[發明專利]一種SMD LED單元及其封裝方法

有效

• 申請號: 201210314411.9
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN102881806A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 吉愛華;張杰;吉志英
• 申請（專利權）人: 鄂爾多斯市榮泰光電科技有限責任公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/64;H01L33/62;H01L33/60
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 寇海俠

技術領域

本發明涉及一種半導體發光器件及其封裝方法，具體是一種SMD?LED及其封裝方法，屬于半導體發光器件技術領域。?

背景技術

LED（英文全稱是Light?Emitting?Diode，意為發光二級管）是一種固態的半導體器件，它利用固體半導體芯片作為發光材料，通過載流子發生復合放出能量而引起光子發射，直接把電能轉化為光能。LED具有亮度高、體積小、效率高和壽命長等優點，在交通指示、戶外全色顯示等領域有廣泛的應用。SMD?LED（英文全稱為Surface?Mounted?Devices?Light?Emitting?Diode，意為貼片式發光二極管或表面貼片二極管或表面貼裝二極管），具有發光角度大、效率高、產品體積小、可靠性高、易于實現自動化等特點，逐漸成為研究的熱點。?

LED工作時，PN結的溫度上升，PN結產生的熱量散發不出去，不僅會影響發光效率，還會嚴重影響產品的可靠性和壽命，所以選擇合適的散熱基板顯得尤為重要。合適做LED散熱基板的材料有金屬基板（鐵、銅、鋁等）、陶瓷金屬化基板、鋁基絕緣基板、金屬基復合材料等。銅鋁等金屬基板導熱性較好，成本低，但是線膨脹系數較大，容易造成LED芯片封裝熱循環損失；鋁基絕緣基板的絕緣介質層為有機絕緣層，導熱率差，嚴重影響芯片散熱；金屬基復合材料難以批量化生產，成本太高。而陶瓷基板的可靠性高、壽命長、導熱性能好、價格便宜，成為散熱基板的首選材料。?

中國專利CN202221759U公開了一種具有高導熱基板的LED光源裝置，包括高導熱基板1和LED芯片2，其中基板制作、LED芯片與基板的焊接工藝步?驟為：（1）高導熱基板的制作，所述高導熱基板從下到上包括PI樹脂模11、金屬基層12、絕緣介質層13和電解銅箔層14，在所述絕緣介質層13中混合由導熱的硅類介質填料；（2）在所述電解銅箔層14上制作線路；（3）在所述電解銅箔層上制作凸點電極3，所述凸點電極3為小金球，要保證成球大小，形狀一致，而且所述凸點電極3與所述電解銅箔線路布線電連接；（4）將LED芯片貼合在凸點電極上；（5）LED芯片與基板的焊接，通過電磁設備產生強磁場，使得凸點電極3與LED芯片直接鍵合。?

該裝置采用倒裝焊的方法將LED芯片連接在高導熱基板上，保證了多于5個透光面，有效的提高了光效。但是該倒裝焊工藝中，步驟（3）需要在電解銅箔層上制作多個凸點電極，而且還需要保證凸點電極的成球大小、形狀保持一致，工藝復雜，精度要求極高。另外，步驟（5）LED芯片與凸點電極（小金球）的連接是通過電磁設備產生的強磁場發生分子鍵合，設備投資大，生產成本高。?

從步驟（1）中可以看出，該裝置采用的高導熱基板采用金屬作為基層材料，線膨脹系數大，容易造成LED芯片封裝熱循環損失。而且在金屬基層與電解銅箔層之間添加絕緣介質層，該絕緣介質層采用添加有導熱硅類介質填料的改性的環氧樹脂、PI樹脂或者PPO樹脂，雖然采用導熱填料，但是主體材料仍為有機絕緣層，導熱性差，而且影響銅箔的附著。另外，該高導熱基板含有四層結構，結構復雜，工藝繁冗。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中LED封裝倒裝焊工藝復雜的技術問題，從而提供一種工藝簡單的SMD?LED封裝方法及其獲得的SMD?LED。?

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：?

一種SMD?LED封裝方法，包括下列工藝步驟：?

（1）制作基板框架，所述基板框架包括基板和成型在基板上的線路以及與線路相連的電極；?

（2）制作LED單元網板或者多元網板；?

（3）采用絲網印刷通過步驟（2）中所制作的所述網板將錫焊料均勻的涂覆在所述基板框架中的電極上；?

（4）將LED芯片電極面朝向所述基板框架，貼裝在所述基板框架上，所述LED芯片的電極與所述基板框架中的電極對應貼裝；?

（5）將步驟（4）中所得貼裝有芯片的所述基板框架送入回流焊爐中進行回流焊，得到整版LED；?

（6）將所述整版LED進行單元剝離，獲得SMD?LED單元。?

所述錫焊料的成分是Sn:Ag:Cu:Au=95～97:0.5～2:0.5～2:0.5～2。?

所述錫焊料的成分是Sn:Ag:Cu:Au=97:1:1:1。?

所述步驟（1）中制作基板框架的方法如下：先將基板和銅箔復合得到復合銅基板，然后在所述復合銅基板的銅層上刻蝕形成線路和銅電極，最后填充絕緣介質。?