[发明专利]一种SMD LED单元及其封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体发光器件及其封装方法，具体是一种SMD LED及其封装方法，属于半导体发光器件技术领域。 

背景技术

LED（英文全称是Light Emitting Diode，意为发光二级管）是一种固态的半导体器件，它利用固体半导体芯片作为发光材料，通过载流子发生复合放出能量而引起光子发射，直接把电能转化为光能。LED具有亮度高、体积小、效率高和寿命长等优点，在交通指示、户外全色显示等领域有广泛的应用。SMD LED（英文全称为Surface Mounted Devices Light Emitting Diode，意为贴片式发光二极管或表面贴片二极管或表面贴装二极管），具有发光角度大、效率高、产品体积小、可靠性高、易于实现自动化等特点，逐渐成为研究的热点。 

LED工作时，PN结的温度上升，PN结产生的热量散发不出去，不仅会影响发光效率，还会严重影响产品的可靠性和寿命，所以选择合适的散热基板显得尤为重要。合适做LED散热基板的材料有金属基板（铁、铜、铝等）、陶瓷金属化基板、铝基绝缘基板、金属基复合材料等。铜铝等金属基板导热性较好，成本低，但是线膨胀系数较大，容易造成LED芯片封装热循环损失；铝基绝缘基板的绝缘介质层为有机绝缘层，导热率差，严重影响芯片散热；金属基复合材料难以批量化生产，成本太高。而陶瓷基板的可靠性高、寿命长、导热性能好、价格便宜，成为散热基板的首选材料。 

中国专利CN202221759U公开了一种具有高导热基板的LED光源装置，包括高导热基板1和LED芯片2，其中基板制作、LED芯片与基板的焊接工艺步 骤为：（1）高导热基板的制作，所述高导热基板从下到上包括PI树脂模11、金属基层12、绝缘介质层13和电解铜箔层14，在所述绝缘介质层13中混合由导热的硅类介质填料；（2）在所述电解铜箔层14上制作线路；（3）在所述电解铜箔层上制作凸点电极3，所述凸点电极3为小金球，要保证成球大小，形状一致，而且所述凸点电极3与所述电解铜箔线路布线电连接；（4）将LED芯片贴合在凸点电极上；（5）LED芯片与基板的焊接，通过电磁设备产生强磁场，使得凸点电极3与LED芯片直接键合。 

该装置采用倒装焊的方法将LED芯片连接在高导热基板上，保证了多于5个透光面，有效的提高了光效。但是该倒装焊工艺中，步骤（3）需要在电解铜箔层上制作多个凸点电极，而且还需要保证凸点电极的成球大小、形状保持一致，工艺复杂，精度要求极高。另外，步骤（5）LED芯片与凸点电极（小金球）的连接是通过电磁设备产生的强磁场发生分子键合，设备投资大，生产成本高。 

从步骤（1）中可以看出，该装置采用的高导热基板采用金属作为基层材料，线膨胀系数大，容易造成LED芯片封装热循环损失。而且在金属基层与电解铜箔层之间添加绝缘介质层，该绝缘介质层采用添加有导热硅类介质填料的改性的环氧树脂、PI树脂或者PPO树脂，虽然采用导热填料，但是主体材料仍为有机绝缘层，导热性差，而且影响铜箔的附着。另外，该高导热基板含有四层结构，结构复杂，工艺繁冗。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中LED封装倒装焊工艺复杂的技术问题，从而提供一种工艺简单的SMD LED封装方法及其获得的SMD LED。 

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的： 

一种SMD LED封装方法，包括下列工艺步骤： 

（1）制作基板框架，所述基板框架包括基板和成型在基板上的线路以及与线路相连的电极； 

（2）制作LED单元网板或者多元网板； 

（3）采用丝网印刷通过步骤（2）中所制作的所述网板将锡焊料均匀的涂覆在所述基板框架中的电极上； 

（4）将LED芯片电极面朝向所述基板框架，贴装在所述基板框架上，所述LED芯片的电极与所述基板框架中的电极对应贴装； 

（5）将步骤（4）中所得贴装有芯片的所述基板框架送入回流焊炉中进行回流焊，得到整版LED； 

（6）将所述整版LED进行单元剥离，获得SMD LED单元。 

所述锡焊料的成分是Sn:Ag:Cu:Au=95～97:0.5～2:0.5～2:0.5～2。 

所述锡焊料的成分是Sn:Ag:Cu:Au=97:1:1:1。 

所述步骤（1）中制作基板框架的方法如下：先将基板和铜箔复合得到复合铜基板，然后在所述复合铜基板的铜层上刻蚀形成线路和铜电极，最后填充绝缘介质。