多晶片封裝結構發光二極體的製作方法
2023-10-23 14:28:47
專利名稱：多晶片封裝結構發光二極體的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發光二極體，具體的講，涉及一種多晶片結構封裝的發光二極體。
背景技術：
隨著半導體技術的發展，發光二極體的用途越來越廣泛，從最初的指示逐步向背景光照明、裝飾照明及普通照明發展，對發光二極體亮度的要求也不斷提高。傳統發光二極體由於亮度低，在要求使用高亮度的情況下需要組合很多個發光二極體，不僅佔用的體積大，而且由於傳統發光二極體引腳細，熱阻大，發光二極體管芯產生的熱量無法快速的從發光管管芯傳導出去，熱量的積累將影響到發光二極體的發光效率和亮度，並加速了管芯的衰減。
採用多晶片封裝結構的發光二極體可以有效提高發光二極體的亮度，增加發光二極體應用集成度，減小應用所佔用的空間。中國專利公開號CN1417868A，
公開日2003年5月4日，發明創造名稱為發光二極體晶片的多晶片封裝結構，該申請案公開了一種發光二極體晶片的多晶片封裝結構，是將多個發光二極體晶片配置於一印刷電路板中，再以一膠體將發光二極體晶片固定於印刷電路板上。根據該發明的權利要求表述，在該發明中除包含具有平底凹杯的印刷線路板之外，還至少包括一導體層、一導熱層及一導電插塞，導體層位於凹杯的表面，導熱層與凹杯分別位於印刷線路板的兩面，導電插塞貫穿於該印刷線路板並連接於該導體層與該導熱層之間。該發明的不足在於，熱量的傳遞靠與貫穿於該印刷線路板並連接於導體層與導熱層之間的導電插塞，將從發光二極體傳遞到導體層的熱量再傳遞到導熱層上，再通過導熱層將熱量傳遞到環境中，由於導電插塞的尺寸有限，其熱容量和傳遞熱量的速度有限，發光二極體產生的熱量不能及時傳遞到導熱層上，在發光二極體上會產生大量的熱量積累；由於要將導電插塞貫穿印刷線路板並通過導體層，需要在凹杯底部加工可以使導電插塞貫穿的孔，並將導電插塞插入該孔中，這樣的操作在批量生產中工藝複雜，為保證加工的精度需要專用的夾具和安裝工具；由於在凹杯的底部加工孔並安裝導電插塞，而管芯也是安放在凹杯底部，管芯的安放將和導電插塞相互影響；僅採用膠體將發光二極體晶片固定在凹杯上將會給種線帶來困難。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種集成度高、亮度高、散熱性能好、加工工藝簡單、使用方便的多晶片封裝結構發光二極體。
本實用新型包括一塊金屬基板或陶瓷基板，電極，管芯，透明膠狀物，基板上至少有一個凹杯，每個凹杯側面和底面有一層金屬鍍層，兩電極分布在每個凹杯杯口邊緣或凹杯底面，每個凹杯的底面至少安放一個管芯，透明膠狀物填充整個凹杯並在杯口形成出光面；凹杯的側面鍍層為銀或鎂，底面鍍層為金，凹杯的側面為倒錐狀或拋物線狀，底面為平面；透明膠狀物所形成的出光面為光滑平面或球面；在同一個凹杯中的多個管芯可以串聯，也可以並聯。
本實用新型可以實現的效果是(1)發光二極體的集成度高，多個發光二極體管芯封裝在一塊基板上，有效的減小了應用所佔用的空間；(2)具有良好的散熱性能，金屬基板和陶瓷基板散熱性能良好而且整塊板都具有散熱功能，增大了散熱面積，增強了散熱效果和發光二極體的使用可靠性和穩定性；(3)具有良好的聚光和反射光效果，凹杯側面和底面的鍍層可以將發光二極體管芯射向側面和底面的光充分反射，倒錐狀或拋物線狀凹杯可以將反射光有效會聚；(4)加工工藝簡單，無論是基板的製作還是發光二極體的封裝，都可以利用現有技術和設備完成。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明
圖1為專利公開號為CN1417868A申請案公開的多晶片封裝結構示意圖；圖2為是本實用新型的第一實施例示意圖；圖3為是本實用新型的第二實施例示意圖；圖4為是本實用新型的第三實施例示意圖。
具體實施例如圖2-圖4所示，本實用新型的多晶片封裝結構發光二極體，包括基板1，電極2，管芯6，透明膠狀物4，基板1為陶瓷基板或金屬基板，為金屬基板時，可以採用鋁板或銅板；基板1上至少有一個凹杯7、圖2凹杯為一個，圖3圖4凹杯為多個；凹杯7側面為倒錐狀或拋物線狀，底面為平面；每個凹杯側面和底面有一層金屬鍍層8，凹杯側面的鍍層8為銀或鎂，底面鍍層8為金；兩電極2分布在每個凹杯7杯口邊緣或凹杯7底面，至少一個管芯6安放在每個凹杯的底面，在同一個凹杯中的多個管芯6可以串聯，也可以並聯，其間通過鍵合線3連接。透明膠狀物4填充整個凹杯7並在杯口形成出光面5；該出光面5為光滑平面(如圖4)或球面(如圖2、圖3)。
本實用新型發光二極體的製作可分為兩個部分，第一部分為基板的製作，第二部分為發光二極體的封裝。金屬基板的製作可採用如下方法製版，按基板的尺寸和位置在金屬板上製作電路和電極；鑽孔，在製版後的金屬板的相應位置製作凹杯；製作鍍層，在凹杯的底面鍍上金，在側面鍍上銀或鎂；下料，將金屬板材切割成所需的基板。陶瓷基板的製作也可以採用金屬基板同樣的製作方法，也可以採用多層陶瓷共燒的方法製作。發光二極體的封裝可採用的方法安裝管芯，可以用粘合劑將管芯粘在凹杯底部或採用焊接的方法將管芯焊接在凹杯上；種線，用金線或鋁線將管芯的電極與相應的電極連接起來；注膠，向凹杯中注入透明膠狀物，對管芯和金線或鋁線起到保護作用並在出口處形成出光面。製造白光發光二極體在注膠前還可能需要塗螢光粉。
第二實施例與第一實施例的主要區別在於，底面鍍層同時也作為導電層，在管芯的串並聯過程中，有部分鍵合線直接打在鍍層上。
第三實施例與第一實施例的主要區別在於，電極位於凹杯的底面，出光面為光滑平面。
本實用新型還有其他的實施方式，例如，部分電極位於凹杯的底面，另外部分電極位於凹杯杯口邊緣；同一個凹杯中的多個管芯可以串聯、並聯或串並聯組合；封裝後的出光面可以是光滑平面也可以是光滑球面等等。
權利要求1.一種多晶片封裝結構發光二極體，包括基板，電極，管芯，透明膠狀物，其特徵是，基板上至少有一個凹杯，每個凹杯側面和底面有一層金屬鍍層，兩電極分布在每個凹杯杯口邊緣或凹杯底面，至少一個管芯安放在每個凹杯的底面，透明膠狀物填充整個凹杯並在杯口形成出光面。
2.根據權利要求1所述的多晶片封裝結構發光二極體，其特徵是，所述基板為陶瓷基板。
3.根據權利要求1所述的多晶片封裝結構發光二極體，其特徵是，所述基板為金屬基板，該金屬基板為鋁板或銅板。
4.根據權利要求1所述的多晶片封裝結構發光二極體，其特徵是，凹杯側面為倒錐狀或拋物線狀，底面為平面。
5.根據權利要求1所述的多晶片封裝結構發光二極體，其特徵是，凹杯側面的鍍層為銀或鎂，底面鍍層為金。
6.根據權利要求1所述的多晶片封裝結構發光二極體，其特徵是，所述出光面為光滑平面或球面。
7.根據權利要求1所述的多晶片封裝結構發光二極體，其特徵是，在同一個凹杯中的多個管芯可以串聯，也可以並聯。
專利摘要本實用新型公開一種多晶片封裝結構發光二極體，包括一塊金屬基板或陶瓷基板，基板上有一個以上的凹杯，每個凹杯中安放一個以上的管芯，各管芯電極用金線連接後向凹杯中注入透明膠狀物。封裝後的發光二極體可有效提高驅動電流，具有散熱性能好，光通量高，結構小巧、集成度高的特點。
文檔編號H01L25/075GK2717026SQ20042004683
公開日2005年8月10日 申請日期2004年6月11日 優先權日2004年6月11日
發明者方福波, 王垚浩, 李緒鋒, 林達儒 申請人:佛山市國星光電科技有限公司