專利名稱：發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)光二極管照明領(lǐng)域，其具體涉及一種芯片級發(fā)光二極管封裝。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(英文為Light Emitting Diode,簡稱LED)是利用半導(dǎo)體的P-N結(jié)電致發(fā)光原理制成的一種半導(dǎo)體發(fā)光器件。LED具有環(huán)保、亮度高、功耗低、壽命長、工作電壓低、易集成化等優(yōu)點，是繼白熾燈、熒光燈和高強度放電(英文縮寫為HID)燈(如高壓鈉燈和金鹵燈)之后的第四代新光源。近年來，由于材料及技術(shù)的突破，發(fā)光二極管的發(fā)光亮度已經(jīng)有了非常多的提升，尤其是白光發(fā)光二極管的出現(xiàn)，更使得發(fā)光二極管漸漸的取代目前傳統(tǒng)照明設(shè)備。傳統(tǒng)的發(fā)光二極管的封裝技術(shù)主要有COB封裝(即chip On board)和PLCC封裝 極管的結(jié)構(gòu)示意圖，其在LED陣列120的COB光引擎上設(shè)計光學透鏡。采用此種封裝方式，需要使用大量價格昂貴的硅膠及環(huán)形密封圈(Ο-Ring)，且在生產(chǎn)過程中打線良率不佳。圖
2所示為采用PLCC封裝的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖，其將LED芯片放置在支架內(nèi)部。采用此種封裝方式，光學設(shè)計上需解決混光問題，同時也是需要使用較多的硅膠，且散熱效果不佳。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在提出一種芯片級發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其免除支撐基板結(jié)構(gòu)，采用芯片級透鏡結(jié)構(gòu)，大幅度減少硅膠的使用量，并且導(dǎo)入了遠程熒光粉概念(Remote-Phosphor)可以有效減少熱對熒光粉所產(chǎn)生的效率低下的問題，有利于光學上的光型應(yīng)用及增加散熱效果。本發(fā)明解決技術(shù)問題的方案為發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，包括復(fù)數(shù)個發(fā)光二極管芯片水平排列；硅膠層，將所述芯片以等間距方式排列在一起，并在每個發(fā)光二極管芯片的上方形成透鏡結(jié)構(gòu)；突光粉層，其位于所述透鏡結(jié)構(gòu)上方；保護層，位于所述突光粉層之上，將所述熒光粉層全部覆蓋。在本發(fā)明中，所述發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)免除基板結(jié)構(gòu)，所述復(fù)數(shù)個發(fā)光二極管芯片通過硅膠層粘結(jié)；所述硅膠層的厚度隨著光型的設(shè)計改變可為5unTl500um ;所述熒光粉層的厚度隨著色溫的調(diào)控可為lunTlOOum;所述保護層的材料可為透明非導(dǎo)體材料，如硅膠，氧化鋁，氧化鈦等，其厚度小于2000um。發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。雖然在下文中將結(jié)合一些示例性實施及使用方法來描述本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，并不旨在將本發(fā)明限制于這些實施例。反之，旨在覆蓋包含在所附的權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的精神與范圍內(nèi)的所有替代品、修正及等效物。

附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。此外，附圖數(shù)據(jù)是描述概要，不是按比例繪制。圖I為現(xiàn)有技術(shù)中采用COB封裝的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為現(xiàn)有技術(shù)中采用PLCC封裝的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明實施的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖Γ圖11為圖3所示的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的制作過程截面圖。 圖中各標號表不100 :C0B封裝結(jié)構(gòu)；110 :基板；120 =LED芯片；130 :熒光粉層；140 :娃膠透鏡；150 :環(huán)形密封圈(O-Ring) ；200 :PLCC封裝結(jié)構(gòu)；210 :基板；220 :LED支架；240 :膠硅透鏡；310 :臨時基板；230 =LED芯片；330 :熒光粉層；331 :帶透鏡狀熒光粉層；340 :硅膠層；341 :帶透鏡狀硅膠層；351 :保護層。
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。如圖3所示，一種芯片級的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，包括LED芯片陣列320，硅膠層341，熒光粉層331，保護層351。其中，LED芯片320等間距水平排列，通過硅膠層341粘結(jié)在一起。硅膠層341的厚度隨著光型的設(shè)計改變可為5unTl500um，其填滿各個LED芯片間的間隙，且在每個LED芯片對應(yīng)的地方形成一個透鏡結(jié)構(gòu)。熒光粉層331形成于所述帶透鏡結(jié)構(gòu)的硅膠層341上，厚度隨著色溫的調(diào)控可為lunTlOOum。保護層351形成位于所述熒光粉層331上，其材料為可為透明非導(dǎo)體材料，如硅膠，氧化鋁，氧化鈦等，厚度小于2000um。所述的發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)可通過下面步驟形成將LED芯片排列中臨時基板—刮刀涂布少量硅膠一烘烤一刮刀涂布熒光粉一烘烤一涂布硅膠一烘烤芯片級透鏡封裝定型一移除臨時基板。
以下結(jié)合附圖Γ11進行具體說明。如圖4所示，提供一臨時基板310，將LED芯片320等間距水平排列在所述基板上310。如圖5所示，在LED芯片320上刮刀涂布一硅膠層340，其填滿各個芯片間的空隙，并覆蓋所有芯片。如圖6所示，烘烤硅膠層340，在每個芯片的上方形成透鏡結(jié)構(gòu)341。烘烤過后因有機溶劑的揮發(fā)與硅膠的收縮從而產(chǎn)生透鏡結(jié)構(gòu)。如圖7所示，在硅膠層341上刮刀涂布一層熒光粉330。如圖8所示，烘烤使熒光粉330產(chǎn)生透鏡形狀331。如圖9所示，在熒光粉層331上刮刀涂布一層保護層350。[0025]如圖10所示，烘考使LED透鏡封裝結(jié)構(gòu)定型。如圖11所示，移除臨時基板310，完成封裝結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，相較于傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)中的硅膠透鏡結(jié)構(gòu)，采用芯片級硅膠透鏡結(jié)構(gòu)，大幅減少昂貴的硅膠使用量。首先，在LED芯片上涂布硅膠用于固定LED芯片，將硅膠烘烤后在每個LED芯片對應(yīng)的上方產(chǎn)生透鏡結(jié)構(gòu)，再藉由透鏡結(jié)構(gòu)覆蓋上熒光粉層，而使熒光粉產(chǎn)生具有曲面形狀的熒光粉層結(jié)構(gòu)。由于熒光粉層331位于硅膠透鏡層341之后，避免 LED芯片散發(fā)的熱對熒光粉產(chǎn)生影響進而導(dǎo)致熒光粉轉(zhuǎn)換效率降低的問題。另外，本發(fā)明采用芯片級封裝技術(shù)使得占用面積大幅縮小，有利于光學機構(gòu)的設(shè)計與光型的匹配設(shè)計。
權(quán)利要求1.發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，包括 復(fù)數(shù)個發(fā)光二極管芯片水平排列； 硅膠層，將所述芯片以等間距方式排列在一起，并在每個發(fā)光二極管芯片的上方形成透鏡結(jié)構(gòu)； 熒光粉層，其位于所述透鏡結(jié)構(gòu)上方； 保護層，將所述熒光粉層全部覆蓋。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述芯片級發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)沒有基板支撐，所述復(fù)數(shù)個發(fā)光二極管芯片通過硅膠層粘結(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述硅膠層的厚度為5um 1500umo
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述熒光粉層的厚度lum 100umo
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述保護層的材料為透明非導(dǎo)體材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述保護層的材料為硅膠、氧化鋁或氧化鈦。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述保護層的厚度小于2000um。
專利摘要本實用新型公開了一種發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)，其包括包括復(fù)數(shù)個發(fā)光二極管芯片水平排列；硅膠層，將所述芯片以等間距方式排列在一起，并在每個發(fā)光二極管芯片的上方形成透鏡結(jié)構(gòu)；熒光粉層，其位于所述透鏡結(jié)構(gòu)上方；保護層，位于所述熒光粉層之上，將所述熒光粉層全部覆蓋。本實用新型免除支撐基板結(jié)構(gòu)，采用芯片級透鏡結(jié)構(gòu)，大幅度減少硅膠的使用量，并且導(dǎo)入了遠程熒光粉概念(Remote-Phosphor)可以有效減少熱對熒光粉所產(chǎn)生的效率低下的問題，有利于光學上的光型應(yīng)用及增加散熱效果。
文檔編號H01L33/54GK202616230SQ20122018920
公開日2012年12月19日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者黃苡叡, 林素慧, 林科闖, 陶青山, 吳俊毅 申請人:天津三安光電有限公司