封装元件、电路板及照明装置的制作方法

文档序号:13939203阅读:181来源:国知局
封装元件、电路板及照明装置的制作方法

本实用新型属于半导体封装的技术领域,更具体地说,是涉及一种封装元件、电路板及照明装置。



背景技术:

CSP(Chip Scale Package)封装即为晶片级封装,是半导体晶片封装的一种方式,CSP封装LED技术具有散热性能更佳简化了基板且产品的可靠度大大的提升的优点。现有技术中的CSP封装LED为无基板无支架的五面发光的结构,在某些光源应用的领域内对于出光角度和出光均匀度等均有较高的要求,例如手机闪光灯、汽车照明灯、舞台灯、工矿灯和手电筒灯等领域,并且在这些领域内有些产品不需要较大功率的光源。现有技术中,一般采用围坝解决出光角度和出光均匀度的问题,但是围坝的安装工艺复杂且围坝的厚度和均匀度不易控制,从而导致出光角度和出光均匀度达不到要求。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种封装元件、电路板及照明装置,以解决现有技术中存在的围坝的安装工艺复杂且围坝的厚度和均匀度不易控制,导致出光角度和出光均匀度达不到要求的技术问题。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:提供一种封装元件用于贴装于电路板上,所述封装元件包括晶片、设于所述晶片一侧的焊盘组件、封装于所述晶片和所述焊盘组件外侧的封装胶以及围合于所述封装胶外侧的围坝,所述焊盘组件包括正焊盘、负焊盘以及用于连接所述电路板和所述正焊盘以及所述负焊盘的金属片,所述金属片与所述正焊盘和所述负焊盘一一对应连接,所述金属片的面积大于或等于所述正焊盘或所述负焊盘的面积。

进一步地,所述围坝的高度与所述封装胶的高度相同。

进一步地,所述金属片的数量为两个,两个所述金属片分别与所述正焊盘以及所述负焊盘相连接,两个所述金属片之间的间隙大于或等于所述正焊盘和所述负焊盘之间的间隙。

进一步地,所述金属片背离所述晶片的一侧面位于所述封装胶的外侧。

进一步地,所述金属片靠近所述晶片的一侧面设置有高镀反射层。

进一步地,所述金属片的边缘不超出所述封装胶的边缘。

本实用新型的另一目的在于提供一种电路板,包括若干如上所述的封装元件。

本实用新型的另一目的在于提供一种电路板,照明装置,包括若干如上所述的封装元件和电路板。

本实用新型提供的封装元件、电路板及照明装置的有益效果在于:与现有技术相比,本实用新型封装元件、电路板及照明装置,通过在若干个网孔的内部设置第一凸起块,然后再在网孔和第一凸起块之间进行注胶从而形成围坝,通过围坝的位置对固定晶片的操作进行限位,有效的避免了晶片的位置超过围坝,使得晶片的位置固定更加精确,最后在进行注胶封装和脱模处理,有效的保证了围坝的高度与封装胶体的高度一致,降低了对注胶操作中操作精度的要求。并且采用多种模具的配合批量的生产,能够更加方便的进行大批量的生产,并且能够更好的对晶片、封装胶体相对于围坝的位置进行限定,有效的保证了光学设计的出光角度和光色均匀度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,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实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的封装元件的制造方法中围坝安装步骤的结构示意图;

图2为本实用新型实施例提供的封装元件的制造方法中固晶步骤的结构示意图;

图3为本实用新型实施例提供的封装元件的制造方法中注胶封装步骤的结构示意图;

图4为图3所示的封装元件的制造方法中脱模步骤的结构示意图;

图5为本实用新型实施例所采用的隔离网模和点胶模具的结构示意图;

图6为本实用新型实施例提供的封装元件的结构示意图。

其中,图中各附图标记:

1-隔离网模;2-点胶模具;3-板体模具;4-脱模模具;5-围坝;6-晶片;7-焊盘组件;8-封装胶;11-网孔;21-第一基板;22-第一凸起块;41-第二基板;42-第二凸起块;71-正焊盘;72-负焊盘;73-金属片。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图5,现对本实用新型提供的封装元件的制造方法进行说明。一种封装元件的制造方法,包括如下步骤:

围坝5安装,将具有若干网孔11的隔离网模1置于点胶模具2上,点胶模具2包括第一基板21和设于第一基板21上的若干第一凸起块22,第一凸起块22设于网孔11内且与网孔11一一对应,向网孔11内注入围坝胶体并固化形成围坝5;

固晶,拆除点胶模具2后,隔离网模1与板体模具3合模,在围坝5中固定晶片6;

注胶封装,在围坝5中注入封装胶体并固化形成封装元件;

脱模,拆除板体模具3并将隔离网模1和封装元件分离。

本实用新型提供的封装元件,与现有技术相比,通过在若干个网孔11的内部设置第一凸起块22,然后再在网孔11和第一凸起块22之间进行注胶从而形成围坝5,通过围坝5的位置对固定晶片6的操作进行限位,有效的避免了晶片6的位置超过围坝5,使得晶片6的位置固定更加精确,最后在进行注胶封装和脱模处理,有效的保证了围坝5的高度与封装胶体的高度一致,降低了对注胶操作中操作精度的要求。并且采用多种模具的配合批量的生产,能够更加方便的进行大批量的生产,并且能够更好的对晶片6、封装胶体相对于围坝5的位置进行限定,有效的保证了光学设计的出光角度和光色均匀度。

具体的,隔离网模1上为一板体上开设有若干均匀设置的网孔11,第一凸起块22也均匀的设置在第一基板21上,并且第一凸起块22能够一一设置在网孔11的内部,且每个第一凸起块22的外表面与网孔11的内表面之间的距离均相等,第一凸起块22的形状和大小与预设的封装元件内封装胶8的形状和大小完全一致。在网孔11背离第一基板21的一侧利用注胶机注入围坝胶体。在拆除点胶模具2后还剩余隔离网模1和设置在网孔11内部的围坝5,在围坝5的一侧设置板体模具3从而形成开口腔,采有固晶机将晶片6固定于该开口腔的底部的中心部位。

优选的,围坝胶体的材料一般为硅胶混合高反射率的粒子,封装胶体的材料一般采用硅胶、环氧树脂或者玻璃胶等封装材料,且每种不同的封装胶体烘烤固化的时间和温度均不相同,封装胶体采用硅胶作为封装胶体时,其烘烤固化的温度为150摄氏度,烘烤时间为两个小时。

进一步地,作为本实用新型提供的封装元件的制造方法的一种具体实施方式,隔离网模1和点胶模具2的外表面均涂覆有脱模材料。具体的,隔离网模1和点胶模具2均采用金属材料制成,一般为不锈钢、铁、铜或者铝等材料。为了便于实现围坝5和隔离网模1或者点胶模具2的脱离,一般在隔离网模1的网孔11内壁、第一基板21靠近隔离网模1的一侧面以及凸起块的侧表面上涂覆有利于脱模的材料,脱模材料可以采用高粘聚硅氧烷、硅胶脱模剂或者其他有助于脱模的脱模剂。

进一步地,请参阅图5,作为本实用新型提供的封装元件的制造方法的一种具体实施方式,第一凸起块22的体积小于第一网孔11的容积。具体的,第一凸起块22设置于第一网孔11的内部,并且第一凸起块22任意一侧的外表面与网孔11相对位置的内表面之间的距离均相等,即围坝5的厚度均匀。其中,第一凸起块22和网孔11的形状一致均为方形、圆形或三角形等形状,当然,根据实际情况和具体需求,在本实用新型的其他实施例中,第一凸起块22和网孔11的横截面还可以为梯形,能够有利于脱模且围坝5具有一定的角度,此处不作唯一限定。

进一步地,参阅图1,作为本实用新型提供的封装元件的制造方法的一种具体实施方式,围坝5安装步骤中,围坝胶体经烘烤固化形成围坝5,围坝胶体的烘烤温度为100摄氏度至200摄氏度,烘烤时间为1至3小时。具体的,围坝胶体的材料一般为硅胶混合高反射率的粒子,在采用硅胶混合高反射率的粒子的材质时,烘烤温度优选为150摄氏度,烘烤时间为2小时。围坝胶体的材料发生改变时烘烤温度和烘烤时间也可以发生相对应的变化,此处不作唯一限定。

进一步地,请参阅图2及图3,作为本实用新型提供的封装元件的制造方法的一种具体实施方式,板体模具3靠近隔离网模1的一侧贴设有胶纸(图未示),板体模具3与隔离网模1之间通过胶纸粘贴固定。具体的,板体模具3用于与隔离网模1和围坝5相结合对晶片6和封装胶体的位置进行限定,其中在板体模具3靠近隔离网模1的一侧设置胶纸,一方面可以对隔离网模1的位置进行限定,另一方面可以对晶片6进行固定,避免晶片6在围坝5内部发生移动,导致围坝5和晶片6之间距离发生改变,导致出光角度和出光均匀度发生改变。

优选的,板体模具3还可以采用磁性材料制成,隔离网模1采用金属材料制成,隔离网模1和板体模具3之间利用磁性材料和金属材料的吸附力进行固定,晶片6和板体模具3之间也可以通过磁性材料的吸附力进行固定,相比较通过胶纸粘贴的方式进行固定,采用磁性材料制成的板体模具3可以反复利用,更加环保,有效的节约了资源。

优选的,请参阅图2,在固晶步骤中,在贴设晶片6之前首先在每个围坝5内部的板体模具3上贴设金属片73,金属片73位于任意一个围坝5的两侧,两个金属片73为对称设置的,晶片6置于金属片73背离板体模具3的一侧,且晶片6的正焊盘71和负焊盘72分别与两个金属片73相贴合。金属片73在背离板体模具3的一侧设有锡膏,晶片6与金属片73通过回流焊的方式焊接,锡膏融化后将晶片6的底部和金属片73之间固定连接且电性导通。

进一步地,请参阅图4,作为本实用新型提供的封装元件的制造方法的一种具体实施方式,在脱模步骤中,通过下压脱模模具4对封装元件进行脱模,脱模模具4包括第二基板41和设于第二基板41上的若干第二凸起块42,第二凸起块42与封装元件一一对应。具体的,在对封装完成的封装元件进行脱模时一般采用机械力下压的方式进行脱模,第二凸起块42和封装元件相抵接,利用外力挤压第二基板41时带动第二凸起块42挤压封装元件,从而将封装元件和隔离网模1分离。其中,第二凸起块42的体积与网孔11的容积相同,即第二凸起块42能够在外力的下压下挤压入网孔11的内部,从而将封装元件完整的脱模。

请参阅图6,本实用新型还提供一种封装元件,应用上述任一实施例中的封装元件的制造方法制作,封装元件用于贴装于电路板上,封装元件包括晶片6、设于晶片6一侧的焊盘组件7、封装于晶片6和焊盘组件7外侧的封装胶8以及围合于封装胶8外侧的围坝5,焊盘组件7包括正焊盘71、负焊盘72以及用于连接电路板和正焊盘71以及负焊盘72的金属片73,金属片73与正焊盘71和负焊盘72一一对应连接,并且,金属片73的面积大于或等于正焊盘71或负焊盘72的面积。

本实用新型提供的封装元件,通过在若干个网孔11的内部设置第一凸起块22,然后再在网孔11和第一凸起块22之间进行注胶从而形成围坝5,通过围坝5的位置对固定晶片6的操作进行限位,有效的避免了晶片6的位置超过围坝5,使得晶片6的位置固定更加精确,最后在进行注胶封装和脱模处理,有效的保证了围坝5的高度与封装胶体的高度一致,降低了对注胶操作中操作精度的要求。并且采用多种模具的配合批量的生产,能够更加方便的进行大批量的生产,并且能够更好的对晶片6、封装胶体相对于围坝5的位置进行限定,有效的保证了光学设计的出光角度和光色均匀度。

具体的,通过金属片73扩大正焊盘71和负焊盘72的表面积,能够有效的降低封装元件的制造方法进行贴片的工作难度,并通过围坝5使的晶片6的发光角度缩小,有利于光学设计的出光角度和光色均匀度。晶片6一般为LED芯片,正焊盘71和负焊盘72设置在晶片6的同一侧且正焊盘71和负焊盘72以晶片6相对称设置,金属片73分别和正焊盘71和负焊盘72固定连接且电性导通,金属片73用于将正焊盘71和负焊盘72与电路板相导通。

优选的,围坝5的高度与封装胶8的高度相同。具体的,围坝5用于对晶片6发出的光源进行遮挡,封装胶8用于对晶片6进行封装同时对晶片6发出的光进行折射和扩散等,保证围坝5和封装胶8的高度一致能够有效保证晶片6发出的光的出光角度可控,且封装胶8的厚度和围坝5与晶片6之间的距离一致保证了晶片6发出的光的出光均匀度。

进一步地,参阅图6,作为本实用新型提供的封装元件的一种具体实施方式,金属片73的数量为两个,两个金属片73分别与正焊盘71以及负焊盘72相连接,两个金属片73之间的间隙大于或等于正焊盘71和负焊盘72之间的间隙。具体的,任意两个金属片73和任意两个正焊盘71或负焊盘72之间均形成有间隙,且金属片73的面积大于或等于正焊盘71或负焊盘72的面积,即金属片73贴合于正焊盘71或负焊盘72远离该间隙的一侧。在金属片73能够扩大正焊盘71或负焊盘72的焊接面积时,还可以增大正焊盘71或负焊盘72之间的间隙,不仅降低了在工艺上芯片级封装的操作难度,还加大封装元件的散热面积,避免了热量聚集导致封装元件过热烧毁的现象。

进一步地,请参阅图6,作为本实用新型提供的封装元件的一种具体实施方式,金属片73背离晶片6的一侧面位于封装胶8的外侧。具体的,金属片73封装与封装胶8的外侧,能够保证金属片73与电路板进行SMT贴装时能够有效地导通,避免封装胶8的存在影响金属片73和电路板的导通性能。当然,根据实际情况和具体需求,在本实用新型的其他实施例中,金属片73背离晶片6的一侧面还可以与封装胶8的外侧面在同一平面上,此处不作唯一限定。

进一步地,作为本实用新型提供的封装元件的一种具体实施方式,金属片73靠近晶片6的一侧面设置有高镀反射层。具体的,在金属片73上电镀一层高镀反射层能够有效地提高晶片6发出光的出光率,晶片6发出的光经高镀反射层反射出封装元件的外部。当然,根据实际情况和具体需求,在本实用新型的其他实施例中,金属片73还可以采用具有反光效果的光滑金属片73体,直接通过金属进行反光,此处不作唯一限定。

进一步的,正焊盘71和负焊盘72之间的间隙为0.02~0.3mm。具体的,正焊盘71和负焊盘72之间的间隙用于避免正电极和负电极之间的短路,间隙过小时会增大封装元件在进行贴片时的操作难度,间隙过大会导致金属片73的边缘超过封装元件的边缘,从而增大了封装元件的占用面积。当然,根据实际情况和具体需求,在本实用新型的其他实施例中,正焊盘71和负焊盘72之间的间隙还可以大于或等于0.3mm或小于0.02mm,此处不作唯一限定。

进一步的,金属片73的边缘不超出封装胶8的边缘。具体的,金属片73的位于封装元件的底部。金属片73的边缘超出封装胶8的边缘会导致封装元件占用的面积较大,增大了封装元件的体积,且会影响围坝5的制造。金属片73的边缘不超出封装胶8的边缘,能够在不增加封装元件体积的情况下增大正焊盘71和负焊盘72之间的间隙,以及增大封装元件的焊接面积。

优选的,晶片6还可以采用普通的芯片,能够有效的避免芯片分别连接正焊盘71和负焊盘72之间的间隔距离过近,从而导致芯片之间短路失效,以及避免芯片上的热量聚积无法下传,从而造成芯片烧毁的现象。

本实用新型还提供了一种电路板,包括若干采用上述任一实施例中封装元件。

本实用新型提供的电路板,通过金属片73扩大正焊盘71和负焊盘72的表面积,能够有效的降低封装元件的制造方法进行贴片的工作难度,并通过围坝5使的晶片6的发光角度缩小,有利于光学设计的出光角度和光色均匀度。晶片6一般为LED芯片,正焊盘71和负焊盘72设置在晶片6的同一侧且正焊盘71和负焊盘72以晶片6相对称设置,金属片73分别和正焊盘71和负焊盘72固定连接且电性导通,金属片73用于将正焊盘71和负焊盘72与电路板相导通。

本实用新型还提供了一种照明装置,包括若干采用上述任一实施例中封装元件和电路板。

本实用新型提供的照明装置,通过金属片73扩大正焊盘71和负焊盘72的表面积,能够有效的降低封装元件的制造方法进行贴片的工作难度,并通过围坝5使的晶片6的发光角度缩小,有利于光学设计的出光角度和光色均匀度。晶片6一般为LED芯片,正焊盘71和负焊盘72设置在晶片6的同一侧且正焊盘71和负焊盘72以晶片6相对称设置,金属片73分别和正焊盘71和负焊盘72固定连接且电性导通,金属片73用于将正焊盘71和负焊盘72与电路板相导通。

以上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。

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