[發明專利]防水防腐散熱高絕緣LED陶瓷集成光源及其制作方法

無效

• 申請號: 201210415130.2
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN102891141A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 樊凌濤;嚴建華;嚴海銘
• 申請（專利權）人: 張家港東能電子科技有限公司
• 主分類號: H01L25/075
• 分類號: H01L25/075;H01L33/48;H01L33/62;H01L33/64
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 項麗

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技術領域

本發明涉及一種LED技術領域，尤其涉及LED陶瓷集成光源及其制作方法。

背景技術

發光二極管（LED）作為一種新型的發光器件，具有節能、環保、使用壽命長、啟動速度快等諸多優點，可應用于電子通訊、電光板以及液晶顯示器等眾多領域。LED作為光源，其制造工藝包括芯片制備和芯片封裝兩個階段，在芯片封裝方面目前基本采取單顆粒封裝和集成封裝兩種方式。現有的通過集成封裝制得的LED集成光源一般都包括金屬基板、附著在金屬基板上并與金屬基板用金線連接的多顆LED晶粒、設置在多顆LED晶粒周圍的塑料圍框（與金屬引線架一起注塑成型）、以及灌膠于塑料圍框內并覆蓋住所有LED晶粒的熒光粉膠體。

現有LED集成光源具有以下缺陷：基板采用金屬材料制成，由于金屬材料的熱膨脹系數與LED晶粒的差異很大，當溫度變化很大或封裝作業不當時基板極易產生熱歪斜，引發芯片瑕疵并導致發光效率降低；金屬基板的防腐性、散熱性、絕緣性差，使用時存在安全隱患；金屬基板的線路連接通過塑料圍框內的金屬引線架完成，而引線架是沖壓成型的，因此限制了線路連接方式的靈活性，且塑料圍框散熱性差，使LED集成光源的使用壽命受到限制。

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發明內容

本發明目的在于提供一種防水、防腐、高散熱以及高絕緣性能的LED陶瓷集成光源。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：一種防水防腐散熱高絕緣LED陶瓷集成光源，包括圍框、基板、設置在基板上的多顆LED晶粒、以及灌膠于所述圍框內并將多顆LED晶粒覆蓋住的熒光粉膠體，所述的基板與圍框均由陶瓷材料制成，所述的基板嵌設在所述的圍框內，且所述的基板與圍框嵌設連接處以及LED正負極引線孔通過導熱絕緣膠密封。

對上述技術方案所進一步變換或優化的方式包括：

所述的基板與圍框優選氧化鋁及氮化鋁陶瓷材料制成。

它還包括設置在所述的基板表面上的金屬膜電極線路，所述的多顆LED晶粒固定在金屬膜電極線路上且與金屬膜電極線路相連接。

所述的基板的底部與所述圍框的底部相平齊設置。

所述的金屬膜電極線路為金屬銀材質，表面呈光滑鏡面。

本發明還提供一種防水防腐散熱高絕緣LED陶瓷集成光源制作方法，它包括如下步驟：

a．基板及圍框制作：選用陶瓷材料制作基板，根據陶瓷基板的各種形狀和尺寸大小制作陶瓷圍框，在基板或圍框內預先開設LED正負極引線孔；

b．金屬膜電極線路制作：在制成陶瓷基板上通過絲網印刷的方式根據電極圖案設計要求印上電極線路金屬漿料，通過烘干和高溫燒結制的金屬膜電極線路，并對該金屬膜電極線路板進行鏡面拋光；

c．固晶：通過背膠機在LED晶粒背面背膠，采用SMT方式將背膠后的LED晶粒貼附在所述金屬膜電極線路板的指定位置上并通過高溫固定；

d．金線鍵合：通過焊線機打線使LED晶粒與金屬膜電極線路相連接；

e．陶瓷基板與陶瓷圍框嵌設連接：將陶瓷基板嵌設在圍框內，嵌設連接處及正負極引線用導熱絕緣膠體密封；

f．灌膠成型：向所述圍框中灌注熒光粉膠，通過高溫燒結固化成型即可。

進一步地，步驟a中，所述的基板與圍框優選氧化鋁及氮化鋁陶瓷材料制成。

步驟b中，金屬膜電極線路在800℃左右的溫度下燒結約15分鐘。

步驟e中，所述陶瓷基板的底部與陶瓷圍框底部相平齊設置。

由于上述技術方案的運用，本發明相對現有技術的優點：本發明LED陶瓷集成光源的基板及圍框選用陶瓷材料制成，與現有使用金屬基板的LED集成光源相比，防水性、防腐性、散熱性、絕緣性更好，可適用沿海碼頭燈、淡水、海水以及各類水下作業燈在各種惡劣環境中的照明，使用壽命更長，可適用于制作不同環境，尤其是大功率LED集成光源；另外，本發明使用陶瓷材料制作基板及圍框，材質一樣熱膨脹系數也就一樣，所以它的防水密封性也就更好。采用將基板嵌設在陶瓷圍框內的結構，克服了使用塑料圍框存在的散熱性差等不足，基板和圍框可同時散熱，增大了散熱面積，散熱性也更好。本發明的LED防水、防腐、散熱、高絕緣陶瓷集成光源的制作方法具有工藝簡單，制作成本低，生產效率高的優點。