專利名稱：雙打反線弧式led封裝結構及其封裝工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種LED結構及制造工藝，尤其是指一種雙打反線弧式LED封裝結構及其封裝工藝。
背景技術：
LED作為一種新型光源，以及它的低耗能無污染，體積小使用方便靈活等優(yōu)點，被廣泛用于建筑、太陽能路燈、手電筒、汽車燈、臺燈、背光源、顯示屏、射燈、庭院、壁燈、家居的小面積裝飾照明，以及集裝飾與廣告為一體的商業(yè)照明。但限于其結構及封裝工藝，現(xiàn)有LED發(fā)光芯片在應用過程中仍然面臨著失效的困攏，究其原因主要在于封裝后的晶片結構的連接導線易因無法承受內(nèi)部應力，出現(xiàn)斷線、脫點，造成死燈失效，最終導致使用壽命的縮短，無法滿足客戶要求的同時也不利于環(huán)保節(jié)能型的推廣，特別是在戶外應用過程中此類問題尤為嚴重，可以說從很大程度上對LED燈使用形成了局限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服了上述缺陷，提供一種導線結合力強可靠性高的雙打反線弧式LED封裝結構及其封裝工藝。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種雙打反線弧式LED封裝結構，它包括晶片及基材，所述晶片上設有晶片電極，其特征在于它還包括第一導線、第二導線、第一金屬球、第二金屬球、第三金屬球及線頸；所述第三金屬球覆蓋于晶片電極表面，所述第一金屬球、第一金屬球間隔設置于基材上；所述第一導線兩端分別與第一金屬球、第二金屬球相焊接，于第一導線焊接第一金屬球處形成有線頸；所述第二導線兩端分別與第二金屬球、第三金屬球相焊接，于第二導線焊接第三金屬球處形成有線頸；所述第一導線、第二導線于焊接第二金屬球處形成有線頸；上述結構中，所述第三金屬球覆蓋晶片電極表面80% -100%的區(qū)域；上述結構中，所述第三金屬球的高度不小于第三金屬球的直徑的50%。本發(fā)明還涉及一種LED封裝工藝，它包括步驟，A)、在LED發(fā)光二極管芯片的晶片的電極上焊接第三金屬球，所述第三金屬球覆蓋不超出晶片電極的區(qū)域；所述步驟A中的第三金屬球由金屬導線通過高溫燒熔，從而在末端形成金屬球，再通過功率、壓力、溫度加劇金屬分子的擴散運動，讓金屬球與晶片電極區(qū)域充分連接形成。所述步驟A中，焊接的第三金屬球的直徑為晶片的電極的區(qū)域的80% -100 ；所述步驟A中焊接的第三金屬球的厚度不小于其直徑的50% ； B)、在基材的焊接區(qū)域上分別間隔焊接第一金屬球、第二金屬球，將第一導線的一端與第一金屬球焊接在一起，而后第一導線彎折成線弧，其另一端與第二金屬球焊接；
C)、將第二導線的一端焊接在第二金屬球上，而后第二導線彎折成線弧，其另一端與第三金屬球焊接所述步驟C后還包括步驟，D)、在第一導線焊接第三金屬球處、第二導線焊接第一金屬球處級第一導線和第二導線焊接第二金屬球處均形成用于承接轉換和保護的線頸。本發(fā)明的有益效果在于提供了一種雙打反線弧的LED焊接結構及封裝方式，通過采用晶片電極及基板側分別設置第一、第二、第三金屬球及第一、第二導線連接的結構，從而將基材上的薄弱受力點轉移到晶片上，同時在基材的焊點上再加焊一條小線弧，進一步增強了基材上的薄弱受力點與金屬的結合力，提高了產(chǎn)品的可靠性。


下面結合附圖詳述本發(fā)明的具體結構圖I為本發(fā)明的整體結構示意圖；圖2為本發(fā)明的芯片部分結構示意圖；圖3為本發(fā)明的第二金屬球部分結構示意圖；圖4為本發(fā)明的第一金屬球部分結構示意圖；圖5為現(xiàn)有技術外尺寸示意圖；圖6為本發(fā)明的外尺寸示意圖。I-晶片；2_晶片電極；3_第三金屬球；4-基材；5_第一金屬球；6_第一導線；7-第二金屬球；8-第二導線。
具體實施例方式為詳細說明本發(fā)明的技術內(nèi)容、構造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖詳予說明。請參閱圖1-4，本發(fā)明一種雙打反線弧式LED封裝結構，它包括晶片I、基材4、第一導線6、第二導線8、第一金屬球5、第二金屬球7、第三金屬球3及線頸。晶片I上表面設有晶片電極2，其中，第三金屬球3覆蓋于晶片電極2表面，較佳的第三金屬球3應當不超出晶片電極2表面，最佳的第三金屬球3覆蓋晶片電極2表面80% -100%的區(qū)域，即圖1-4中的Rl與R2的關系80%彡R1/R2彡100%。此外，通過控制該第三金屬球3的厚度Hl可確保焊接質(zhì)量，最佳的Hl要求如下50%< H1/R1，即第三金屬球3的高度不小于第三金屬球3的直徑的50%。此處結構中增加第三金屬球3可以保證焊接時不直接焊接在晶片電極2上，避免造成短路或漏電。上述的第一金屬球5、第二金屬球7間隔設置于基材4上。然后,所述第一導線6兩端分別與第一金屬球5、第二金屬球7相焊接，第一導線6在焊接第一金屬球5處形成有線頸。而所述第二導線8兩端分別與第二金屬球7、第三金屬球3相焊接，于第二導線8焊接第三金屬球3處形成有線頸。上述，第一導線6、第二導線8于焊接第二金屬球7處同樣形成有線頸。此處的，線頸起承接轉換和保護作用，通過線頸和第一金屬球、第二金屬球、第三金屬球使焊接薄弱上表面節(jié)點遠離金屬球所在表面的界面，因為界面為填充介質(zhì)與基材的結合界面，通常填充介質(zhì)為有基高分子化合物，而基材為無基金屬材質(zhì)，因此結合界面為應力最強區(qū)域。本發(fā)明中通過第一金屬球、第二金屬球、第三金屬球和線頸拉開薄弱節(jié)點與界面的距離，有效避免和減少應力對薄弱節(jié)點的作用，起到提高產(chǎn)品的可靠性的作用。為何生產(chǎn)符合上述結構的雙打反線弧式LED封裝，本發(fā)明還涉及一種LED封裝工藝，它包括步驟，
A)、在LED發(fā)光二極管芯片的晶片的電極上焊接第三金屬球，所述第三金屬球覆蓋不超出晶片電極的區(qū)域較佳的，焊接的第三金屬球的直徑為晶片的電極的區(qū)域的80% -100 ;增加第三金屬球3可以保證焊接時不直接焊接在晶片電極上，避免造成短路或漏電。較佳的，此處的第三金屬球是通過高溫燒熔，在金屬線末端形成的金屬球，再通過功率(此處的功率指的是物體單位時間內(nèi)所做的功，功率越大，金屬球越厚)、壓力、溫度加劇金屬分子的擴散運動，讓金屬球與晶片電極區(qū)域充分連接，形成的，其厚度應當滿足不小于其直徑的 50%, BP 50%^ H1/R1。B)、在基材的焊接區(qū)域上分別間隔焊接第一金屬球、第二金屬球，將第一導線的一端與第一金屬球焊接在一起，而后第一導線通過焊接工具彎折形成圖I中的線弧，其另一端與第二金屬球焊接。此處的線弧可起連接大線弧的作用，通過線弧的第二金屬球7使焊接薄弱節(jié)點為金與金的結合，因金與金的結合力好與金與銀的結合力。主要是通過線弧加強薄弱節(jié)點與基材4的焊接質(zhì)量，有效避免和減少應力對薄弱節(jié)點的作用，起到提高產(chǎn)品的可靠性的作用。C)、將第二導線的一端焊接在第二金屬球上，而后第二導線8通過特定的焊接工具形成圖I中的線弧，其另一端與第三金屬球焊接。此處第二導線8的線弧起連接晶片與支架的作用，線弧直接在第二金屬球上進行焊接，因金與金的結合力好于金與銀的結合力，焊接時導線與支架的結合力更強更好彎折成線弧。D)、在第一導線焊接第三金屬球處、第二導線焊接第一金屬球處級第一導線和第二導線焊接第二金屬球處均形成用于承接轉換和保護的線頸。通過采用上述的封裝工藝，產(chǎn)品的線弧整體高度H5比普通的焊接方法可以得到大幅度的降低，參見圖5、6，降低高度約為晶片高度H2的2 5倍(H5-H6 > 2*H2)，為實現(xiàn)超薄封裝提供工藝可行性。以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種雙打反線弧式LED封裝結構，它包括晶片及基材，所述晶片上設有晶片電極，其特征在于它還包括第一導線、第二導線、第一金屬球、第二金屬球、第三金屬球及線頸；所述第三金屬球覆蓋于晶片電極表面，所述第一金屬球、第一金屬球間隔設置于基材上；所述第一導線兩端分別與第一金屬球、第二金屬球相焊接，于第一導線焊接第一金屬球處形成有線頸；所述第二導線兩端分別與第二金屬球、第三金屬球相焊接，于第二導線焊接第三金屬球處形成有線頸；所述第一導線、第二導線于焊接第二金屬球處形成有線頸。
2.如權利要求I所述的雙打反線弧式LED封裝結構，其特征在于所述第三金屬球覆蓋晶片電極表面80% -100%的區(qū)域。
3.如權利要求I或2所述的雙打反線弧式LED封裝結構，其特征在于所述第三金屬球的高度不小于第三金屬球的直徑的50%。
4.一種LED封裝工藝，其特征在于它包括步驟， A)、在LED發(fā)光二極管芯片的晶片的電極上焊接第三金屬球，所述第三金屬球覆蓋不超出晶片電極的區(qū)域； B)、在基材的焊接區(qū)域上分別間隔焊接第一金屬球、第二金屬球，將第一導線的一端與第一金屬球焊接在一起，而后第一導線彎折成線弧，其另一端與第二金屬球焊接； C)、將第二導線的一端焊接在第二金屬球上，而后第二導線彎折成線弧，其另一端與第三金屬球焊接。
5.如權利要求4所述的LED封裝工藝，其特征在于所述步驟C后還包括步驟， D)、在第一導線焊接第三金屬球處、第二導線焊接第一金屬球處級第一導線和第二導線焊接第二金屬球處均形成用于承接轉換和保護的線頸。
6.如權利要求4或5所述的LED封裝工藝，其特征在于所述步驟A中的第三金屬球由金屬導線通過高溫燒熔，從而在末端形成金屬球，再通過功率、壓力、溫度加劇金屬分子的擴散運動，讓金屬球與晶片電極區(qū)域充分連接形成。
7.如權利要求6所述的LED封裝工藝，其特征在于所述步驟A中，焊接的第三金屬球的直徑為晶片的電極的區(qū)域的80% -100%。
8.如權利要求6所述的LED封裝工藝，其特征在于所述步驟A中焊接的第三金屬球的厚度不小于其直徑的50%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種雙打反線弧式LED封裝結構及其封裝工藝，通過采用晶片電極及基板側分別設置第一、第二、第三金屬球及第一、第二導線連接的結構，從而將基材上的薄弱受力點轉移到晶片上，同時在基材的焊點上再加焊一條小線弧，進一步增強了基材上的薄弱受力點與金屬的結合力，提高了產(chǎn)品的可靠性。
文檔編號H01L33/62GK102623618SQ20121010676
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權日2012年4月12日
發(fā)明者馮珍, 孟牧, 李漫鐵, 王紹芳 申請人:深圳雷曼光電科技股份有限公司