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CN105428508B - 封装基板以及led倒装封装结构 - Google Patents

封装基板以及led倒装封装结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种封装基板，其包括：绝缘基板、间隔设置在绝缘基板的第一表面上的第一和第二焊垫、间隔设置在绝缘基板的与第一表面相对的第二表面上的第一和第二电极，第一焊垫和第二焊垫分别与第一电极和第二电极电连接。再者，绝缘基板的第一表面设置有第一和第二沟槽，第一沟槽和第二沟槽相互间隔且位于第一焊垫和第二焊垫之间。本发明还涉及一种包括前述封装基板、LED倒装芯片以及荧光胶的LED倒装封装结构。本发明通过在绝缘基板表面的焊垫分隔处新增沟槽作为回流焊工艺中焊锡熔化后流动的缓冲空间，因此可以改善短路现象的发生。

Description

封装基板以及LED倒装封装结构
技术领域
本发明涉及倒装芯片封装技术领域，特别涉及一种封装基板以及一种LED倒装封装结构。
背景技术
由于LED倒装芯片的正极(P极)与负极(N极)之间的距离约为75～150微米(μm)，因此在已知的倒装芯片工艺使用的陶瓷封装基板设计中，在固晶后进行回流焊时和/或当LED倒装封装结构在后端SMT(Surface Mounted Technology，表面贴装技术)工艺的二次回流焊时，容易会有因焊锡熔化流动造成短路现象发生，造成死灯现象。
具体地，如图1所示，其为已知的一种LED倒装封装结构的示意图。如图1所示，LED倒装封装结构10包括：陶瓷基板11、焊垫12a,12b、金属填充孔13、电极14a,14b、LED倒装芯片15、碗杯结构18以及荧光胶19。其中，焊垫12a,12b相互间隔地设置在陶瓷基板11的上表面，电极14a,14b相互间隔地设置在陶瓷基板11的下表面，焊垫12a,12b通过金属填充孔13分别与电极14a,14b形成电连接。LED倒装芯片15设置有正极151和负极153，且正极151和负极153分别通过焊锡16与焊垫12a,12b形成电连接。碗杯结构18位于陶瓷基板11的上表面且环绕LED倒装芯片15设置。荧光胶19设置在碗杯结构18内且覆盖所述LED倒装芯片。
请参见图2，其为图1所示LED倒装封装结构中的焊垫部分的显微镜照片。结合图1和图2可以发现，由于焊垫12a,12b之间的距离较小，焊锡16在进行回流焊过程中，会因熔化流动至焊垫12a和焊垫12b之间的区域而导致焊垫12a和焊垫12b电连接在一起，造成如图2所示的短路现象。
发明内容
因此，针对前述相关技术中的缺陷和不足，本发明提出一种封装基板以及一种LED倒装封装结构。
具体地，本发明实施例提出的一种封装基板，包括绝缘基板、间隔设置在所述绝缘基板的第一表面上的第一焊垫和第二焊垫、间隔设置在所述绝缘基板的与所述第一表面相对的第二表面上的第一电极和第二电极，所述第一焊垫和所述第二焊垫分别与所述第一电极和所述第二电极电连接；其特征在于，所述绝缘基板的所述第一表面设置有第一沟槽和第二沟槽，所述第一沟槽和所述第二沟槽相互间隔且位于所述第一焊垫和所述第二焊垫之间。
在本发明的一个实施例中，所述第一沟槽和所述第二沟槽中每一者的深度位于20～30微米范围内。
在本发明的一个实施例中，所述第一沟槽和所述第二沟槽中每一者包括主体部和自所述主体部侧向延伸的延伸部。
在本发明的一个实施例中，所述延伸部大致为圆形。
在本发明的一个实施例中，所述第一沟槽为正L型和倒L型中之一者，且所述第二沟槽为所述正L型和所述倒L型中之另一者。
在本发明的一个实施例中，所述第一沟槽与所述第二沟槽的间距为所述第一焊垫与所述第二焊垫的间距的10％～50％。
在本发明的一个实施例中，所述第一沟槽的长度大致为所述第一焊垫邻近所述第一沟槽的一个侧边的长度的95％，所述第二沟槽的长度大致为所述第二焊垫邻近所述第二沟槽的一个侧边的长度的95％。
在本发明的一个实施例中，所述第一沟槽和所述第二沟槽中每一者的深度为所述绝缘基板的厚度的10％～15％。
在本发明的一个实施例中，所述封装基板还包括设置在所述绝缘基板的所述第一表面上的碗杯结构，且所述碗杯结构环绕所述第一焊垫和所述第二焊垫以及所述第一沟槽和所述第二沟槽而设置。
在本发明的一个实施例中，所述碗杯结构的材质为高反射塑料，可以是有机硅模塑料(Silicone Molding Compound)或环氧树脂模塑料(Epoxy Molding Compound)。
在本发明的一个实施例中，所述绝缘基板为一陶瓷基板，所述第一沟槽和所述第二沟槽是通过烧结成型而形成、或者是在所述陶瓷基板烧结成型后通过激光雕刻而形成。
此外，本发明实施例提出的一种LED倒装封装结构，包括LED倒装芯片、荧光胶和前述任意一种封装基板。其中，所述LED倒装芯片的正极和负极通过焊锡分别电连接至所述第一焊垫和所述第二焊垫，以及所述荧光胶覆盖所述LED倒装芯片。
在本发明的一个实施例中，所述第一焊垫和所述第二焊垫分别通过位于所述LED倒装芯片的所述正极和所述负极的正下方的金属填充孔与所述第一电极和所述第二电极电连接。
由上可知，本发明实施例通过在绝缘基板例如陶瓷基板表面的焊垫分隔处新增沟槽作为回流焊工艺中焊锡熔化后流动的缓冲空间，因此可以改善短路现象的发生。
通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。
附图说明
下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
图1为已知技术中的一种LED倒装封装结构的示意图。
图2为图1所示LED倒装封装结构中的焊垫部分的显微镜照片。
图3为本发明实施例提出的一种LED倒装封装结构的示意图。
图4为图3所示LED倒装封装结构中的焊垫和沟槽的另一角度放大示意图。
图5为本发明实施例提出的另一种沟槽的结构示意图。
图6为本发明实施例提出的又一种沟槽的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
请一并参见图3和图4，本发明实施例提出的一种LED倒装封装结构30，其包括：绝缘基板31、焊垫32a,32b、金属填充孔33、电极34a,34b、LED倒装芯片35、碗杯结构38以及荧光胶39；其中，绝缘基板31、焊垫32a,32b、金属填充孔33和电极34a,34b甚至碗杯结构38一起构成本实施例的封装基板。
绝缘基板31的材质例如是氧化铝(Al2O3)等陶瓷基板，但本发明并不以此为限，其可以采用其他陶瓷材料；焊垫32a,32b相互间隔设置在绝缘基板31的上表面，其例如是由金属铜制成；电极34a,34b相互间隔设置在绝缘基板31的下表面，其例如是由金属铜制成。再者，焊垫32a通过金属填充孔33与电极34a电连接，焊垫32b通过另一金属填充孔33与电极34b电连接，并且各个金属填充孔33贯穿绝缘基板31。LED倒装芯片35的正极351和负极353分别通过焊锡36电连接至设置在绝缘基板31的上表面的焊垫32a和焊垫32b，各个金属填充孔33优选地位于LED倒装芯片35的正极351和负极353的正下方。碗杯结构38环绕焊垫32a,32b和LED倒装芯片35而设置，其材质例如是有机硅模塑料(Silicone Molding Compound,SMC)或环氧树脂模塑料(Epoxy Molding Compound,EMC)等高反射率材料，但本发明并不以此为限。荧光胶39设置在碗杯结构38内且覆盖LED倒装芯片35，其例如是由混合有荧光粉的树脂材料制成，也可以是由内表面涂覆有荧光层的树脂层构成。
承上述，绝缘基板31的上表面的位于焊垫32a和焊垫32b之间的区域(或称焊垫32a和焊垫32b的分隔处)形成有相互间隔的沟槽311,沟槽313，以使得在进行回流焊工艺时，焊锡36熔化后如果有向焊垫32a,32b之间的区域流动时，可以多一空间作为缓冲，从而可以改善短路的现象发生。本实施例中，沟槽311和沟槽313例如是通过与绝缘基板31例如陶瓷基板一起烧结成型而形成，又或者是在陶瓷基板烧结成型后使用激光雕刻(laserengraving)而形成。
更具体地，沟槽311和沟槽313中每一者的深度H优选为绝缘基板31的厚度T的10％～15％；典型地，沟槽311和沟槽313中每一者的深度H位于20～30微米范围内。沟槽311和沟槽313的间距D2优选为焊垫32a和焊垫32b的间距的10％～50％。
再者，请参见图4，对于沟槽311和沟槽313中的每一者，以沟槽311为例，其包括主体部311a和自主体部311a侧向延伸的延伸部311b；而沟槽311和沟槽313的间距D2在本实施例中定义为各自的主体部之间的横向距离。优选地，沟槽311和沟槽313分别为正L型和倒L型，以沟槽311为例，其相当于延伸部311b是从主体部311a的端部侧向延伸而形成。此外值得一提的是，各个沟槽311,313的延伸部并不限于图4所示的从主体部的端部侧向延伸而形成，也可以如图5所示的沟槽511,513，其延伸部是从主体部的两个端部之间的中间部分侧向延伸而形成，以沟槽511为例，其包括主体部511a和自主体部511a侧向延伸的延伸部511b。另外，从图4还可以发现，沟槽311的延伸部311b和沟槽313的延伸部(图4中未标示)在纵向方向(也即主体部的延伸方向)上呈错位设置；类似地，图5中的沟槽511的延伸部511b和沟槽513的延伸部(图5中未标示)也是在纵向方向上呈错位设置。另外，各个沟槽的延伸部也不限于图4和图5所示的形状，其还可以是其他形状，例如图6所示的大致为圆形，也即为圆形或近似圆形的椭圆形。
请再参见图4，优选地，沟槽311的长度例如是其主体部311a的长度L2且大致为焊垫32a邻近沟槽311的一个侧边的长度L2的95％；类似地，沟槽313的长度例如是其主体部的长度且大致为焊垫32b邻近沟槽313的一个侧边的长度的95％。
综上所述，本发明上述实施例通过在绝缘基板例如陶瓷基板表面的焊垫分隔处新增沟槽作为回流焊工艺中焊锡熔化后流动的缓冲空间，因此可以改善短路现象的发生。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (12)

1.一种封装基板，包括绝缘基板、间隔设置在所述绝缘基板的第一表面上的第一焊垫和第二焊垫、间隔设置在所述绝缘基板的与所述第一表面相对的第二表面上的第一电极和第二电极，所述第一焊垫和所述第二焊垫分别与所述第一电极和所述第二电极电连接；其特征在于，所述绝缘基板的所述第一表面的位于所述第一焊垫和所述第二焊垫之间的区域内设置有第一沟槽和第二沟槽，所述第一沟槽的一侧边紧邻所述第一焊垫的靠近所述区域的一侧边设置，所述第二沟槽的一侧边紧邻所述第二焊垫的靠近所述区域的一侧边设置，且所述第一沟槽和所述第二沟槽相互间隔；
其中，所述第一沟槽和所述第二沟槽中每一者包括主体部和自所述主体部侧向延伸的延伸部；所述第一沟槽的所述延伸部和所述第二沟槽的所述延伸部在所述主体部的延伸方向上呈错位设置。
2.如权利要求1所述的封装基板，其特征在于，所述第一沟槽和所述第二沟槽中每一者的深度位于20～30微米范围内。
3.如权利要求1所述的封装基板，其特征在于，所述延伸部大致为圆形。
4.如权利要求1所述的封装基板，其特征在于，所述第一沟槽为正L型和倒L型中之一者，且所述第二沟槽为所述正L型和所述倒L型中之另一者。
5.如权利要求1所述的封装基板，其特征在于，所述第一沟槽与所述第二沟槽的间距为所述第一焊垫与所述第二焊垫的间距的10％～50％。
6.如权利要求1所述的封装基板，其特征在于，所述第一沟槽的长度大致为所述第一焊垫邻近所述第一沟槽的一个侧边的长度的95％，所述第二沟槽的长度大致为所述第二焊垫邻近所述第二沟槽的一个侧边的长度的95％。
7.如权利要求1所述的封装基板，其特征在于，所述第一沟槽和所述第二沟槽中每一者的深度为所述绝缘基板的厚度的10％～15％。
8.如权利要求1所述的封装基板，其特征在于，还包括设置在所述绝缘基板的所述第一表面上的碗杯结构，且所述碗杯结构环绕所述第一焊垫和所述第二焊垫以及所述第一沟槽和所述第二沟槽而设置。
9.如权利要求8所述的封装基板，其特征在于，所述碗杯结构的材质为有机硅模塑料或环氧树脂模塑料。
10.如权利要求1所述的封装基板，其特征在于，所述绝缘基板为一陶瓷基板，所述第一沟槽和所述第二沟槽是通过烧结成型而形成、或者是在所述陶瓷基板烧结成型后通过激光雕刻而形成。
11.一种LED倒装封装结构，包括LED倒装芯片、荧光胶和如权利要求1至10任意一项所述的封装基板；其中，所述LED倒装芯片的正极和负极通过焊锡分别电连接至所述第一焊垫和所述第二焊垫，以及所述荧光胶覆盖所述LED倒装芯片。
12.如权利要求11所述的LED倒装封装结构，其特征在于，所述第一焊垫和所述第二焊垫分别通过位于所述LED倒装芯片的所述正极和所述负极的正下方的金属填充孔与所述第一电极和所述第二电极电连接。
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