專利名稱：發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件的制造方法， 一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)和方法，特別涉及一種白光LED的封裝結(jié)構(gòu)和方法。 技術(shù)背景現(xiàn)有的高亮度白光發(fā)光二極管LED是由各色光混合而成。如利用紅、綠、 藍(lán)三色芯片組合后通過(guò)光學(xué)透鏡混合形成白光，或采用紫光或者紫外光激發(fā) RGB(紅綠藍(lán))熒光粉獲得白光，或者采用藍(lán)光激發(fā)黃色熒光粉獲得白光。其 中采用藍(lán)光LED芯片激發(fā)YAG黃色熒光粉產(chǎn)生白光應(yīng)用最多，通過(guò)把YAG黃 色熒光粉摻到環(huán)氧樹脂或者硅膠中，混合均勻后以涂覆或者點(diǎn)膠的方式涂覆 在藍(lán)光芯片上。這種方法的缺點(diǎn)在于如果在封裝過(guò)程中黃色熒光粉的涂覆劑 量控制不準(zhǔn)，或者不能根據(jù)芯片的形狀進(jìn)行保形涂覆則會(huì)出現(xiàn)出射光偏藍(lán)或 者偏黃的現(xiàn)象。在實(shí)際操作中可以發(fā)現(xiàn)由于環(huán)氧樹脂或者硅膠流動(dòng)性很強(qiáng)， 采用機(jī)械或手工方法進(jìn)行涂覆時(shí)混合有熒光粉的封裝膠液不能在芯片的表 面和四周形成均勻的涂覆層，從而使白光LED品質(zhì)難以保證。為了克服這個(gè) 缺陷，人們提出把混合有熒光粉的膠液先固化成膠片，然后粘貼在發(fā)光芯片 上。由于每個(gè)發(fā)光芯片都要粘貼固化后的膠片，生產(chǎn)效率很低，不利于規(guī)?；?生產(chǎn)；并且由于熒光粉膠片直接粘貼在發(fā)光芯片表面，使用過(guò)程中高溫會(huì)對(duì) 熒光粉造成不利影響。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)已有技術(shù)中存在的缺陷，提供了一種白光LED的封 裝方法。本發(fā)明主要包括單色發(fā)光芯片、引線、基片、聚光透鏡、反光杯、 熒光粉、散熱基板，其特征在于所述基片采用將熒光粉摻加入基片原料中混 合均勻后燒結(jié)成型的工藝制成，并將含熒光粉基片固定在芯片周圍的反光杯 頂面，單色發(fā)光芯片采用低溫焊料焊接或陽(yáng)極鍵合或樹脂粘結(jié)工藝固定于散 熱基板之上。基片材料為玻璃、微晶玻璃、納米陶瓷材料?；砻鏋楣饣?平面或有規(guī)律的粗糙面或微透鏡陣列面。熒光粉可內(nèi)摻于基片材料中，或蒸 發(fā)沉積、摻加膠液旋涂于基片表面，或與基片成夾層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是熒光粉劑量可準(zhǔn)確控制，提高了封裝后白光LED的光色 質(zhì)量和發(fā)光均勻性。由于熒光粉非直接涂覆在發(fā)光芯片的表面，避免了使用 過(guò)程中高溫對(duì)熒光粉的不利影響，提高了封裝后LED的可靠性。


圖1本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)和方法示意圖；圖2本發(fā)明的帶微透鏡陣列面的白光LED封裝結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3本發(fā)明的白光LED陣列封裝結(jié)構(gòu)示意圖。ll散熱基板、12焊盤、13金屬引線、14單色發(fā)光芯片、15透明體、16含 熒光粉基片、17反光杯。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖l，具體封裝工藝過(guò)程如下A. 將GaN藍(lán)光LED芯片14通過(guò)低溫焊料焊接到覆銅陶瓷散熱基板11的芯片 區(qū)，并通過(guò)金屬引線13與焊盤12連接；B. 在藍(lán)光芯片14上通過(guò)硅膠的壓模工藝制作透明體15;C. 將鋁質(zhì)反光杯17粘結(jié)在藍(lán)光芯片14周圍；
D. 將鋁釔石榴石(YAG)黃色熒光粉18摻加到微晶玻璃原料中，混合均勻 后燒結(jié)成型，再切割、研磨、拋光后制備成含熒光粉基片16;E. 將含熒光粉基片16通過(guò)粘膠固定到反光杯17頂部。實(shí)施例2實(shí)施例2與實(shí)施例1相同，所不同的是在玻璃基片16表面通過(guò)微加工工 藝形成微透鏡陣列，并將熒光粉18通過(guò)蒸鍍沉積或摻加膠液涂覆于基片16 的非粘結(jié)面，最后將基片16通過(guò)粘膠固定到反光杯17頂部，參見(jiàn)圖2。實(shí)施例3實(shí)施例3與實(shí)施例1相同，所不同的是單色發(fā)光芯片14成陣列結(jié)構(gòu)。芯 片14焊接到散熱基板11的芯片區(qū)，形成芯片陣列，并通過(guò)金屬引線13與 焊盤}2連接，在芯片陣列14上通過(guò)注膠壓模工藝形成透明體15:再將反光 杯陣列17固定在散熱基板11上，并與芯片14和透明體15對(duì)應(yīng)，最后將含 熒光粉基片16固定在反光杯陣列17頂部。參見(jiàn)圖3。在上述各實(shí)施方式中，所述基片表面還可為有規(guī)律的粗糙面，所述發(fā)光 芯片還可為紫光芯片或紫外光芯片，則相應(yīng)的熒光粉是RGB (紅綠藍(lán))三色 熒光粉；所述基片與反光杯頂面間的固定還可采用焊接和陽(yáng)極鍵合等方法。
權(quán)利要求
1. 一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)和方法，主要包括:單色發(fā)光芯片、引線、基片、 聚光透鏡、熒光粉、反光杯、散熱基板,其特征在于所述基片采用將熒光 粉摻加入基片原料中混合均勻后燒結(jié)成型的工藝制成，并將含熒光粉的 基片固定在芯片周圍的反光杯頂面，單色發(fā)光芯片采用低溫焊料焊接或 陽(yáng)極鍵合或樹脂粘結(jié)工藝固定于散熱基板之上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)和方法，其特征在于所述基 片材料為玻璃、微晶玻璃、納米陶瓷材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)和方法，其特征在于所述基 片表面為光滑平面或有規(guī)律的粗糙面或微透鏡陣列面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)和方法，其特征在于所述熒光 粉可內(nèi)摻于基片材料中，或蒸發(fā)沉積、摻加膠液旋涂于基片表面，或與基 片成夾層結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)和方法，主要包括單色發(fā)光芯片、引線、基片、聚光透鏡、熒光粉、反光杯、散熱基板，其特征在于所述基片采用將熒光粉摻加入基片原料中混合均勻后燒結(jié)成型的工藝制成，并將含熒光粉基片固定在芯片周圍的反光杯頂面，發(fā)光芯片采用金屬焊接或陽(yáng)極鍵合或樹脂粘結(jié)方式固定在散熱基板的芯片區(qū)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是熒光粉的劑量可準(zhǔn)確控制，提高了封裝后白光LED的光色質(zhì)量和發(fā)光均勻性，同時(shí)避免了使用過(guò)程中高溫對(duì)熒光粉的不利影響，提高了封裝后LED的可靠性。
文檔編號(hào)H01L21/50GK101123286SQ200610029859
公開日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2006年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月9日
發(fā)明者勝 劉, 甘志銀, 羅小兵, 陳明祥 申請(qǐng)人:勝 劉