[发明专利]一种LED芯片的封装方法及封装器件

说明书

技术领域

本发明涉及发光器件技术领域，尤其涉及一种LED芯片的封装方法及封装器件。

背景技术

随着LED发光二极管市场需求的不断增长和新应用的相继出现，对LED的封装技术提出了更高的要求，LED封装在改善LED性能和降低成本上起到很大的作用。

目前，LED封装主要有单芯片和多芯片集成两种。单芯片LED封装器件中，LED芯片是倒装粘合在一过渡基板上，过渡基板上制作有用于在LED和该过渡基板之间电连接的金属电路，该过渡基板与粘合在一起的LED芯片被连接至散热片。接着一预先制好的透镜(封装材料固化形成)覆盖住LED芯片、线路和过渡基板，整个封装器件最终被安装到进行信号分布和散热的载板(比如PCB)上。该种封装方法，因其结构较复杂，成本较高，而且LED芯片被单独封装，这意味着其不可能实现高产量和低成本的晶圆级封装。

晶圆级(WLP)封装技术有成本低，体积小等优点。将LED芯片倒装在硅晶圆上可以充分利用和结合成熟的硅工艺和硅的集成电路功能，形成供电、计算、控制及通讯等功能的系统集成，是未来显示和照明领域的发展方向。无论哪种封装形式，一次光学透镜都是LED封装的主要部分，光学透镜直接安装在支架上并完全包覆住整个芯片，与LED成为一个整体，可有效地汇聚芯片的光线，得到不同的出光角度。而出光成型控制是个非常复杂的制程，透镜材料本身的性质也依成型参数变异而不同，会对透镜的射出有很大影响，透镜的收缩也会因材料的选择与成型参数的设定而有所不同，造成透镜的表面轮廓变形或者透镜内部残留应力太多，而导致影响其光学上的效果。而现有技术中的透镜一般由透光的塑料、玻璃、环氧树脂等材料制成，这种透镜不能满足无铅焊料工艺所需要的高温。

发明内容

本发明提供一种无需借助额外的模具便可实现封装，并能够适应LED晶圆级封装的LED芯片的封装方法及LED封装器件。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种LED芯片的封装方法，包括：

在基板上生长围绕透镜成型区域的凸起；

将LED芯片安装在所述基板上，所述LED芯片位于由所述凸起界定的透镜成型区域中；

将设定剂量的流体状封装材料注入到所述LED芯片顶部，并经固化形成封装所述LED芯片的透镜。

在基板上生长凸起的方法包括：淀积、氧化、溅射、回流焊、电镀或丝网印刷中的任一种，所述凸起的制作材料包括金属、硅化物、氧化物、锡膏或硅胶。

所述凸起的平面形状包括圆形、方形或多边形中的任一种。

所述封装材料为硅胶、环氧树脂或者硅脂。

封装所述LED芯片的透镜由至少两层封装材料依次注入并固化形成，将设定剂量的流体状封装材料注入到所述LED芯片顶部，并经固化形成封装所述LED芯片的透镜的方法具体为：

在所述LED芯片的顶部注入第一层封装材料，将其固化形成封装所述LED芯片的第一层透镜；

在所述第一层透镜上注入第二层封装材料，将其固化形成封装所述LED芯片的第二层透镜；依次类推。

在所述LED芯片表面形成的至少两个封装层的折射率由里向外依次递减。

所述每层封装材料可以含有可被所述LED芯片激发而产生设定光谱的荧光粉；或其中几层封装材料为透明材料，其它层封装材料为含有可被所述LED芯片激发而产生设定光谱的荧光粉的封装材料。

所述凸起为多个同心的凸起，每个凸起用于围绕一个荧光粉层的成型区域。

一种LED封装器件，包括当施加电流时用于产生光的LED芯片、用作所述LED芯片衬底的基板、封装材料固化后形成的封装所述LED芯片的透镜，还包括：生长于所述基板上，围绕透镜成型区域的凸起，所述LED芯片位于由所述凸起界定的透镜成型区域中。

所述封装材料为硅胶、环氧树脂或者硅脂。

所述透镜包括至少两层透镜，每层透镜由一层封装材料注入并固化形成。

所述每层透镜都含有可被所述LED芯片激发而产生设定光谱的荧光粉；或所述透镜的第一层透镜为透明封装材料，其它层透镜含有可被所述LED芯片激发而产生设定光谱的荧光粉。