倒裝led芯片集成封裝的光源組件結構及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構及其制作方法，方法：將倒裝LED芯片排列在柔性過渡基膜上形成芯片列陣；在基膜上均勻涂覆一定厚度的封裝膠，并固化；去除柔性過渡基膜，固化后的封裝膠作為芯片列陣的載體基片；在封裝膠載體基片上完成芯片間電極的電性互連集成；電性互連集成的載體基片上印刷導熱絕緣膠、固化，形成各個光源組件單胞；依照各個光源組件單胞切割后得到分離的光源組件。該光源組件與導熱基板粘接裝配，實現(xiàn)與外電路的電連接組合成獨立光源。此方法擺脫了目前封裝界在COB板上對分離芯片互連集成封裝形式，省去了在COB板上的貼片、固晶等工藝環(huán)節(jié)，簡化了制程。
【專利說明】
倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構及其制作方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及LED光源的技術領域，具體地，涉及一種倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構及其制作方法。
【背景技術】
[0002]LED (Light Emitting D1de，發(fā)光二極管)作為一種新型的產(chǎn)業(yè)品，以其工作電壓低、工作電流小、抗沖擊和抗震性能好、可靠性高、壽命長等特點，在人們生活的的應用越來越普遍。近些年來，各方面對LED領域的研究力度也越來越大，由LED芯片構成的光源也隨之成為重點關注的研究課題。其中，進一步提高光源的制造效率、降低制造成本以及提高發(fā)光效率和可靠性就成為重要的研究內(nèi)容。
[0003]LED倒裝芯片以其低電壓、大電流下的承載能力、高亮度、高可靠性、高飽和電流密度等特點已普遍被LED產(chǎn)業(yè)界認可的新一代的產(chǎn)品。目前LED倒裝芯片主要的結構特點是芯片的P、N電極采用大面積結構，主出光面是藍寶石面。
[0004]在LED封裝產(chǎn)業(yè)界，從芯片到光源的生產(chǎn)流程中，普遍采用的是:將倒裝LED芯片或所謂無基板芯片級封裝(CSP)芯片在C0B(Chip On Board，板上芯片)基板上用錫膏、銀漿等膏狀或漿狀流體材料分別點涂在芯片上的P、N兩個電極的互連區(qū)，加熱固化后完成貼片，實現(xiàn)芯片的P、N電極與COB板上的外電路的連接和在COB板的芯片集成。實際遇到的問題是，在貼片加熱固化過程中，常因P、N電極的兩區(qū)的點漿量難以控制而造成芯片在COB上移位，或因兩區(qū)點膠點的間隔過小，導致P、N電極間短路。若兩膠點的間隔過大，會造成芯片與COB板的接觸面積減小，即芯片的散熱通道面積變小，它直接影響到了大電流驅(qū)動下的光效及光源的信賴性。此外，目前的LED封裝業(yè)界使用的錫膏等材料中包含的助焊劑在回流焊揮發(fā)之后，會在連接界面處容易形成空洞，同樣會使芯片的散熱面進一步減小。
[0005]另外，一般錫膏中的助焊劑揮發(fā)后常產(chǎn)生褐色物殘留在LED芯片面與COB板面之間，吸收一部分光，減小了光源的光輸出；并且，較大的空洞和間隙內(nèi)的殘留氣體等揮發(fā)物在芯片大電流驅(qū)動下溫度升高產(chǎn)生膨脹，最終導致芯片電極的接觸牢度及可靠性降低。目前的在COB板上對每一個倒裝芯片的P、N電極兩個區(qū)作導電漿料點涂，芯片越多焊點越多，上述諸多弊病出現(xiàn)的幾率將更多，對光源品質(zhì)的影響也更為嚴重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供的一種倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構及其制作方法，該發(fā)明具有更高光密度的新型光源組件，它進一步提高了光源的品質(zhì)，降低LED光源的制造成本，解決了目前倒裝LED芯片在完成光源制程的工藝過程中和推向市場的使用過程中亟待解決的問題。本發(fā)明是在CSP的基礎上開發(fā)的一種創(chuàng)新性的倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構和制造方法。
[0007]本發(fā)明提出的一種倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構的制作方法，其特征在于，包括:
[0008]在具有粘性的耐受溫度大于150°且烘烤不變形的柔性過渡基膜上，按預先設計的芯片間隔要求規(guī)則排列上倒裝LED芯片；
[0009]將所述倒裝LED芯片的P、N電極面粘貼在所述柔性過渡基膜的帶膠面一側，形成倒裝LED芯片列陣；
[0010]在所述柔性過渡基膜上涂覆一定厚度的均勻的封裝膠，并對封裝膠進行固化；
[0011]去除所述柔性過渡基膜，將固化后的所述封裝膠作為倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片；
[0012]在所述封裝膠載體基片上，按順序用漿狀流體、印刷技術和熱固化技術完成所述倒裝LED芯片間電極的電性互連集成，形成電性互連集成后的載體基片；
[0013]在所述電性互連集成后的載體基片上第二次采用印刷技術，印刷導熱絕緣膠，并經(jīng)平坦化處理后固化，每一個互連集成單元視為一個光源組件單胞，使得所述光源組件單胞的P、N電極連接區(qū)裸露，所述光源組件單胞的其它區(qū)域被導熱絕緣膠覆蓋并平坦化；
[0014]按所述光源組件單胞劃切所述電性互連集成后的載體基片，分割成光源組件。
[0015]進一步地，其中，在所述柔性過渡基膜上涂覆一定厚度的均勻的封裝膠;進一步為:
[0016]在所述柔性過渡基膜上涂覆一定厚度的均勻的且不影響固化的封裝膠，且該封裝膠中包含摻有熒光粉的熒光膠。
[0017]進一步地，其中，將固化后的所述封裝膠作為倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片;進一步為:將固化后的所述封裝膠作為無沾污的倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片。
[0018]進一步地，其中，所述印刷技術，進一步為:采用絲網(wǎng)、鋼網(wǎng)或柔性版的網(wǎng)版印刷技術。
[0019]進一步地，其中，所述漿狀流體，進一步為熱固化后具有導電性、可焊性、與所述封裝膠之間具有粘附性而且對可見光有大于70%反射率的材料，且含粉狀金屬的樹脂型漿料的漿狀流體。
[0020]進一步地，其中，在所述電性互連集成后的載體基片上第二次采用印刷技術，印刷導熱絕緣膠，進一步為:在所述電性互連集成后的載體基片上第二次采用印刷技術，印刷固化后成為與所述導熱絕緣膠粘附的所述電性互連集成后的載體基片，所述印刷導熱絕緣膠為透明膠或?qū)梢姽庥写笥?0%反射率的白色導熱絕緣膠。
[0021]進一步地，其中，按所述光源組件單胞劃切所述電性互連集成后的載體基片，分割成光源組件，進一步為:利用機械切割的方法，按所述光源組件單胞劃切所述電性互連集成后的載體基片，分割成光源組件。
[0022]本發(fā)明還公開了倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構，其特征在于，所述光源組件結構，倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構包括:倒裝LED芯片、倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片、電性互連集成后的載體基片、二次印刷導熱絕緣膠后的光源組件單胞；其中，
[0023]所述倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片，為在具有粘性的耐受溫度大于150°且烘烤不變形的柔性過渡基膜上，按預先設計的芯片間隔要求規(guī)則排列上倒裝LED芯片;將所述倒裝LED芯片的P、N電極面粘貼在所述柔性過渡基膜的帶膠面一側，形成倒裝LED芯片列陣;在所述柔性過渡基膜上涂覆一定厚度的均勻的封裝膠，并對封裝膠進行固化;去除所述柔性過渡基膜，將固化后的所述封裝膠作為倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片；
[0024]所述電性互連集成后的載體基片，為在所述封裝膠載體基片上，按順序用漿狀流體、印刷技術和熱固化技術完成所述倒裝LED芯片間電極的電性互連集成，形成電性互連集成后的載體基片；
[0025]所述二次印刷導熱絕緣膠后的光源組件單胞，為在所述電性互連集成后的載體基片上第二次采用印刷技術，印刷導熱絕緣膠，并經(jīng)平坦化處理后固化，每一個互連集成單元視為一個光源組件單胞，使得所述光源組件單胞的P、N電極連接區(qū)裸露，所述光源組件單胞的其它區(qū)域被導熱絕緣膠覆蓋并平坦化。
[0026]進一步地，其中，所述印刷技術，進一步為:采用絲網(wǎng)、鋼網(wǎng)或柔性版的網(wǎng)版印刷技術;所述漿狀流體，進一步為熱固化后具有導電性，與所述封裝膠之間具有粘附性而且對可見光有大于70%反射率的材料，并該漿狀流體與金屬有可焊性，且含粉狀金屬的樹脂型漿料的漿狀流體。
[0027]進一步地，其中，所述二次印刷導熱絕緣膠后的光源組件單胞，為在所述電性互連集成后的載體基片上第二次采用印刷技術，印刷具有粘附性，且為透明膠或?qū)梢姽庥写笥?0%反射率的白色導熱絕緣膠，并經(jīng)平坦化處理后固化，每一個互連集成單元視為一個光源組件單胞，使得所述光源組件單胞的P、N電極連接區(qū)裸露，所述光源組件單胞的其它區(qū)域被導熱絕緣膠覆蓋并平坦化。
[0028]與現(xiàn)有的在COB基板上集成封裝光源的結構與制作方法相比，本發(fā)明的倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構及其制作方法，實現(xiàn)了如下的有益效果:
[0029](I)本發(fā)明所述的光源組件結構及其制作方法與目前將對LED芯片的進行逐一貼片在COB基板的互連電路上相比，簡化了制程;且本發(fā)明中將多個倒裝LED芯片在過渡基膜上排列成列陣形式，通過印刷技術一次性可以制備多個光源組件，提高了產(chǎn)能和出貨率，降低了光源的生產(chǎn)成本。
[0030](2)本發(fā)明所述的光源組件結構及其制作方法采用印刷方式，保證了芯片P、N電極互連線間的間隙，避免了 P、N電極短路和芯片與COB板面之間形成空洞，殘留物等現(xiàn)象。使芯片散熱面積最大化，保證了倒裝LED光電特性和信賴性，承受更大的電流和提供更大的光輸出。
[0031](3)本發(fā)明所述的光源組件結構及其制作方法采用印刷方式，保證了光源色度的均勻性。
[0032](4)本發(fā)明所述的光源組件結構及其制作方法，采用倒裝LED芯片排布成列陣形式，一次性完成多個光源組件的制備，分割后可以得到多個小型化光源組件。同時，可以從整體設計上縮小光源組件的尺寸，方便用戶使用。
【附圖說明】
[0033]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0034]圖1為本發(fā)明所述的倒裝LED集成封裝的光源組件制作方法的流程示意圖；
[0035]圖2A為本發(fā)明所述的倒裝LED集成封裝的光源組件結構的俯視圖；
[0036]圖2B為本發(fā)明所述的倒裝LED集成封裝的光源組件結構的側視圖；
[0037]圖3為本發(fā)明所述的倒裝LED集成封裝的光源組件制作方法應用實施例的流程示意圖；
[0038]圖4為本發(fā)明倒裝LED芯片在柔性過渡基膜上形成倒裝LED芯片列陣的剖視圖；
[0039]圖5為本發(fā)明倒裝LED芯片在柔性過渡基膜上涂覆封裝膠固化后的剖視圖；
[0040]圖6為本發(fā)明去除柔性過渡基膜后形成倒裝LED芯片列陣的剖視圖；
[0041]圖7為本發(fā)明第一次導電漿料(漿狀流體)印刷固化后進行電性互連集成后形成的電性互連集成后的載體基片的剖視圖；
[0042]圖8為本發(fā)明第二次印刷導熱絕緣膠后光源組件單細胞電極面平坦化后的剖視圖；
[0043]圖9為本發(fā)明顯示出倒裝LED芯片光源組件單胞分割位置的倒裝LED芯片列陣的剖視圖；
[0044]圖10為本發(fā)明分割后形成的倒裝LED芯片光源組件的剖視圖。
【具體實施方式】
[0045]如在說明書及權利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領域技術人員應可理解，硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準則。如在通篇說明書及權利要求當中所提及的“包含”為一開放式用語，故應解釋成“包含但不限定于”?！按笾隆笔侵冈诳山邮盏恼`差范圍內(nèi)，本領域技術人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術問題，基本達到所述技術效果。說明書后續(xù)描述為實施本發(fā)明的較佳實施方式，然所述描述乃以說明本發(fā)明的一般原則為目的，并非用以限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護范圍當視所附權利要求所界定者為準。
[0046]實施例1
[0047]如圖2A及圖2B所示，為本發(fā)明的倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構的俯視圖和側視圖，參見圖1，本實施例中所述光源組件結構的制作方法，包括以下步驟:
[0048]步驟101、在具有粘性的耐受溫度大于150°、且烘烤不變形的柔性過渡基膜上，按預先設計的芯片間隔要求規(guī)則排列上倒裝LED芯片；
[0049]步驟102、將所述倒裝LED芯片的P、N電極面粘貼在所述柔性過渡基膜的帶膠面一偵U，形成倒裝LED芯片列陣；
[0050]步驟103、在所述柔性過渡基膜上涂覆一定厚度的均勻的封裝膠，并對所述封裝膠進行固化；
[0051 ]具體地，通過在柔性過渡基膜20上的倒裝LED列陣周圍貼附一定高度的圍壩40，按照設置的圍壩的高度來均勻涂敷、控制封裝膠50的厚度；
[0052]步驟104、去除所述柔性過渡基膜，將固化后的所述封裝膠50作為倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片；
[0053]步驟105、在所述封裝膠載體基片上，按順序用漿狀流體、印刷技術和熱固化技術完成所述倒裝LED芯片間電極的電性互連集成，形成電性互連集成后的載體基片；
[0054]步驟106、在所述電性互連集成后的載體基片上第二次采用印刷技術，印刷導熱絕緣膠，并經(jīng)平坦化處理后固化，每一個互連集成單元視為一個光源組件單胞，使得所述光源組件單胞的P、N電極的連接區(qū)裸露，所述光源組件單胞的其它區(qū)域被導熱絕緣膠覆蓋并平坦化；
[0055]步驟107、按所述光源組件單胞劃切所述電性互連集成后的載體基片，分割成光源組件。
[0056]上述步驟102中，所述柔性過渡基膜具有粘性，在150度烘烤不變形，并且，所述封裝膠涂覆在所述過渡基膜上不影響所述封裝膠的固化，所述封裝膠固化之后，與所述過渡基膜分離。
[0057]在所述柔性過渡基膜上涂覆一定厚度的均勻的封裝膠;進一步為:
[0058]在所述柔性過渡基膜上涂覆一定厚度的均勻的且不影響固化的封裝膠，且該封裝膠中包含摻有熒光粉的熒光膠。
[0059]上述步驟103和步驟104中，所述封裝膠在過渡基膜上固化，固化后與基膜分離，同時，所述封裝膠與所述倒裝LED芯片具有粘附性，在涂覆固化制程中不會對所述倒裝LED芯片的電極面造成沾污。進一步為:將固化后的所述封裝膠作為無沾污的倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片。
[0060]上述步驟105和步驟106中，所述倒裝LED芯片列陣的P、N電極的互連及導熱絕緣膠的平坦化采用印刷技術實現(xiàn)，印刷技術采用絲網(wǎng)、鋼網(wǎng)或柔性版的網(wǎng)版印刷技術。
[0061]上述步驟105中，所述漿狀流體，進一步為熱固化后具有導電性、可焊性、與所述封裝膠之間具有粘附性而且對可見光有大于70%反射率的材料，且含粉狀金屬的樹脂型漿料的漿狀流體。
[0062]上述步驟106中，在所述電性互連集成后的載體基片上第二次采用印刷技術，印刷導熱絕緣膠，進一步為:在所述電性互連集成后的載體基片上第二次采用印刷技術，印刷具有粘附性，且為透明膠或?qū)梢姽庥写笥?0%反射率的白色導熱絕緣膠。
[0063]上述步驟107中，按所述光源組件單胞劃切所述電性互連集成后的載體基片，分割成光源組件，進一步為:利用機械切割的方法，按所述光源組件單胞劃切所述電性互連集成后的載體基片，分割成光源組件。
[0064]與傳統(tǒng)的在COB基板上實現(xiàn)芯片電極互連集成封裝的方法相比，本發(fā)明所提供的上述方法中，分離的倒裝LED芯片列陣的電極間電互連線是作在無基板封裝膠上，省去了在COB基板上的互聯(lián)電路對逐一芯片貼片，簡化了制程，大大提高了產(chǎn)能和出貨率，降低了生產(chǎn)成本和設備成本。此外，本發(fā)明的方法還排除了傳統(tǒng)方法在COB基板上貼片中容易造成電極間短路，芯片面與COB板之間形成空洞、殘留物的現(xiàn)象，實現(xiàn)了倒裝LED芯片導熱通道面積最大化，保證了倒裝LED芯片光電特性和可信賴性，可承受更大的電流，并能提供更大的光輸出。
[0065]實施例2
[0066]如圖2A、圖2B所示，為本發(fā)明的倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構的俯視圖和偵_圖，該光源組件結構，包括:倒裝LED芯片10、倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片、電性互連集成后的載體基片61、二次印刷導熱絕緣膠后的光源組件單胞；
[0067]倒裝LED芯片10、倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片、電性互連集成后的載體基片、二次印刷導熱絕緣膠后的光源組件單胞;其中，
[0068]所述倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片，為在具有粘性的耐受溫度大于150°且烘烤不變形的柔性過渡基膜上，按預先設計的芯片間隔要求規(guī)則排列上倒裝LED芯片;將所述倒裝LED芯片的P電極31、N電極32面粘貼在所述柔性過渡基膜的帶膠面一側，形成倒裝LED芯片列陣;在所述柔性過渡基膜上涂覆一定厚度的均勻的封裝膠50，并對封裝膠50進行固化;去除所述柔性過渡基膜，將固化后的所述封裝膠50作為倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片；
[0069]所述電性互連集成后的載體基片61，為在所述封裝膠載體基片上，按順序用漿狀流體、印刷技術和熱固化技術完成所述倒裝LED芯片間電極的電性互連集成，形成電性互連集成后的載體基片61 ；
[0070]所述二次印刷導熱絕緣膠后的光源組件單胞，為在所述電性互連集成后的載體基片上第二次采用印刷技術，印刷導熱絕緣膠，并經(jīng)平坦化處理后固化，每一個互連集成單元視為一個光源組件單胞，使得所述光源組件單胞的P、N電極連接區(qū)裸露，所述光源組件單胞的其它區(qū)域被導熱絕緣膠覆蓋并平坦化。
[0071]進一步地，所述倒裝LED芯片10，包括:LED芯片體和電極。
[0072]本發(fā)明中，分離的倒裝LED集成的電極間電互連線是作在無基板的封裝膠上，顯然區(qū)別于目前傳統(tǒng)的在COB基板上實現(xiàn)芯片電極互連集成封裝的方法。這種方式排除了目前傳統(tǒng)的在COB基板上貼片工序中，容易造成電極間短路，芯片面與COB板面之間形成空洞，殘留物等，實現(xiàn)了芯片導熱通道面積最大化，保證了倒裝LED光電特性和信賴性，可承受更大的電流和提供更大的光輸出。
[0073]本發(fā)明中的倒裝LED集成封裝的光源組件光源色度均勻，實現(xiàn)了光源的小型化，拓寬了使用范圍和靈活性，為用戶提供了便利。
[0074]實施例3
[0075]以下提供本發(fā)明倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構的制作方法應用實施例，參見圖3，包括:
[0076]步驟201、將多顆倒裝LED芯片10按設計的芯片間隔要求規(guī)則排列在柔性過渡基膜(轉換基膜)20上，將倒裝LED芯片10的P電極31、N電極32面粘貼在柔性過渡基膜20的帶膠面的一側，形成倒裝LED芯片列陣，參見圖4。
[0077]其中，倒裝LED芯片10是依熒光粉的激發(fā)波長而分選過后的芯片。將倒裝LED芯片按設計要求等距離排列在柔性過渡基膜20上，倒裝LED芯片10的電極面粘附在具有一定粘度的柔性過渡基膜20上，該柔性過渡基膜20至少需要耐150°C高溫且烘烤不變形，并可保證封裝膠50涂敷在膜上有膠一面進行固化，具體的依照柔性過渡基膜20的性質(zhì)而定，將固化后的所述封裝膠50作為倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片。本發(fā)明中的等距離是指多個倒裝發(fā)光器件在X軸和y軸方向的排列距離均相等。這里的柔性過渡基膜20至少需要耐150°C高溫，且烘烤不變形，而并不是采用一般或普通的基膜代替那么簡單的問題。
[0078]步驟202、在柔性過渡基膜20上的倒裝LED列陣周圍貼附一定高度的圍壩40，按照設置的圍壩的高度來均勻涂敷、控制封裝膠50的厚度，參見圖5。
[0079]其中，圍壩40的材料可以是柔性膜(如塑料膜等)或硬質(zhì)板材(如金屬板材等)。封裝膠50是一種高透射率(>95%，450nm))、高折射率，(優(yōu)選的折射率大于1.50)的硅膠，在柔性過渡基膜20上可以固化、與芯片有很好的粘附性且便于切割。封裝膠50可根據(jù)膠的厚度和色度要求加入熒光粉調(diào)配。涂敷膠的方式可以是點膠，也可以是噴涂，包括一次涂膠完成和兩次涂膠完成，涂敷的膠可以是無摻熒光粉的封裝膠或熒光膠。
[0080]步驟203、待所述封裝膠50固化后去除上述圍壩40，參見圖6。具體地，為去除所述柔性過渡基膜20，將固化后的所述封裝膠50作為倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片。
[0081]步驟204、在所述封裝膠載體基片上，按順序用漿狀流體、印刷技術和熱固化技術完成所述倒裝LED芯片間電極的電性互連集成，形成電性互連集成后的載體基片；具體地為，在封裝膠50上將倒裝LED芯片間互連P、N電極區(qū)與印刷版上的漿狀流體(漿料)71印刷孔對準，印刷漿狀流體，取下印刷版，加熱固化印刷后的漿狀流體，完成倒裝LED芯片間電極的串并電連接(電性互連集成)，形成電性互連集成后的載體基片61，參見圖2B和圖7。
[0082]其中，封裝膠50上的倒裝LED芯片10列陣按不同的串并聯(lián)方式印刷，完成滿足設計要求的多個光源組件單胞內(nèi)的P電極31、N電極3 2的電連接。本發(fā)明中作為電互連的印刷的漿狀流體(漿料)可以是印刷銀漿或其他高導電、高反射或高透射的粒狀或線狀納米金屬與有機物混合的漿狀物，即所述漿狀流體，進一步為熱固化后具有導電性、可焊性、與所述封裝膠之間具有粘附性而且對可見光有大于70%反射率的材料，且含粉狀金屬的樹脂型漿料的漿狀流體。
[0083]步驟205、在所述電性互連集成后的載體基片61上第二次采用印刷技術，印刷導熱絕緣膠81，并經(jīng)平坦化處理后固化(形成如圖2B和圖8中62的區(qū)域)，每一個互連集成單元視為一個光源組件單胞，使得所述光源組件單胞的P、N電極連接區(qū)裸露，所述光源組件單胞的其它區(qū)域被導熱絕緣膠覆蓋并平坦化。
[0084]其中，平坦化的過程采用絕緣、導熱、高反射或高透射的高粘性膠狀液體(包括正裝結構貼片用的印刷導熱絕緣膠，燈具中反光板涂覆的白油等)，然后加熱固化，實現(xiàn)平坦化。二次印刷后，光源組件單胞的P、N電極引出區(qū)(也稱為連接區(qū))是裸露的。
[0085]步驟206、按所述光源組件單胞劃切所述電性互連集成后的載體基片61，分割成光源組件。即:將包含有多個光源組件單胞的集成芯片載體粘貼在有粘性的藍膜或白膜上，按單胞尺寸切割，參見圖9所示切割位置70，然后倒膜在另一張藍膜上，形成分離的光源組件，參見圖10。
[0086]其中，切割采用機械切割方法。完成光源組件與散熱基板上的電極引出區(qū)(也稱為連接區(qū))焊接和二者接觸界面的緊密貼合(例如可采用導熱膠實現(xiàn))，最終組裝成光源。組件的表面與光源基板之間要有良好的導熱界面。
[0087]如此即完成了倒裝LED集成封裝的光源組件的制作，采用本發(fā)明的方法制成的倒裝LED發(fā)光器件的主出光面上無需引出電極或引線，發(fā)光波長不限于藍光，還可以包括整個可見光波段、紫外和紅外波段，或者由上述波段的光組成的混合光。
[0088]本實施例以發(fā)光二極管為例，說明本發(fā)明在分離倒裝LED芯片10列陣無基本板封裝膠50上實現(xiàn)芯片間電極互連集成的一種高壓大電流光源組件結構及制作方法。
[0089]總體來說，本發(fā)明將分離的LED倒裝芯片按一定的間距排列在有一定粘性的柔性過渡基膜柔性過渡基膜上，然后涂覆一定厚度的均勻的封裝膠(也可稱為熒光膠)，并對封裝膠固化;去除柔性過渡基膜，固化后的封裝膠已成為倒裝LED列陣的載體基片;在該封裝膠封裝的倒裝LED列陣的載體基片上，依設計要求采用印刷技術等工藝完成芯片間電極互連集成，每一個互連集成單元可視為一個光源組件單胞;再在此已完成互連集成的倒裝LED列陣的載體基片上第二次采用印刷技術印刷導熱絕緣膠并加熱固化。光源組件單胞的P，N電極的連接區(qū)裸露，所述光源組件單胞的其它區(qū)域被導熱絕緣膠覆蓋并平坦化;按光源組件單胞劃切所述電性互連集成后的載體基片，分割成多個光源組件;該光源組件與導熱基板(如鋁，氧化鋁等COB基板等)粘接裝配，實現(xiàn)電連接組合成獨立光源。
[0090]依上所述，本發(fā)明完全擺脫了目前封裝界傳統(tǒng)的在COB板上實現(xiàn)對分離倒裝LED互連集成封裝形式，省去了在封裝中在COB板上貼片、固晶等幾乎全部工藝環(huán)節(jié)，并解決了由此而帶來的一系列問題?？s小了產(chǎn)業(yè)鏈，降低了成本，大大提高了產(chǎn)能。是一種創(chuàng)新型結構和制程的集成封裝光源組件，有著巨大的市場空間和潛在的經(jīng)濟價值。
[0091]需要指出的是，上述的光源組件可與導熱基板電性互連及散熱界面貼合裝配組成倒裝LED芯片集成光源。
[0092]在本實施例中，所述光源組件是由上述實施例中的制作方法采用倒裝LED芯片列陣集成封裝的形式，一次性完成多個光源組件結構的制作方法制備得到?？梢詮恼w設計上縮小制備得到光源組件的尺寸，分割后可以得到小型化的光源組件，方便用戶使用。
[0093]通過以上各個實施例可知，本發(fā)明新型的倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構及其制作方法存在的有益效果是:
[0094](I)本發(fā)明所述的光源組件結構及其制作方法與現(xiàn)有技術的倒裝LED封裝技術相比，省去了在COB基板上對LED芯片進行逐一的LED芯片貼片、固化、涂覆封裝膠再固化等工序，簡化了倒裝LED封裝光源組件的制備工藝;且本發(fā)明中通過多個倒裝LED芯片形成倒裝LED芯片列陣的形式，一次性可以制備多個均勻的光源組件，使得制備過程可以產(chǎn)業(yè)化，大大提高了光源組件的產(chǎn)能，并在一定程度上降低了光源組件的生產(chǎn)成本。
[0095](2)本發(fā)明所述的光源組件結構及其制作方法與現(xiàn)有技術的倒裝LED封裝技術相比，將分離的倒裝LED芯片的電極間電互連集成是在無基板封裝膠上進行，完全避免了目前的貼片工序中的因點漿量難控，造成固化后芯片發(fā)生移位甚至短路。
[0096](3)本發(fā)明所述的光源組件結構及其制作方法采用封裝膠、電性互連集成膠及導熱絕緣膠依次在封裝膠載體表面上進行，保證了 P、N電極焊點間的間隙。導熱絕緣膠的覆蓋避免了上述的芯片與COB基板界面間的空洞確保芯片散熱面積，保證了倒裝LED光電特性和信賴性，且可承受更大的電流和提供更大的光輸出。
[0097](4)本發(fā)明所述的光源組件結構及其制作方法采用封裝膠、電性互連集成膠及導熱絕緣膠在具有倒裝LED芯片列陣的基膜基礎上逐一地涂覆，不會形成空洞或者留下殘留物，提高了制備光源組件的發(fā)光效率，且保證了光源色度的均勻性。
[0098](5)本發(fā)明所述的光源組件結構及其制作方法采用倒裝LED芯片列陣的形式，一次性完成多個光源組件的制備，可以從整體設計上縮小制備得到光源組件的尺寸，分割后可以得到多個小型化的光源組件，方便用戶使用，便于產(chǎn)業(yè)化并提高產(chǎn)能。
[0099]依上所述，本發(fā)明完全擺脫了目前封裝界傳統(tǒng)的在COB板上實現(xiàn)對分離倒裝LED互連集成封裝形式，省去了在COB板上芯片的貼片、固晶等幾乎全部工藝環(huán)節(jié)解決了由此而帶來的諸如“空洞”等一系列問題。提高了光源的可靠性，降低了成本，提高了產(chǎn)能。是一種創(chuàng)新型結構和制程的集成封裝光源組件，有著巨大的應用市場空間和潛在的經(jīng)濟價值。
[0100]本領域內(nèi)的技術人員應明白，本發(fā)明的實施例提供LED集成封裝光源組件的結構、方法、裝置、材料等。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。
[0101]上述說明示出并描述了本發(fā)明的若干可選實施例，但如前所述，應當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構想范圍內(nèi)，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應在本發(fā)明所附權利要求的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構的制作方法，其特征在于，包括: 在具有粘性的耐受溫度大于150°、且烘烤不變形的柔性過渡基膜上，按預先設計的芯片間隔要求規(guī)則排列上倒裝LED芯片； 將所述倒裝LED芯片的P、N電極面粘貼在所述柔性過渡基膜的帶膠面一側，形成倒裝LED芯片列陣； 在所述柔性過渡基膜上涂覆一定厚度的均勻的封裝膠，并對所述封裝膠進行固化； 去除所述柔性過渡基膜，將固化后的所述封裝膠作為倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片; 在所述封裝膠載體基片上，按順序用漿狀流體、印刷技術和熱固化技術完成所述倒裝LED芯片間電極的電性互連集成，形成電性互連集成后的載體基片； 在所述電性互連集成后的載體基片上第二次采用印刷技術，印刷導熱絕緣膠，并經(jīng)平坦化處理后固化，每一個互連集成單元視為一個光源組件單胞，使得所述光源組件單胞的P、N電極的連接區(qū)裸露，所述光源組件單胞的其它區(qū)域被導熱絕緣膠覆蓋并平坦化； 按所述光源組件單胞劃切所述電性互連集成后的載體基片，分割成光源組件。2.根據(jù)權利要求1所述的倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構的制作方法，其特征在于，在所述柔性過渡基膜上涂覆一定厚度的均勻的封裝膠;進一步為: 在所述柔性過渡基膜上涂覆一定厚度的均勻的且不影響固化的封裝膠，且該封裝膠中包含摻有熒光粉的熒光膠。3.根據(jù)權利要求2所述的倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構的制作方法，其特征在于，將固化后的所述封裝膠作為倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片;進一步為:將固化后的所述封裝膠作為倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片。4.根據(jù)權利要求1所述的倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構的制作方法，其特征在于，所述印刷技術，進一步為:采用絲網(wǎng)、鋼網(wǎng)或柔性版的網(wǎng)版印刷技術。5.根據(jù)權利要求1所述的倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構的制作方法，其特征在于，所述漿狀流體，進一步為熱固化后具有導電性、可焊性、與所述封裝膠之間具有粘附性而且對可見光有大于70%反射率的材料，且含粉狀金屬的樹脂型漿料的漿狀流體。6.根據(jù)權利要求1所述的倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構的制作方法，其特征在于，在所述電性互連集成后的載體基片上第二次采用印刷技術，印刷導熱絕緣膠，進一步為:在所述電性互連集成后的載體基片上第二次采用印刷技術，印刷固化后成為與所述導熱絕緣膠粘附的所述電性互連集成后的載體基片，所述印刷導熱絕緣膠為透明膠或?qū)梢姽庥写笥?0%反射率的白色導熱絕緣膠。7.根據(jù)權利要求1所述的倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構的制作方法，其特征在于，按所述光源組件單胞劃切所述電性互連集成后的載體基片，分割成光源組件，進一步為:利用機械切割的方法，按所述光源組件單胞劃切所述電性互連集成后的載體基片，分割成光源組件。8.—種倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構，其特征在于，所述光源組件結構，倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構包括:倒裝LED芯片、倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片、電性互連集成后的載體基片、二次印刷導熱絕緣膠后的光源組件單胞;其中， 所述倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片，為在具有粘性的耐受溫度大于150°且烘烤不變形的柔性過渡基膜上，按預先設計的芯片間隔要求規(guī)則排列上倒裝LED芯片;將所述倒裝LED芯片的P、N電極面粘貼在所述柔性過渡基膜的帶膠面一側，形成倒裝LED芯片列陣;在所述柔性過渡基膜上涂覆一定厚度的均勻的封裝膠，并對封裝膠進行固化;去除所述柔性過渡基膜，將固化后的所述封裝膠作為倒裝LED芯片列陣的封裝膠載體基片； 所述電性互連集成后的載體基片，為在所述封裝膠載體基片上，按順序用漿狀流體、印刷技術和熱固化技術完成所述倒裝LED芯片間電極的電性互連集成，形成電性互連集成后的載體基片； 所述二次印刷導熱絕緣膠后的光源組件單胞，為在所述電性互連集成后的載體基片上第二次采用印刷技術，印刷導熱絕緣膠，并經(jīng)平坦化處理后固化，每一個互連集成單元視為一個光源組件單胞，使得所述光源組件單胞的P、N電極連接區(qū)裸露，所述光源組件單胞的其它區(qū)域被導熱絕緣膠覆蓋并平坦化。9.根據(jù)權利要求8所述的倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構，其特征在于，所述印刷技術，進一步為:采用絲網(wǎng)、鋼網(wǎng)或柔性版的網(wǎng)版印刷技術;所述漿狀流體，進一步為熱固化后具有導電性、可焊性、與所述封裝膠之間具有粘附性而且對可見光有大于70%反射率的材料，且含粉狀金屬的樹脂型漿料的漿狀流體。10.根據(jù)權利要求8所述的倒裝LED芯片集成封裝的光源組件結構，其特征在于，所述二次印刷導熱絕緣膠后的光源組件單胞，為在所述電性互連集成后的載體基片上第二次采用印刷技術，印刷具有粘附性，且為透明膠或?qū)梢姽庥写笥?0%反射率的白色導熱絕緣膠，并經(jīng)平坦化處理后固化，每一個互連集成單元視為一個光源組件單胞，使得所述光源組件單胞的P、N電極連接區(qū)裸露，所述光源組件單胞的其它區(qū)域被導熱絕緣膠覆蓋并平坦化。
【文檔編號】H01L33/52GK105895785SQ201610261522
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】王良臣, 汪延明, 苗振林, 張雪亮, 談健
【申請人】湘能華磊光電股份有限公司