[发明专利]新型无打线LED灯丝制作技术

说明书

本发明是一种采用镀膜技术、使用未经封装的LED裸芯片进行LED照明灯丝制作方法，这种技术方法不需要传统封装的固晶、打线设备和相关制程工艺。该制作技术主要包括LED芯片灯丝硅胶涂敷成型制备方法，LED芯片电极镀膜连接制备技术、荧光粉涂敷方法，热电分离制备方法、LED芯片散热方法。本发明可以将未封装的LED芯片通过以上制备技术直接制造成球泡灯发光灯丝、筒灯发光模组、日光灯灯条等，降低产品成本，提升产品可靠性和性能。

技术领域：

本发明涉及一种镀膜LED照明灯丝制作技术和方法尤其是镀膜(热蒸发、溅射)电极制备技术led灯丝模组的制作技术和方法。

背景技术：

就LED照明产品制程来看，分为Level0至Level5等制造过程，其中，Level0为磊晶与芯片的制程，Level1将LED芯片封装，Level2则是将LED焊接在PCB上，Level3为LED模块，Level4是照明光源，Level5则是照明系统。LED厂无封装芯片技术多朝省略Level1发展。

就Led照明产品技术发展方向来看，主要向提升1m/w(流明/瓦)和降低1m/$(流明/美元)两个方向努力。

使用蓝宝石衬底制作的从200nm-575nm波段的所有紫、蓝、绿等颜色的LED芯片，在不剥离蓝宝石衬底的情况下其发光面为P面，蓝宝石衬底一面通过封装工艺焊接在支架或导热基板上。在整个LED芯片的材料结构中，LED外延层厚度一般不超过20微米(从缓冲层到P GaN层)，而蓝宝石衬底的厚度一般为85-150微米，且蓝宝石衬底是绝缘绝热体，25.12w/m/k@100·c，这种结构的芯片和封装形式造成LED发光区产生的热量不能很好地传导到外部，造成LED芯片工作温度和结温过高，影响产品寿命和性能，同时也限制了驱动电流的提升，无法大幅度的降低1m/$。

由于LED芯片尺寸比较小，一般0.1w小功率LED芯片的尺寸在5mil*17mil以下，0.2w功率芯片的尺寸在10mil*16mil-10mil*30mil之间，0.5w芯片尺寸大约在20mil*38mil之间，1w芯片的尺寸大约在45mil*45mil左右，由于芯片尺寸过小和光学出光以及机械结构稳定性等问题，无法制作成标准型贴片器件。

为改善LED芯片的散热性能，实现大电流驱动，降低1m/$，行业内采用倒装芯片设计，但由于倒装LED芯片的产品设计存在基础性的缺陷，致使这种技术在LED芯片制程生产良率很低，制成的LED芯片封装加工难度和加工成本比较高。

发明内容：

本发明设计了一种采用镀膜技术LED照明灯丝模组的制作技术和方法。其解决的技术问题是现有正装结构LED芯片和倒装LED芯片无法解决的适用于大电流驱动、散热性能提升、芯片发光效率提升、电流扩散均匀性优化、提升芯片制程良率、省略LED芯片封装的Level 1加工环节、提升荧光粉的转化效率、大幅降低LED成品灯珠的制作成本。

为解决以上问题本发明采用以下技术工艺和方法：

将切割、劈裂(或分选后)后的蓝膜芯片进行扩张，将扩张后的蓝膜芯片通过倒膜放置到玻璃、金属或陶瓷基板上(芯片的电极面粘接在基板上)，将硅胶或环氧树脂均匀的涂敷在放置有LED芯片的基板上，将基板上所有LED芯片之间的空隙填充硅胶或树脂形成照明灯丝的物理结构支撑和LED芯片封装以及二次光学处理；

基板上涂敷的硅胶或环氧固化后，将封装有LED芯片的封装体从基板上取下，将每颗芯片的P、N电极之间粘贴遮挡胶条，将封装体的芯片电极面进行真空镀膜(溅射镀膜或热蒸发镀膜等方式，膜厚做到0.2-0.5mm，使用材料为AL、Cu或Ag等)；

将镀膜完成的封装体的每个芯片上的遮挡胶条撕下，形成芯片的P、N电极间的绝缘带；

在镀膜完成后的封装体上喷涂绝缘导热材料(陶瓷材料等)，形成绝缘导热层；

在封装体的电极对侧表面涂敷一层荧光粉。