一种高光效CSP封装结构的制作方法

一种高光效csp封装结构
技术领域
1.本技术属led封装技术领域，尤其涉及一种高光效csp封装结构。


背景技术：

2.csp(chip scale package)led以其可靠性高、体积小而备受关注及青睐。常见的csp结构一般有两种结构，如图1所示的结构一：包括led芯片1、荧光胶4；如图2所示的结构二：包括支架5、固晶焊料、led芯片1、荧光胶4。
3.图1结构一的csp比较明显的缺点是焊盘较小，csp的有效焊接面积较小、附着力较小，后端产品的可靠性及生产良率较低。图2结构二的csp的有效焊接面积较大，但其使用固晶焊料将led芯片1的电极和支架5进行电连接，比较明显的缺点是后段的工艺温度不能接近或超过固晶焊料的温度，否则会产生固晶焊料二次熔融的问题。另外，上述两种结构均存在出光的光效低、出光的方向性一般的问题。因此，亟需对现有csp结构进行进一步改进。


技术实现要素：

4.本技术为了解决上述技术问题，提供了一种高光效csp封装结构。
5.本技术采用如下方案，一种高光效csp封装结构，包括底部设有电极的led芯片、间隔设于所述电极周侧的金属层、围设于所述led芯片周侧并用于反射光线的挡墙，以及用于封装所述led芯片、所述金属层和所述挡墙的荧光胶，所述电极底部表面和所述金属层底部表面裸露。
6.如上所述的一种高光效csp封装结构，所述的挡墙的材质为ppa、pct、环氧树脂、硅胶、有机硅橡胶、二氧化钛中的任一种。
7.如上所述的一种高光效csp封装结构，所述的挡墙颜色为白色。
8.如上所述的一种高光效csp封装结构，所述的挡墙围设于所述的led芯片周侧并形成具有上端出光口的反光腔，所述反光腔由所述的荧光胶填充。
9.如上所述的一种高光效csp封装结构，所述的挡墙的高度高于所述的led芯片的高度。
10.如上所述的一种高光效csp封装结构，所述的led芯片与所述的挡墙之间的间距大于5微米、小于800微米。
11.如上所述的一种高光效csp封装结构，所述电极底部表面和所述金属层底部表面处于同一水平线上。
12.如上所述的一种高光效csp封装结构，所述电极与所述金属层之间的间距大于0.5微米、小于80微米，所述金属层与所述电极之间的间距由所述荧光胶填充。
13.如上所述的一种高光效csp封装结构，所述电极包括间隔设置的第一电极和第二电极；
14.所述金属层包括间隔设置的第一金属层和第二金属层，且所述第一金属层间隔设于所述第一电极周侧，所述第二金属层间隔设于所述第二电极周侧。
15.如上所述的一种高光效csp封装结构，所述的金属层包含一层或多层金属基材，所述的金属基材材质为单材质材料或合金材料，所述单材质材料为金、银、铜、铁、铝或锡，所述金属基材的厚度为1微米至100微米。
16.如上所述的一种高光效csp封装结构，所述金属基材的底部表面设有焊接薄膜层，所述焊接薄膜层的材料为金、银、铜或锡，所述焊接薄膜层的厚度为0.001微米至5微米；
17.所述金属基材与所述荧光胶的接触面设有反射薄膜层，所述反射薄膜层的材料为金、银、铝或铬，所述反射薄膜层的厚度为0.001微米至5微米。
18.与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
19.本技术提供一种高光效csp封装结构，包括led芯片、金属层、挡墙和荧光胶，通过在led芯片周侧设置与led芯片电极具有间距的金属层，在led芯片周侧围设有用于反射光线的挡墙，荧光胶将led芯片、金属层和挡墙进行封装，本技术通过金属层充当led芯片电极的扩展焊盘，增大了csp的可焊接面积，可以有效地改善现有csp封装结构有效焊接面积较小问题，提升csp的焊接附着力和csp后端产品的可靠性及生产良率，同时设置的挡墙可以有效反射光线，使其出光的光效更高，出光的方向性更好，且本技术没有使用固晶焊料，可以有效的避免后段温度过高引起的csp固晶焊料二次熔融的问题，解放后端产品的温度局限，本技术发光效率更高、发光指向性更好,适用于多次回流焊的复杂工艺。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
21.图1是现有csp结构一的结构示意图。
22.图2是现有csp结构二的结构示意图。
23.图3是本技术实施例中一种高光效csp封装结构的结构示意图。
24.图4是本技术实施例中一种高光效csp封装结构的立体结构示意图。
25.图5是本技术实施例中一种高光效csp封装结构的截面示意图。
26.图6是本技术实施例中一种高光效csp封装结构仰视角的结构示意图。
27.图7是本技术实施例中金属层的结构示意图。
具体实施方式
28.如图3-7所示，一种高光效csp封装结构，包括底部设有电极10的led芯片1、间隔设于所述电极10周侧的金属层2、围设于所述led芯片1周侧并用于反射光线的挡墙3，以及用于封装所述led芯片1、所述金属层2和所述挡墙3的荧光胶4，所述电极10底部表面和所述金属层2底部表面裸露。
29.本技术提供一种高光效csp封装结构，包括led芯片、金属层、挡墙和荧光胶，通过在led芯片周侧设置与led芯片电极具有间距的金属层，在led芯片周侧围设有用于反射光线的挡墙，荧光胶将led芯片、金属层和挡墙进行封装，本技术通过金属层充当led芯片电极的扩展焊盘，增大了csp的可焊接面积，可以有效地改善现有csp封装结构一有效焊接面积较小问题，提升csp的焊接附着力和csp后端产品的可靠性及生产良率，同时设置的挡墙可以有效反射光线，使其出光的光效更高，出光的方向性更好,同时本技术的csp封装结构没
有固晶焊料，可以有效的避免后段温度过高引起的csp固晶焊料二次熔融的问题，解放后端产品的温度局限，本技术发光效率更高、发光指向性更好,适用于多次回流焊的复杂工艺。
30.优选的，所述的挡墙3的材质为ppa、pct、环氧树脂、硅胶、有机硅橡胶、二氧化钛中的任一种，通过点胶、膜压或注塑等工艺实现，设置的挡墙可以有效反射光线，使其出光的光效更高，出光的方向性更好。
31.优选的，所述的挡墙3颜色为白色，此设计发光效率更高,发光指向性更好。
32.优选的，所述的挡墙3围设于所述的led芯片1周侧并形成具有上端出光口的反光腔30，所述反光腔30由所述的荧光胶4填充，反光腔30可为本技术实施例中的矩型，或者为圆环型，实际上可以根据实际需要制作不同形状的挡墙，led芯片发出的光线将在挡墙的作用下向挡墙的侧部反射，从而控制led封装结构由上端出光口射出的光线，增加支架四周的光线，从而增加光线对支架四周的封装层的激发效率，改善led封装结构色度的均匀性，从而改善发光模组的发光效果。
33.优选的，所述的led芯片1与所述的挡墙3之间的间距大于5微米、小于800微米，此设计可使得发光效率更高,发光指向性更好。
34.优选的，所述的挡墙3的高度高于所述的led芯片1的高度，此设计可更好反射光线，发光指向性更好。
35.优选的，所述电极10底部表面和所述金属层2底部表面处于同一水平线上。所述的金属层的焊接面与led芯片电极的焊接面在同一水平线上，在金属层作为扩展焊盘时，便于将led芯片电极和金属层之间进行焊接，相比于现有结构二采用支架作为扩展焊盘，本技术的优势是结构简单、体积小，不需使用固晶焊料。
36.优选的，所述电极10与所述金属层2之间的间距大于0.5微米、小于80微米。当距离小于0.5微米时容易造成电迁移，影响产品性能，当距离大于80微米时，会提高led芯片电极和金属层之间焊接难度。
37.优选的，所述金属层2与所述电极10之间的间距由所述荧光胶4填充，通过荧光胶封装，使得金属层与led芯片电极层之间有间距。
38.优选的，所述的金属层2包含一层或多层金属基材21，所述的金属基材21材质为单材质材料或合金材料，所述单材质材料为金、银、铜、铁、铝或锡，所述金属基材21的厚度为为1微米至100微米，当厚度小于1微米时会导致厚度过薄焊接效果差，当厚度超过100微米时导致厚度过厚增大结构了体积，更优选为10微米至40微米，可使金属层充当led芯片电极的扩展焊盘。
39.优选的，所述金属基材21的底部表面设有焊接薄膜层22，所述焊接薄膜层22的材料为金、银、铜或锡等焊接良好的材料，所述焊接薄膜层22的厚度为0.001微米至5微米，采用化学镀、电镀、喷锡、沉金、溅射等工艺设于金属层表面，用于焊接。
40.优选的，所述金属基材21与所述荧光胶4的接触面设有反射薄膜层23，所述反射薄膜层23的材料为金、银、铝或铬等反射良好的材料，所述反射薄膜层23的厚度为0.001微米至5微米，采用化学镀、电镀、沉金、溅射等工艺设于金属层反射面，提高光源反射率。
41.优选的，所述电极10包括间隔设置的第一电极101和第二电极102；所述金属层2包括间隔设置的第一金属层201和第二金属层202，且所述第一金属层201间隔设于所述第一电极101周侧，所述第二金属层202间隔设于所述第二电极102周侧。第一金属层201和第二
金属层202用于分别充当第一电极101和第二电极102的扩展焊盘，第一金属层201和第二金属层202间隔对称设置，均呈相对的“匚”型。
42.优选的，所述led芯片1为倒装led芯片，至少包含电极层及非电极层。所述的电极层为含有金、银、铬、铝、铂、钯等一种或多种金属的单一金属或合金，所述的电极层可以为单一金属或合金结构，也可以为多层金属或合金层的组合。所述的电极层用于焊接，使led芯片与整个电路形成电气连接。所述的非电极层至少包含发光层，优选的非电极层包含绝缘层、反射层、发光层、衬底。所述的绝缘层一般为二氧化硅、二氧化钛的单层或多层结构。所述的反射层一般为金层、银层或二氧化硅与二氧化钛的交替多层结构。所述的发光层为掺杂的外延层，优选的，所述的外延层为氮化镓。所述的衬底一般为蓝宝石、硅或碳化硅。
43.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。