本實(shí)用新型涉及LED封裝領(lǐng)域,具體涉及一種有效防止LED封裝后產(chǎn)生電子遷移的LED固晶隔膜及具有該LED固晶隔膜的LED封裝體。
背景技術(shù):
LED(Light Emitting Diode),發(fā)光二極管,是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件,它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED燈的出現(xiàn),相對(duì)于普通燈(白熾燈等)具有節(jié)能、壽命長(zhǎng)、適用性好、回應(yīng)時(shí)間短、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
目前市場(chǎng)上,倒裝LED由于其大電流和高散熱等優(yōu)點(diǎn),廣泛的應(yīng)用于LED汽車(chē)燈、CSP和倒裝集成,由于其長(zhǎng)期大電流使用,并且焊接材料主要是錫材料,在長(zhǎng)期使用過(guò)程中,極為容易出現(xiàn)電子遷移至封裝基板的電極焊盤(pán)內(nèi),最終導(dǎo)致空洞率偏大,影響LED光源的導(dǎo)電及散熱,最終導(dǎo)致死燈。
所以必須選擇一種既容易操作又能夠降低空洞率的方法,使導(dǎo)熱錫膏避免發(fā)生電子遷移。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為此,本實(shí)用新型提供一種有效防止LED封裝后產(chǎn)生電子遷移的LED固晶隔膜及具有該LED固晶隔膜的LED封裝體。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型提供的一種LED固晶隔膜,包括:電子遷移阻隔層、第一金屬過(guò)渡層及金屬固晶層,所述第一金屬過(guò)渡層設(shè)置在電子遷移阻隔層表面,所述金屬固晶層設(shè)置在第一金屬過(guò)渡層表面,進(jìn)而形成一層疊結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案,還包括:第二金屬過(guò)渡層及金屬接合層,所述第二金屬過(guò)渡層設(shè)置在電子遷移阻隔層的背面,所述金屬接合層設(shè)置在第二金屬過(guò)渡層的表面。
本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選方案,所述第二金屬過(guò)渡層為金屬鎳層或金屬鉻層。
本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選方案,所述金屬接合層為金錫合金層。
本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選方案,所述電子遷移阻隔層為金屬銅層。
本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選方案,所述第一金屬過(guò)渡層為金屬鎳層或金屬鉻層。
本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選方案,所述金屬固晶層為金錫合金層。
本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選方案,所述金屬固晶層上表面的外周還設(shè)有一絕緣圍壩。
本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選方案,所述金屬固晶層的表面還設(shè)有一助焊層。
本實(shí)用新型還提供一種LED封裝體,包括:封裝基板、固晶錫膏及倒裝LED芯片,還包括如上述任一所述的LED固晶隔膜,所述LED固晶隔膜的金屬固晶層朝上設(shè)置在封裝基板的電極上,所述固晶錫膏涂覆在LED固晶隔膜的金屬固晶層表面,所述倒裝LED芯片的電極通過(guò)固晶錫膏固晶在金屬固晶層上。
通過(guò)本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案,具有如下有益效果:
采用電子遷移阻隔層/第一金屬過(guò)渡層/金屬固晶層的層疊結(jié)構(gòu)的LED固晶隔膜,金屬固晶層用于與倒裝LED芯片的電極之間進(jìn)行固晶,電子遷移阻隔層(如金屬銅層)可有效阻隔金屬固晶層和用于輔助固晶的錫膏、助焊層等的電子遷移,增加了LED的使用壽命。
附圖說(shuō)明
圖1所示為實(shí)施例一中LED固晶隔膜的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2所示為實(shí)施例二中LED固晶隔膜的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3所示為實(shí)施例中LED封裝體的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步說(shuō)明各實(shí)施例,本實(shí)用新型提供有附圖。這些附圖為本實(shí)用新型揭露內(nèi)容的一部分,其主要用以說(shuō)明實(shí)施例,并可配合說(shuō)明書(shū)的相關(guān)描述來(lái)解釋實(shí)施例的運(yùn)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(shí)施方式以及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。圖中的組件并未按比例繪制,而類(lèi)似的組件符號(hào)通常用來(lái)表示類(lèi)似的組件。
現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例一
參照?qǐng)D1所示,本實(shí)施例提供的一種LED固晶隔膜1,包括:電子遷移阻隔層10、第一金屬過(guò)渡層21及金屬固晶層30,所述電子遷移阻隔層10為金屬銅層10,其厚度設(shè)置在0.2-0.5mm。所述第一金屬過(guò)渡層21為金屬鎳層21,金屬鎳層21通過(guò)電子蒸鍍或?yàn)R鍍的方式設(shè)置在金屬銅層10的表面,其厚度設(shè)置在0.1-0.3mm之間。所述金屬固晶層30為金錫合金層30,金錫合金層30通過(guò)電子蒸鍍或?yàn)R鍍的方式設(shè)置在第一金屬過(guò)渡層21的表面,其厚度設(shè)置在0.1-0.5mm。進(jìn)而形成一層疊結(jié)構(gòu)的LED固晶隔膜1。所述金屬固晶層30上表面的外周還設(shè)有一絕緣圍壩40,該絕緣圍壩40的材質(zhì)為透明硅膠。
本實(shí)施例中,電子遷移阻隔層10為金屬銅層10,金屬銅穩(wěn)定性好具有較好的隔離錫電子遷移的作用。
本實(shí)施例中,所述第一金屬過(guò)渡層21為金屬鎳層21,金屬鎳層21作為金屬銅層10與金屬固晶層30之間的粘合層,起到過(guò)渡的作用,同時(shí),金屬鎳層21具有較高的反光效果。在其他實(shí)施例中,也可以采用金屬鉻層來(lái)替代。
本實(shí)施例中,所述金屬固晶層30為金錫合金層30,金錫合金層30可與后續(xù)封裝時(shí)的固晶錫膏及LED芯片的電極(LED芯片電極表層材質(zhì)為金)有較強(qiáng)的接合能力,接觸性好,導(dǎo)電性強(qiáng)。
實(shí)施例二
參照?qǐng)D2所示,本實(shí)施例提供的一種LED固晶隔膜1,與實(shí)施例一種的結(jié)構(gòu)大致相同,唯一不同的是,還包括:第二金屬過(guò)渡層22及金屬接合層50,所述第二金屬過(guò)渡層22為金屬鎳層22,該第二金屬過(guò)渡層22通過(guò)電子蒸鍍或?yàn)R鍍的方式設(shè)置在電子遷移阻隔層的背面,在蒸鍍或?yàn)R鍍第一金屬過(guò)渡層21時(shí),可采用雙面蒸鍍或?yàn)R鍍的方式同時(shí)將該第二金屬過(guò)渡層22鍍至電子遷移阻隔層10的背面,第二金屬過(guò)渡層22的厚度可與第一金屬過(guò)渡層21的厚度相同或不同。所述金屬接合層50與金屬固晶層30的材質(zhì)一致,均為金錫合金層,在蒸鍍或?yàn)R鍍金屬固晶層30時(shí),同樣可采用雙面蒸鍍或?yàn)R鍍的方式將該金屬接合層50鍍至第二金屬過(guò)渡層22的表面,雙面蒸鍍或?yàn)R鍍的方式為現(xiàn)有技術(shù),在此不再詳述。
本實(shí)施例中,所述金屬接合層50與金屬固晶層30的材質(zhì)一致,方便采用雙面蒸鍍或?yàn)R鍍的方式同時(shí)制備。在其他實(shí)施例中,可根據(jù)具體需求額外制備不同材質(zhì)的金屬接合層50。
參照?qǐng)D3所示,本實(shí)用新型還提供一種LED封裝體,包括:封裝基板2、固晶錫膏(未示出)及倒裝LED芯片4,還包括如上述所述的LED固晶隔膜1,所述LED固晶隔膜1的金屬固晶層30朝上設(shè)置在封裝基板2的電極3上,具體的,LED固晶隔膜1的電子遷移阻隔層10底部通過(guò)一導(dǎo)電膠層(現(xiàn)有技術(shù),如銀膠、錫膏等)固定粘接在封裝基板2的電極3上;或者是LED固晶隔膜1的金屬接合層50通過(guò)一導(dǎo)電膠層固定粘接在封裝基板2的電極3上。
所述固晶錫膏涂覆在絕緣圍壩40內(nèi)的LED固晶隔膜1的金屬固晶層30表面上,并被絕緣圍壩40所圍合,所述倒裝LED芯片4的電極5通過(guò)固晶錫膏固晶在金屬固晶層30上,進(jìn)而通過(guò)該LED固晶隔膜1固晶在封裝基板2上。絕緣圍壩40起到防止固晶錫膏過(guò)多時(shí)溢流導(dǎo)致固晶錫膏直接與封裝基板2的電極3直接接觸的作用,在實(shí)際點(diǎn)膠流程中,如果可精準(zhǔn)控制固晶錫膏的量,可省去絕緣圍壩40。
同時(shí),在其他實(shí)施例中,為使能更好的固晶,可在LED固晶隔膜1中增加一助焊層(未示出),該助焊層鋪設(shè)在金屬固晶層表面,該助焊層的材質(zhì)為L(zhǎng)ED固晶封裝中常見(jiàn)的助焊劑材質(zhì)。在固晶時(shí),助焊層起到輔助固晶的作用。
電子遷移阻隔層10采用金屬銅層10,可有效阻擋固晶錫膏中的錫電子遷移至封裝基板2的電極3上,可有效的解決固晶錫膏侵蝕焊盤(pán)(電極3)的問(wèn)題,從根本上解決由于長(zhǎng)期老化引起電子遷移的空洞率問(wèn)題,保證了固晶錫膏的導(dǎo)電及導(dǎo)熱能力,提高使用壽命。
采用電子遷移阻隔層/第一金屬過(guò)渡層/金屬固晶層的層疊結(jié)構(gòu)的LED固晶隔膜,金屬固晶層用于與倒裝LED芯片的電極之間進(jìn)行固晶,電子遷移阻隔層(如金屬銅層)可有效阻隔金屬固晶層和用于輔助固晶的錫膏、助焊層等的電子遷移,增加了LED的使用壽命。
盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型,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(shū)所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi),在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化,均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。