一種LED封裝結構及方法與流程
2023-09-15 14:58:30
本發明涉及一種發光二極體器件，特別涉及一種led封裝結構及方法。
背景技術：
近年來，發光二極體作為常見的發光器件，已經廣泛應用於各類照明、顯示等諸多領域。隨著發光二極體技術發展日趨成熟，人們對發光二極體的要求也越來越高。因此很多的研究者通過對led的封裝工藝的研究來提高它的發明領域和性能。通過對螢光粉的塗覆封裝以及採用不同形狀和材料的封裝，使得發光二極體的發光亮度和使用壽命都有了較大的提高和延長，並且生產成本也在大幅降低，使led迅速進入了照明領域並進入了發明化階段。但是隨著led晶片的尺寸越來越小對其封裝工藝的要求越來越精湛，因此很多的封裝工藝無法實現，並且在很多曲面領域都受到了限制。
然而，傳統的led封裝工藝存在諸多缺陷：操作過程過於複雜、成本較高、散熱能力弱、發熱量較大、出光效率低、實際使用壽命與理論相比相差較遠、發光強度和亮度不均勻等。
技術實現要素：
為解決現有技術存在的問題，本發明提供了一種led封裝結構及方法，該工藝不僅能夠實現微小的led晶片的封裝而且能夠利用不同的封裝基板實現全領域的運用，且有效的提高了led的出光率和實現多方向發光強度和亮度一致的效果。
為實現上述目的，本發明採用以下技術方案：
一種led封裝結構，包括基板和貼附在基板上的多個led晶片；基板上表面蝕刻電極，電極包括正電極和負電極，led晶片下表面設置有晶片正極和晶片負極；所述的多個led晶片的晶片正極和晶片負極均通過導電膠與基板上對應的正電極和負電極粘接導通。
所述的基板為剛性基板或柔性基板，其中剛性基板為al基板、a-si基板、p-si基板或玻璃基板，柔性基板的材料為pet、pi、pen、ptef或pes。
所述的正電極和負電極均為梳形結構，且正梳形電極和負梳形電極相對交叉設置。
所述的導電膠為acf導電膠。
所述的多個led晶片與電極通過熱壓acf導電膠使其兩者垂直導通，且除晶片正極和晶片負極以外均未導通。
所述的多個led晶片等間距的陣列貼附在基板上。
一種led封裝結構的封裝方法，包括以下步驟：
1)、基板清洗：採用超聲波清洗基板，並烘乾；
2)、電極的蝕刻：通過對基板進行蝕刻後得到梳形的正電極和負電極；
3)、導電膠的貼覆：導電膠上下各有一層保護膜，使用時先將上膜撕去貼附至基板的電極上；
4)、多個led晶片貼附：把導電膠的另一層保護膜撕掉，在對位後將led晶片與下方基板上的梳形電極垂直貼附；
5)、熱壓：熱壓導電膠分兩個階段，第一階段75～85℃預壓接，然後進行第二階段170～180℃的本壓接，直至使絕緣膠材固化，最後形成縱嚮導通、橫向絕緣的穩定結構；
6)、進行其餘結構的封裝得到led封裝結構。
本發明與現有技術相比，具有以下優點：
本發明的led封裝結構，包括：基板、電極、導電膠、多個led晶片，結構簡單，製作方便，成本較低。本發明在精準對位後將led晶片與下方基板上的梳形電極垂直連接，並對acf導電膠進行兩個階段的熱壓，最後形成縱嚮導通、橫向絕緣的穩定結構。不僅可以實現微小尺寸的led晶片封裝而且極大地將工藝簡單化、成本降低等優點。並且可以較大增加光線透過率，實現光線的強度和亮度全方位一致的效果，因此提高光純度。並可以增大了發光面積，使光線更柔和。同時還可以製備柔性基板實現透明顯示和照明的器件。該工藝既能夠提高封裝的緊密性，實現高像素，又能夠實現微小器件的封裝，使得該器件可以實現全領域的運用。尤其是在led性能方面，不僅提高了發光效率而且實現全方位一致的發光強度和亮度。
進一步，可以通過利用acf導電膠，將led晶片的正負極與蝕刻好的基板上的梳形電極相互導通，且只能縱嚮導通，因此有效的避免了led晶片的相鄰電極間的交叉串擾現象，使得led的光純度有很大的提高。
進一步，該器件的封裝工藝可以實現較寬溫度範圍內的封裝，其封裝溫度可控制在300度以下，大大的拓寬了led的封裝工藝條件。同時該工藝可以製備柔性基板實現透明顯示和照明器件。
本發明採用熱壓法，在精準對位後將led晶片與下方基板上的梳形電極垂直連接，並對導電膠進行兩個階段的熱壓，最後形成縱嚮導通、橫向絕緣的穩定結構。不僅可以實現微小尺寸的led晶片封裝而且極大地將工藝簡單化、成本降低等優點。並且可以較大增加光線透過率，實現光線的強度和亮度全方位一致的效果，因此提高光純度。並可以增大了發光面積，使光線更柔和。同時還可以製備柔性基板實現透明顯示和照明的器件。
附圖說明
圖1是本發明裝置熱壓前結構示意圖。
圖2是本發明裝置熱壓後結構示意圖。
圖3是本發明裝置整體圖。
其中，1為基板，2為電極，3為導電膠，4為led晶片，5為正電極，6為負電極，7為晶片正極，8為晶片負極。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做詳細描述：
如圖1所示，為本發明的一種熱壓前的led封裝結構，包括基板1、梳形電極2、acf導電膠3(異方性導電膠，anisotropicconductivefilm；acf)、多個led晶片4、led晶片的正極7、led晶片的負極8。
如圖2所示，為本發明的一種熱壓後的led封裝結構，包括基板1、梳形電極2、acf導電膠3、多個led晶片4、led晶片的正極7、led晶片的負極8。
如圖3所示，梳形電極2按照一定條形寬度(與led晶片電極7和8的寬度相比誤差在(0-3μm)範圍內)蝕刻在基板1上。正電極5和負電極6均為梳形結構，且正梳形電極和負梳形電極相對交叉設置。多個led晶片4與電極2通過熱壓acf導電膠使其兩者垂直導通，且除晶片正極7和晶片負極8以外均未導通。多個led晶片4等間距的陣列貼附在基板1上。
所述acf導電膠3的結構是微米級別的圓形狀，其均勻的貼覆在基板的梳形電極上。
所述多個led晶片4是等間距的帖附在acf導電膠3上，且與梳形電極垂直連接，通個兩個階段的熱壓法實現縱嚮導通、橫向絕緣的穩定結構。
所述的基板1主要有剛性基板和柔性基板兩種，其中剛性基板材料有al基板、a-si基板、p-si基板、玻璃基板等，柔性基板的材料有pet、pi、pen、ptef、pes等。
所述的基板或柔性基板上須含有導電膜(ito、pedot:pss、izo、納米銀線、石墨烯、金屬網格、碳納米管等)。
如圖3所示，電極2可以是任意形狀(以梳形狀為例)的電極條組成，其主要分為正梳形電極5和負梳形電極6。多個led晶片4與梳形電極2通過熱壓acf導電膠3導致兩者垂直導通，且除晶片電極7和8以外均未導通。
本發明封裝工藝的具體方法包括以下步驟：
1、基板清洗：採用超聲波清洗基板，並烘乾；
2、梳形電極的蝕刻：通過對基板進行蝕刻後得到梳形電極；
3、acf導電膠的貼覆：acf導電膠上下各有一層保護膜，使用時先將上膜撕去貼附至基板的電極上；
4、多個led晶片貼附：把acf導電膠的另一層保護膜撕掉。在精準對位後將led晶片與下方基板上的梳形電極垂直貼附；
5、熱壓：熱壓acf導電膠分兩個階段，第一階段低溫(80度左右)預壓接觀察導電顆粒的密度和分布，然後再根據觀察結果進行第二階段較高溫度(170度-180度)的本壓接，直至使絕緣膠材固化，最後形成縱嚮導通、橫向絕緣的穩定結構。
6、其餘的封裝方法和工藝與已有的技術一致。
7、檢驗：完成器件封裝後進行通電檢驗。
本發明工藝採用極為簡單的熱壓方法進行led封裝，可以較大提高光線透過率和色純度，並且極大地增大了發光面積，使光線變得更柔和。