[發明專利]一種LED發光裝置及其封裝方法

在審

• 申請號: 201410231231.3
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN103972378A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 趙延民
• 申請（專利權）人: 中山市秉一電子科技有限公司
• 主分類號: H01L33/62
• 分類號: H01L33/62;H01L33/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及一種無機氣密性封裝的發光裝置，可應用于LED的高信賴性封裝，尤其是針對紅外、紫外光LED等的高可靠性封裝。

【背景技術】

隨著LED技術的發展，LED的封裝波段逐漸往近紫外、深紫外方向發展，而功率也往大功率方面發展。然而采用傳統的有機硅膠材的封裝，比如，直插式LED多采用環氧樹脂封裝，貼片式LED多采用硅樹脂或硅膠封裝，而此類有機硅材料在長時間服役條件下，由于水、光、熱等因素的影響容易失效，導致器件的光通量、輻射通量等的急劇衰減，甚至導致器件失效。對于大功率LED集成光源來說，由于各種原因，如芯片發熱、散熱不足等情況，導致器件封裝膠表面溫度過高，封裝膠在光與熱共同作用下逐漸失效，進而導致器件失效。

【發明內容】

本發明所要解決的技術問題之一是提供一種LED 發光裝置，在解決紫外LED器件不適合使用有機材料封裝問題的基礎上，采用無機材料進行封裝，提高LED發光裝置的穩定性和可靠性。

本發明所要解決的技術問題之二是提供一種LED 封裝方法，解決了LED芯片不能承受高溫的情況，采用平行封焊實現局部熔化焊接，無需直接高溫加熱，減小了對LED芯片的熱沖擊，封接工藝更加高效、快捷，實現器件無機氣密封接，保證相關器件的穩定性和可靠性。

本發明為解決上述問題，本發明所采用的如下技術方案：

一種LED發光裝置，其包括有：

陶瓷基板，其表層為平面；

金屬環，設置在陶瓷基板上方外圍；

LED芯片；

焊接件；

透鏡，位于金屬環上方；

所述的陶瓷基板與其上方外圍的金屬環組成剖視狀態為“凹”字型的腔體，所述的LED芯片設置在該腔體的凹槽內，所述的金屬環和陶瓷基板之間通過焊接方式連接在一起；在所述的陶瓷基板上附設有導熱銅層；在所述透鏡邊緣設置了一層焊接件，所述焊接件與金屬環通過平行封焊焊接的方式連接在一起。

在對上述一種LED發光裝置的改進方案中，在所述金屬環表面電鍍有一層具有高反射率的金屬膜。

在對上述一種LED發光裝置的改進方案中，所述的焊接件為膨脹合金或不銹鋼材料。

在對上述一種LED發光裝置的改進方案中，所述的金屬環為能夠與陶瓷氣密封接的膨脹合金。

一種LED發光裝置的封裝方法，包括有以下步驟：

（1）通過釬焊工藝將金屬環焊接在陶瓷基板的上方外圍，使得金屬環與陶瓷基板組成剖視狀態為“凹”字型的腔體；

（2）將LED 芯片固定在所述腔體的凹槽內；

（3）通過光電光窗封裝技術將焊接件固定在透鏡的邊緣；

（4）利用平行封焊的方式將焊接件和金屬環連接在一起。

在對上述一種LED發光裝置封裝方法的改進方案中，所述的釬焊的工藝為：

（1）將金屬環和陶瓷基板兩個部件進行去油、去污清洗和干燥處理；

（2）在所述的金屬環底部或陶瓷基板上表層對應金屬環的位置添加焊料層；

（3）將金屬環底部對位到陶瓷基板上表層的對應位置，在真空或有保護氣體的狀態下，進行釬焊處理，使得金屬環固定到陶瓷基板上。

在對上述一種LED發光裝置封裝方法的改進方案中，所述光電光窗封裝技術工藝為：

a、先將透鏡和焊接件進行去油，去污清洗和干燥處理；

b、將透鏡和焊接件進行對位裝配；

c、將整個透鏡加熱至熔融狀態，使得透鏡固定粘合到焊接件上；

d、對透鏡和焊接件的連接處進行去應力后處理。

在對上述一種LED發光裝置封裝方法的改進方案中，所述光電光窗封裝技術工藝為：

a、預先在焊接件或透鏡需要焊接的區域鍍上一層金屬焊料層；

b、再將預處理的透鏡和焊接件進行去油，去污清洗和干燥處理，

然后將透鏡和焊接件進行對位裝配；

c、將整個透鏡和焊接件進行加熱，使焊接件和透鏡兩者焊接部的金屬焊料熔化，將透鏡固定粘合到焊接件上；

d、對透鏡和焊接件的連接處進行去應力后處理。

在對上述一種LED發光裝置封裝方法的改進方案中，所述光電光窗封裝技術工藝為：

a、先將透鏡和焊接件進行去油，去污清洗和干燥處理；

b、將焊接件進行預氧化處理；

c、將透鏡、玻璃焊料和焊接件進行裝配；

d、將透鏡和焊接件進行加熱，玻璃焊料開始軟化熔融燒結，使得焊接件與透鏡固定連接；