[發明專利]一種大功率led芯片集成封裝結構及其封裝方法

在審

• 申請號: 201710476318.0
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107248547A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 杜姬芳;王偉;孟勇亮;杜艷芳
• 申請（專利權）人: 鴻寶科技股份有限公司
• 主分類號: H01L33/52
• 分類號: H01L33/52;H01L33/50;H01L33/58;H01L25/075
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 肖軍

技術領域

本發明涉及一種光電技術領域中的LED芯片的封裝，尤其涉及一種大功率led芯片集成封裝結構及其封裝方法。

背景技術

LED光源具有發光效率高、耗電量少、使用壽命長、安全可靠性強，有利于環保等特性，特別是在全球倡導節能環保的今天，LED照明成為了全球照明市場的寵兒。

目前在高亮度白光led領域，制備led集成封裝模塊方法是，首先將芯片貼在具有高反射基板上，然后通過引線鍵合的方式將芯片的電極接到支架或電路上，之后在芯片上面涂摻了熒光粉的硅膠，固化成型后，再在外面涂一層沒有參雜的硅膠用于保護金線或電極。這種傳統的封裝方式雖然簡單，但存在以下幾個不利因素：

1.成本高，現有的大功率led芯片集成封裝，單個產品相對需要很大量的封裝膠水，而目市場上信賴性好的膠水多為進口，價格很高。

2.出光效果不理想，現有的大功率led芯片集成封裝，由于熒光膠和外封膠的厚度至少都在0.5mm以上，膠水的透光性隨著厚度的增加逐漸降低，以至于有一部分光衰減在膠體中，由于膠水自身的導熱性很差，衰減的光轉變成熱，加快膠水及芯片等材料的衰減速度。

3.穩定性不理想，由于集成led光源封裝密度高，且發光面比一般的led光源大很多，在使用過程中，膠體由于溫度產生的內應力會比小功率的或者單顆led光源大很多，這種應力會把芯片與芯片或者芯片與支架或者芯片與電路之間鍵合的導線拉斷，從而造成集成光源死燈，或者膠體克服不了這種應力而造成led集成光源面裂膠(膠裂)。

4.耐候性不佳，由于硅膠是led封裝的主要密封保護材料，但由于硅膠沒有100％的氣密性，正是這個因素導致led集成光源長期使用過程中，空氣中的不利氣體或者有害的化學元素透過硅膠層對基板反射層造成致命危害，比如鍍銀基板硫化反應、氧化反應等或者對其它工藝反射面造成不利的化學反應等，這些都會嚴重影響基板的反射率，從而造成led光源光通量輸出嚴重下降，光源色坐標嚴重偏移等現象，或污染封裝封裝膠體，降低原有的物理和化學特性。

5.對于紫外光芯片激發熒光粉封裝的白光或者紫外光光源封裝，由于紫外光封裝對封裝膠水、粘結材料、熒光粉、基板等封裝材料，有很高的要求，傳統封裝材料一般都不能滿足要求，經過紫外光的照射容易老化，相關的材料性能發生變化：常見的封裝膠黃化、碳化，粘結材料失效，光源光衰、色漂移等現象。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種大功率led芯片集成封裝結構及其封裝方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種大功率led芯片集成封裝結構，包括：大功率led芯片、基板、圍墻、光學玻璃，所述大功率led芯片貼于基板上，大功率led芯片與電極或大功率led芯片與基板電路層連接，圍墻一側與基板連接，另一側與光學玻璃連接，光學玻璃、圍墻、與基板圍成一完全密封不透氣的空腔，所述大功率led芯片位于該空腔內，該空腔內填充有絕緣導熱的惰性氣體，光學玻璃內摻雜有熒光粉或光學玻璃表面涂有熒光粉層。

本發明還包括熒光膠體，大功率led芯片置于熒光膠體之中或者熒光膠體涂覆在大功率led芯片表面，大功率led芯片上方的熒光膠體的厚度小于0.3mm。

所述基板材料為鋁基板或銅基板或陶瓷基板，基板為單層或者多層。

所述基板固定大功率led芯片的位置設置有大功率led對接的芯片電路。

所述光學玻璃具有高透光率，且表面進行粗化處理。

所述大功率led芯片通過銀膠或錫共晶焊接工藝固定在基板上。

相鄰大功率led芯片通過導線連接，位于兩端的大功率led芯片通過導線與電極連接。

基板與圍墻一體成型。

一種采用大功率led芯片集成封裝結構的封裝方法，包括以下步驟：

基板清洗、烘干；

將圍墻固定在基板上

大功率led芯片分揀、擴晶；

通過銀膠或錫采用共晶焊工藝將大功率led芯片固定在基板上；

在絕緣導熱的惰性氣體的環境中將光學面板與圍墻固定密封連接。

本發明的有益效果是：

1.降低成本，該結構的大功率led芯片集成封裝結構可以不用熒光膠(對于紫外芯片光源封裝，直接省去封裝膠)或者用少量的熒光膠，使得熒光膠的厚度可以做到0.3mm以下，不再需要外封膠的點涂，對比以往膠的用量有很大幅度的減少和膠體厚度也有很大的減小；

2.出光量提升：本發明中熒光膠體的厚度有很大幅度的減小，從而減少光在膠體的衰減，相比傳統的封裝結構出光率會有一定幅度的提升；