[发明专利]一种LED芯片的封装方法和封装模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED芯片的封装方法和封装结构，尤其涉及一种大功率白光LED芯片的COB(Chip On Board)封装方法和封装模块。

背景技术

现有大功率LED芯片的封装结构如图1所示，大功率LED芯片10封装在一个铜基支架14上形成单个发光器件。在应用时，LED芯片10焊接到基板19上。金属基板16的表面上覆有绝缘层17和由铜箔构成的覆铜层(也称为布线层)18。LED芯片10通过焊料与覆铜层18电气连接。金属基板16一般采用铝、铜等高热传导性金属，绝缘层17一般使用聚合物材料等。由于LED芯片10和基板19之间存在多个热介面以及基板绝缘层17的低传热性，造成LED芯片10的热量无法导出，长时间工作将导致LED的光衰加剧，亮度降低，使用寿命缩短。同时，金属基板16由于成本过高，也困扰着大功率LED的应用和推广。

针对以上应用的一些问题，有一种采用COB封装的改进结构，如图2所示。LED芯片10封装在金属基板18上的凹杯内，改进了LED的散热。LED芯片10固定于杯底，通过金线13与基板19的覆铜层18电气连接。这种方法减少了LED封装的热介面，对散热有一定的改善，但是其焊线暴露于基板之上，在可靠性方面还存在一定的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种LED芯片的封装方法，便于解决LED封装应用的散热和成本问题，并可根据需要调整LED封装的出光角度，同时能满足照明灯具的功率要求。

本发明的另一目的是提供了一种LED芯片的封装模块，便于解决LED封装应用的散热和成本问题，并可根据需要调整LED封装的出光角度，同时能满足照明灯具的功率要求。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种LED芯片的封装方法，包括：

在FR4基材的第一绝缘层上开设至少一个通孔；

通过电镀高热传导性金属填充满该通孔，形成金属柱；

电镀或层压一层金属铜层与金属柱紧密连接，形成热扩散面；

在该金属铜层上压一层第二绝缘层，并在镀金属柱处形成凹槽；

在该第二绝缘层上覆铜布线以电气互联，形成覆铜层；

在该覆铜层上不断层压第三绝缘层，增加该凹槽的深度并形成具有倾斜角度的凹槽；

在该具有倾斜角度的凹槽表面涂上反光层；

在位于该FR4基材的最上层的第四绝缘层上设置一缺口；

将LED芯片封装在该具有倾斜角度的凹槽中的镀金属处上，通过金线绑定至覆铜层，然后覆上荧光粉；

注入硅胶以形成透镜。

上述的LED芯片的封装方法，其中，该具有倾斜角度的凹槽包括圆台凹槽、圆弧凹槽或阶梯凹槽其中之一。

上述的LED芯片的封装方法，其中，注入硅胶以形成透镜的步骤是通过缺口直接将硅胶注入以形成透镜。

上述的LED芯片的封装方法，其中，注入硅胶以形成透镜的步骤是在透镜内注射硅胶以形成透镜。

上述的LED芯片的封装方法，其中，该高热传导性金属是铜。

本发明还揭示了一种LED芯片的封装模块，包括：

FR4基板，包括：

第一绝缘层，位于该FR4基板的底部，其上开设至少一个通孔；

电镀金属层，形成在该第一绝缘层的整个表面之上，电镀高热传导性金属以填充该通孔并在其中形成金属柱；

第二绝缘层，在该电镀金属层之上，在镀金属柱处形成具有倾斜角度的凹槽，在该凹槽的表面涂有反光层；

覆铜层，在该第二绝缘层之上覆铜布线以电气互联；

第三绝缘层，位于该覆铜层上；

顶层，位于该FR4基板的顶部，其上设有一缺口；

LED芯片，封装在该具有倾斜角度的凹槽中的镀金属处上，通过金线绑定至该覆铜层，在该芯片上覆有荧光粉；

硅胶层，位于该覆有荧光粉的LED芯片之上。

上述的LED芯片的封装模块，其中，该具有倾斜角度的凹槽包括圆台凹槽、圆弧凹槽或阶梯凹槽其中之一。

上述的LED芯片的封装模块，其中，该硅胶层上设有透镜。

上述的LED芯片的封装模块，其中，该电镀金属层是覆铜层，该高热传导性金属是铜。