[发明专利]LED封装结构及其封装工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED结构及制造工艺，尤其是指一种LED封装结构及其封装工艺。 

背景技术

LED(Light-Emitting-Diode)即发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的半导体，其优点具有：体积小、光效高、发热低、无辐射、低功耗和颜色丰富的优点。目前已广泛应用于显示、照明、指示、背光等领域，市场需求旺盛。但现有LED等在应用过程中各元器件封装厂依然被死灯失效问题困扰，造成寿命无法满足客户要求的同时造成巨额的经济损失，特别是在户外应用过程中，晶片连接导线因无法承受内部应力，出现断线，造成死灯失效，而究其原因很多是由于LED封装过程中封装工艺不合理所导致，图1为现有传统LED封装工艺下的成品结构示意图，通常的LED发光二极管芯片的晶片电极较基材高，两者通过一金属导线连接，现有封装工艺过程中金属导线在焊接晶片电极这一端由于需考虑其具备一定连接强度，因而均采用图中所示的金属导线与晶片电极间呈大角度接近垂直的插入焊接结构，然后金属导线延伸出一定距离后再逐渐将其弯曲形成线弧，从而将另一端焊接在较低的基材上，这就使得整个LED封装成品的整体高度H6难以降低，限制了LED的封装尺寸。 

发明内容

本发明的目的在于克服了上述缺陷，提供一种可有效降低LED封装高度的LED封装工艺。 

本发明的目的是这样实现的：一种LED封装工艺，它包括步骤： 

A）、在LED发光二极管芯片的晶片电极上焊接第一金属球，所述第一金属球覆盖不超出晶片电极的区域； 

所述步骤中，通过30-100克压力，在100-250摄氏度下通过超声波将第一金属球焊接至晶片电极上；所述步骤中，超声波的功率为30-150mW。 

B）、将金属导线一端焊接在晶片电极区域的第一金属球上，而后对另一端进行电弧高温烧熔，形成第二金属球并焊接在基材上。 

C）、在金属导线另一端的第二金属球上形成用于承接转换和保护的线颈。 

本发明还涉及一种LED封装结构，它包括晶片电极、金属导线及基材，其改进之处在于：它还包括第一金属球、第二金属球及线颈；所述第一金属球覆盖于晶片电极表面，所述第二金属球在基材上；所述金属导线两端分别与第一金属球、第二金属球相焊接，于金属导线第二金属球上形成有线颈； 

上述结构中，所述第一金属球覆盖晶片电极表面50%-100%的区域； 

上述结构中，所述第一金属球的厚度为金属导线直径的0.5-1.5倍； 

上述结构中，所述第二金属球的厚度为金属导线直径的0.25-1倍； 

上述结构中，所述线颈直径大于1.2倍金属导线直径，小于0.5倍第二金属球直径； 

上述结构中，所述线颈高度不小于1.3倍金属导线直径。 

相比于常见的LED封装结构及工艺，本发明的有益效果在于通过在晶片电极及基材上分别形成用于焊接的第一金属球及第二金属球，从而使得金属导线在晶片电极端可呈倾斜情况下与之焊接，且焊接强度高，此外在金属导线焊接基材一段又形成了线颈，有效避免和减少应力对该连接点的作用，提高了产品的可靠性，封装后的成品LED的线弧整体高度比传统LED封装工艺得到大幅度的降低，降低后的高度仅为LED晶片高度的1~2倍，为实现超薄封装提供工艺可行性。 

附图说明

下面结合附图详述本发明的具体结构 

图1为传统LED封装工艺下成品尺寸结构示意图； 

图2为本发明的封装工艺成品结构示意图； 

图3为本发明封装工艺成品的LED晶片电机侧结构示意图； 

图4为本发明封装工艺成品的基板侧结构示意图； 

图5为本发明封装工艺成品尺寸结构示意图； 

图6为本发明产品的R5/R4的实验数据； 

图7为本发明产品的H4/R3的实验数据；图8为本发明产品的H1/R3的实验数据； 

图9为本发明产品的R2/R1的实验数据； 

图10为本发明产品的H2/R3的实验数据。 

1-芯片；2-晶片电极；3-第一金属球；4-金属导线；5-线颈；6-第二金属球；7-基材；A-界面；B-节点。 

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。