发光器件、背光灯条、背光模组及发光器件的制作方法与流程

1.本发明涉及到发光器件领域，具体涉及到一种发光器件、背光灯条、背光模组及发光器件的制作方法。


背景技术：

2.图1示出了一种现有技术下的发光器件结构，现有发光器件一般包括支架1和发光芯片2两个基本部件。常见的实施方式，发光芯片2底面固定在支架1上，发光芯片2会将一个电极3或两个电极3设置在顶面上，然后位于发光芯片2顶面上的电极3通过键合线4电性连接至支架1的焊盘上；最终，通过封装材料5将发光芯片2和键合线4包裹起来实现保护。
3.金丝球键合工艺是一种用直径非常细小的金线将发光芯片上的电极和支架上的焊盘连通的过程，主要包括以下几个步骤：形成第一焊点(通常在发光芯片的顶面电极上)、形成弧线以及形成第二焊点(通常在支架的焊盘上)。
4.在现有技术下，形成弧线步骤是非常关键的，即焊针把金线从第一焊点拉至第二焊点，形成一特定的曲线线弧的过程。键合线的线弧特征是引线键合的一个重要因素，例如，线弧不能过高，过高的线弧会导致器件在封胶后引线外露，且容易被封装胶冲歪导致失效。
5.具体实施中，键合线4通常会先从电极3上方引出并拔高至一定高度后，再带动键合线4往对应的焊盘方向牵引，并最终将键合线4键合在对应的焊盘上。
6.在键合线4的最高点处会形成一个拉弧部，拉弧部起到承重支撑的作用。具体的，参照图示中拉弧部的设置位置，以拉弧部的设置位置将键合线4划分为前段(图示“前”标记)和后段(图示“后”标记)，通过力学分析，键合线4的结构保持原理为：键合线4的前段主要通过键合线4始端的焊点保持图示形态(接近竖直的形态)。
7.键合线4后段的始端与拉弧部连接，通过拉弧部的高度设置，在重力作用下自然过渡至对应的焊盘位置；对于键合线4的后段而言，键合线4的后段可简单的理解为两端分别连接在拉弧部和焊盘上的一根导线(吊索结构)。若键合线的后段长度较长(即电极3离对应的焊盘距离较远)，键合线的后段中部距离两侧的焊点距离较远，为了保证键合线4不发生塌线，需要提高拉弧部的设置高度或使用硬度更高的键合线，以避免键合线的后段中部因冲线等问题产生不良。
8.相应的，封装材料5的厚度需要根据键合线4的最高点高度进行对应设置，以保证能够对键合线4实现保护，而在现有发光器件结构中，若需要提高拉弧部的设置高度，相应的，封装材料5的厚度需要做高，发光器件的整体厚度也较厚，不利于发光器件产品的轻薄化。


技术实现要素：

9.为了克服现有发光器件的缺陷，本发明提供了一种发光器件，该发光器件通过二次拉弧的结构设计，在不大幅提升键合线最高点的高度的前提条件下，实现键合线大跨度
不易塌线的效果。
10.具体的，本发明提供了一种发光器件，包括支架、发光芯片、键合线和封装层，所述支架表面上设置有焊盘，所述发光芯片具有至少一个顶面电极，任一所述顶面电极基于所述键合线电性连接至对应的焊盘上，所述封装层封装所述发光芯片和所述键合线，所述键合线的始端和末端之间依次设置有一个一次拉弧部和若干个二次拉弧部，所述一次拉弧部为朝远离所述发光芯片顶面方向凸起的凸起结构，所述若干个二次拉弧部中的任一个二次拉弧部为朝远离所述支架方向凸起的凸起结构；
11.所述键合线的始端键合在所对应的顶面电极上，所述键合线的末端在经过所述一次拉弧部和所述若干个二次拉弧部过渡后键合在所对应的焊盘上。
12.可选的实施方式，所述一次拉弧部的最高点与所述发光芯片的顶面之间的距离取值范围为60微米至150微米；
13.所述二次拉弧部的最高点与所述发光芯片的顶面之间的距离取值范围为30微米至150微米。
14.可选的实施方式，所述若干个二次拉弧部的数量不多于3个。
15.可选的实施方式，所述键合线的始端至所述一次拉弧部的最高点之间的键合线为第一过渡段；
16.所述一次拉弧部和最接近所述一次拉弧部的二次拉弧部之间的键合线上设置有拐点，所述一次拉弧部的最高点至所述拐点之间的键合线为第二过渡段；
17.所述拐点至最接近所述一次拉弧部的二次拉弧部的最高点之间的键合线为第三过渡段。
18.可选的实施方式，所述第一过渡段与垂直于所述发光芯片的顶面方向的基准线夹角范围为10
°
至60
°
；和/或所述第二过渡段与平行于所述发光芯片的顶面方向的基准线夹角范围为0
°
至70
°
；和/或所述第三过渡段与平行于所述发光芯片的顶面方向的基准线夹角范围为0
°
至70
°
。
19.可选的实施方式，所述第二过渡段与平行于所述发光芯片的顶面方向的基准线夹角大于0
°
；和/或所述第三过渡段与平行于所述发光芯片的顶面方向的基准线夹角大于0
°
。
20.可选的实施方式，所述拐点的高度高于所述发光芯片顶面。
21.可选的实施方式，所述键合线自所述键合线的始端至所述拐点在平行于所述发光芯片的顶面的平面上的投影长度范围为200微米至700微米；
22.所述键合线自所述拐点至所述键合线的末端在平行于所述发光芯片的顶面的平面上的投影长度范围为200微米至1200微米。
23.可选的实施方式，所述封装层的顶面为朝向所述发光芯片方向凹陷的凹面。
24.具体的，本发明还提供了一种背光灯条，包括线路板和若干个所述的发光器件，所述若干个发光器件设置在所述线路板上。
25.具体的，本发明还提供了一种背光模组，包括若干个所述背光灯条。
26.具体的，本发明还提供了一种发光器件的制作方法，包括：
27.键合线始端打线：将键合线的始端键合在所述发光芯片的顶面电极上；
28.键合线一次拉弧：牵引所述键合线沿预设轨迹抬升高度并在预设位置牵引所述键合线沿平行于所述发光芯片的顶面方向运动或在预设位置牵引所述键合线朝所述发光芯
片的顶面方向运动形成一次拉弧部；
29.键合线二次拉弧：牵引所述键合线沿预设轨迹抬升高度并在预设位置牵引所述键合线沿平行于所述发光芯片的顶面方向运动或在预设位置牵引所述键合线朝所述发光芯片的顶面方向运动形成一个二次拉弧部；根据预设的二次拉弧部数量，重复所述键合线二次拉弧的步骤；
30.键合线末端打线：将所述键合线的末端键合在所述支架的对应焊盘上；
31.基于发光芯片的顶面电极数量，重复所述始端打线、一次拉弧、二次拉弧和末端打线的步骤，直至所述发光芯片的所有顶面电极分别基于对应的键合线与对应的焊盘电性连接；
32.封装：基于封装材料封装所述发光芯片和键合线。
33.本发明提供了一种发光器件，该发光器件通过二次拉弧的结构设计，在不大幅提升键合线最高点的高度的前提条件下，实现键合线大跨度不易塌线的效果。另外，本发明还提供了一种背光灯条、背光模组及发光器件的制作方法。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。
35.图1为现有技术下的一种发光器件结构示意图；图2示出了本发明实施例的发光器件局部放大结构示意图；
36.图3示出了本发明实施例的发光器件与现有发光器件的结构对比示意图；
37.图4示出了本发明实施例的背光灯条结构示意图。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
39.实施例一：
40.图2示出了本发明实施例的发光器件局部放大结构示意图，该视图主要针对本发明实施例所涉及的键合线的结构进行放大，其余结构的实施方式可参考现有技术(如附图图1)。本发明实施例提供了一种发光器件，包括支架101、发光芯片102和键合线103，所述支架101表面上设置有焊盘，所述发光芯片具有顶面电极，所述顶面电极基于所述键合线103电性连接至对应的焊盘上。
41.所述键合线103的始端和末端之间依次设置有一个一次拉弧部111和若干个二次拉弧部112(图2所示的二次拉弧部112数量为一个)，所述一次拉弧部111为朝远离所述发光芯片102的顶面方向凸起的凸起结构，所述若干个二次拉弧部112中的任一个二次拉弧部112为朝远离所述支架101方向凸起的凸起结构；具体的，关于该凸起结构的限定，隐含了一
次拉弧部111高度需高于发光芯片的顶面的限定，以及二次拉弧部112的高度需高于支架101的顶面的限定(有可能低于所示发光芯片的顶面)。
42.所述键合线103的始端键合在所对应的顶面电极上，所述键合线的末端在经过所述一次拉弧部111和所述若干个二次拉弧部112过渡后键合在所对应的焊盘上。
43.一般的，所述发光器件还包括封装层104，所述封装层104包覆所述发光芯片102和所述键合线103，以对发光芯片102和键合线103形成保护。可选的，为了避免封装层104顶面凸出不平影响背光灯条的制造，所述封装层的顶面为朝向所述发光芯片102方向凹陷的凹面。
44.图3示出了本发明实施例的发光器件与现有发光器件的结构对比示意图，其中点画线用于表示对比图的比例基准一致。理想情况下，键合线在大跨度情况下，受重力的影响，容易发生冲线、塌线等问题，如要保证键合线在图示跨度下不容易发生塌线问题，在现有技术下，需要把键合线的拉弧部拔高；本发明实施例通过在一次拉弧部的基础上设置有若干个二次拉弧部，使键合线103在不大幅改变最高点高度的前提条件下，实现键合线防塌线效果。
45.具体的，结合附图图2所示结构，本发明实施例的键合线上设置有一个一次拉弧部111和一个二次拉弧部112，具体的，所述键合线的始端至所述一次拉弧部111的最高点为第一过渡段；所述一次拉弧部的最高点和最接近所述一次拉弧部111的二次拉弧部112的最高点之间的键合线上设置有拐点113，所述一次拉弧部111的最高点至所述拐点113之间的键合线为第二过渡段；所述拐点113至所述最接近一次拉弧部111的二次拉弧部112最高点之间的键合线为第三过渡段。
46.具体的，第一过渡段的始端键合在发光芯片102的顶面电极上，由顶面电极上的焊点对前段进行支撑；前段主要用于将一次拉弧部提高至一定高度，并对其余部分的键合线103提供牵引支撑。
47.现有技术下的键合线103，一方面，键合线103距离末端越近，键合线103距离支架越近，风险程度越高，但另一方面，键合线103距离末端越近，焊盘上的焊点对键合线的支撑越大，综合以上两方面，键合线103的风险最高的区域主要发生在键合线的后段中部位置上(参照图1)，本发明实施例主要针对键合线的后段中部位置进行结构改进，以减少键合线的不良产生。
48.具体的，实际实施中，一次拉弧部111相当于形成了一个夹子，依靠夹子的弹性恢复能力(第一过渡段与顶面电极的键合的一端可视为支撑)使键合线在一次拉弧部111的后段不易变形塌线；如不设置二次拉弧部112，键合线103的末端(图示方向的最左侧)高度是一次拉弧部111后段的键合线的最低点，一次拉弧部111后段的键合线的重心相对远离一次拉弧部111，导致一次拉弧部111的承受力矩增加；在设置二次拉弧部112后，一次拉弧部111后段的键合线的最低点相对往一次拉弧部111处靠近，重心相应的靠近一次拉弧部111，可降低一次拉弧部111所受到的扭矩，降低一次拉弧部111的负载压力，降低塌线风险。
49.本发明实施例在键合线上设置二次拉弧部，一方面，二次拉弧部112相当于在键合线103上增加了一个缓冲部，键合线103在设置二次拉弧部112之后，由于二次拉弧部112具有一定的变形能力(类似于夹子的效果)，在长度方向(轴线方向)上进行牵引时，可在焊针牵引键合线时，提供一个良好的缓冲作用，避免键合线支架拉扯到焊点导致断裂失效；另一
方面，二次拉弧部112相当于在键合线103上增加了一个加强部，键合线103在设置二次拉弧部112之后，由于键合线103不再是一段平直的导线结构，二次拉弧部112的结构使键合线具有一定的抗冲击和抗扭转能力，在不同方向(尤其是切线方向)上受力时，二次拉弧部112使原键合线结构中中段距离两侧焊点较远的位置也具有一定的抗变形能力，从而降低了最危险位置的不良风险性。
50.键合线103的后段在本发明实施例中是指二次拉弧部112至焊盘的键合线103；键合线103的后段两端分别与二次拉弧部112和对应的焊盘连接，二次拉弧部112起到一个拔高牵引线的作用，以提高键合线103的后段起点高度；同时，二次拉弧部112会形成一个类似于夹子的结构，以提供足够的支撑力供后段进行支撑；与现有技术下的键合线结构相比，一方面，通过二次拉弧部112的设置(并相应的产生键合线103的中段)，键合线103的后段长度减少；另一方面，在同样的长度条件下，与现有的键合线103的后段结构相对比，键合线103的后段的起点高度增加，更不容易发生塌线。
51.相应的，在键合线增加二次拉弧部结构后，由于在两个拉弧部之间，拐点为高度相对低点和负载相对高点，键合线的相对高风险位置为拐点所处的键合线位置，为了降低键合线在拐点处发生不良的概率，所述拐点的高度应高于发光芯片顶面。
52.可选的，所述第一过渡段与垂直于所述发光芯片的顶面方向的基准线夹角a1范围为10
°
至60
°
；和/或所述第二过渡段与平行于所述发光芯片的顶面方向的基准线夹角a2范围为0
°
至70
°
；和/或所述第三过渡段与平行于所述发光芯片的顶面方向的基准线夹角a3范围为0
°
至70
°
。优选的，第二过渡段与平行于所述发光芯片的顶面方向的基准线夹角a2大于0
°
，第三过渡段与平行于所述发光芯片的顶面方向的基准线夹角a3大于0
°
。
53.具体的，所述第一过渡段与垂直于所述发光芯片的顶面方向的基准线夹角a1过小时无法形成有效的应力缓冲，容易导致线材受力断裂，而a1角度过大会使线材承压受损。
54.具体的，所述第二过渡段与平行于所述发光芯片的顶面方向的基准线夹角a2过大会使线材承压塌线。同理，所述第三过渡段与平行于所述发光芯片的顶面方向的基准线夹角a3过大会使线材承压塌线。
55.进一步的，为了合理分配键合线每一段的负重，提高键合线的整体性能，可选的，所述键合线自所述键合线的始端至所述拐点在平行于所述发光芯片的顶面的平面上的投影长度范围为200微米至700微米；所述键合线自所述拐点至所述键合线的末端在平行于所述发光芯片的顶面的平面上的投影长度范围为200微米至1200微米。
56.进一步的，所述一次拉弧部的最高点与所述发光芯片的顶面之间的距离h1取值范围为60微米至150微米；所述二次拉弧部的最高点与所述发光芯片的顶面之间的距离h2取值范围为30微米至150微米。
57.具体的，结合金球厚度和线材线径的因素，如果h1小于60μm，焊头容易碰到芯片，且不易拉弧打线；如果h1大于150μm，会增加漏金线风险，降低器件可靠性；如果h2小于30μm，封胶时塌线风险大；如果h2大于150μm，会增加漏金线风险，降低器件可靠性。
58.与现有技术下的发光器件结构的对比，本发明实施例所提供的发光器件，通过二次拉弧的结构设计，在不大幅提升键合线最高点的高度的前提条件下，实现键合线大跨度不易塌线的效果。
59.同时，考虑到键合线103的自身材质性能以及一次拉弧部111的支撑性能，二次拉
弧部的数量不宜过多，可选的，所述若干个二次拉弧部的数量不多于3个。
60.此外，由于键合线103的最高点高度变化不大，可选的，所述封装层104的顶面可以为朝向所述发光芯片102方向凹陷的凹面(图中未示意)，通过该实施方式，可保证封装层104的顶面不会因加工工艺或受热膨胀等因素形成微凸面，以保证发光器件的整体高度(最高高度)与预设值一致，便于使用。
61.实施例二：
62.图4示出了本发明实施例的背光灯条结构示意图。本发明实施例提供了一种背光灯条，包括线路板201和若干个实施例一所述的发光器件203。具体的，所述若干个发光器件203设置在所述线路板201的其中一个表面上。
63.由于本发明实施例的发光器件203采用了新的键合线结构，相应的，在保持其余结构不发生改变的前提条件下，键合线的总体高度降低，相应的，封装层104的厚度可相应的减少，可使背光灯条的整体厚度减少，发光芯片至封装层顶面的距离更小，有利于获得更为良好的发光效果。
64.此外，发光器件的封装层的顶面可采用凹面结构，使发光器件的顶面不会产生微凸面，从而保证了该背光灯条在应用至背光模组时，背光灯条上的每一个发光器件的顶面能够更好的贴合在对应的导光板上，保证每一个发光芯片至对应的导光板的距离更小，以获得良好的背光效果。
65.实施例三：
66.本发明实施例提供了一种背光模组，该背光模组包括实施例二所述的背光灯条。
67.具体的，根据背光灯条设置的位置不同，背光模组可分别直下式背光模组和侧入式背光模组。
68.具体的，在直下式背光模组中，在扩散板下方均匀设置若干所述背光灯条，由于背光灯条上的发光器件采用了新的键合线结构，能够使得发光器件厚度更薄，从而使背光灯条的整体厚度减少，有利于减小背光模组的厚度。
69.具体的，在侧入式背光模组中，在导光板侧面上设置所述背光灯条，背光灯条上的发光器件的顶面面向导光板的侧边，由于背光灯条上的发光器件的顶面为凹面，每一个发光器件能够贴紧导光板或者与导光板的距离很小，可以降低导光板与发光器件表面的间隙，提高发光器件出光利用率。
70.实施例四：
71.相应的，对应于实施例一的发光器件结构，本发明还提供了一种发光器件的制作方法，包括以下步骤：
72.s101：固晶；
73.固晶的作用是将发光芯片固定在支架的预设位置上，通常通过胶体把发光芯片粘结在支架的预设位置上。具体的，针对发光芯片的类型的不同，胶体的材料也不同；常见的，若发光芯片为垂直芯片，垂直芯片的底部设置有底面电极，一般需要通过银浆等导电材料将发光芯片粘结在支架的预设位置上，同时底面电极通过银浆等导电材料与支架上的对应焊盘电性连接；若发光芯片为正装芯片，底部可用绝缘的固晶胶或银浆等导电材料均可，一般情况下，因为银浆等导电材料需要连接至对应的焊盘金属材料上，若发光芯片的设置位置不是焊盘位置，则一般采用固晶胶实现发光芯片的固晶工艺。
74.s102：键合线始端打线；
75.关于对键合线的作业主要是通过焊线机完成，首先通过焊线机的电子打火系统使金线尾端熔成金球，将金球焊接到芯片电极后，线夹放线，焊头可带动键合线运动。按照设定角度向上运动。
76.s103：键合线一次拉弧；
77.从所述顶面电极开始，焊头牵引所述键合线沿预设轨迹抬升高度并在预设位置牵引所述键合线沿平行于所述发光芯片的顶面方向运动或在预设位置牵引所述键合线朝所述发光芯片的顶面方向运动形成一次拉弧部；
78.s104：键合线二次拉弧；
79.焊头牵引所述键合线沿预设轨迹抬升高度并在预设位置牵引所述键合线沿平行于所述发光芯片的顶面方向运动或在预设位置牵引所述键合线朝所述发光芯片的顶面方向运动形成一个二次拉弧部；根据预设的二次拉弧部数量，重复所述二次拉弧步骤；
80.s105：键合线末端打线；
81.线夹关闭，焊头向下运动至第二电连接区，将所述键合线的末端压焊在所述支架的对应焊盘上，完成焊接；
82.根据发光芯片的顶面电极数量，重复所述始端打线、一次拉弧、二次拉弧和末端打线步骤，直至所有顶面电极分别与所对应的焊盘基于键合线实现电性连接。
83.s106：封装；
84.基于封装材料封装所述发光芯片和键合线。
85.本发明提供了一种发光器件，该发光器件通过二次拉弧的结构设计，在不大幅提升键合线最高点的高度的前提条件下，实现键合线大跨度不易塌线的效果。另外，本发明还提供了一种背光灯条、背光模组及发光器件的制作方法。
86.以上对本发明实施例所提供的一种发光器件、背光灯条、背光模组及发光器件的制作方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。