專利名稱：使用透明氧化物基板的led封接結構及其封接方法
技術領域：
本發明涉及LED封裝技 術，尤其涉及一種使用透明氧化物基板的LED封接結構及其封接方法。
背景技術：
隨著LED在照明領域中的不斷發展，人們對其出光效率的要求越來越高，LED的封裝材料、封裝結構和封裝方法都是影響其出光效率的重要因素；目前主要通過透明襯底技術、金屬膜反射技術、倒裝芯片技術來提高LED的出光效率。通常藍光、綠光LED芯片是通過MOCVD (金屬有機化合物化學氣相沉淀)技術在藍寶石襯底上生長GaN (氮化鎵)基的LED晶片結構層，由P/N結發光區發出的光透過上面的 P型區射出；由于P型GaN傳導性能不佳，為獲得良好的電流擴展，需要通過蒸鍍技術在P 區表面形成一層Ni-Au組成的金屬電極層，P區引線通過該層金屬電極層引出；為了獲得好的電流擴展，Ni-Au金屬電極層就不能太薄，為此，LED芯片的發光效率就會受到很大影響， 因而金屬電極層的厚度通常需要同時兼顧電流擴展與出光效率二個因素。為了克服以上缺點，提出了倒裝LED芯片，其是將LED晶片通過倒裝焊接在硅基板上，以提高出光率；但此結構原則上依然是LED晶片單側出光，同時增加了后續二次配光的成本與難度，很不利于市場的推廣及應用。總之，由于不透明基板、金屬電極層等一系列問題，LED芯片依然只能單側出光，限制了出光效率的提高，且散熱效果差；同時，傳統的單顆封裝自動化程度低，不適合批量化生產。
發明內容
發明目的為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種使用透明氧化物基板的LED封接結構及其封接方法，在完成對多顆LED芯片的保護同時充分利用芯片的PN結直接出光，有效提高LED芯片的出光效率，同時改善LED芯片的散熱效果，適于工業批量化生產。技術方案為實現上述目的，本發明采用的技術方案為使用透明氧化物基板的LED封接結構，包括一片平面式透明氧化物基板、一片熒光薄膜和一個以上LED芯片，在透明氧化物基板的正面設置有導電圖案，在導電圖案上預留有LED結合區，LED芯片排布在LED結合區上，熒光薄膜塑封在透明氧化物基板的正面， 將LED芯片封接在透明氧化物基板和熒光薄膜之間。該LED封接結構為整版結構，可以同時排布多個LED芯片(將LED芯片成陣列式排布，或其他設定圖形排放，LED芯片通過導電圖案導通，所述導電圖案可以分為數個電極區)，能夠適應工業化的批量生產、自動化生產；同時該LED封接結構采用透明氧化物基板和熒光薄膜的結構，打破了傳統單面出光的限制實現了雙面出光，有效提高了其出光效率； 同時該LED封接結構相對單顆LED封裝結構極大地改善了散熱效果，能夠提高其使用壽命。
所述LED芯片可以為正裝LED芯片(即剝離藍寶石電路基板只保留原有PN結的 LED芯片)，亦可以為倒裝LED芯片；當LED芯片為正裝LED芯片時，其采用跳線接線方式與導電圖案導通，。一般來說，我們采用倒裝LED芯片，正常接線。所述透明氧化物基板的材質為單晶或者多晶陶瓷材料，還可以在陶瓷材料中混合有熒光物質，比如Ce ;優選采用含有熒光物質的透明氧化物陶瓷，最優選采用含有熒光物質的釔鋁石榴石；具體的可選用釔鋁石榴石、含有鋁酸鹽(比如Ce3+鋁酸鹽)或氮化物(比如 Eu氮化物)中的一種或兩種物質的釔鋁石榴石。由于LED芯片發射出來的光必定通過透明氧化物基板和熒光薄膜向兩邊發射，激發了熒光物質產生光之轉換效應，因而透明氧化物基板和熒光薄膜配合相應的紅光LED芯片、藍光LED芯片或者綠光LED芯片就能夠使得最終的LED封裝結構為白光LED。所述導電圖案的材質可以為銅、鋁、金、銀、鎳、鋅，鐵，石墨等材料，或采用透明導電氧化物材料；其可以通過鍍膜或者印刷方式涂覆在透明氧化物基板上；在導電圖案上通過印刷阻焊劑即可形成LED結合區。使用透明氧化物基板的LED封接結構的封接方法，包括如下步驟( I)制備透明氧化物基板和熒光薄膜；(2)根據LED芯片的結構和接線方式在透明氧化物基板的正面涂覆導電圖案，；(3)在導電圖案上印刷阻焊劑，防止焊料流淌導致基板線路導通，以形成LED結合區；(4)對透明氧化物基板的正面進行拋光處理，保證界面具有良好的出光特性；(5)將LED芯片排布在LED結合區上，進行固晶；(6)將熒光薄膜塑封在透明氧化物基板的正面，使LED芯片封接在透明氧化物基板和熒光薄膜之間，形成使用透明氧化物基板的LED封接結構。所述步驟(6)中，熒光薄膜優選采用真空冷塑封的方式塑封在透明氧化物基板的正面有益效果本發明提供的使用透明氧化物基板的LED封接結構，打破了傳統的單面出光的結構，極大地提高了出光效率，改善了其散熱能力；同時在陶瓷基板上直接涂覆導電圖案，省卻了單顆產品需要跳線的問題；整版式封裝方法提高了產品的可靠性和一致性， 適于產業化快速、高效生產；另外，該方法還避免了隔離膠(硅膠)的使用，可以有效提高產品(包括各個組件，比如LED芯片、透明氧化物基板等)的使用壽命。
圖I為本發明的結構示意圖；圖2為正裝LED芯片的結構示意圖；圖3為倒裝LED芯片的結構示意圖；圖4為本發明的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。如圖I所示為一種使用透明氧化物基板的LED封接結構，包括一片平面式透明氧化物基板4、一片熒光薄膜3和一個以上LED芯片1，在透明氧化物基板4的正面設置有導電圖案2，在導電圖案2上預留有LED結合區，LED芯片I排布在LED結合區上，熒光薄膜3 塑封在透明氧化物基板4的正面，將LED芯片封接在透明氧化物基板4和熒光薄膜3之間。所述LED芯片I為如圖2所示的正裝LED芯片或如圖3所示的倒裝LED芯片；當 LED芯片I為正裝LED芯片時，其采用跳線接線方式與導電團2導通。所述透明氧化物基板4的材質為釔鋁石榴石或摻雜有熒光物質的釔鋁石榴石，配合相應的紅光LED芯片、藍光LED芯片或者綠光LED芯片就能夠使得最終的LED封裝結構為白光LED。所述導電圖案2通過鍍膜或者印刷方式涂覆在透明氧化物基板4上；在導電圖案 2上通過印刷阻焊劑形成LED結合區。一種封接上述使用透明氧化物基板的LED封接結構的封接方法，包括如下步驟(I)制備透明氧化物基板4和熒光薄膜3 ；(2)根據LED芯片I的結構和接線方式在透明氧化物基板4的正面涂覆導電圖案
2；(3)在導電圖案2上印刷阻焊劑形成LED結合區；(4)對透明氧化物基板4的正面進行拋光處理；(5)將LED芯片I排布在LED結合區上，進行固晶；(6)將熒光薄膜3通過真空冷塑封技術塑封在透明氧化物基板4的正面，使LED芯片I封接在透明氧化物基板4和熒光薄膜3之間，形成使用透明氧化物基板的LED封接結構。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.使用透明氧化物基板的LED封接結構，其特征在于該LED封接結構包括一片平面式透明氧化物基板(4)、一片熒光薄膜(3 )和一個以上LED芯片(I)，在透明氧化物基板(4)的正面設置有導電圖案(2)，在導電圖案(2)上預留有LED結合區，LED芯片(I)排布在LED結合區上，熒光薄膜(3)塑封在透明氧化物基板(4)的正面，將LED芯片(I)封接在透明氧化物基板(4)和熒光薄膜(3)之間。
2.根據權利要求I所述的使用透明氧化物基板的LED封接結構，其特征在于所述LED芯片(I)為正裝LED芯片或倒裝LED芯片；當LED芯片(I)為正裝LED芯片時，其采用跳線接線方式與導電圖案(2)導通。
3.根據權利要求I所述的使用透明氧化物基板的LED封接結構，其特征在于所述透明氧化物基板(4 )的材質為單晶或者多晶陶瓷材料。
4.根據權利要求I所述的使用透明氧化物基板的LED封接結構，其特征在于所述透明氧化物基板(4)為含有熒光物質的透明氧化物陶瓷。
5.根據權利要求I所述的使用透明氧化物基板的LED封接結構，其特征在于所述透明氧化物基板(4)為含有熒光物質的釔鋁石榴石。
6.根據權利要求I所述的使用透明氧化物基板的LED封接結構，其特征在于所述導電圖案(2 )通過鍍膜或者印刷方式涂覆在透明氧化物基板(4 )上。
7.根據權利要求I所述的使用透明氧化物基板的LED封接結構，其特征在于在導電圖案(2)上通過印刷阻焊劑形成LED結合區。
8.使用透明氧化物基板的LED封接結構的封接方法，其特征在于該封接方法包括如下步驟 (1)制備透明氧化物基板(4)和熒光薄膜(3); (2)根據LED芯片(I)的結構和接線方式在透明氧化物基板(4)的正面涂覆導電圖案(2)； (3)在導電圖案(2)上印刷阻焊劑形成LED結合區； (4)對透明氧化物基板(4)的正面進行拋光處理； (5)將LED芯片(I)排布在LED結合區上，進行固晶； (6 )將熒光薄膜(3 )塑封在透明氧化物基板(4 )的正面，使LED芯片(I)封接在透明氧化物基板(4)和熒光薄膜(3)之間，形成使用透明氧化物基板的LED封接結構。
9.根據權利要求6所述的使用透明氧化物基板的LED封接結構的封接方法，其特征在于所述步驟(6)中，熒光薄膜(5)通過真空冷塑封的方式塑封在透明氧化物基板(4)的正面。
全文摘要
本發明公開了一種使用透明氧化物基板的LED封接結構，包括一片平面式透明氧化物基板、一片熒光薄膜和一個以上LED芯片，在透明氧化物基板的正面設置有導電圖案，在導電圖案上預留有LED結合區，LED芯片排布在LED結合區上，熒光薄膜塑封在透明氧化物基板的正面，將LED芯片封接在透明氧化物基板和熒光薄膜之間。本發明提供的使用透明氧化物基板的LED封接結構，打破了傳統的單面出光的結構，極大地提高了出光效率，改善了其散熱能力；整版式封裝方法提高了產品的可靠性和一致性，適于產業化快速、高效生產；另外，該方法還避免了隔離膠的使用，可以有效提高產品的使用壽命。
文檔編號H01L33/50GK102709458SQ201210157068
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月21日 優先權日2012年5月21日
發明者王媛, 高鞠 申請人:蘇州晶品光電科技有限公司