倒裝芯片的錫膏共晶結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種倒裝芯片的錫膏共晶結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括正極金屬支架、負(fù)極金屬支架和LED芯片，正極金屬支架與負(fù)極金屬支架之間通過(guò)絕緣區(qū)隔離后形成金屬倒裝支架體，金屬倒裝支架體向下內(nèi)嵌凹有一成型腔，LED芯片的正電極和負(fù)電極均朝向下，LED芯片倒裝在該成型腔內(nèi)，且LED芯片的正電極通過(guò)錫膏共晶在正極金屬支架上，LED芯片的負(fù)電極通過(guò)錫膏共晶在負(fù)極金屬支架上；成型腔內(nèi)注塑環(huán)氧樹(shù)脂膠后LED芯片包覆在該環(huán)氧樹(shù)脂膠內(nèi)。本實(shí)用新型采用倒裝共晶方式不僅有效避免因焊液流動(dòng)導(dǎo)致LED芯片移位的現(xiàn)象，而且直接共晶接觸，使得LED芯片與正負(fù)極金屬支架的導(dǎo)熱性更好，有利于提高散熱效果；正極支架和負(fù)極支架均由金屬制成，可取消導(dǎo)線(xiàn)架PPA結(jié)構(gòu)降低成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】倒裝芯片的錫膏共晶結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及LED的封裝【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種倒裝芯片的錫膏共晶結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管是一種能將電能轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光固態(tài)的半導(dǎo)體器件，其被廣泛應(yīng)用于顯示屏、交通信號(hào)、顯示光源、汽車(chē)用燈、LED背光源、照明光源等領(lǐng)域。發(fā)光二極管在具體應(yīng)用之前需要進(jìn)行LED封裝之后才能正式使用?，F(xiàn)有市面上LED封裝包括以下缺陷:
[0003]I)傳統(tǒng)的LED導(dǎo)線(xiàn)架支架是使用銅材沖壓后放入塑料射出機(jī)內(nèi)，進(jìn)行埋入射出后成型的，這種成型方式，不僅工藝復(fù)雜，而且散熱效果差；
[0004]2) LED導(dǎo)線(xiàn)架支架上直接設(shè)置兩個(gè)電極焊點(diǎn)，且LED芯片的兩電極直接朝上并分別通過(guò)金線(xiàn)與LED導(dǎo)線(xiàn)架支架的兩極焊接，這種焊接方式由于焊液具有流動(dòng)性，LED芯片很容易出現(xiàn)移位現(xiàn)象，造成LED芯片定位不準(zhǔn)確，從而造成LED產(chǎn)品質(zhì)量不合格，且金線(xiàn)焊接費(fèi)時(shí)費(fèi)力；
[0005]3)傳統(tǒng)采用塑料射出導(dǎo)線(xiàn)架工藝，即是采用PPA塑料結(jié)構(gòu)進(jìn)行反射，因此需要單獨(dú)設(shè)置PPA塑料結(jié)構(gòu)的分布空間，不僅加大了成本和封裝體積；而且塑料結(jié)構(gòu)的折射，造成光線(xiàn)折射導(dǎo)致光損失。PPA塑料PPA塑料中文為:耐高溫尼龍，PPa熱變形溫度高達(dá)300° C以上，連續(xù)使用溫度可達(dá)170° C能滿(mǎn)足您所需的短期和長(zhǎng)期的熱性能。
[0006]因此，現(xiàn)有市面上的封裝技術(shù)已無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求了。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，本實(shí)用新型提供一種散熱效果好、成本低、體積小、發(fā)光效果好及共晶定位準(zhǔn)確的倒裝芯片的錫膏共晶結(jié)構(gòu)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種倒裝芯片的錫膏共晶結(jié)構(gòu)，包括正極金屬支架、負(fù)極金屬支架和LED芯片，所述正極金屬支架與負(fù)極金屬支架之間通過(guò)絕緣區(qū)隔離后形成金屬倒裝支架體，所述金屬倒裝支架體向下內(nèi)嵌凹有一成型腔，所述LED芯片的正電極和負(fù)電極均朝向下，所述LED芯片倒裝在該成型腔內(nèi)，且所述LED芯片的正電極通過(guò)錫膏共晶在正極金屬支架上，所述LED芯片的負(fù)電極通過(guò)錫膏共晶在負(fù)極金屬支架上；所述成型腔內(nèi)注塑環(huán)氧樹(shù)脂膠后LED芯片包覆在該環(huán)氧樹(shù)脂膠內(nèi)。
[0009]其中，所述金屬正極支架和金屬負(fù)極支架的外表面均電鍍有附著銀離子的銀電鍍層。
[0010]其中，所述正極金屬支架的一端向上折彎后形成正極引腳，所述負(fù)極金屬支架的一端向上折彎后形成負(fù)極引腳。
[0011]其中，所述正極金屬支架的另一端與負(fù)極金屬支架的另一端之間的絕緣區(qū)內(nèi)注塑有環(huán)氧樹(shù)脂膠。
[0012]其中，所述銀電鍍層為銅鍍銀電鍍層、銅鍍鎳銀電鍍層或鐵鍍鎳銀電鍍層中的一種。
[0013]其中，所述正極金屬支架和負(fù)極金屬支架均為銅材支架、鐵材支架或鋁材支架中的一種。
[0014]其中，所述成型腔為U型成型腔；且所述絕緣區(qū)置于成型腔的底端中心位置上。
[0015]其中，所述錫膏的共晶溫度為220°。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的倒裝芯片的錫膏共晶結(jié)構(gòu)，LED芯片的正負(fù)電極均朝向下，且各自采用倒裝的方式通過(guò)錫膏共晶在正極金屬支架和負(fù)極金屬支架上，該倒裝共晶方式不僅有效避免因焊液流動(dòng)導(dǎo)致LED芯片移位的現(xiàn)象，提高了共晶定位的準(zhǔn)確性，而且省略了焊金線(xiàn)的步驟，直接共晶接觸，使得LED芯片與正負(fù)極金屬支架的導(dǎo)熱性更好，有利于提高散熱效果；同時(shí)，正極支架和負(fù)極支架均由金屬制成，不僅進(jìn)一步提高散熱效果，而且可取消導(dǎo)線(xiàn)架PPA結(jié)構(gòu)降低成本和減小了支架體積；進(jìn)一步的，采用環(huán)氧樹(shù)脂膠注塑滿(mǎn)成型腔，將LED芯片包覆在該環(huán)氧樹(shù)脂膠內(nèi)，可確保光直線(xiàn)進(jìn)行，減少了光線(xiàn)折射導(dǎo)致光損失，提高了發(fā)光效果。本實(shí)用新型具有散熱效果好、成本低、體積小、發(fā)光效果好、共晶定位準(zhǔn)確、制作工藝簡(jiǎn)單、適合大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型未注塑環(huán)氧樹(shù)脂膠的主視圖；
[0018]圖2為圖1的俯視圖；
[0019]圖3為圖1注塑環(huán)氧樹(shù)脂膠后的主視圖。
[0020]主要元件符號(hào)說(shuō)明如下:
[0021]10、正極金屬支架11、負(fù)極金屬支架
[0022]12、LED 芯片13、錫膏
[0023]14、環(huán)氧樹(shù)脂膠15、成型腔
[0024]16、絕緣區(qū)101、正極引腳
[0025]111、負(fù)極引腳

【具體實(shí)施方式】
[0026]為了更清楚地表述本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地描述。
[0027]請(qǐng)參閱圖1-3，本實(shí)用新型提供的倒裝芯片的錫膏共晶結(jié)構(gòu)，包括正極金屬支架10、負(fù)極金屬支架11和LED芯片12，正極金屬支架10與負(fù)極金屬支架11之間通過(guò)絕緣區(qū)16隔離后形成金屬倒裝支架體，金屬倒裝支架體向下內(nèi)嵌凹有一成型腔15,LED芯片12的正電極和負(fù)電極均朝向下，LED芯片12倒裝在該成型腔15內(nèi)，且LED芯片12的正電極通過(guò)錫膏13共晶在正極金屬支架10上，LED芯片12的負(fù)電極通過(guò)錫膏13共晶在負(fù)極金屬支架11上；成型腔15內(nèi)注塑環(huán)氧樹(shù)脂膠14后LED芯片12包覆在該環(huán)氧樹(shù)脂膠14內(nèi)。成型腔15為U型成型腔，也可以為其他形狀；錫膏13的共晶溫度為220°。
[0028]相較于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本實(shí)用新型提供的倒裝芯片的錫膏共晶結(jié)構(gòu)，LED芯片12的正負(fù)電極均朝向下，且各自采用倒裝的方式通過(guò)錫膏13共晶在正極金屬支架10和負(fù)極金屬支架11上，該倒裝共晶方式不僅有效避免因焊液流動(dòng)導(dǎo)致LED芯片12移位的現(xiàn)象，提高了共晶定位的準(zhǔn)確性，而且省略了焊金線(xiàn)的步驟，直接共晶接觸，使得LED芯片12與正負(fù)極金屬支架的導(dǎo)熱性更好，有利于提高散熱效果；同時(shí)，正極支架和負(fù)極支架均由金屬制成，不僅進(jìn)一步提高散熱效果，而且可取消導(dǎo)線(xiàn)架PPA結(jié)構(gòu)降低成本和減小了支架體積；進(jìn)一步的，采用環(huán)氧樹(shù)脂膠14注塑滿(mǎn)成型腔，LED芯片12包覆在該環(huán)氧樹(shù)脂膠14內(nèi)，可確保光直線(xiàn)進(jìn)行，減少了光線(xiàn)折射導(dǎo)致光損失，提高了發(fā)光效果。本實(shí)用新型具有散熱效果好、成本低、體積小、發(fā)光效果好、共晶定位準(zhǔn)確、制作工藝簡(jiǎn)單、適合大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)。
[0029]在本實(shí)施例中，金屬正極支架10和金屬負(fù)極支架11的外表面均電鍍有附著銀離子的銀電鍍層(圖未示)。該結(jié)構(gòu)在金屬倒裝支架體的載體上進(jìn)行電鍍工藝，即是將附著銀離子的電鍍層附著在金屬倒裝支架體上，進(jìn)行防氧化處理，方便錫膏焊接。本案中銀電鍍層可為銅鍍銀電鍍層、銅鍍鎳銀電鍍層或鐵鍍鎳銀電鍍層中的一種，當(dāng)然還可以是其他電鍍層，如果是對(duì)電鍍層類(lèi)型的改變，均屬于對(duì)本案的簡(jiǎn)單變形或變換，落入本案的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0030]在本實(shí)施例中，正極金屬支架10的一端向上折彎后形成正極引腳101，負(fù)極金屬支架11的一端向上折彎后形成負(fù)極引腳111。正極金屬支架10的另一端與負(fù)極金屬支架11的另一端之間的絕緣區(qū)16內(nèi)注塑有環(huán)氧樹(shù)脂膠14。本案中正極金屬支架10和負(fù)極金屬支架11均為銅材支架、鐵材支架或鋁材支架中的一種，當(dāng)然，該支架的材質(zhì)還可以是其他金屬材質(zhì)。該正極金屬支架10和負(fù)極金屬支架11的制作工藝如下:第一，根據(jù)支架載體尺寸，進(jìn)行沖壓模開(kāi)發(fā)；第二，沖壓模試模，將厚度0.1MM-0.5MM的金屬材料進(jìn)行外觀沖壓，形成正極金屬支架10和負(fù)極金屬支架11 ;第三，根據(jù)支架載體尺寸，進(jìn)行彎腳模開(kāi)發(fā)；第四，將正負(fù)極引腳予以彎腳成型，形成正極引腳101和負(fù)極引腳111 ;第五，將正極金屬支架10和負(fù)極金屬支架11進(jìn)行電鍍工藝，將銀離子附著在正負(fù)極金屬支架上，進(jìn)行防氧化處理，方便焊接。
[0031]在本實(shí)施例中，絕緣區(qū)16置于成型腔15的底端中心位置上。即是正極金屬支架10與負(fù)極金屬支架11形狀大小相似。當(dāng)然，兩者的形狀大小可不一致，只要是LED芯片12的正負(fù)電極均朝向下，且各自采用倒裝的方式通過(guò)錫膏13共晶在正極金屬支架10和負(fù)極金屬支架11上的實(shí)施方式，均屬于對(duì)本案的簡(jiǎn)單變形或變換，落入本案的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0032]另外，本結(jié)構(gòu)中采用在絕緣區(qū)16內(nèi)注塑環(huán)氧樹(shù)脂膠14。當(dāng)然，絕緣區(qū)還可以是注塑絕緣膠或填充絕緣布，只要是能實(shí)現(xiàn)絕緣作用的實(shí)施方式，均屬于對(duì)本案的簡(jiǎn)單變形或變換，落入本案的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0033]本實(shí)用新型提供的倒裝芯片的錫膏共晶結(jié)構(gòu)，該雙電極芯片的制作工藝如下:
[0034]第一步，采用上述的步驟制作出正極金屬支架10和負(fù)極金屬支架11 ；
[0035]第二步，采用錫膏13倒裝共晶的方式將LED芯片12固定在正極金屬支架10與負(fù)極金屬支架11所形成的成型腔15內(nèi)，錫膏13的共晶溫度為220° ;共晶后形成半成品；
[0036]第三步，將半成品采用進(jìn)口的環(huán)氧樹(shù)酯膠14注塑在成型腔15和絕緣區(qū)16內(nèi)，并放入烤箱150°C 3小時(shí)，使得LED芯片12包覆在環(huán)氧樹(shù)脂膠14內(nèi)，使得LED芯片12可透過(guò)線(xiàn)性發(fā)光，減少了光線(xiàn)折射而導(dǎo)致光損失；且烘烤前后色溫變化在50K范圍以?xún)?nèi)，其一致性高，提高了出貨率；
[0037]第四，出烤后，使用下料模進(jìn)行下料，形成成品；
[0038]第五，成品下料后雙電極芯片放入分光機(jī)進(jìn)行分選，分選因素包括色溫、座標(biāo)、光強(qiáng)度、流明、電壓、測(cè)試光電特性；
[0039]第六，雙電極芯片燈珠分選后，放入邊帶機(jī)，進(jìn)行編帶作業(yè)。
[0040]本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)在于:
[0041]1)LED芯片12的正負(fù)電極均朝向下，且各自采用倒裝的方式通過(guò)錫膏13共晶在正極金屬支架10和負(fù)極金屬支架11上，該倒裝共晶方式不僅有效避免因焊液流動(dòng)導(dǎo)致LED芯片12移位的現(xiàn)象，提高了共晶定位的準(zhǔn)確性，而且省略了焊金線(xiàn)的步驟，直接共晶接觸，使得LED芯片12與正負(fù)極金屬支架的導(dǎo)熱性更好，有利于提高散熱效果；
[0042]2)正極支架和負(fù)極支架均由金屬制成，不僅進(jìn)一步提高散熱效果，而且可取消導(dǎo)線(xiàn)架PPA結(jié)構(gòu)降低成本和減小了支架體積；
[0043]3)進(jìn)一步的，采用環(huán)氧樹(shù)脂膠14注塑滿(mǎn)成型腔，LED芯片12包覆在該環(huán)氧樹(shù)脂膠14內(nèi)，可確保光直線(xiàn)進(jìn)行，減少了光線(xiàn)折射導(dǎo)致光損失，提高了發(fā)光效果；
[0044]4)在金屬倒裝支架體的載體上進(jìn)行電鍍工藝，即是將附著銀離子的電鍍層附著在金屬倒裝支架體上，進(jìn)行防氧化處理，方便錫膏焊接；
[0045]5)本實(shí)用新型具有散熱效果好、成本低、體積小、發(fā)光效果好、共晶定位準(zhǔn)確、制作工藝簡(jiǎn)單、適合大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)。
[0046]以上公開(kāi)的僅為本實(shí)用新型的幾個(gè)具體實(shí)施例，但是本實(shí)用新型并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種倒裝芯片的錫膏共晶結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括正極金屬支架、負(fù)極金屬支架和LED芯片，所述正極金屬支架與負(fù)極金屬支架之間通過(guò)絕緣區(qū)隔離后形成金屬倒裝支架體，所述金屬倒裝支架體向下內(nèi)嵌凹有一成型腔，所述LED芯片的正電極和負(fù)電極均朝向下，所述LED芯片倒裝在該成型腔內(nèi)，且所述LED芯片的正電極通過(guò)錫膏共晶在正極金屬支架上，所述LED芯片的負(fù)電極通過(guò)錫膏共晶在負(fù)極金屬支架上；所述成型腔內(nèi)注塑環(huán)氧樹(shù)脂膠后LED芯片包覆在該環(huán)氧樹(shù)脂膠內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝芯片的錫膏共晶結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬正極支架和金屬負(fù)極支架的外表面均電鍍有附著銀離子的銀電鍍層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝芯片的錫膏共晶結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述正極金屬支架的一端向上折彎后形成正極引腳，所述負(fù)極金屬支架的一端向上折彎后形成負(fù)極引腳。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的倒裝芯片的錫膏共晶結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述正極金屬支架的另一端與負(fù)極金屬支架的另一端之間的絕緣區(qū)內(nèi)注塑有環(huán)氧樹(shù)脂膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的倒裝芯片的錫膏共晶結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述銀電鍍層為銅鍍銀電鍍層、銅鍍鎳銀電鍍層或鐵鍍鎳銀電鍍層中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝芯片的錫膏共晶結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述正極金屬支架和負(fù)極金屬支架均為銅材支架、鐵材支架或鋁材支架中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的倒裝芯片的錫膏共晶結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述成型腔為U型成型腔；且所述絕緣區(qū)置于成型腔的底端中心位置上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝芯片的錫膏共晶結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述錫膏的共晶溫度為220°。
【文檔編號(hào)】H01L33/62GK203932106SQ201420348248
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】陳蘇南 申請(qǐng)人:深圳市邁克光電子科技有限公司