一種smd led平板支架結(jié)構(gòu)和led芯片的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及LED芯片封裝加工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種SMD?LED平板支架結(jié)構(gòu)和LED芯片，包括金屬基板，在所述金屬基板固定LED晶片的位置開設(shè)一凹坑，所述凹坑的坑深為0.05-0.2mm、坑底面積為0.3-5.5mm2。所述LED晶片固定于凹坑底面。凹坑的深度淺、底面積小，灌封該凹坑的膠量比灌封傳統(tǒng)SMD?LED碗杯支架的膠量消耗少，灌封該平板支架結(jié)構(gòu)時不易出現(xiàn)膠面偏移現(xiàn)象。凹坑的側(cè)壁為金屬材質(zhì)，金屬材質(zhì)側(cè)壁的光反射能力比傳統(tǒng)SMD?LED碗杯支架的PPA材質(zhì)側(cè)壁的光反射能力強(qiáng)，使封裝的LED晶片的出光亮度相對于封裝在傳統(tǒng)SMD?LED碗杯支架的LED晶片的出光亮度提升5％以上。
【專利說明】一種SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)和LED芯片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及LED芯片封裝加工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)和LED芯片。

【背景技術(shù)】
[0002]目前的 SMD (Surface Mounted Devices、表面貼裝器件)LED (Light EmittingD1de、發(fā)光二極管)碗杯支架,一般由注塑結(jié)構(gòu)和金屬基板組成且具有碗杯結(jié)構(gòu),該碗杯結(jié)構(gòu)的側(cè)壁為光線反射能力弱的PPA材質(zhì)。如圖1和圖2所示，其是封裝單顆LED晶片于SMD LED碗杯支架的結(jié)構(gòu)俯視圖和結(jié)構(gòu)剖面圖。LED晶片I通過環(huán)氧、硅膠或銀膠等底膠劑粘接在碗杯結(jié)構(gòu)底部的金屬基板區(qū)域，并通過BANDING技術(shù)在LED晶片I上方的電極處引出導(dǎo)線2與該碗杯支架的正負(fù)電極相連,起到電氣連接的作用。該碗杯支架的碗杯結(jié)構(gòu)的杯深約為0.3mm以上、杯底面積約為LED晶片I底面積的4倍以上。灌封該碗杯結(jié)構(gòu)的膠量相對消耗較多，具有該類碗杯支架的LED芯片的出光角度最大只能達(dá)到120°且由于PPA材質(zhì)的弱反射使得其出光亮度較小?？梢?，SMD LED碗杯支架由于設(shè)置了碗杯結(jié)構(gòu)而便于膠水的灌封和LED晶片的出光，但同時也限制了灌封膠的成型、封裝器件的出光角度和出光亮度。
[0003]為滿足覆膜成型工藝和更大出光角度的需求，后續(xù)出現(xiàn)了 SMD LED平板支架，該類平板支架一般不具有碗杯結(jié)構(gòu)，LED晶片直接粘接于該平板支架的金屬基板上。具有該類平板支架的LED芯片的出光角度可以達(dá)到120° -160°的大角度范圍，但點膠時容易出現(xiàn)膠面偏移的現(xiàn)象。且即使采用點圍壩膠或?qū)Ｓ玫恼扯认鄬^高的膠水，出現(xiàn)膠面偏移現(xiàn)象的情況也沒有得到改善。膠面偏移對LED芯片的顯指、色溫、角度、光通量和光效的影響不大，但會使得LED芯片的配光曲線嚴(yán)重變形。如圖3和圖4所示，其是點膠正常的LED芯片的配光曲線圖和點膠偏移的LED芯片的配光曲線圖。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提出一種SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)和LED芯片，灌封該支架結(jié)構(gòu)的膠量消耗小，灌封時不易出現(xiàn)膠面偏移現(xiàn)象，且使得具有該支架結(jié)構(gòu)的LED芯片的出光亮度大。
[0005]為達(dá)此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]第一方面，提供一種SMD LED平板支架結(jié)構(gòu),包括金屬基板,在所述金屬基板固定LED晶片的位置開設(shè)一凹坑，所述凹坑的坑深為0.05-0.2mm、坑底面積為0.3-5.5mm2。
[0007]其中，所述凹坑包括圓臺形坑，所述圓臺形坑的軸對稱的兩條側(cè)棱延長線的夾角為 5-60° 。
[0008]其中，所述凹坑還包括圓柱形坑，所述圓柱形坑的柱高為0.01-0.1mm，所述圓柱形坑位于圓臺形坑的正上方，所述圓柱形坑的直徑和圓臺形坑的上表面直徑相等，所述圓臺形坑和圓柱形坑一體成型。
[0009]其中，所述凹坑的側(cè)壁覆蓋Cu鍍Ag層。
[0010]第二方面，提供一種LED芯片，包括LED晶片和上述的SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)，所述LED晶片固定于凹坑底面。
[0011]其中，所述LED晶片為45Mil的LED晶片，所述坑底面積為1.9-5.2mm2。
[0012]其中，所述LED晶片為20Mil的LED晶片，所述坑底面積為0.3-1.1mm2。
[0013]其中，所述LED晶片與凹坑底面之間設(shè)置銀膠層。
[0014]其中，所述凹坑的正上方設(shè)置與凹坑形狀配合的灌封膠。
[0015]本實用新型的有益效果在于:一種SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)和LED芯片，包括金屬基板，在所述金屬基板固定LED晶片的位置開設(shè)一凹坑,所述凹坑的坑深為0.05-0.2mm、坑底面積為0.3-5.5mm2。所述LED晶片固定于凹坑底面。凹坑的深度淺、底面積小，灌封該凹坑的膠量比灌封傳統(tǒng)SMD LED碗杯支架的膠量消耗少，且由于凹坑的存在，灌封該平板支架結(jié)構(gòu)時不易出現(xiàn)膠面偏移現(xiàn)象。在金屬基板上直接開設(shè)凹坑，凹坑的側(cè)壁為金屬材質(zhì)，金屬材質(zhì)側(cè)壁的光反射能力比傳統(tǒng)SMD LED碗杯支架的PPA材質(zhì)側(cè)壁的光反射能力強(qiáng)，使封裝的LED晶片的出光亮度相對于封裝在傳統(tǒng)SMD LED碗杯支架的LED晶片的出光亮度提升5%以上。可見，該SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)和LED芯片，灌封該支架結(jié)構(gòu)的膠量消耗小，灌封時不易出現(xiàn)膠面偏移現(xiàn)象，且使得具有該支架結(jié)構(gòu)的LED芯片的出光亮度大。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對本實用新型實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)本實用新型實施例的內(nèi)容和這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是封裝單顆LED晶片于SMD LED碗杯支架的結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0018]圖2是封裝單顆LED晶片于SMD LED碗杯支架的結(jié)構(gòu)剖面圖。
[0019]圖3是點膠正常的LED芯片的配光曲線圖。
[0020]圖4是點膠偏移的LED芯片的配光曲線圖。
[0021]圖5是本實用新型提供的封裝于SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)的LED芯片結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0022]圖6是本實用新型提供的封裝于SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)的LED芯片結(jié)構(gòu)主視圖。
[0023]圖7是本實用新型提供的封裝于SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)的LED芯片結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
[0024]圖8是本實用新型提供的倒裝晶片封裝于SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)的LED芯片結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0025]圖9是本實用新型提供的倒裝晶片封裝于SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)的LED芯片結(jié)構(gòu)主視圖。
[0026]圖10是本實用新型提供的倒裝晶片封裝于SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)的LED芯片結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
[0027]附圖標(biāo)記說明如下:
[0028]1-LED晶片；2_導(dǎo)線；3_金屬基板；4_注塑結(jié)構(gòu)；5_凹坑；6_灌封膠。

【具體實施方式】
[0029]為使本實用新型解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施例的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0030]請參考圖5、圖6和圖7，其分別是本實用新型提供的封裝于SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)的LED芯片結(jié)構(gòu)俯視圖、結(jié)構(gòu)主視圖和結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
[0031]一種SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)，包括金屬基板3，在所述金屬基板3固定LED晶片I的位置開設(shè)一凹坑5,所述凹坑5的坑深為0.05-0.2mm、坑底面積為0.3-5.5mm2。
[0032]本實用新型提供的SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)，凹坑5的深度淺、底面積小，灌封該凹坑5的膠量比灌封傳統(tǒng)SMD LED碗杯支架的膠量消耗少，且由于凹坑5的存在，灌封該平板支架結(jié)構(gòu)時不易出現(xiàn)膠面偏移現(xiàn)象。在金屬基板3上直接開設(shè)凹坑5，凹坑5的側(cè)壁為金屬材質(zhì)，金屬材質(zhì)側(cè)壁的光反射能力比傳統(tǒng)SMDLED碗杯支架的PPA材質(zhì)側(cè)壁的光反射能力強(qiáng)，使封裝的LED晶片I的出光亮度相對于封裝在傳統(tǒng)SMD LED碗杯支架的LED晶片I的出光亮度提升5%以上?？梢?，該SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)，灌封該支架結(jié)構(gòu)的膠量消耗小，灌封時不易出現(xiàn)膠面偏移現(xiàn)象，且使得具有該支架結(jié)構(gòu)的LED芯片的出光亮度大。
[0033]其中，所述凹坑5包括圓臺形坑，所述圓臺形坑的軸對稱的兩條側(cè)棱延長線的夾角為5-60°。
[0034]根據(jù)圓臺形坑的軸對稱的兩條側(cè)棱延長線的夾角和幾何關(guān)系，可計算出圓臺形坑的上表面面積。
[0035]凹坑5的底面積小，約為固定的LED晶片I底面積的1.5-4倍，配合延長線互相成
5-60°夾角的兩條側(cè)棱，可使具有該支架結(jié)構(gòu)的LED芯片的出光角度達(dá)到120-160°。
[0036]其中，所述凹坑5還包括圓柱形坑，所述圓柱形坑的柱高為0.01-0.1_，所述圓柱形坑位于圓臺形坑的正上方，所述圓柱形坑的直徑和圓臺形坑的上表面直徑相等，所述圓臺形坑和圓柱形坑一體成型。
[0037]當(dāng)然，基于本實用新型的技術(shù)背景和設(shè)計需求，凹坑5還可以是碗型或其他形狀，只要達(dá)到本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)效果即可，此處不作贅述。
[0038]對于封裝單顆LED晶片I于SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)，分割該支架結(jié)構(gòu)與導(dǎo)線2連接的正負(fù)極的注塑結(jié)構(gòu)4位置可以根據(jù)實際需求在金屬基板3的區(qū)域內(nèi)作相應(yīng)調(diào)整。通過調(diào)整金屬基板3、注塑結(jié)構(gòu)4和凹坑5尺寸就可以把該支架結(jié)構(gòu)應(yīng)用于單顆和多顆LED晶片I的固晶封裝。
[0039]其中，所述凹坑5的側(cè)壁覆蓋Cu鍍Ag層。
[0040]凹坑5的側(cè)壁覆蓋Cu鍍Ag層，Cu鍍Ag即為金屬基板3材質(zhì)，該Cu鍍Ag層使凹坑5側(cè)壁的光反射率提高，使封裝的藍(lán)寶石襯底的LED芯片的出光亮度相對于封裝于傳統(tǒng)SMD LED碗杯支架的LED芯片的出光亮度提升5%以上。
[0041]其中，所述凹坑5為沖壓成型或蝕刻成型。
[0042]本實用新型提供的SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)通過沖壓或蝕刻在金屬基板3上表面直接開設(shè)凹坑5，幫助LED晶片I側(cè)面的發(fā)光光線更多的反射到LED晶片I的上面，提升封裝LED芯片的光效，且能有效控制點膠量，保證點膠的形狀一致，使色區(qū)集中度更高。
[0043]請參考圖8、圖9和圖10，其分別是本實用新型提供的倒裝晶片封裝于SMDLED平板支架結(jié)構(gòu)的LED芯片結(jié)構(gòu)俯視圖、結(jié)構(gòu)主視圖和結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
[0044]—種LED芯片，包括LED晶片I和上述的SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)，所述LED晶片I固定于凹坑5底面。
[0045]上述的SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)既適用于傳統(tǒng)正裝晶片的封裝，也適用于倒裝晶片的封裝，廣泛應(yīng)用于錫膏或助焊劑批量印刷。
[0046]LED晶片I直接放置在金屬基板3熱沉，縮短散熱路徑、降低熱阻、提升散熱效果，并有效降低LED晶片I的結(jié)溫。
[0047]其中，所述LED晶片I為45Mil的LED晶片1，所述坑底面積為1.9-5.2mm2。
[0048]45Μ?1的LED晶片I為6寸硅襯底的LED晶片1，采用IW大功率LED晶片1，性能穩(wěn)定，抗人體和環(huán)境靜電達(dá)8000V以上，光效能達(dá)到1401m/W以上，是目前市面上最大的LED晶片I。
[0049]其中，所述LED晶片I為20Mil的LED晶片1，所述坑底面積為0.3-1.1mm2。
[0050]規(guī)格尺寸低于20Mil的LED晶片I光效能較低，市場應(yīng)用率低且采購周期長。
[0051]其中，所述LED晶片I與凹坑5底面之間設(shè)置銀膠層。
[0052]其中，所述凹坑5的正上方設(shè)置與凹坑5形狀配合的灌封膠6。
[0053]在SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)的金屬基板3上沖壓或蝕刻出一個凹坑5，使采用點膠方式灌封該支架結(jié)構(gòu)時，更易于操作和色區(qū)集中度更高。該凹坑5的深度淺，底面積小，可靈活設(shè)計灌封膠6光形并大范圍調(diào)整出光角度。凹坑5可適用于多種灌封膠6方式，如點膠、覆膜、MOLDING等，且點膠時對膠量和膠面的控制容易，色區(qū)集中度相比沒凹坑5結(jié)構(gòu)的更高。LED晶片I置于凹坑5的底部，凹坑5的Cu鍍Ag材質(zhì)側(cè)壁將LED晶片I側(cè)邊的發(fā)光光線反射出來，提高了 LED芯片的整體亮度，使光形飽滿。
[0054]優(yōu)選實施例:一種SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)，包括金屬基板3，在所述金屬基板3固定45Μ?1的LED晶片I的位置開設(shè)一凹坑5，所述凹坑5的坑深為0.1mm、坑底面積為4.5mm2。所述凹坑5包括圓臺形坑，所述圓臺形坑的軸對稱的兩條側(cè)棱延長線的夾角為60°。所述凹坑5還包括圓柱形坑,所述圓柱形坑的柱高為0.0lmm,所述圓柱形坑位于圓臺形坑的正上方，所述圓柱形坑的直徑和圓臺形坑的上表面直徑相等，所述圓臺形坑和圓柱形坑一體成型。該優(yōu)選實施例解決了灌封傳統(tǒng)SMD LED碗杯支架的膠量消耗較多、具有該傳統(tǒng)SMDLED碗杯支架的LED芯片的出光角度較小、側(cè)表面的光線反射率較低和灌封傳統(tǒng)SMD LED平板支架容易出現(xiàn)膠面偏移的技術(shù)問題；達(dá)到了灌封該SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)的膠量消耗小，灌封時不易出現(xiàn)膠面偏移現(xiàn)象的技術(shù)效果，使具有該支架結(jié)構(gòu)的LED芯片的出光角度達(dá)到160°，光亮度相對于側(cè)面為PPA材質(zhì)的碗杯結(jié)構(gòu)提升6%，且光形飽滿、點膠形狀一致、色區(qū)集中度高。
[0055]一種SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)和LED芯片，灌封該支架結(jié)構(gòu)的膠量消耗小，灌封時不易出現(xiàn)膠面偏移現(xiàn)象，且使得具有該支架結(jié)構(gòu)的LED芯片的出光亮度大，出光角度達(dá)到120-160°，散熱效果好。
[0056]以上內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)，包括金屬基板(3)，其特征在于:在所述金屬基板(3)固定LED晶片(I)的位置開設(shè)一凹坑(5)，所述凹坑(5)的坑深為0.05-0.2mm、坑底面積為0.3-5.5mm2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMDLED平板支架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹坑(5)包括圓臺形坑，所述圓臺形坑的軸對稱的兩條側(cè)棱延長線的夾角為5-60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SMDLED平板支架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹坑(5)還包括圓柱形坑，所述圓柱形坑的柱高為0.01-0.1mm,所述圓柱形坑位于圓臺形坑的正上方,所述圓柱形坑的直徑和圓臺形坑的上表面直徑相等，所述圓臺形坑和圓柱形坑一體成型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMDLED平板支架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹坑(5)的側(cè)壁覆蓋Cu鍛Ag層ο
5.—種LED芯片，其特征在于，包括LED晶片(I)和如權(quán)利要求1_4任意一項所述的SMD LED平板支架結(jié)構(gòu)，所述LED晶片(I)固定于凹坑(5)底面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED芯片，其特征在于，所述LED晶片(I)為45Mil的LED晶片(I)，所述坑底面積為1.9-5.2mm2。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED芯片，其特征在于，所述LED晶片(I)為20Mil的LED晶片(I)，所述坑底面積為0.3-1.1mm2。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED芯片，其特征在于，所述LED晶片⑴與凹坑(5)底面之間設(shè)置銀膠層。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED芯片，其特征在于，所述凹坑(5)的正上方設(shè)置與凹坑(5)形狀配合的灌封膠(6)。
【文檔編號】H01L33/60GK203932101SQ201420304209
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】李漫鐵, 屠孟龍, 謝玲 申請人:深圳雷曼光電科技股份有限公司