屬片上的引線的一部分置于導向槽內，導向槽的走向朝向芯片方向。引線置于導向槽內通過點膠固定。為了防止引線與導向槽金屬互相滲透，進而增加電阻，可以在導向槽的表面進行噴涂石墨層或石墨烯層處理，然后在引線置于導向槽內后再進行點膠處理。由于更寬的第一電極金屬片的引線焊點位于其中心位置，所以引線長度也較長，在少數(shù)情況下，引線會在封膠的情況下，由于外力，其會發(fā)生向兩側偏倒，偏倒向一邊的引線會使電極金屬片與熱沉片電連通，進而使熱沉片導電；為了避免這種情況，增加導向槽可以最大可能的引導引線不發(fā)生偏倒情況。進一步，第一電極金屬片靠近熱沉片的一側比遠離熱沉片的一側厚，其橫截面呈現(xiàn)坡型，這種結構使靠近芯片的一端其傳熱效率更高，進而改善了散熱。
[0016]優(yōu)選地:LED芯片包括第一芯片和用于調光的第二芯片；其中在第二芯片上涂有雙色熒光粉層，雙色熒光粉層為紅光熒光粉和黃光熒光粉混合熒光粉膠體；且第一芯片與第二芯片不連續(xù)設置。白光LED —般是由藍光芯片結合黃光熒光粉向外發(fā)出白光。本實用新型采用雙層熒光粉技術，即在一部分藍光芯片上涂覆雙色熒光粉，然后再在其外設置一層黃光熒光粉。這種調色的雙色光源，其色溫偏暖，有明顯紅光主波。雙色光源與其他沒有經(jīng)過雙色熒光粉封裝的芯片(單色光源)間隔設置，或者僅設于器件熱沉片的兩端的熱沉片上。雙色光源與單色光源可以分別連接控制開關電路，實現(xiàn)分別開關控制。當需要色溫偏冷時，關閉雙色光源的開關，使雙色光源的LED不啟動；當需要色溫偏暖時，開啟雙色光源的開關。在一個實施例中，雙色光源和單色光源均與一個LED控制器的兩個并列輸出連接；除此以外，還可以單獨為雙色光源設一個手動開關進行控制，該手動開關與LED驅動電路連接，進而通過LED驅動電路控制雙色光源的開關動作。
[0017]本實用新型還提出上述裝置的封裝方法:
[0018]一種LED光源的封裝方法，包括:
[0019]以銅片為基材合成包含有熱沉片、電極金屬片的支架，其中熱沉片和電極金屬片為銅片，它們嵌設于EMC基體上；所述支架表面有用于固晶的所述熱沉片，在熱沉片兩側設有電極金屬片；熱沉片向兩端延伸以實現(xiàn)端部切割。
[0020]在熱沉片上固晶，固晶的芯片為雙電極芯片；
[0021]然后焊線，使芯片的兩個電極通過引線分別連接到其兩側的電極金屬片上；
[0022]再將含有熒光粉的膠將芯片封裝起來。
[0023]本實用新型還提出第二種LED光源的封裝方法，其包括:
[0024]以銅片為基材合成包含有熱沉片、電極金屬片的支架，所述支架包括以下特征:所述熱沉片上設有錯位分布的LED芯片固定位；在所述熱沉片的橫向方向上的每個LED芯片固定位的兩側，存在寬區(qū)域和窄區(qū)域；所述位于熱沉片兩側的電極金屬片，其中位于窄區(qū)域一側的第一電極金屬片的面積為S，位于寬區(qū)域一側的第二電極金屬片的面積為m，s與m滿足下列關系> m ;在所述第一電極金屬片上設有導向槽，固定有引線時，固定在所述第一電極金屬片上的引線的一部分置于導向槽內，導向槽的走向朝向芯片方向。
[0025]其中熱沉片和電極金屬片為銅片，它們嵌設于EMC基體上，其中在所述第一電極金屬片為設有所述導向槽的電極金屬片；然后制作所述絕緣層；
[0026]在熱沉片上固晶，固晶的芯片為雙電極芯片；
[0027]然后焊線，其中將第一引線的一端部固定在所述第一電極金屬片中心區(qū)域，第一引線的一部分限定在所述導向槽內，然后另一端連接固定在芯片的電極上；
[0028]再進行封膠固化。
[0029]本實用新型