[實用新型]一種LED封裝基板

有效

• 申請號: 201320203669.1
• 申請日: 2013-04-22
• 公開（公告）號: CN203205458U
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 羅小兵;鄭懷;王依蔓;李嵐
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/50
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本發明屬于LED封裝技術，涉及一種LED封裝基板，可以實現高光色品質的和色溫穩定性的LED熒光粉保形涂覆，特別適用于大規模LED封裝生產中。

背景技術

LEDs(Light?Emitting?Diodes)是一種基于P-N結電致發光原理制成的半導體發光器件，具有電光轉換效率高、使用壽命長、環保節能和體積小等優點，被譽為21世紀綠色照明光源，如能應用于傳統照明領域將得到十分顯著的節能效果，這在全球能源日趨緊張的當今意義重大。隨著以氮化物為代表的第三代半導體材料技術的突破，基于大功率高亮度發光二極管(LED)的半導體照明產業在全球迅速興起，正成為半導體光電子產業新的經濟增長點，并在傳統照明領域引發了一場革命。由于LED獨特的優越性，已經開始在許多領域得到廣泛應用，如景觀照明、汽車大燈、路燈和背光等，被業界認為是未來照明技術的主要發展方向，具有巨大的市場潛力。

當前LED光色品質越來越受到大家的重視，具體可以包括LED光色一致性和LED空間顏色均勻性兩方面，例如美國能源部將提高LED光色一致性、減少分Bin數量作為LED照明發展的主要五大挑戰之一，同時美國能源之星(Energy?Star)于2008年已經將LED封裝及燈具的空間顏色均勻性列為LED照明質量評估指標之一。隨著LED在室內照明領域的迅速推廣(如商業照明、家居照明、辦公室照明等)，人們對LED照明的要求已經從“照亮”逐步轉變為“照舒服”，因此LED封裝時通過準確控制的封裝工藝，提高LED光色一致性和空間顏色均勻性，已成為拓寬LED照明領域，加速LED取代傳統照明的一個重要的技術目標。

大功率白光LED通常是由兩波長光(藍色光+黃色光)或者三波長光(藍色光+綠色光+紅色光)混合而成。目前廣泛采用的白光LED是通過藍色LED芯片(GaN)和黃色熒光粉(YAG或TAG)組成。在LED封裝中熒光粉層參數嚴重影響LED的出光效率、色溫、空間顏色均勻性等重要光學性能。當前，在LED封裝中最普遍采用的一種熒光粉涂覆方式為熒光粉自由點膠涂覆，該種熒光粉涂覆方式擁有工藝簡單和低成本等優點；然而該種熒光粉涂覆方式常常導致最終LED封裝產品色溫空間分布存在較大的差異，嚴重影響著LED產品的照明質量。國內外的研究者開展了許多研究工作，發現LED熒光粉保形涂覆的方法，即熒光粉層均勻厚度涂覆于LED芯片表面。保形涂覆方式要求能夠控制熒光粉幾何形狀和厚度等參數，從而提高LED封裝產品的光色一致性和空間顏色均勻性；同時熒光粉保形涂覆實現的超薄的熒光粉層能夠有效解決熒光粉發熱帶來的色溫溫度性和可靠性問題。為了實現熒光粉的保形涂覆，全球著名LED封裝企業先后開發的電泳法(U.S.patent6,576,488)，溶液蒸發法(U.S.patent7,217,583)，圓片級封裝(B.Braune?et?al.，Proc.SPIE6486，64860X，2007)以及目前相關文獻描述的脈沖噴涂的工藝方法(H.T.Huang?et?al.，OPTICS?EXPRESS，18，A201，2010)。其中電泳法和溶液蒸發法實現保形涂覆較為復雜，成本較高；圓片級封裝和脈沖噴涂的工藝方法對封裝設備要求較高，工藝必須精確控制，且不能實現LED水平芯片的保形涂覆。為此發展一種工藝簡單、低成本且適用于所有LED芯片類型的熒光粉保形涂覆對封裝高光學質量的LED光學產品至關重要。

發明內容

本發明提供了一種LED封裝基板，旨在具有良好的可操作性，同時能夠有效提升LED產品的封裝性能。

本發明提供的一種LED封裝基板，其特征在于，基板表面為反光層在基板固定芯片位置設有凸臺，凸臺上表面設有用于實現LED封裝中LED芯片固晶時與基板對準的凹槽，凸臺上除去芯片固晶位置之外區域，涂有一層親熒光粉膠的化學涂層，使熒光粉膠能夠在該凸臺上快速鋪展。

本發明采用的熒光粉保形涂覆技術原理為：通過基板結構設計，對點膠涂覆后芯片周圍的熒光粉膠幾何形貌進行控制，使得熒光粉幾何形貌非常緊湊；然后利用熒光粉顆粒的沉淀效應，獲得分布在芯片周圍的熒光粉薄層；最終實現具有良好光學和可靠性的熒光粉保形涂覆。本發明的LED封裝的熒光粉保形涂覆方法，可以與當前廣泛采用的熒光粉自由點涂裝置兼容，具有良好的可操作性和迅速廣泛應用的優點。同時能夠有效提升LED產品的封裝性能，如光學性能和可靠性等。

附圖說明

圖1為含控制熒光粉涂覆流動的凸臺的引線框架基板的示意圖；

圖2為在基板凸臺上點涂熒光粉膠的示意圖；

圖3是完成熒光粉顆粒沉淀后，達到熒光粉保形涂覆效果的示意圖；