一種單面發光晶片級LED的製作方法

《一種單面發光晶片級LED的製作方法》是蕪湖聚飛光電科技有限公司於2017年4月24日申請的專利，該專利申請號：2017102721376，專利公布號：CN106887505A，專利公布日：2017年6月23日，發明人是：龔濤、張志寬。

《一種單面發光晶片級LED的製作方法》公開了一種單面發光晶片級LED的製作方法，首先向模具的模腔中注入反射層原料，反射層原料分布於模腔中模仁的周圍，固化後得到的反射層對應於模仁的位置為空白處，將反射層轉移到膠膜層後在空白處設定LED晶片，然後在晶片外包裹螢光膠，螢光膠固化後切割去除多餘的反射層。本方法採用先製作反射層，後點注螢光膠的方法，徹底避免了反射層溢到螢光膠層表面、污染螢光膠進而影響LED產品光學性能的問題，在保證器件光學性能的同時，降低了產品的生產成本、簡化了工藝步驟、降低了作業難度、提高了生產效率。同時在反射層中間的空白處點注螢光膠還減少了切割螢光膠的工藝，只需最後切除多餘反射層，進一步提高了生產效率、降低了生產成本。

2021年8月16日，《一種單面發光晶片級LED的製作方法》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。

（概述圖為《一種單面發光晶片級LED的製作方法》的摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種單面發光晶片級LED的製作方法
• 公布號：CN106887505A
• 公布日：2017年6月23日
• 申請號：2017102721376
• 申請日：2017年4月24日
• 申請人：蕪湖聚飛光電科技有限公司
• 地址：安徽省蕪湖市蕪湖經濟技術開發區銀湖北路37號新源大廈1008號
• 發明人：龔濤、張志寬
• Int.Cl.：H01L33/52(2010.01)I、H01L33/60(2010.01)I、H01L33/48(2010.01)I、H01L33/52、H01L33/60、H01L33/48
• 專利代理機構：深圳市精英專利事務所
• 代理人：龍丹丹
• 類別：發明專利

專利背景

LED（Light Emitting Diode，發光二極體）是一種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件，它可以直接把電能轉化為光能。LED作為一種新的照明光源材料被廣泛套用著。白光LED作為一種新型光源，因具有反應速度快、抗震性好、壽命長、節能環保等優點而快速發展、2017年4月前已被廣泛套用於景觀美化及室內外照明等領域。

傳統的LED封裝結構均需採用支架或者基板作為LED晶片的支撐體，支架或者基板都有正負極，通過金屬線實現正負極電氣連通，然後再用膠體或者螢光粉與膠體混合物對晶片進行封裝，此封裝結構優點是具有高反射率的封裝腔體，缺點是採用金屬線鍵合工藝，可靠性低；具有基板，整體結構熱阻大，降低了晶片的使用壽命。近些年逐漸發展出基於倒裝晶片的晶片級封裝LED（CSP LED；Chip Scale Package LED），其是一種在底面設有電極，且直接在晶片的上表面和側面封裝封裝膠體，使底面的電極外露（如圖1所示），由於這種封裝結構無支架或基板，在相同面積下，晶片級光源的封裝密度增加了16倍，最終得到的封裝結構體積可比傳統結構縮小80％，降低了封裝成本，提高了裝配可靠性。但是上述基於倒裝晶片的晶片級封裝LED結構存在發光角度大、不利於二次光學設計、光的萃取率偏低的問題。

為了解決上述問題，研發人員在常規晶片級封裝LED結構的基礎上在晶片的表面和側面封裝具有高反射性的反射層（如圖2所示），側壁的反射層與晶片表面的反射層呈90°角，該結構改變了發光角度，利於二次光學設計，但是反射層的存在往往會污染螢光膠表面，影響產品的光學性能參數，2017年4月以前通常採用膠帶粘除反射層或用砂輪打磨去除反射層，但是膠帶粘除效果不佳，會有殘留，殘留的反射層依然影響產品的光學性能，而砂輪打磨精度難以控制，容易損傷螢光膠，進而影響產品的光學性能，並且需要配備特定的砂輪設備，提高了產品的生產成本，降低了產品的生產效率。

發明內容

專利目的

《一種單面發光晶片級LED的製作方法》的目的是提出一種工藝簡單、無白牆膠殘留的單面發光晶片級LED的製作方法。

技術方案

《一種單面發光晶片級LED的製作方法》提供一種單面發光晶片級LED的製作方法，其包括如下步驟：S1、提供一模具，所述模具具有型腔和按照規律分布於所述型腔內的模仁；S2、向所述模腔中注入反射層原料，並烘烤使反射層原料固化，得到反射層，所述反射層對應於所述模仁的位置為空白處；S3、將反射層轉移至膠膜層；S4、在所述反射層中的空白處設定LED晶片；S5、向設定有LED晶片的空白處注入螢光膠，並烘烤使螢光膠固化；S6、切割去除LED晶片間多餘的反射層。作為優選，所述步驟S6後還包括烘烤分離膠膜層與反射層的步驟。作為優選，所述模仁的截面圖形為矩形，相鄰兩個模仁之間的間距為0.01-1000毫米。作為優選，所述步驟S2、S5中所述的烘烤溫度為100-150℃，烘烤時間為0.5-5小時。作為優選，所述反射層為白牆膠層，所述白牆膠層的反射率不低於95％，材質為二氧化鈦或硫酸鋇。作為優選，所述膠膜層為熱解膠膜層，烘烤分離膠膜層與反射層的步驟中，烘烤溫度為180-220℃，烘烤時間為2-30分鐘。作為優選，所述模仁與模腔一體成型。作為優選，所述螢光膠由稀土摻雜的無機螢光粉與封裝膠混合製得，所述稀土摻雜的無機螢光粉與封裝膠的質量比為0.1-1:1。作為優選，所述封裝膠為矽膠、矽樹脂、環氧樹脂或聚氨酯封裝膠。

改善效果

《一種單面發光晶片級LED的製作方法》提供一種單面發光晶片級LED的製作方法，首先向模具的模腔中注入反射層原料，反射層原料分布於模腔中模仁的周圍，固化後得到的反射層對應於模仁的位置為空白處，將反射層轉移到膠膜層後在所述空白處設定LED晶片，然後在晶片的周圍和頂部注入螢光膠，螢光膠固化後切割去除多餘的反射層。本方法採用先製作反射層，後點注螢光膠的方法，這種方法可以完全避免反射層溢到螢光膠層表面、污染螢光膠進而影響LED產品光學性能的問題，無需後續進行打磨或者粘除操作，在保證器件光學性能的同時，降低了產品的生產成本、簡化了工藝步驟、降低了作業難度、提高了生產效率。同時在反射層中間的空白處點注螢光膠還減少了切割螢光膠的工藝，只需最後切除多餘反射層，進一步提高了生產效率、降低了生產成本。

附圖說明

圖1是《一種單面發光晶片級LED的製作方法》實施例所述的單面發光晶片級LED的製作方法中模具的結構示意圖；

圖2是《一種單面發光晶片級LED的製作方法》實施例所述的單面發光晶片級LED的製作方法中模具的截面圖；

圖3是《一種單面發光晶片級LED的製作方法》實施例所述的單面發光晶片級LED的製作方法中反射層的示意圖。

圖中附圖示記表示為：1-型腔；2-模仁；3-反射層；4-空白處。

技術領域

《一種單面發光晶片級LED的製作方法》屬於LED生產技術領域，涉及一種晶片級LED的製作方法，具體地說涉及一種單面發光晶片級LED的製作方法。

權利要求

1.《一種單面發光晶片級LED的製作方法》特徵在於，包括如下步驟：S1、提供一模具，所述模具具有型腔和按照規律分布於所述型腔內的模仁；S2、向所述模腔中注入反射層原料，並烘烤使反射層原料固化，得到反射層，所述反射層對應於所述模仁的位置為空白處；S3、將反射層轉移至膠膜層；S4、在所述反射層中的空白處設定LED晶片；S5、向設定有LED晶片的空白處注入螢光膠，並烘烤使螢光膠固化；S6、切割去除LED晶片間多餘的反射層。

2.根據權利要求1所述的單面發光晶片級LED的製作方法，其特徵在於，所述步驟S6後還包括烘烤分離膠膜層與反射層的步驟。

3.根據權利要求2所述的單面發光晶片級LED的製作方法，其特徵在於，所述模仁的截面圖形為矩形，相鄰兩個模仁之間的間距為0.01-1000毫米。

4.根據權利要求3所述的單面發光晶片級LED的製作方法，其特徵在於，所述步驟S2、S5中所述的烘烤溫度為100-150℃，烘烤時間為0.5-5小時。

5.根據權利要求4所述的單面發光晶片級LED的製作方法，其特徵在於，所述反射層為白牆膠層，所述白牆膠層的反射率不低於95％，材質為二氧化鈦或硫酸鋇。

6.根據權利要求5所述的單面發光晶片級LED的製作方法，其特徵在於，所述膠膜層為熱解膠膜層，烘烤分離膠膜層與反射層的步驟中，烘烤溫度為180-220℃，烘烤時間為2-30分鐘。

7.根據權利要求6所述的單面發光晶片級LED的製作方法，其特徵在於，所述模仁與模腔一體成型。

8.根據權利要求7所述的單面發光晶片級LED的製作方法，其特徵在於，所述螢光膠由稀土摻雜的無機螢光粉與封裝膠混合製得，所述稀土摻雜的無機螢光粉與封裝膠的質量比為0.1-1:1。

9.根據權利要求8所述的單面發光晶片級LED的製作方法，其特徵在於，所述封裝膠為矽膠、矽樹脂、環氧樹脂或聚氨酯封裝膠。

實施方式

• 實施例1

該實施例提供一種單面發光晶片級LED的製作方法，其包括如下步驟：S1、提供一模具，所述模具如圖1-2所示，其具有型腔1和按照規律分布與所述型腔1內的模仁2，所述模仁2的截面圖形為矩形，相鄰兩個模仁2之間的間距為0.01毫米，所述模仁2與模腔1一體成型；S2、向所述模腔1中注入反射層原料，所述反射層原料為白牆膠，其反射率不低於95％，材質為二氧化鈦或硫酸鋇，所述反射層原料在模腔1中的高度不超過模仁2的高度，使得反射層原料分布於模仁2的周圍，烘烤使白牆膠固化，得到反射層3（如圖3所示），反射層3中對應於模仁2的位置為空白處4，烘烤固化反射層的過程中，烘烤溫度為100℃，烘烤時間為5小時；S3、將所述反射層3轉移至膠膜層，所述膠膜層為熱解膠膜層；S4、在反射層3中間的空白處4設定LED晶片，所述LED晶片可以為可見光晶片或紫外晶片；S5、向設定有LED晶片的空白處4點注螢光膠，或者採用貼片的方式貼覆螢光膠，使螢光膠包裹所述LED晶片，所述螢光膠由稀土摻雜的無機螢光粉與封裝膠混合製得，其中，稀土摻雜的無機螢光粉為摻雜有Er3+的矽酸鹽螢光粉，封裝膠為矽膠，無機螢光粉與封裝膠的質量比為0.1:1，點注螢光膠後，在150℃下烘烤0.5小時；S6、沿著晶片間的間隙切割，去除晶片間多餘的反射層，保留0.005毫米厚的反射層，得到LED半成品；S7、在180℃下烘烤所述LED半成品30分鐘,降低熱解膠膜的粘度，從而將反射層與熱解膠膜層分離，得到單面發光晶片級LED器件。

• 實施例2

該實施例提供一種單面發光晶片級LED的製作方法，其包括如下步驟：S1、提供一模具，所述模具如圖1-2所示，其具有型腔1和按照規律分布與所述型腔1內的模仁2，所述模仁2的截面圖形為矩形，相鄰兩個模仁2之間的間距為1000毫米，所述模仁2與模腔1一體成型；S2、向所述模腔1中注入反射層原料，所述反射層原料為白牆膠，其反射率不低於95％，材質為二氧化鈦或硫酸鋇，所述反射層原料在模腔1中的高度不超過模仁2的高度，使得反射層原料分布於模仁2的周圍，烘烤使白牆膠固化，得到反射層3（如圖3所示），反射層3中對應於模仁2的位置為空白處4，烘烤固化反射層的過程中，烘烤溫度為150℃，烘烤時間為0.5小時；S3、將所述反射層3轉移至膠膜層，所述膠膜層為熱解膠膜層；S4、在反射層3中間的空白處4設定LED晶片，所述LED晶片可以為可見光晶片或紫外晶片；S5、向設定有LED晶片的空白處4點注螢光膠，或者採用貼片的方式貼覆螢光膠，使螢光膠包裹所述LED晶片，所述螢光膠由稀土摻雜的無機螢光粉與封裝膠混合製得，其中，稀土摻雜的無機螢光粉為摻雜有Ho3+的氮化物螢光粉，封裝膠為環氧樹脂，無機螢光粉與封裝膠的質量比為1:1，點注螢光膠後，在100℃下烘烤5小時；S6、沿著晶片間的間隙切割，去除晶片間多餘的反射層，保留500毫米厚的反射層，得到LED半成品；S7、在220℃下烘烤所述LED半成品2分鐘,降低熱解膠膜的粘度，從而將反射層與熱解膠膜層分離，得到單面發光晶片級LED器件。

• 實施例3

該實施例提供一種單面發光晶片級LED的製作方法，其包括如下步驟：S1、提供一模具，所述模具如圖1-2所示，其具有型腔1和按照規律分布與所述型腔1內的模仁2，所述模仁2的截面圖形為矩形，相鄰兩個模仁2之間的間距為260毫米，所述模仁2與模腔1一體成型；S2、向所述模腔1中注入反射層原料，所述反射層原料為白牆膠，其反射率不低於95％，材質為二氧化鈦或硫酸鋇，所述反射層原料在模腔1中的高度不超過模仁2的高度，使得反射層原料分布於模仁2的周圍，烘烤使白牆膠固化，得到反射層3（如圖3所示），反射層3中對應於模仁2的位置為空白處4，烘烤固化反射層的過程中，烘烤溫度為120℃，烘烤時間為2.5小時；S3、將所述反射層3轉移至膠膜層，所述膠膜層為熱解膠膜層；S4、在反射層3中間的空白處4設定LED晶片，所述LED晶片可以為可見光晶片或紫外晶片；S5、向設定有LED晶片的空白處4點注螢光膠，或者採用貼片的方式貼覆螢光膠，使螢光膠包裹所述LED晶片，所述螢光膠由稀土摻雜的無機螢光粉與封裝膠混合製得，其中，稀土摻雜的無機螢光粉為摻雜有Tm3+的l鋁酸鹽螢光粉，封裝膠為聚氨酯，無機螢光粉與封裝膠的質量比為0.6:1，點注螢光膠後，在130℃下烘烤2小時；S6、沿著晶片間的間隙切割，去除晶片間多餘的反射層，保留10毫米厚的反射層，得到LED半成品；S7、在200℃下烘烤所述LED半成品15分鐘,降低熱解膠膜的粘度，從而將反射層與熱解膠膜層分離，得到單面發光晶片級LED器件。

榮譽表彰

2021年8月16日，《一種單面發光晶片級LED的製作方法》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。