專利名稱：熒光透明陶瓷led封接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及LED封裝技術(shù)，尤其涉及一種熒光透明陶瓷LED封接結(jié)構(gòu)及其封接方法。
背景技術(shù)：
隨著LED在照明領(lǐng)域中的不斷發(fā)展，人們對(duì)其出光效率的要求越來(lái)越高，LED的封裝材料、封裝結(jié)構(gòu)和封裝方法都是影響其出光效率的重要因素；目前主要通過(guò)透明襯底技術(shù)、金屬膜反射技術(shù)、倒裝芯片技術(shù)來(lái)提高LED的出光效率。通常藍(lán)光、綠光LED芯片是通過(guò)MOCVD (金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉淀)技術(shù)在藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)GaN (氮化鎵)基的LED晶片結(jié)構(gòu)層，由P/N結(jié)發(fā)光區(qū)發(fā)出的光透過(guò)上面的P型區(qū)射出；由于P型GaN傳導(dǎo)性能不佳，為獲得良好的電流擴(kuò)展，需要通過(guò)蒸鍍技術(shù)在P·區(qū)表面形成一層Ni-Au組成的金屬電極層，P區(qū)引線通過(guò)該層金屬電極層引出；為了獲得好的電流擴(kuò)展，Ni-Au金屬電極層就不能太薄，為此，LED芯片的發(fā)光效率就會(huì)受到很大影響，因而金屬電極層的厚度通常需要同時(shí)兼顧電流擴(kuò)展與出光效率二個(gè)因素。為了克服以上缺點(diǎn)，提出了倒裝LED芯片，其是將LED晶片通過(guò)倒裝焊接在硅基板上，以提高出光率；但此結(jié)構(gòu)原則上依然是LED晶片單側(cè)出光，同時(shí)增加了后續(xù)二次配光的成本與難度，很不利于市場(chǎng)的推廣及應(yīng)用?？傊?，由于不透明基板、金屬電極層等一系列問(wèn)題，LED芯片依然只能單側(cè)出光，限制了出光效率的提高，且散熱效果差；同時(shí)，傳統(tǒng)的單顆封裝自動(dòng)化程度低，不適合批量化生產(chǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種熒光透明陶瓷LED封接結(jié)構(gòu)及其封接方法，在完成對(duì)多顆LED芯片的保護(hù)同時(shí)充分利用芯片的PN結(jié)直接出光，有效提高LED芯片的出光效率，同時(shí)改善LED芯片的散熱效果，適于工業(yè)批量化生產(chǎn)。技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為熒光透明陶瓷LED封接結(jié)構(gòu)，包括兩片平面式透明熒光氧化物基板和一個(gè)以上LED芯片，至少在其中一個(gè)氧化物基板的正面設(shè)置導(dǎo)電圖案，在導(dǎo)電圖案上預(yù)留有LED結(jié)合區(qū)，LED芯片排布在LED結(jié)合區(qū)上，其兩面分別與兩個(gè)氧化物基板的正面貼合，兩個(gè)氧化物基板之間的間隙填充滿隔離膠。所述LED芯片可以通過(guò)焊接或者膠合方式進(jìn)行固晶固定。該LED封接結(jié)構(gòu)為整版結(jié)構(gòu)，可以同時(shí)排布多個(gè)LED芯片(將LED芯片成陣列式排布，或其他設(shè)定圖形排放，LED芯片通過(guò)導(dǎo)電圖案導(dǎo)通，所述導(dǎo)電圖案可以分為數(shù)個(gè)電極區(qū))，能夠適應(yīng)工業(yè)化的批量生產(chǎn)、自動(dòng)化生產(chǎn)；同時(shí)該LED封接結(jié)構(gòu)采用透明熒光氧化物基板，打破了傳統(tǒng)單面出光的限制實(shí)現(xiàn)了雙面出光，有效提高了其出光效率；同時(shí)該LED封接結(jié)構(gòu)相對(duì)單顆LED封裝結(jié)構(gòu)極大地改善了散熱效果，能夠提高其使用壽命。所述LED芯片可以為正裝LED芯片(即剝離藍(lán)寶石電路基板只保留原有PN結(jié)的LED芯片)，亦可以為倒裝LED芯片；當(dāng)LED芯片為正裝LED芯片并采用跳線接線方式或LED芯片為倒裝LED芯片時(shí)，在其中一個(gè)氧化物基板的正面設(shè)置導(dǎo)電圖案；當(dāng)LED芯片為正裝LED芯片并采用非跳線接線方式時(shí)，在兩個(gè)氧化物基板的正面設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電圖案。一般來(lái)說(shuō)，我們采用在其中一個(gè)氧化物基板的正面設(shè)置導(dǎo)電圖案的結(jié)構(gòu)，即采用倒裝LED芯片，或者在采用正裝LED芯片時(shí)采用條線接線方式。所述氧化物基板的材質(zhì)為摻雜有熒光物質(zhì)的單晶或者多晶陶瓷材料，優(yōu)選采用摻雜有熒光物質(zhì)的釔鋁石榴石，具體的可選用含有鋁酸鹽(比如Ce3+鋁酸鹽)或氮化物(比如Eu氮化物)中的一種或兩種物質(zhì)的釔鋁石榴石。由于LED芯片發(fā)射出來(lái)的光必定通過(guò)氧化物基板向兩邊發(fā)射，激發(fā)了熒光物質(zhì)產(chǎn)生光之轉(zhuǎn)換效應(yīng)，因而氧化物基板配合相應(yīng)的紅光LED芯片、藍(lán)光LED芯片或者綠光LED芯片就能夠使得最終的LED封裝結(jié)構(gòu)為白光LED。所述導(dǎo)電圖案的材質(zhì)可以為銅、鋁、金、銀、鎳、鋅，鐵，石墨等材料，或采用透明導(dǎo)電氧化物材料；其可以通過(guò)鍍膜或者印刷方式涂覆在氧化物基板上；在導(dǎo)電圖案上通過(guò)印刷阻焊劑即可劃定出LED結(jié)合區(qū)。
·[0012]所述隔離膠優(yōu)選為硅膠或樹(shù)脂，隔離膠用于保證LED芯片不會(huì)裸露在空氣中。熒光透明陶瓷LED封接結(jié)構(gòu)的封接方法，包括如下步驟(I)通過(guò)陶瓷成型和燒結(jié)工藝制備兩片透明熒光氧化物基板；(2)根據(jù)LED芯片的結(jié)構(gòu)和接線方式在氧化物基板的正面涂覆導(dǎo)電圖案；(3)在導(dǎo)電圖案上印刷阻焊劑，防止焊料流淌導(dǎo)致基板線路導(dǎo)通，以形成LED結(jié)合區(qū)；(4)對(duì)氧化物基板的正面進(jìn)行拋光處理，保證界面具有良好的出光特性；(5)將LED芯片放置在其中一個(gè)氧化物基板的正面上，確保LED芯片排布在LED結(jié)合區(qū)上；(6)在步驟(5)中的氧化物基板的正面填充隔離膠，確保隔離膠分布在LED芯片之間的間隙內(nèi)；(7)將另一片氧化物基板覆蓋在LED芯片上，使LED芯片的兩面分別與兩個(gè)氧化物基板的正面貼合，調(diào)整好相對(duì)位置；(8)在兩側(cè)分別使用激光直接穿過(guò)氧化物基板，將LED芯片的兩面分別固定在兩個(gè)氧化物基板的正面上；(9)將步驟(8)獲得的結(jié)構(gòu)進(jìn)行整版烘烤以固化，形成熒光透明陶瓷LED封接結(jié)構(gòu)。所述步驟(6)中的隔離膠優(yōu)選為整片式結(jié)構(gòu)，其對(duì)應(yīng)LED芯片的位置為鏤空結(jié)構(gòu)；這樣在使用時(shí)，直接將隔離膠放置在氧化物基板上，裸露出LED芯片即可。所述步驟(9)中，烘烤時(shí)間優(yōu)選為O. 5 6h，烘烤溫度優(yōu)選為25 150°C。有益效果本實(shí)用新型提供的熒光透明陶瓷LED封接結(jié)構(gòu)，打破了傳統(tǒng)的單面出光的結(jié)構(gòu)，提高了出光效率，改善了其散熱能力；同時(shí)在氧化物基板上直接涂覆導(dǎo)電圖案，省卻了單顆產(chǎn)品需要跳線的問(wèn)題；整版式封裝方法提高了產(chǎn)品的可靠性和一致性，適于產(chǎn)業(yè)化快速、高效生產(chǎn)；另外，該方法避免了隔離膠(硅膠)的使用，可以有效提高產(chǎn)品(包括各個(gè)組件，比如LED芯片、氧化物基板等)的使用壽命。


圖I為本實(shí)用新型 的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為正裝LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為倒裝LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖I所示為一種熒光透明陶瓷LED封接結(jié)構(gòu)，包括兩片平面式透明熒光氧化物基板4和一個(gè)以上LED芯片1，至少在其中一個(gè)氧化物基板4的正面設(shè)置導(dǎo)電圖案2，在導(dǎo)電圖案2上預(yù)留有LED結(jié)合區(qū)，LED芯片I排布在LED結(jié)合區(qū)上，其兩面分別與兩個(gè)氧化物基板4的正面貼合、并通過(guò)激光固定。所述LED芯片I為如圖2所示的正裝LED芯片或如圖3所示的倒裝LED芯片；當(dāng)LED芯片I為正裝LED芯片并采用跳線接線方式或LED芯片I為倒裝LED芯片時(shí)，在其中一個(gè)氧化物基板4的正面設(shè)置導(dǎo)電圖案2 ;當(dāng)LED芯片I為正裝LED芯片并采用非跳線接線方式時(shí)，在兩個(gè)氧化物基板4的正面設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電圖案2。所述氧化物基板4的材質(zhì)為摻雜有熒光物質(zhì)的釔鋁石榴石，配合相應(yīng)的紅光LED芯片、藍(lán)光LED芯片或者綠光LED芯片就能夠使得最終的LED封裝結(jié)構(gòu)為白光LED。所述導(dǎo)電圖案2通過(guò)鍍膜或者印刷方式涂覆在氧化物基板4上；在導(dǎo)電圖案2上通過(guò)印刷阻焊劑形成LED結(jié)合區(qū)。一種封接上述熒光透明陶瓷LED封接結(jié)構(gòu)的封接方法，包括如下步驟(I)通過(guò)陶瓷成型和燒結(jié)工藝制備兩片透明熒光氧化物基板4 ;(2)根據(jù)LED芯片I的結(jié)構(gòu)和接線方式在氧化物基板4的正面涂覆導(dǎo)電圖案2 ；(3)在導(dǎo)電圖案2上印刷阻焊劑形成LED結(jié)合區(qū)；(4)對(duì)氧化物基板4的正面進(jìn)行拋光處理；(5)將LED芯片I放置在其中一個(gè)氧化物基板4的正面上，確保LED芯片I排布在LED結(jié)合區(qū)上；(6)在步驟(5)中的氧化物基板4的正面填充隔離膠3，確保隔離膠3分布在LED芯片I之間的間隙內(nèi)；(7)將另一片氧化物基板4覆蓋在LED芯片I上，使LED芯片I的兩面分別與兩個(gè)氧化物基板4的正面貼合，調(diào)整好相對(duì)位置；(8)在兩側(cè)分別使用激光直接穿過(guò)氧化物基板4，將LED芯片I的兩面分別固定在兩個(gè)氧化物基板4的正面上；(9)將步驟(8)獲得的結(jié)構(gòu)進(jìn)行整版烘烤以固化，形成熒光透明陶瓷LED封接結(jié)構(gòu)。在上述方法中，所述步驟(5)可以為將LED芯片I固定在其中一個(gè)氧化物基板4的正面上，確保LED芯片I排布在LED結(jié)合區(qū)上；比如通過(guò)激光從一側(cè)穿過(guò)該氧化物基板4將LED芯片I與該氧化物基板4的正面相固定；這樣步驟(8)就相應(yīng)調(diào)整為從另一側(cè)使用激光直接穿過(guò)另一個(gè)氧化物基板4，將LED芯片未固定的一面與步驟(7)中覆蓋的氧化物基板4的正面固定起來(lái)。所述步驟(6)中的隔離膠優(yōu)選為整片式結(jié)構(gòu)，其對(duì)應(yīng)LED芯片的位置為鏤空結(jié)構(gòu)；這樣在使用時(shí)，直接將隔離膠放置在氧化物基板上，裸露出LED芯片即可。所述步驟(9)中，烘烤時(shí)間優(yōu)選為O. 5 6h，烘烤溫度優(yōu)選為25 150°C。這兩種方法的區(qū)別是前述方法中LED芯片I兩側(cè)同時(shí)固定；后述方法是先固定LED芯片I的一側(cè)，再固定LED芯片I的另一側(cè)。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.熒光透明陶瓷LED封接結(jié)構(gòu)，其特征在于該LED封接結(jié)構(gòu)包括兩片平面式透明熒光氧化物基板(4)和一個(gè)以上LED芯片(I )，至少在其中一個(gè)氧化物基板(4)的正面設(shè)置導(dǎo)電圖案(2)，在導(dǎo)電圖案(2)上預(yù)留有LED結(jié)合區(qū)，LED芯片(I)排布在LED結(jié)合區(qū)上，其兩面分別與兩個(gè)氧化物基板(4)的正面貼合，兩個(gè)氧化物基板(4)之間的間隙填充滿隔離膠(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熒光透明陶瓷LED封接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述LED芯片(I)為正裝LED芯片或倒裝LED芯片；當(dāng)LED芯片(I)為正裝LED芯片并采用跳線接線方式或LED芯片(I)為倒裝LED芯片時(shí)，在其中一個(gè)氧化物基板(4)的正面設(shè)置導(dǎo)電圖案(2 );當(dāng)LED芯片(I)為正裝LED芯片并采用非跳線接線方式時(shí)，在兩個(gè)氧化物基板(4)的正面設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電圖案(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熒光透明陶瓷LED封接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)電圖案(2)通過(guò)鍍膜或者印刷方式涂覆在氧化物基板(4)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熒光透明陶瓷LED封接結(jié)構(gòu)，其特征在于在導(dǎo)電圖案(2)上通過(guò)印刷阻焊劑劃定出LED結(jié)合區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熒光透明陶瓷LED封接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述隔離膠(3)為硅膠或樹(shù)脂。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種熒光透明陶瓷LED封接結(jié)構(gòu)，包括兩片平面式透明熒光氧化物基板和一個(gè)以上LED芯片，至少在其中一個(gè)氧化物基板的正面設(shè)置導(dǎo)電圖案，在導(dǎo)電圖案上預(yù)留有LED結(jié)合區(qū)，LED芯片排布在LED結(jié)合區(qū)上，其兩面分別與兩個(gè)氧化物基板的正面貼合，兩個(gè)氧化物基板之間的間隙填充滿隔離膠。本實(shí)用新型提供的熒光透明陶瓷LED封接結(jié)構(gòu)，打破了傳統(tǒng)的單面出光的結(jié)構(gòu)，提高了出光效率，改善了其散熱能力；同時(shí)在氧化物基板上直接涂覆導(dǎo)電圖案，省卻了單顆產(chǎn)品需要跳線的問(wèn)題；整版式封裝方法提高了產(chǎn)品的可靠性和一致性，適于產(chǎn)業(yè)化快速、高效生產(chǎn)；另外，該方法避免了隔離膠的使用，可以有效提高產(chǎn)品的使用壽命。
文檔編號(hào)H01L25/075GK202712266SQ20122022674
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者高鞠, 王媛 申請(qǐng)人:蘇州晶品光電科技有限公司