LED封装器件及其封装方法pdf

2023/11/27 | 作者：BOB体育地址

　　本发明提供了一种LED封装器件及其封装方法，其中，LED封装器件包括：封装基板；于封装基板一侧表面配置的一一对应的固晶焊盘及焊接焊盘，及于封装基板另一侧表面配置的分别与固晶焊盘和焊接焊盘一一对应的导电焊盘；导电通孔及填充于导电通孔内的导电材料，配置于封装基板上，导电连接基板一侧表面的固晶焊盘和另一侧表面对应的导电焊盘、及导电连接基板一侧表面的焊接焊盘和另一侧表面对应的导电焊盘；固晶于固晶焊盘表面的垂直结构LED芯片；将固晶于焊盘表面的LED芯片焊接至焊接焊盘的焊线；围设于LED芯片四周的高反射率

　　(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 114156399 A (43)申请公布日 2022.03.08 (21)申请号 3.1 (22)申请日 2021.12.28 (71)申请人 江西省晶能半导体有限公司 地址 330096 江西省南昌市高新开发区艾 溪湖北路699号 (72)发明人 魏水林余泓颖 (51)Int.Cl. H01L 33/62 (2010.01) H01L 33/00 (2010.01) 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 (54)发明名称 LED封装器件及其封装方法 (57)摘要 本发明提供了一种LED封装器件及其封装方 法，其中，LED封装器件包括：封装基板；于封装基 板一侧表面配置的一一对应的固晶焊盘及焊接 焊盘，及于封装基板另一侧表面配置的分别与固 晶焊盘和焊接焊盘一一对应的导电焊盘；导电通 孔及填充于导电通孔内的导电材料，配置于封装 基板上，导电连接基板一侧表面的固晶焊盘和另 一侧表面对应的导电焊盘、及导电连接基板一侧 表面的焊接焊盘和另一侧表面对应的导电焊盘； 固晶于固晶焊盘表面的垂直结构LED芯片；将固 晶于焊盘表面的LED芯片焊接至焊接焊盘的焊 线；围设于LED芯片四周的高反射率白胶层；及设 A 置于LED芯片表面的硅胶保护层。有效解决现有 9 应用中器件模组尺寸过大、成本比较高等技术问 9 3 6 题。 5 1 4 1 1 N C CN 114156399 A 权利要求书 1/2页 1.一种LED封装器件，其特征是，包括： 封装基板； 于所述封装基板一侧表面配置的一一对应的固晶焊盘及焊接焊盘，及于所述封装基板 另一侧表面配置的分别与所述固晶焊盘和焊接焊盘一一对应的导电焊盘； 导电通孔及填充于导电通孔内的导电材料，配置于所述封装基板上，导电连接基板一 侧表面的固晶焊盘和另一侧表面对应的导电焊盘、及导电连接基板一侧表面的焊接焊盘和 另一侧表面对应的导电焊盘； 固晶于固晶焊盘表面的垂直结构LED芯片； 将固晶于焊盘表面的LED芯片焊接至焊接焊盘的焊线； 围设于LED芯片四周的高反射率白胶层；及 设置于LED芯片及高反射率白胶层表面的硅胶保护层。 2.如权利要求1所述的LED封装器件，其特征是，所述封装基板的一侧表面配置有多 个固晶焊盘及与之一一对应的焊接焊盘，每个固晶焊盘表面固晶一颗垂直结构LED芯片，且 所述多个固晶焊盘及焊接焊盘规则排列。 3.如权利要求2所述的LED封装器件，其特征是，所述封装基板的一侧表面配置有3个 固晶焊盘及与之一一对应的3个焊接焊盘，3个固晶焊盘表面依次固晶有第一垂直结构红外 LED芯片、垂直结构白光LED芯片及第二垂直结构红外LED芯片，且两颗红外LED芯片对称排 列于白光LED芯片两侧。 4.一种LED封装器件，其特征是，包括： 封装基板； 于所述封装基板一侧表面配置的固晶焊盘及焊接焊盘，及于所述封装基板另一侧表面 配置的分别与所述固晶焊盘和焊接焊盘一一对应的导电焊盘；每个焊接焊盘对应配置有一 固晶焊盘，且固晶焊盘的数量至少比焊接焊盘的数量多两个； 导电通孔及填充于导电通孔内的导电材料，配置于所述封装基板上，导电连接基板一 侧表面的固晶焊盘和另一侧表面对应的导电焊盘、及导电连接基板一侧表面的焊接焊盘和 另一侧表面对应的导电焊盘； 固晶于固晶焊盘表面的垂直结构LED芯片及倒装结构LED芯片； 将固晶于焊盘表面的垂直结构LED芯片焊接至焊接焊盘的焊线； 围设于LED芯片四周的高反射率白胶层；及 设置于LED芯片及高反射率白胶层表面的硅胶保护层。 5.如权利要求4所述的LED封装器件，其特征是，所述封装基板的一侧表面配置有多 个固晶焊盘及多个焊接焊盘，每个固晶焊盘表面固晶一颗垂直结构LED芯片，每两个固晶焊 盘表面固晶一颗倒装结构LED芯片，且所述多个固晶焊盘及焊接焊盘规则排列。 6.如权利要求5所述的LED封装器件，其特征是，所述封装基板的一侧表面配置有四 个固晶焊盘及两个焊接焊盘，且其中的两个固晶焊盘配置于另外两个固晶焊盘之间，位于 两端的两个固晶焊盘表面固晶有第一垂直结构红外LED芯片和第二垂直结构红外LED芯片， 中间的两个固晶焊盘表面焊接有一倒装结构白光LED芯片，且两颗红外LED芯片对称排列于 白光LED芯片两侧。 7.一种LED器件封装方法，其特征是，用于封装如权利要求4‑6任意一项所述的LED封 2 2 CN 114156399 A 权利要求书 2/2页 装器件，所述LED器件封装方法有： 提供封装基板，所述封装基板一侧表面配置有固晶焊盘及焊接焊盘，另一侧表面配置 有分别与所述固晶焊盘和焊接焊盘一一对应的导电焊盘，每个焊接焊盘对应配置有一固晶 焊盘，且固晶焊盘的数量至少比焊接焊盘的数量多两个；且封装基板上还配置有导电通孔 及填充于导电通孔内的导电材料，导电连接基板一侧表面的固晶焊盘和另一侧表面对应的 导电焊盘、及导电连接基板一侧表面的焊接焊盘和另一侧表面对应的导电焊盘； 通过金锡共晶焊固晶工艺将倒装结构蓝光LED芯片固晶于两个固晶焊盘表面； 通过银胶固晶工艺将垂直结构LED芯片固晶于固晶焊盘表面； 将固晶于焊盘表面的垂直结构LED芯片焊接至焊接焊盘； 于倒装结构LED芯片表明产生荧光胶层； 在芯片之间填充高反射率白胶至垂直结构LED芯片上表面的高度并固化； 于LED芯片及高反射率白胶层表面压膜形成硅胶保护层； 切割得到单个LED器件。 8.如权利要求7所述的LED器件封装方法，其特征是，在提供的封装基板中，一侧表面 配置有四个固晶焊盘及两个焊接焊盘，且其中的两个固晶焊盘配置于另外两个固晶焊盘之 间； 所述通过金锡共晶焊固晶工艺将倒装结构蓝光LED芯片固晶于两个固晶焊盘表面中， 包括：通过金锡共晶焊固晶工艺将倒装结构蓝光LED芯片固晶于位于中间的两个固晶焊盘 表面； 所述通过银胶固晶工艺将垂直结构LED芯片固晶于固晶焊盘表面中，包括：通过银胶固 晶工艺将垂直结构LED芯片固晶于位于两侧的固晶焊盘表面，且两颗红外LED芯片对称排列 于白光LED芯片两侧。 3 3 CN 114156399 A 说明书 1/7页 LED封装器件及其封装方法 技术领域 [0001] 本发明涉及LED技术领域，尤其是一种LED封装器件及其封装方法。 背景技术 [0002] 2001年国内第一台红外摄像机上市，便凭借自身特有魅力‑‑‑‑能轻松实现日夜全天 候监控，引起了摄像机市场的高度关注。随技术的不断成熟，2003年后红外摄像机逐步规 模化进入应用市场。在2003年至2006年的四年间，红外摄像机进入快速成长扩张期，应用于 安防监控、夜视巡逻、森林动物保护、现代化军用武器装备等诸多领域。但是，单一的红外摄 像机存在夜晚无彩色、亮度暗、对比度差等缺陷。因此2010年后，开始对全彩色摄像机进行 研究；几年后，白光彩色夜视摄像机的问世很好地弥补了传统红外摄像机不足，能够完美还 原夜晚景物的线] 相比于传统的红外摄像机(主要是采用主动式红外光照射物体，摄像机通过接收反 射红外光进行成像保存影像，影像为黑白色，只有红外补光)来说，白光彩色摄像机夜间拍 摄设计有红外和白光两种补光光源。夜间摄像时，能够最终靠“白光”或“红外+白光”模式，实 现夜间彩色摄像，保存影像为彩影像资料；也可以单独使用红外补光模式，具有夜间 录像能力和监控的隐蔽性。 [0004] 目前，一般来说，红外摄像机厂商都是独立采购红外LED器件和白光LED器件之后 进行进一步的多功能器件模组，导致成本居高不下且尺寸过大，随着国内外对全彩摄像需 求的日益增大，一种同时具有“红外+白光”发射功能的LED光源器件成为一种需求。 发明内容 [0005] 为客服以上不足，本发明提供了一种LED封装器件及其封装方法，有效解决现有 应用中封装尺寸过大、成本比较高等技术问题。 [0006] 本发明提供的技术方案为： [0007] 一方面，本发明提供了一种LED封装器件，包括： [0008] 封装基板； [0009] 于所述封装基板一侧表面配置的一一对应的固晶焊盘及焊接焊盘，及于所述封装 基板另一侧表面配置的分别与所述固晶焊盘和焊接焊盘一一对应的导电焊盘； [0010] 导电通孔及填充于导电通孔内的导电材料，配置于所述封装基板上，导电连接基 板一侧表面的固晶焊盘和另一侧表面对应的导电焊盘、及导电连接基板一侧表面的焊接焊 盘和另一侧表面对应的导电焊盘； [0011] 固晶于固晶焊盘表面的垂直结构LED芯片； [0012] 将固晶于焊盘表面的LED芯片焊接至焊接焊盘的焊线] 围设于LED芯片四周的高反射率白胶层；及 [0014] 设置于LED芯片及高反射率白胶层表面的硅胶保护层。 [0015] 另一方面，本发明提供了一种LED封装器件，包括： 4 4 CN 114156399 A 说明书 2/7页 [0016] 封装基板； [0017] 于所述封装基板一侧表面配置的固晶焊盘及焊接焊盘，及于所述封装基板另一侧 表面配置的分别与所述固晶焊盘和焊接焊盘一一对应的导电焊盘；每个焊接焊盘对应配置 有一固晶焊盘，且固晶焊盘的数量至少比焊接焊盘的数量多两个； [0018] 导电通孔及填充于导电通孔内的导电材料，配置于所述封装基板上，导电连接基 板一侧表面的固晶焊盘和另一侧表面对应的导电焊盘、及导电连接基板一侧表面的焊接焊 盘和另一侧表面对应的导电焊盘； [0019] 固晶于固晶焊盘表面的垂直结构LED芯片及倒装结构LED芯片； [0020] 将固晶于焊盘表面的垂直结构LED芯片焊接至焊接焊盘的焊线] 围设于LED芯片四周的高反射率白胶层；及 [0022] 设置于LED芯片及高反射率白胶层表面的硅胶保护层。 [0023] 另一方面，本发明提供了一种LED器件封装方法，用于封装上述LED封装器件，所述 LED器件封装方法有： [0024] 提供封装基板，所述封装基板一侧表面配置有固晶焊盘及焊接焊盘，另一侧表面 配置有分别与所述固晶焊盘和焊接焊盘一一对应的导电焊盘，每个焊接焊盘对应配置有一 固晶焊盘，且固晶焊盘的数量至少比焊接焊盘的数量多两个；且封装基板上还配置有导电 通孔及填充于导电通孔内的导电材料，导电连接基板一侧表面的固晶焊盘和另一侧表面对 应的导电焊盘、及导电连接基板一侧表面的焊接焊盘和另一侧表面对应的导电焊盘； [0025] 通过金锡共晶焊固晶工艺将倒装结构蓝光LED芯片固晶于两个固晶焊盘表面； [0026] 通过银胶固晶工艺将垂直结构LED芯片固晶于固晶焊盘表面； [0027] 将固晶于焊盘表面的垂直结构LED芯片焊接至焊接焊盘； [0028] 于倒装结构LED芯片表明产生荧光胶层； [0029] 在芯片之间填充高反射率白胶至垂直结构LED芯片上表面的高度并固化； [0030] 于LED芯片及高反射率白胶层表面压膜形成硅胶保护层； [0031] 切割得到单个LED器件。 [0032] 在本发明提供的LED封装器件及其封装方法，至少能带来以下有益效果： [0033] 1.通过专用封装基板的设计，将多个LED芯片封装于同一器件中，且针对每个LED 芯片在封装基板的另一侧表面配置导电焊盘，以此实现各个LED芯片的独立驱动，便于后续 应用中对于各个LED芯片的独立控制。 [0034] 2.应用中，相比于传统的独立采购红外LED器件/白光LED器件之后进行进一步多 功能器件模组的方式来说，该LED封装器件将多颗LED芯片集成封装在同一封装基板上，器 件使用的数量上来看可以大幅度减少，对应光源模组产品的贴片效率能够大幅度的提高，且能够 大大减小LED封装器件的尺寸(相比于独立器件应用来说)，便于后续应用产品的小型化设 计；另外，PCB布线也能够大幅度减少，降低设计难度。 附图说明 [0035] 图1～3为一实例中陶瓷基板结构示意图； [0036] 图4～5为采用如图1～3所示陶瓷基板封装后LED封装器件结构示意图； [0037] 图6～8为另一实例中陶瓷基板结构示意图； 5 5 CN 114156399 A 说明书 3/7页 [0038] 图9～10为采用如图6～8所示陶瓷基板封装后LED封装器件结构示意图。 具体实施方式 [0039] 为了更清楚地说明本发明实施案例或现存技术中的技术方案，下面将对照附图说 明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对 于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够准确的通过这些附图获得其 他的附图，并获得其他的实施方式。 [0040] 本发明的一种实施例，一种LED封装器件，包括：封装基板；于封装基板一侧表面配 置的一一对应的固晶焊盘及焊接焊盘，及于封装基板另一侧表面配置的分别与固晶焊盘和 焊接焊盘一一对应的导电焊盘；导电通孔及填充于导电通孔内的导电材料，配置于封装基 板上，导电连接基板一侧表面的固晶焊盘和另一侧表面对应的导电焊盘、及导电连接基板 一侧表面的焊接焊盘和另一侧表面对应的导电焊盘；固晶于固晶焊盘表面的垂直结构LED 芯片；将固晶于焊盘表面的LED芯片焊接至焊接焊盘的焊线；围设于LED芯片四周的高反射 率白胶层；及设置于LED芯片及高反射率白胶层表面的硅胶保护层。 [0041] 在本实施例中，封装基板可以为任意的绝缘导热基板，如氮化铝陶瓷、氧化铝陶瓷 等，应用中能够准确的通过真实的情况进行选用，这里不做具体限定。为了导电，在设计焊盘结构时， 在封装基板的另一侧表面配置的导电焊盘与正面配置的固晶焊盘和焊接焊盘一一对应，这 样，在上下对应的固晶焊盘与导电焊盘、焊接焊盘与导电焊盘之间的封装基板上设置导电 通孔，并在导电通孔内填充导电材料(如导电金属等)实现导电连接。固晶焊盘、焊接焊盘及 导电焊盘均为配置在封装基板表面的金属镀层，在封装基板表面的具体结构(包括焊盘大 小、焊盘形状等)这里同样不做限定，只要便于后续固晶LED芯片即可。导电通孔的大小同样 不做具体限定，可在不影响LED芯片的固晶和导电性能的前提下适当开设。 [0042] 本实施例中LED封装器件内封装的是垂直结构的LED芯片，如，垂直结构红外LED芯 片、垂直结构白光LED芯片等，故固晶焊盘和焊接焊盘一一对应设置，为每颗垂直结构LED芯 片对应配置一个固晶焊盘和一个焊接焊盘，相对应的，在封装基板的另一侧对应配置两个 导电焊盘，实现针对每颗LED芯片的独立驱动。在实际应用中，固晶焊盘的数量根据实际需 求确定，若只需封装一颗LED芯片，则配置一个固晶焊盘和一个焊接焊盘；若需封装多颗LED 芯片，则配置多个固晶焊盘及相应数量的焊接焊盘，焊盘的排布方式根据需求进行排布即 可，如按照一定的规律排列等。 [0043] 在一红外摄像机的应用实例中，封装基板的一侧表面配置有3个固晶焊盘及与之 一一对应的3个焊接焊盘，3个固晶焊盘表面依次固晶有第一垂直结构红外LED芯片、垂直结 构白光LED芯片及第二垂直结构红外LED芯片，且两颗红外LED芯片对称排列于白光LED芯片 两侧。 [0044] 在三颗垂直结构LED芯片呈一字型排布的实例中，陶瓷基板如图1～3所示，其中， 图1位正面示意图，图2为背面示意图，图3为A‑A截面图，从图中可以看出，该陶瓷基板8上包 括：金属镀层的固晶焊盘1/3/5、焊接焊盘2/4/6及导电焊盘a/b/c/d/e/f，导电柱7(填充有 导电金属的导电通孔)，其中，固晶焊盘1与导电焊盘a、固晶焊盘3与导电焊盘b、固晶焊盘4 与导电焊盘c、焊接焊盘2与导电焊盘d、焊接焊盘4与导电焊盘e、焊接焊盘6与导电焊盘f通 过导电柱7电气连接。LED封装器件如图4～5所示，其中，图4为正面示意图，图5为B‑B截面 6 6 CN 114156399 A 说明书 4/7页 图，从图中可以看出，该LED封装器件中包括：固晶于固晶焊盘1表面的垂直结构红外LED芯 片9、固晶于固晶焊盘3表面的垂直结构红外LED芯片11及固晶于固晶焊盘5表面的垂直结构 蓝光LED芯片10，分别将垂直结构红外LED芯片9、垂直结构蓝光LED芯片10及垂直结构红外 LED芯片11焊接至焊接焊盘4、焊接焊盘2及焊接焊盘6上的金丝焊线，配置于垂直结构蓝光 LED芯片10发光侧表面的荧光胶层10，围设于垂直结构红外LED芯片9、垂直结构蓝光LED芯 片10及垂直结构红外LED芯片11四周的高反射率白胶层14(选用固化前低粘度高流动性白 胶，粘度＜＜3000mpa ·s)，及设置于LED芯片及高反射率白胶层14表面的硅胶保护层15。在 该封装器件中，通过导电焊盘a&d接电导通形成回路驱动垂直结构红外LED芯片9；通过导电 焊盘b&e接电导通形成回路驱动垂直结构蓝光LED芯片10；通过导电焊盘c&f接电导通形成 回路驱动垂直结构红外LED芯片11。 [0045] 更具体来说，垂直结构红外LED芯片的尺寸≤30*30mil，发光波长为750～970nm， 可根据实际情况选用“下正极/上负极”或“上正极/下负极”的芯片结构，其中，下正极/上负 极表示为芯片基板作为芯片正极，上表面为芯片负极，上正极/下负极相反。垂直结构蓝光 LED芯片的尺寸≤46mil，发光波长为440～470nm，同样可根据实际情况选用“上正极/下负 极”或“下正极/上负极”的芯片结构。 [0046] 当垂直结构LED芯片采用“下正极/上负极”结构、蓝光LED芯片采用“上正极/下负 极”结构时，封装过程具体包括： [0047] 1)LED固晶工步：首先将40mil垂直结构蓝光LED芯片10的蓝膜片子通过扩晶机进 行扩晶操作；之后使用银胶粘接，通过固晶机将蓝光LED芯片放置在固晶焊盘5上(陶瓷基板 中心位置)；同时，使用银胶粘接，通过固晶机将两颗20mil垂直结构红外LED芯片9&11分别 放置在固晶焊盘1&3上，此时三颗LED芯片呈“一”字型排布在陶瓷基板固晶焊盘上；最后，放 入烤箱进行150℃3H烘烤，实现银胶的烧结固化和固晶焊盘的导通连接。 [0048] 2)焊线工步：焊线机通过高频超声波加热方式实现金丝引线焊接，金丝将LED芯片 同金丝焊线焊盘连接实现电气导通；其中，蓝光LED芯片10与焊接焊盘2进行金丝焊线连接， 红外LED芯片9与焊接焊盘4进行金丝焊线进行金丝焊线 连接；具体，金丝线)，三颗LED芯片实现了 同背部导电焊盘的电气连接，可通过导电焊盘a和d控制红外LED芯片9，通过导电焊盘b和e 控制蓝光LED芯片10，通过导电焊盘c和f控制红外LED芯片11，其中，导电焊盘a/b/c为“+”正 极，导电焊盘d/e/f为“‑”负极。 [0049] 3)荧光层工步：首先将黄光荧光粉、红光荧光粉和绿色荧光粉按一定比例进行均 匀混合，之后加入有机硅胶搅拌均匀，通过薄膜制备机涂覆制作成厚度为100μm厚的荧光薄 膜。接着将荧光薄膜按照LED芯片的大小切割成小块的荧光粉胶层13，通过机械臂转移放置 在蓝光LED芯片10的发光侧表面，得到白光LED芯片。由于蓝光LED芯片表面有需要金丝焊线 的电极，故荧光粉胶层13需要在相应两项角处切除小块荧光膜，保护金丝焊线)画白胶&模压：将低黏度白胶L1530(＜＜3000mpa ·s)加入胶管中，连接胶管螺 杆推杆，使用画胶机将白胶均匀挤出画在“一字排布”LED芯片左右两侧，白胶缓慢自流平至 包裹芯片四周至红外LED芯片上表面的高度；之后将画好的白胶材料送至烤箱烘烤150℃& IH，热固化后形成高反射率白胶层14；固化完成后，放入模压机模压形成最表层的硅胶保护 7 7 CN 114156399 A 说明书 5/7页 层15(用于保护金丝焊线H进行硬化。另外，高反射率白胶层14和硅胶保护层 15均可提高红外LED芯片和白光LED芯片的出光效率，提高产品光学性能。 [0051] 5)光电测试工步：使用ASM光电测试机，对整片封装好的“3in1”封装器件进行光电 性能测试。 [0052] 6)切割：使用Dissco切割机对完成光电测试得整片“3in1”的封装器件进行切割作 业，得到单颗“3in1”封装灯珠。 [0053] 7)产品包装：剔除不良(外观不良&光电参数不良)灯珠后，将余下的良品“3in1”产 品进行贴带包装，得到最终的“红外+白光(垂直)+红外”3in1的灯珠。 [0054] 本发明的另一实施例，一种LED封装器件，包括：封装基板；于封装基板一侧表面配 置的固晶焊盘及焊接焊盘，及于封装基板另一侧表面配置的分别与固晶焊盘和焊接焊盘一 一对应的导电焊盘；每个焊接焊盘对应配置有一固晶焊盘，且固晶焊盘的数量至少比焊接 焊盘的数量多两个；导电通孔及填充于导电通孔内的导电材料，配置于封装基板上，导电连 接基板一侧表面的固晶焊盘和另一侧表面对应的导电焊盘、及导电连接基板一侧表面的焊 接焊盘和另一侧表面对应的导电焊盘；固晶于固晶焊盘表面的垂直结构LED芯片及倒装结 构LED芯片；将固晶于焊盘表面的垂直结构LED芯片焊接至焊接焊盘的焊线；围设于LED芯片 四周的高反射率白胶层；及设置于LED芯片及高反射率白胶层表面的硅胶保护层。 [0055] 在本实施例中，封装基板可以为任意的绝缘导热基板，如氮化铝陶瓷、氧化铝陶瓷 等，应用中可以根据实际情况做选用，这里不做具体限定。为了导电，在设计焊盘结构时， 在封装基板的另一侧表面配置的导电焊盘与正面配置的固晶焊盘和焊接焊盘一一对应，这 样，在上下对应的固晶焊盘与导电焊盘、焊接焊盘与导电焊盘之间的封装基板上设置导电 通孔，并在导电通孔内填充导电材料(如导电金属等)实现导电连接。固晶焊盘、焊接焊盘及 导电焊盘均为配置在封装基板表面的金属镀层，在封装基板表面的具体结构(包括焊盘大 小、焊盘形状等)这里同样不做限定，只要便于后续固晶LED芯片即可。导电通孔的大小同样 不做具体限定，可在不影响LED芯片的固晶和导电性能的前提下适当开设。 [0056] 本实施例中LED封装器件内封装的包括垂直结构LED芯片和倒装结构LED芯片，如， 垂直结构红外LED芯片、倒装结构白光LED芯片等，故为每个焊接焊盘一一配置一固晶焊盘 的同时，为每颗倒装结构LED芯片配置两个固晶焊盘，相对应的，在封装基板的另一侧针对 每颗LED芯片对应配置两个导电焊盘，实现对单颗LED芯片的独立驱动。在实际应用中，固晶 焊盘的数量根据实际的需求确定，若只需封装一颗垂直结构LED芯片和一颗倒装结构LED芯 片，则配置三个固晶焊盘和一个焊接焊盘；若需封装更多颗LED芯片，则配置多个固晶焊盘 及相应数量的焊接焊盘，焊盘的排布方式依据需求进行排布即可，如按照一定的规律排列 等。 [0057] 在一红外摄像机的应用实例中，封装基板的一侧表面配置有4个固晶焊盘及2个焊 接焊盘，其中的两个固晶焊盘配置于另外两个固晶焊盘之间，位于两端的两个固晶焊盘表 面固晶有第一垂直结构红外LED芯片和第二垂直结构红外LED芯片，中间的两个固晶焊盘表 面焊接有一倒装结构白光LED芯片，且两颗红外LED芯片对称排列于白光LED芯片两侧。 [0058] 在三颗LED芯片呈一字型排布的实例中，陶瓷基板如图6～8所示，其中，图6位正面 示意图，图7为背面示意图，图8为C‑C截面图，从图中能够准确的看出，该陶瓷基板23上包括：金属 镀层的固晶焊盘16/17/18/20、焊接焊盘19/21及导电焊盘a/b/c/d/e/f，导电柱22(填充有 8 8 CN 114156399 A 说明书 6/7页 导电金属的导电通孔)，其中，固晶焊盘16与导电焊盘a、固晶焊盘17与导电焊盘b、固晶焊盘 18与导电焊盘c、焊接焊盘19与导电焊盘d、固晶焊盘20与导电焊盘e、焊接焊盘21与导电焊 盘f通过导电柱7电气连接。LED封装器件如图9～10所示，其中，图9为正面示意图，图10为D‑ D截面图，从图中能够准确的看出，该LED封装器件中包括：固晶于固晶焊盘16表面的垂直结构红外 LED芯片24、固晶于固晶焊盘18表面的垂直结构红外LED芯片26及固晶于固晶焊盘17&20表 面的倒装结构蓝光LED芯片25，分别将红外LED芯片24和红外LED芯片26焊接至焊接焊盘19 和焊接焊盘21上的金丝焊线，配置于蓝光LED芯片25发光侧表面的荧光胶层28，围设于垂直 结构红外LED芯片24、倒装结构蓝光LED芯片25及垂直结构红外LED芯片26四周的高反射率 白胶层29(选用固化前低粘度高流动性白胶，粘度＜＜3000mpa·s)，及设置于LED芯片及高 反射率白胶层29表面的硅胶保护层30。在该封装器件中，通过导电焊盘a&d接电导通形成回 路驱动垂直结构红外LED芯片24；通过导电焊盘b&e接电导通形成回路驱动倒装结构蓝光 LED芯片25；通过导电焊盘c&f接电导通形成回路驱动垂直结构红外LED芯片26。 [0059] 更具体来说，垂直结构红外LED芯片的尺寸≤30*30mil，发光波长为750～970nm， 可根据真实的情况选用“下正极/上负极”或“上正极/下负极”的芯片结构，其中，下正极/上负 极表示为芯片基板作为芯片正极，上表面为芯片负极，上正极/下负极相反。倒装结构蓝光 LED芯片的尺寸≤46mil，发光波长为440～470nm。 [0060] 相对应的，本发明还提供了一种LED器件封装方法，用于封装如图9‑10的LED封装 器件，该LED器件封装方法包括： [0061] S10提供封装基板，封装基板一侧表面配置有固晶焊盘及焊接焊盘，另一侧表面配 置有分别与固晶焊盘和焊接焊盘一一对应的导电焊盘，每个焊接焊盘对应配置有一固晶焊 盘，且固晶焊盘的数量至少比焊接焊盘的数量多两个；且封装基板上还配置有导电通孔及 填充于导电通孔内的导电材料，导电连接基板一侧表面的固晶焊盘和另一侧表面对应的导 电焊盘、及导电连接基板一侧表面的焊接焊盘和另一侧表面对应的导电焊盘； [0062] S20通过金锡共晶焊固晶工艺将倒装结构蓝光LED芯片固晶于两个固晶焊盘表面； [0063] S30通过银胶固晶工艺将垂直结构LED芯片固晶于固晶焊盘表面； [0064] S40将固晶于焊盘表面的垂直结构LED芯片焊接至焊接焊盘； [0065] S50于倒装结构LED芯片表面形成荧光胶层； [0066] S60在芯片之间填充高反射率白胶至垂直结构LED芯片上表面的高度并固化； [0067] S70于LED芯片及高反射率白胶层表面压膜形成硅胶保护层； [0068] S80切割得到单个LED器件。 [0069] 在封装基板如图6～8所示，LED封装器件如图9～10的实例中，当垂直结构LED芯片 采用“下正极/上负极”结构时，封装过程具体包括： [0070] 1)LED固晶工步：首先将40mil倒装蓝光LED芯片25的蓝膜片子通过扩晶机进行扩 晶操作；之后通过固晶机将倒装结构蓝光LED芯片放置在固晶焊盘17&20上(陶瓷基板中心 位置)，其中，固晶焊盘17放置蓝光LED芯片正极，固晶焊盘20放置蓝光LED芯片负极；之后将 材料过回流炉完成金锡共晶焊工艺；接着，将两颗20mil垂直结构红外LED芯片24&26使用银 胶粘接，通过固晶机分别放置在固晶焊盘16&18上，此时三颗LED芯片呈“一”字型排布在陶 瓷基板固晶焊盘上；最后，放入烤箱进行150℃3H烘烤，实现银胶的烧结固化和固晶焊盘导 通连接。 9 9 CN 114156399 A 说明书 7/7页 [0071] 2)焊线工步：焊线机通过高频超声波加热方式实现金丝引线焊接，金丝将LED芯片 同金丝焊线焊盘连接实现电气导通；其中，蓝光LED芯片25采用共晶焊工艺，无需金丝焊线 即可实现电气导通连接；红外LED芯片需通过金丝焊接工艺实现电气导通连接，具体，红外 LED芯片24与金丝焊盘19进行金丝焊线进行金丝焊线)，三颗LED芯片实现了同背部焊 盘的电气导通连接；导电焊盘a和d控制红外LED芯片24；导电焊盘b和e控制蓝光LED芯片25； 导电焊盘c和f控制红外LED芯片26；导电焊盘a/b/c为“+”正极；导电焊盘d/e/f为“‑”负极。 [0072] 3)荧光层工步：首先将黄光荧光粉、红光荧光粉和绿色荧光粉按特殊的比例进行均 匀混合，之后加入有机硅胶均匀搅拌，通过薄膜制备机涂覆制作成厚度为100μm厚度荧光薄 膜。接着将荧光薄膜按照LED芯片的大小切割成小块的荧光粉胶层8，通过机械臂转移放置 在蓝光LED芯片25的发光侧表面，得到白光LED芯片。 [0073] 4)画白胶&模压：将低黏度白胶L1530(＜3000mpa ·s)加入胶管中，连接胶管螺杆 推杆，使用画胶机将白胶均匀挤出画在“一字排布”芯片左右两侧，白胶缓慢自流平至包裹 芯片四周至红外LED芯片上表面的高度；之后将画好白胶材料送至烤箱烘烤150℃&1H，热固 化后形成高反射率白胶层29；固化完材料，放入模压机模压形成最表层的硅胶保护层30(用 于保护金丝焊线H进行硬化，透明硅胶层用于金丝引线保护。另外，高反射率 白胶层29和硅胶保护层30均可提高红外LED芯片和白光LED芯片的出光效率，提升产品光学 性能。 [0074] 5)光电测试工步：使用ASM光电测试机，对整片封装好的“3in1”封装器件进行光电 性能测试。 [0075] 6)切割：使用Dissco切割机对完成光电测试得整片“3in1”的封装器件进行切割作 业，得到单颗“3in1”封装灯珠。 [0076] 7)产品包装：剔除不良(外观不良&光电参数不良)灯珠后，将余下的良品“3in1”产 品进行贴带包装，得到最终的“红外+白光(倒装)+红外”3in1的灯珠。 [0077] 要注意的是，倒装结构LED芯片采用的金锡共晶焊固晶工步作业必须在垂直结构 LED芯片银胶固晶工步作业之前进行。这是因为银胶主要组成成分为“银粉颗粒+环氧树 脂”；若先进行垂直结构LED芯片银胶固晶工步作业，接着进行倒装结构LED芯片回流炉金锡 共晶焊固晶作业，那么已经固化的银胶材料中的“环氧树脂”材料在300℃高温回流炉中会 产生挥发性VOC污染气体，这类VOC污染气体会极度影响倒装结构LED芯片晶锡共晶焊焊接 质量(气孔焊&假焊虚焊等)。但是，已完成金锡共晶焊接工艺倒装结构LED芯片材料，不会 受到银胶烧结固化中挥发性VOC气体排放影响。因此，在需要同时固晶倒装结构LED芯片和 垂直结构LED芯片的应用中，需先固晶倒装结构LED芯片再固晶垂直结构LED芯片，顺便不能 颠倒。 [0078] 应当说明的是，上述实施例均可根据自身的需求自由组合。以上所述仅是本发明的优选 实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提 下，还能做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 10 10 CN 114156399 A 说明书附图 1/3页 图1 图2 图3 11 11 CN 114156399 A 说明书附图 2/3页 图4 图5 图6 12 12 CN 114156399 A 说明书附图 3/3页 图7 图8 图9 图10 13 13

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