[發明專利]一種UVLED陶瓷基座的封裝方法及UVLED陶瓷基座封裝結構

在審

• 申請號: 201710738391.0
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107785471A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 王太保;黃世東;王顧峰;于巖;楊濤;陳開康
• 申請（專利權）人: 浙江德匯電子陶瓷有限公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/62
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 錢學宇

技術領域

本發明涉及LED封裝領域，具體而言，涉及一種UVLED陶瓷基座的封裝方法及UVLED陶瓷基座封裝結構。

背景技術

隨著LED技術的快速發展以及可見光領域的日趨成熟，短波長的紫外光發光二極管(UV LED)逐漸被廣大研究人員所關注，由于其光譜波段集中在紫外范圍內，相比傳統紫外光源，擁有獨一無二的優勢，包括功耗低、發光響應快、可靠性高、輻射效率高、壽命長、對環境無污染、結構緊湊等諸多優點，故其具有廣闊的市場應用前景，在絲網印刷、聚合物固化、環境保護、白光照明以及軍事探測等領域都有重大應用價值。

目前LED的主流封裝方式是采用有機封裝，且主要封裝材料多為環氧樹脂及硅樹脂等有機材料。若對紫外LED而言，由于紫外光波長更短，輻射能量高，這些有機材料受到其長時間照射容易出現老化，從而降低LED芯片的發光效率，影響其使用性能和壽命。目前為了提高UVLED的壽命及使用性能，目前業內主要通過以下兩種方式進行改善:一是從光和熱等多方面延緩有機材料老化速度，在有機封裝材料添加光穩定劑、抗氧劑和熱穩定劑等方面來進行改善，但此方法并沒有徹底解決根本問題，依然存在LED失效的風險。二、采用無機材料進行封裝，現有UVLED陶瓷基座主要通過共燒技術也即 HTCC或LTCC實現，這兩種方法雖然能避免有機材料的使用并且氣密性較好，但各自依然存在一些工藝上所帶來的缺點。

針對HTCC技術：也即在陶瓷粉中添加增塑劑、分散劑、粘結劑等有機成分，配成泥狀漿料，用流延法制成生坯；然后依據各層的設計鉆導通孔，采用絲網印刷金屬漿料進行布線和填孔，最后將各生胚層疊加，最后在1500～1700℃高溫下燒結并形成陶瓷基座。

針對LTCC技術：與HTCC類似，只是在陶瓷粉中混入30％-50％低熔點玻璃料，使燒結溫度降低至850-900℃，因此可以采用導電率更好的銅銀等金屬作為電極和布線材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種UVLED陶瓷基座的封裝方法，在實現對UVLED陶瓷基座的無機封裝基礎上，低溫制備出導電性及導熱性均良好的UVLED陶瓷基座，并解決了金屬層與陶瓷及框體結合力差的問題。

本發明的另一目的在于提供一種UVLED陶瓷基座封裝結構，其能夠提高UV LED陶瓷基座的穩定性及可靠性。

本發明的實施例是這樣實現的：

一種UVLED陶瓷基座的封裝方法，其包括：

在陶瓷燒結體基板上設置金屬層，得到陶瓷金屬襯板前體，金屬層包括電路連接部以及圍繞電路連接部的封裝連接部；

在封裝連接部上設置焊料層；以及

將封裝金屬框附于焊料層后進行封接。

一種UVLED陶瓷基座封裝結構，其是采用上述的封裝方法封裝而成的。

本發明實施例的有益效果是：

1、本發明選用主要成分為低熔點且導電性優異的銀或銀銅合金作為電路漿料層，并且基板選用陶瓷燒結體基板，無需加入過多低熔點玻璃料來降低燒結溫度，導熱性提高。故本發明制備UVLED陶瓷基座具有導熱性、導電性均良好并且燒結溫度低等優點。

2、本發明通過選用與金屬層熱膨脹系數相匹配且延展性較好的框體如銀、銅等與陶瓷金屬襯板進行封接，封接后陶瓷基座殘余應力較小，并且封接過程中封裝金屬框通過與焊料層形成的共晶液相，其能與陶瓷金屬襯板得到較好的結合，并形成了致密的整體結構。由此制備UVLED陶瓷基座氣密性良好，且金屬層與框體及陶瓷燒結體基板結合力均較好，從而提高了UVLED陶瓷基座的穩定性及可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，

下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明的UVLED陶瓷基座的封裝方法的工藝流程圖；

圖2為本發明的UVLED陶瓷基座封裝結構的結構示意圖；

圖3為本發明的UVLED陶瓷基座封裝結構的陶瓷金屬襯板的局部放大圖；

圖4為本發明的UVLED陶瓷基座封裝結構在設置LED芯片后的結構示意圖；

圖5為本發明中實施例1制備的UVLED陶瓷基座氣密性測試圖片；

圖6為本發明中實施例1制備UVLED陶瓷基座結合力測試后圖片，其中圖a為金屬層與陶瓷結合力測試后圖片，圖b為金屬層與框體結合力測試后圖片。