一种无模具的LED封装方法与流程

一种无模具的led封装方法
技术领域
1.本技术涉及led封装技术领域，特别是一种无模具的led封装方法。


背景技术：

2.led芯片是一种固态的半导体器件，也称led发光芯片，是led灯的核心组件。led芯片的主要功能是将电能转化为光能，其核心发光部分是由p型半导体和n型半导体构成的pn结管芯，当注入pn结的少数载流子与多数载流子复合时，就会发出可见光、紫外光或近红外光，但pn结区发出的光子是非定向的，即向各个方向发射有相同的几率，因此，并不是管芯产生的所有光都可以释放出来，这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料等。
3.在led灯的制作过程中，需要对led芯片进行封装，晶圆级芯片封装是降低成本的有效方法。晶圆级芯片封装技术是对整片晶圆进行封装测试后再切割得到单个成品芯片的技术，封装后的芯片尺寸与裸片一致。晶圆级芯片封装技术改变了传统封装工艺，顺应了市场对微电子产品日益轻、薄、短、小和低价化要求。经晶圆级芯片封装技术制得的芯片尺寸达到了高度微型化，且成本随着芯片尺寸的减小和晶圆尺寸的增大而显著降低。
4.现有一种晶圆级芯片的点胶工艺，通过点胶机直接在led芯片表面点胶，利用塑封胶的表面张力在led芯片上方形成透镜的形状，从而将led芯片包裹在内。这种方法的缺点在于需要针对单个led芯片依次进行点胶，并且透镜的形状完全取决于塑封胶的表面张力，容易出现对led芯片包覆不均匀或与基板粘连不到位的情况，导致led芯片受潮后无法正常工作；还有一种采用封装模具的点胶工艺，将具有多个模槽的封装模具安装在led芯片表面，然后将塑封胶依次填充在相应的模槽内部，使得固化后的胶体形状相同，但封装模具的使用过程较为繁琐且不易清理，导致led芯片的封装效率较低。


技术实现要素：

5.鉴于所述问题，提出了本技术以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种无模具的led封装方法，包括：
6.一种无模具的led封装方法，用于对led预制件进行封装，得到led封装模组；所述led预制件包括支架和若干led芯片组件；所述支架包括封装区和环设于所述封装区边缘的剪裁区；若干所述led芯片组件阵列排布于所述封装区表面，相邻的所述led芯片组件之间设有间隙；包括：
7.沿所述封装区的边缘将流体硅胶铺设至所述剪裁区表面的第一预设高度处；所述第一预设高度大于所述led芯片组件的厚度；
8.待所述流体硅胶固化形成硅胶围栏；
9.在所述硅胶围栏内部将流体环氧树脂平铺至所述led芯片组件的顶部；
10.对平铺有所述流体环氧树脂的所述led预制件进行烘烤处理，直至所述流体环氧树脂固化形成环氧树脂层，得到所述led封装模组。
11.优选地，所述在所述硅胶围栏内部将流体环氧树脂平铺至所述led芯片组件的顶部，包括：
12.在所述硅胶围栏内部将流体环氧树脂平铺至所述led芯片组件顶部的第二预设高度处；所述第二预设高度为所述led芯片组件厚度的1/3-2倍。
13.优选地，在所述硅胶围栏内部将流体环氧树脂平铺至所述led芯片组件的顶部时，所述led预制件的温度保持在50-80℃。
14.优选地，所述流体硅胶的表干时间为1-20min；所述硅胶围栏的硬度为45-75ha；所述硅胶围栏与所述剪裁区的粘接强度大于等于1mpa。
15.优选地，所述对平铺有所述流体环氧树脂的所述led预制件进行烘烤处理，直至所述流体环氧树脂固化形成环氧树脂层，包括：
16.在130-150℃下，对平铺有所述流体环氧树脂的所述led预制件进行烘烤处理，直至所述流体环氧树脂固化形成环氧树脂层。
17.优选地，还包括：
18.对所述剪裁区和所述硅胶围栏进行切除；
19.沿所述led芯片组件的排列方向，对位于相邻所述led芯片组件之间的所述环氧树脂层进行贯穿至所述支架底部的切割，得到若干led封装单体。
20.优选地，所述流体环氧树脂为硅氧烷改性环氧树脂；所述流体环氧树脂的粘度为17000-38000cps，粘度保持时间为0.15-3.5h。
21.优选地，所述环氧树脂层的弯曲强度大于等于13.9kg/mm2，硬度为88-92hd，吸水率小于0.8wt％。
22.优选地，所述led芯片组件以10-20行乘25-50列的形式排布于所述支架表面。
23.优选地，所述间隙为所述led芯片组件宽度的1/2-1倍。
24.本技术具有以下优点：
25.在本技术的实施例中，通过沿所述封装区的边缘将流体硅胶铺设至所述剪裁区表面的第一预设高度处；所述第一预设高度大于所述led芯片组件的厚度；待所述流体硅胶固化形成硅胶围栏；在所述硅胶围栏内部将流体环氧树脂平铺至所述led芯片组件的顶部；对平铺有所述流体环氧树脂的所述led预制件进行烘烤处理，直至所述流体环氧树脂固化形成环氧树脂层，得到所述led封装模组，使得所述环氧树脂层充分包覆于所述led芯片组件的外部，并且与所述支架稳定连接，可以有效提升所述led封装产品的密封性能，防止所述led封装产品受潮；此外，在封装过程中无须采用封装模具，免去了封装模具的装卸和清洗步骤，可以有效提升led芯片的封装效率。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对本技术的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技术的一些实施例，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他的附图。
27.图1是本技术一实施例提供的一种无模具的led封装方法的步骤流程图；
28.图2是本技术一实施例提供的一种无模具的led封装方法中硅胶围栏和led预制件的结构示意图；
29.图3是本技术一实施例提供的一种无模具的led封装方法中硅胶围栏和led预制件的另一结构示意图；
30.图4是本技术一实施例提供的一种无模具的led封装方法中硅胶围栏、led预制件和环氧树脂层的结构示意图。
31.说明书附图中的附图标记如下：
32.1、led预制件；11、支架；111、封装区；112、剪裁区；12、led芯片组件；2、硅胶围栏；3、环氧树脂层。
具体实施方式
33.为使本技术的所述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.需要说明的是，在本技术任一实施例中，所述led封装方法用于对led预制件1进行封装，得到led封装模组；所述led预制件1包括支架11和若干led芯片组件12；所述支架11包括封装区111和环设于所述封装区111边缘的剪裁区112；若干所述led芯片组件12阵列排布于所述封装区111表面，相邻的所述led芯片组件12之间设有间隙。
35.参照图1-4，在本技术一实施例中，提供一种无模具的led封装方法；
36.所述方法包括：
37.s110、沿所述封装区111的边缘将流体硅胶铺设至所述剪裁区112表面的第一预设高度处；所述第一预设高度大于所述led芯片组件12的厚度；
38.s120、待所述流体硅胶固化形成硅胶围栏2；
39.s130、在所述硅胶围栏2内部将流体环氧树脂平铺至所述led芯片组件12的顶部；
40.s140、对平铺有所述流体环氧树脂的所述led预制件1进行烘烤处理，直至所述流体环氧树脂固化形成环氧树脂层3，得到所述led封装模组。
41.在本技术的实施例中，通过沿所述封装区111的边缘将流体硅胶铺设至所述剪裁区112表面的第一预设高度处；所述第一预设高度大于所述led芯片组件12的厚度；待所述流体硅胶固化形成硅胶围栏2；在所述硅胶围栏2内部将流体环氧树脂平铺至所述led芯片组件12的顶部；对平铺有所述流体环氧树脂的所述led预制件1进行烘烤处理，直至所述流体环氧树脂固化形成环氧树脂层3，得到所述led封装模组，使得所述环氧树脂层3充分包覆于所述led芯片组件12的外部，并且与所述支架11稳定连接，可以有效提升所述led封装产品的密封性能，防止所述led封装产品受潮；此外，在封装过程中无须采用封装模具，免去了封装模具的装卸和清洗步骤，可以有效提升led芯片的封装效率。
42.下面，将对本示例性实施例中一种无模具的led封装方法作进一步地说明。
43.如所述步骤s110和s120所述，沿所述封装区111的边缘将流体硅胶铺设至所述剪裁区112表面的第一预设高度处；所述第一预设高度大于所述led芯片组件12的厚度；待所述流体硅胶固化形成硅胶围栏2。
44.通过点胶机沿所述封装区111的边缘将所述流体硅胶铺设至所述剪裁区112表面，使所述流体硅胶的高度为所述led芯片组件12厚度的4/3-3倍，并待所述流体硅胶固化形成
硅胶围栏2。
45.如所述步骤s130所述，在所述硅胶围栏2内部将流体环氧树脂平铺至所述led芯片组件12的顶部。
46.通过点胶机将所述流体环氧树脂铺设至所述led预制件1表面。所述流体环氧树脂展平后可充分填充于所述间隙，并且包覆于所述led芯片组件12的侧边和顶部。
47.如所述步骤s140所述，对平铺有所述流体环氧树脂的所述led预制件1进行烘烤处理，直至所述流体环氧树脂固化形成环氧树脂层3，得到所述led封装模组。
48.使所述led预制件1平铺有所述流体环氧树脂的一面朝上，将所述硅胶围栏2、所述led预制件1和所述流体环氧树脂构成的整体结构放置于烘烤机内进行烘烤处理，直至所述流体环氧树脂在所述led预制件1表面固化形成所述环氧树脂层3，得到所述led封装模组。
49.本实施例中，所述在所述硅胶围栏2内部将流体环氧树脂平铺至所述led芯片组件12的顶部，包括：
50.在所述硅胶围栏2内部将流体环氧树脂平铺至所述led芯片组件12顶部的第二预设高度处；所述第二预设高度为所述led芯片组件12厚度的1/3-2倍，优选为1/3、1倍或2倍。
51.本实施例中，在所述硅胶围栏2内部将流体环氧树脂平铺至所述led芯片组件12的顶部时，所述led预制件1的温度保持在50-80℃。
52.具体地，对所述led预制件1的底部进行加热，使其在填注所述流体环氧树脂时保持在50-80℃，所述流体环氧树脂在该温度环境下流动状态偏向液态，可提高所述流体环氧树脂在所述led预制件1表面上的流动性，加快展平效率。
53.本实施例中，所述流体硅胶的表干时间为1-20min；所述硅胶围栏2的硬度为45-75ha；所述硅胶围栏2与所述剪裁区112的粘接强度大于等于1mpa。
54.本实施例中，所述对平铺有所述流体环氧树脂的所述led预制件1进行烘烤处理，直至所述流体环氧树脂固化形成环氧树脂层3，包括：
55.在130-150℃下，对平铺有所述流体环氧树脂的所述led预制件1进行烘烤处理，直至所述流体环氧树脂固化形成环氧树脂层3。具体地，烘烤温度设置为150℃。
56.本实施例中，还包括：
57.对所述剪裁区112和所述硅胶围栏2进行切除；
58.沿所述led芯片组件12的排列方向，对位于相邻所述led芯片组件12之间的所述环氧树脂层3进行贯穿至所述支架11底部的切割，得到若干led封装单体。
59.本实施例中，所述流体环氧树脂为硅氧烷改性环氧树脂；所述流体环氧树脂的粘度为17000-38000cps，粘度保持时间为0.15-3.5h。具体地，所述流体环氧树脂可选用牌号为der331的环氧树脂。
60.本实施例中，所述环氧树脂层3的弯曲强度大于等于13.9kg/mm2，硬度为88-92hd，吸水率小于0.8wt％。所述环氧树脂层3具备较好的韧性和防潮防水性能。
61.本实施例中，所述led芯片组件12以10-20行乘25-50列的形式排布于所述支架11表面，优选为10行乘25列、15行乘35列或20行乘50列。
62.本实施例中，所述间隙为所述led芯片组件12宽度的1/2-1倍，优选为1/2、3/4或1倍。
63.尽管已描述了本技术实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基
本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术实施例范围的所有变更和修改。
64.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
65.以上对本技术所提供的一种无模具的led封装方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术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技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，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技术的限制。