[发明专利]金属基板及金属基板的LED的封装方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体制造技术领域，涉及一种金属基板，同时涉及一种金属基 板的LED的封装方法。

背景技术

功率型发光二极管(Light Emitting Diode，LED)被认为是替代现有各种 照明光源的最有潜力的半导体器件。目前市面上的功率型封装有支架型和基板型 两种封装形态。支架型封装形态成熟的有Lumileds公司推出的Luxeon系列， Osram公司推出的Dragon系列以及Cree公司推出的Xlamp系列。国内封装厂商 很多都仿制它们的外型。支架型封装的优点是器件结构稳固，工艺易于量产，适 于做共晶焊接，点荧光粉胶体以及模造透镜等。但是其突出的缺点是在线路板和 芯片之间多了中间热沉以及散热界面，需要回流焊才能使用，从而增加成本。较 长的散热路径和多出来的散热界面，将大大降低LED散热特性。

市场上基板型的功率型LED封装一般如图1所示，在基板201(Al基板或 Cu基板)上冲压出较深的反射碗杯202及透镜的固定孔203，边缘还有基板的固 定孔204。芯片205通过Ag胶固定在碗杯202内，芯片电极206与基板电极206 相连，电极206与基板201之间制备绝缘层207。焊线后在碗杯内202点荧光粉 208，然后把透镜209盖在基板201上，透镜脚210穿过透镜孔，一般在透镜209 和基板201之间填封胶水，以固定透镜209，保护内部的引线、电极206。

基板型的封装直接把芯片焊接在散热基板上，省却了很多工艺，材料，同时 散热效率得到提高。不过目前市场上这类封装还处于低端产品阶段。有以下几个 原因：(1)发光效率很难提高，在透镜和基板间的胶体很难填充满而没有空气界 面，而空气界面会引起光的损失。即使通过一定的工艺手段在图1透镜里填充满 胶体，因为胶体和透镜材料不是同一种物质还是容易形成光学界面或两者脱离。 (2)由于基板尺寸及质量均较大，现有的封装设备比较难以大规模生产。(3) 由于反射碗杯较深，很难进行共晶焊操作，而只能进行银胶的固晶。(4)荧光粉 点胶只能在碗杯内进行大面积点胶，造成光色不均匀，白光色区不稳定，增加分 bin数量、封装成本或降低产品品质。

为此，本发明提供一种金属基板的LED结构及其制作方法解决传统基板封装 中的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种金属基板，可解决传统金属基板大 功率LED封装的出光效率低，白光光色性能差，散热不畅等技术问题。

此外，本发明提供一种金属基板的LED的封装方法，可解决传统金属基板大 功率LED封装的出光效率低，白光光色性能差，散热不畅等技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种金属基板，所述金属基板通过冲压得到若干单元结构，每个单元包含透 镜安装槽、荧光粉涂覆槽及电极焊盘；所述金属基板的中间为芯片共晶焊接区， 比芯片面积大；最上一层为Ag层，Ag层通过金属黏结层、绝缘层与金属基板连 接；所述荧光粉涂敷槽包围共晶焊接区，在荧光粉涂敷槽的外侧对称分布电极焊 盘，其高度与荧光粉涂敷槽相同，以避免引线与荧光粉涂敷槽相连，引起短路； 所述透镜安装槽包围电极焊盘及荧光粉涂敷槽，其槽托的高度高于焊线槽，低于 基板上表面，在透镜槽对称的外侧有若干突出，为透镜胶体灌封使用；冲压成型 后，该部分为中空，以便胶水注入和排气；在透镜槽外侧为基板上表面，其上有 连接线路和外接电极焊盘。

作为本发明的一种优选方案，所述荧光粉涂敷槽的内侧面冲压成斜面，以保 证侧面光的出射。

作为本发明的一种优选方案，所述电极焊盘、透镜安装槽衬托及基板表面的 金属使用斜面连接，防止断路。

作为本发明的一种优选方案，在透镜槽的外侧对称置有两个耳状突出，为透 镜胶体灌封使用。

作为本发明的一种优选方案，所述外接电极焊盘的纵向结构与共晶焊盘相 同，并同时通过丝网印刷制备。

一种上述金属基板的LED的封装方法，所述方法包括如下步骤：

利用上述金属基板，通过冲压出透镜安装槽、荧光粉涂覆槽及电极焊盘，并 在基板上形成绝缘层，通过丝网印刷的办法形成共晶焊垫，反射金属层，引线和 金属焊垫；然后在金属基板上进行芯片的共晶焊接。点荧光粉，送入烤箱进行荧 光粉固化。上透镜、注胶、送入烤箱固化。切割线路板得到基板封装的大功率 LED。