本實用新型涉及發(fā)光半導(dǎo)體封裝技術(shù),尤其涉及倒裝COB封裝技術(shù)。
背景技術(shù):
正裝芯片技術(shù)是傳統(tǒng)的微電子封裝技術(shù),其技術(shù)成熟,應(yīng)用范圍廣泛。目前市場上絕大多數(shù)LED為正裝LED,把LED芯片正裝在基板上,藍寶石襯底在下,電極在上,用金線焊接實現(xiàn)電氣連接。正裝LED芯片點亮?xí)r,熱量通過藍寶石襯底傳遞至導(dǎo)熱基板,導(dǎo)熱路徑較長,芯片的熱阻大、結(jié)溫高;芯片發(fā)出的光會被金線和電極遮蔽,影響出光效率;而且細小的金線很脆弱,不夠穩(wěn)定。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實用新型的目的在于提供用于倒裝COB封裝的倒裝COB基板,其能解決正裝芯片不穩(wěn)定的問題。
本實用新型的目的采用以下技術(shù)方案實現(xiàn):
倒裝COB基板,包括基材層、上絕緣層、粘合層、線路層、焊盤層和阻焊層;基材層的頂面設(shè)有上絕緣層,線路層通過粘合層粘合于上絕緣層的頂面;
線路層頂面上設(shè)有第一區(qū)域和第二區(qū)域,第一區(qū)域設(shè)有焊盤層,第二區(qū)域設(shè)有阻焊層;焊盤層包括用于連接外部LED芯片的引腳的電極焊盤和用于連接外部的電路的外接焊盤;所述線路層的橫截面面積為基材層的橫截面面積的30%以上。
進一步地,電極焊盤包括P極焊盤和N極焊盤,P極焊盤和N極焊盤之間設(shè)有預(yù)留區(qū)域。
進一步地,基材層的底面設(shè)有下絕緣層。
進一步地,基材層的厚度為0.3mm-2mm。
進一步地,上絕緣層的厚度為20um-70um。
進一步地,粘合層的厚度為1um-5um。
進一步地,線路層的厚度為10um-100um。
進一步地,阻焊層的厚度為3um-50um。
相比現(xiàn)有技術(shù),本實用新型的有益效果在于:提供一種適合倒裝COB的結(jié)構(gòu)及其制作方法,替代傳統(tǒng)LED芯片正裝方式,無金線,芯片直接焊接在基板上,提高散熱、出光效率、穩(wěn)定性。
附圖說明
圖1為本實用新型的倒裝COB基板的縱截面圖;
圖2為本實用新型的倒裝COB基板的俯視圖一;
圖3為本實用新型的電極焊盤的俯視圖;
圖4為本實用新型的倒裝COB基板的俯視圖二;
圖5為本實用新型的倒裝COB基板的拼板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:001、V型凹槽;01、基材層;02、絕緣層;03、粘合層;04、線路層;05、焊盤層;050、預(yù)留區(qū)域;051、電極焊盤;052、外接焊盤;06、阻焊層;07、圍壩標(biāo)記點;08、引腳。
具體實施方式
下面,結(jié)合附圖以及具體實施方式,對本實用新型做進一步描述:
倒裝COB基板,如圖1至圖4所示,包括基材層01、粘合層03、線路層04、焊盤層05和阻焊層06;
所述基材層01為鋁基材層,基材層01的厚度為0.3mm-2mm;基材層01全方位外圍設(shè)有一層絕緣層02,具體地,基材層01的頂面、底面和側(cè)壁均設(shè)有絕緣層02;所述絕緣層02為氧化鋁絕緣層,絕緣層02的厚度為20um-70um;該絕緣層02具有絕緣性強、附著力強的特點。
線路層04通過粘合層03粘合于基材層01頂面的絕緣層02的頂面;粘合層03為等離子鈦過渡層,厚度為1um-5um;線路層04為銅箔線路層,在銅箔上蝕刻所需要的線路,形成線路層04,線路層04的厚度為10um-100um。
線路層04的頂面上設(shè)有第一區(qū)域和第二區(qū)域,第一區(qū)域為預(yù)設(shè)需要電性連接的區(qū)域,第二區(qū)域為預(yù)設(shè)需要電氣絕緣的區(qū)域;第一區(qū)域設(shè)有焊盤層05,第二區(qū)域設(shè)有阻焊層06;所述焊盤層05包括用于連接外部的LED芯片的引腳08的電極焊盤051和用于連接外部的電路的外接焊盤052;所述電極焊盤051包括P極焊盤和N極焊盤,P極焊盤和N極焊盤之間設(shè)有預(yù)留區(qū)域050,預(yù)留區(qū)域050為空白區(qū)域,預(yù)留區(qū)域050內(nèi)不進行阻焊。預(yù)留區(qū)域050用于避免LED芯片墊高而影響焊接質(zhì)量增加產(chǎn)品失效風(fēng)險,因為LED芯片焊盤間間距很小,而噴涂阻焊層有誤差,若對預(yù)留區(qū)域050進行阻焊,阻焊白油可能會噴涂在焊盤上,焊接時就會把芯片墊高從而影響焊接質(zhì)量。阻焊層06的厚度為3um-50um。
所述電極焊盤051上設(shè)有引腳08;引腳08通過焊錫和電極焊盤051連接。電極焊盤051的橫截面的面積比引腳08的橫截面面積大1%-20%;因為放置LED芯片的時候存在誤差,可能會有一定偏移,電極焊盤051的橫截面比引腳08橫截面稍大,焊錫能完全包裹引腳08,既能提高焊接質(zhì)量,也不會因為電極焊盤051太大導(dǎo)致LED芯片移位。
所述線路層04的橫截面面積為基材層01的橫截面面積的30%以上,可以提高散熱能力。
所述阻焊層06為高反射材料,阻焊層06的厚度為3-50um;阻焊層06可以對LED芯片發(fā)出的光進行反射以及對線路層04進行絕緣保護。
在阻焊層06上設(shè)置兩個圍壩標(biāo)記點07,用于后續(xù)生產(chǎn)過程中定位圍壩中心點,兩個圍壩標(biāo)記點07連線的中點即圍壩中心點。
在本實施例中,基材層01的橫截面為矩形,所述矩形的任意兩個對角均被切除形成一個弧形的缺口,該缺口用于在應(yīng)用時固定螺絲。
本實施例在實際生產(chǎn)中,選取一塊較大的基材層01,在該基材層01上設(shè)置多個粘合層03、線路層04、焊盤層05和阻焊層06;最終形成一個包含多個倒裝COB基板的拼板,如圖5所示;在相鄰兩個倒裝COB基板之間的基材層01上通過V-cut工藝設(shè)有深度為0.05mm-0.5mm的V型凹槽001,以釋放倒裝COB基板在生產(chǎn)時候的熱應(yīng)力,放置后續(xù)生產(chǎn)烘烤時,基材層01和絕緣層02的受熱膨脹系數(shù)不一樣而導(dǎo)致基材層01彎曲。在所述拼板的某一角進行倒角處理,切除某一個角,以使后續(xù)生產(chǎn)過程中給生產(chǎn)人員標(biāo)識辨別基材層01的方向。該拼板在實際應(yīng)用中,通過V型凹槽001將單個倒裝COB基板拆下來進行實際應(yīng)用。
用于制造上述倒裝COB基板的方法包括以下步驟:
步驟101、選取一塊基材層;所述基材層為鋁基材層,基材層的厚度為0.3mm-2mm;
步驟102、在基材層進行全方位氧化,在基材層的頂面、底面和側(cè)壁均形成一層氧化鋁絕緣層;
步驟103、在基材層的頂面的絕緣層的頂面用等離子濺射技術(shù)制作一層粘合層,所述粘合層為等離子鈦過渡層,厚度為1um-5um;
步驟104、在粘合層頂面進行銅電鍍均形成一層銅箔層,在銅箔層上蝕刻出需要的線路,形成線路層;
步驟105、在線路層上的第一區(qū)域設(shè)焊盤層;對焊盤層進行沉金、電銀、噴錫等處理,提高焊盤層的抗氧化能力和可焊性;所述焊盤層包括用于連接外部的LED芯片引腳的電極焊盤和用于連接外部的電路的外接焊盤;在焊盤層的外圍預(yù)留裸露出至少0.1mm的線路層,避免LED芯片懸空導(dǎo)致產(chǎn)品可靠性降低,因為制作時是通過噴涂阻焊層后裸露出來的線路層區(qū)域作為焊盤,而噴涂阻焊層存在誤差,若焊盤層區(qū)域外不預(yù)留一定區(qū)域的線路層,噴涂的阻焊層有誤差時,裸露出來的焊盤層的尺寸可能會與設(shè)計尺寸不符。
步驟106、在線路層上的第二區(qū)域涂覆高反射率材料以形成阻焊層;所述阻焊層06為高反射材料,阻焊層06的厚度為3-50um;阻焊層06可以對LED芯片發(fā)出的光進行反射以及對線路層進行絕緣保護。
步驟107、在阻焊層6上進行絲印正負極符號和/或logo字符,設(shè)置圍壩標(biāo)記點,對基材層進行V-cut、模沖或鑼板,最終得到所需的基材層形狀;所述V-cut刀的角度為10°和-70°。
本實用新型提供一種適合倒裝COB的結(jié)構(gòu)及其制作方法,替代傳統(tǒng)LED芯片正裝方式,無金線,芯片直接焊接在基板上,提高散熱、出光效率、穩(wěn)定性,基板包括基材層01、絕緣層02、粘合層03、線路層04、阻焊層06和焊盤層05。
倒裝LED芯片時,芯片直接焊接在基板上,這樣的結(jié)合可以很好的提高散熱能力,使得熱阻較低;芯片發(fā)出的光從頂部透明藍寶石襯底出射,提高出光效率,有更好的性能和可靠性。與正裝LED相比,倒裝LED還具有更簡單的封裝過程、更低的封裝成本、更高的封裝良品率等優(yōu)勢。
對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思,做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變,而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本實用新型權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。