[發明專利]藍寶石基LED封裝結構及其封裝方法

有效

• 申請號: 201310456683.7
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103545436A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 李秀富;袁永剛
• 申請（專利權）人: 蘇州東山精密制造股份有限公司
• 主分類號: H01L33/62
• 分類號: H01L33/62;H01L33/64
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于半導體照明器件的技術領域，更具體的說，本發明涉及一種高亮度的藍寶石基LED封裝結構及其封裝方法。

背景技術

LED，即發光二極管是一種半導體發光器件，被廣泛的用做指示燈、顯示屏等；其因具有光效高、無輻射、壽命長、低功耗和環保等優點。目前形成白光LED的一種傳統方式是藍光或紫外芯片激發熒光粉，芯片在電流驅動下發出的光激勵熒光粉產生其它波段的可見光，各部分混色形成白光；而且隨著白光LED技術的迅猛發展，使得LED的應用領域越來越廣泛，從路燈、車燈等室外照明到裝飾燈等室內照明，均紛紛使用或更換成LED作為光源；因而也被譽為替代熒光燈和白熾燈的第四代照明光源。

對于LED封裝而言，散熱是個關鍵技術問題，散熱效果的好壞將直接影響到LED的性能。LED表面貼裝型(SMD)的封裝結構由于其應用方便和體積小等優勢已經成為了主要的封裝形式。現有技術中常用的LED表面貼裝結構包括封裝支架和通過固晶工藝貼裝在封裝支架內的LED芯片。封裝支架表面設置有金屬引線，在LED芯片兩側的金屬引線上設置有電極，LED芯片的正負電極通過金線分別與封裝支架上的電極電連接。通過熒光粉涂敷和封膠工藝在LED芯片的上方填充灌封膠體，從而完成對LED芯片的封裝。然而，目前這種LED表面貼裝結構存在以下問題：由于封裝支架是采用金屬支架為基板，再以射出塑膠凹槽或模鑄成型方式封膠后并切割而成，因此其耐溫性不佳、散熱性不夠理想。此外，由于采用了將LED芯片正面朝上裝貼及采用金線連接電極的結構，而金線連接失效往往是LED生產和使用過程中出現最多的失效模式。而且現有技術中通常使用BT或陶瓷基板材料，出光效率也有待提高。

發明內容

為了解決現有技術中的上述技術問題，本發明的目的在于提供一種高亮度的藍寶石基LED封裝結構及其封裝方法。

一種藍寶石基LED封裝結構，包括藍寶石基板和LED芯片；所述藍寶石基板上具有第一金屬電極層和第二金屬電極層，并且所述第一金屬電極層和第二金屬電極層相互絕緣；而且所述LED芯片倒裝在所述第一金屬電極層和第二金屬電極層上，并且所述LED芯片的正極和負極分別與所述第一金屬電極層和第二金屬電極層連接；在所述藍寶石基板的下表面分別設置有正極金屬焊盤和負極金屬焊盤，所述正極金屬焊盤和負極金屬焊盤與藍寶石基板上表面的第一金屬電極層和第二金屬電極層通過金線電連接；并且在所述藍寶石基板的上表面具有使得LED芯片與外界隔離的膠體透鏡。

其中，作為優選地，所述藍寶石基板內，對應所述第一金屬電極層和第二金屬電極層處具有上下導通的通孔，所述金線穿過所述通孔分別將正極金屬焊盤與第一金屬電極層；以及負極金屬焊盤與第二金屬電極層電連接。

其中，作為優選地，所述藍寶石的下表面具有金屬反射層，并且所述金屬反射層為銀或銀合金，厚度為20-200nm。

其中，作為優選地，所述第一金屬電極層和第二金屬電極層的材料選自鎳、銀、銅、鈦、鋁、鉻或鉬及其合金。

其中，作為優選地，所述正極金屬焊盤和負極金屬焊盤的材料選自鎳、銀、銅、鈦、鋁、鉻或鉬及其合金。

其中，作為優選地，所述膠體透鏡的材料為透明樹脂或硅膠；或者是混合有顆粒狀熒光粉的樹脂或硅膠。

本發明的第二方面還涉及上述藍寶石基LED封裝結構的封裝方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟S1：在藍寶石基板的上表面采用PVD方法沉積金屬電極層，并蝕刻形成相互絕緣的第一金屬電極層和第二金屬電極層；

步驟S2：在所述藍寶石基板內，對應所述第一金屬電極層和第二金屬電極層處通過激光蝕刻工藝分別形成上下導通的通孔；

步驟S3：在所述藍寶石基板的下表面形成正極金屬焊盤和負極金屬焊盤，并利用穿過所述通孔的金線將所述正極金屬焊盤和負極金屬焊盤分別與所述藍寶石基板上表面的第一金屬電極層和第二金屬電極層；

步驟S4：將LED芯片倒裝在所述藍寶石基板上，并使LED芯片上P電極和N電極對應的金屬焊盤分別與所述藍寶石基板上的第一金屬電極層和第二金屬電極層連接；

步驟S5：在所述藍寶石基板上表面的LED芯片上方形成膠體透鏡。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：