舞臺燈覆晶cob光源結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種舞臺燈覆晶COB光源結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括倒裝芯片、氮化鋁陶瓷支架和紅銅基板；氮化鋁陶瓷支架上設(shè)有固晶區(qū)，且固晶區(qū)的周圍圍壩圍墻膠后形成擋墻結(jié)構(gòu)，倒裝芯片覆晶在氮化鋁陶瓷支架的固晶區(qū)后形成共晶支架；共晶支架的倒裝芯片上均勻涂覆熒光粉膠后形成芯片封裝塊；紅銅基板上內(nèi)嵌有一沉臺，芯片封裝塊通過回流焊接的方式連接到紅銅基板的沉臺內(nèi)，且芯片封裝塊的正上方粘貼有一光學(xué)玻璃片。本實(shí)用新型采用氮化鋁陶瓷支架能夠很好的實(shí)現(xiàn)熱電分離效果；而且陶瓷支架與紅銅基板之間是通過回流焊接連接的，支架與基板之間結(jié)合良好，倒裝芯片點(diǎn)亮過程中產(chǎn)生的熱量能快速良好的導(dǎo)出來，改善了以往產(chǎn)品的散熱難問題。
【專利說明】舞臺燈覆晶COB光源結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及C0B光源的生產(chǎn)工藝，尤其涉及一種舞臺燈覆晶C0B光源結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，市面上的C0B光源產(chǎn)品大多是在鋁基板上直接固晶的，小部分是在銅基板 和陶瓷基板上直接固晶的；固晶使用的材料是絕緣膠和銀膠，其熱阻一般在12°C /W，熱阻 相對較高；另外，市面上的C0B光源產(chǎn)品均是采用焊線工藝，而采用焊線工藝制作的C0B光 源，不能承受較大的脈沖電流，更不能在大電流的驅(qū)動下長時(shí)間工作；因脈沖電流過大或長 時(shí)間大電流（l〇〇〇mA)工作會導(dǎo)致產(chǎn)品金線和芯片P-N結(jié)都會受到很大影響，容易造成斷線 死燈和芯片結(jié)溫升高等問題；且市面上的C0B光源產(chǎn)品均是采用圍圍墻膠的方式進(jìn)行點(diǎn)熒 光膠作業(yè)的，光源工作時(shí)膠體易受熱膨脹，造成金線拉斷和斷線死燈問題。因此，總結(jié)而言， 現(xiàn)有的C0B光源產(chǎn)品其在結(jié)構(gòu)或生產(chǎn)工藝上存在以下缺陷：銀膠或絕緣膠固晶，不僅使得 芯片因環(huán)境影響出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，而且還存在芯片、銀膠與支架的熱膨脹系數(shù)不一致的問題， 銀膠與芯片和支架之間結(jié)合力的問題和使用接線繁瑣等問題。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 針對上述技術(shù)中存在的不足之處，本實(shí)用新型提供一種熱電分離效果好、芯片結(jié) 合牢固、生產(chǎn)工藝先進(jìn)及生產(chǎn)效率高的舞臺燈覆晶C0B光源結(jié)構(gòu)。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種舞臺燈覆晶C0B光源結(jié)構(gòu)，包括倒裝芯片、 氮化鋁陶瓷支架和紅銅基板；所述氮化鋁陶瓷支架上設(shè)有固晶區(qū)，且所述固晶區(qū)的周圍圍 壩圍墻膠后形成擋墻結(jié)構(gòu)，所述倒裝芯片覆晶在氮化鋁陶瓷支架的固晶區(qū)后形成共晶支 架；所述共晶支架的倒裝芯片上均勻涂覆熒光粉膠后形成芯片封裝塊；所述紅銅基板上內(nèi) 嵌有一沉臺，所述芯片封裝塊通過回流焊接的方式連接到紅銅基板的沉臺內(nèi)，且所述芯片 封裝塊的正上方粘貼有一高透光性低反率的光學(xué)玻璃片。
[0005] 其中，所述紅銅基板上均勻設(shè)有多個(gè)安裝螺釘用的通孔。
[0006] 其中，所述氮化鋁陶瓷支架的兩側(cè)邊均向外延伸有引腳，所述沉臺的兩內(nèi)側(cè)均內(nèi) 嵌有與引腳相適配的容納槽。
[0007] 其中，所述氮化鋁陶瓷支架的固晶區(qū)和引腳上均鍍覆有鍍金層。
[0008] 其中，所述倒裝芯片的底端鍍覆有金錫合金層，且所述金錫合金通過助焊劑粘附 在氮化鋁陶瓷支架的固晶區(qū)上。
[0009] 其中，所述沉臺的深度為1. 2mm。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的舞臺燈覆晶COB光源結(jié)構(gòu)，具有以下有益效 果：
[0011] 1)倒裝芯片是覆晶到氮化鋁陶瓷支架上的，使得倒裝芯片與支架的結(jié)合非常牢 固，結(jié)合力非常好；還可避免銀膠固晶過程中因銀膠量的不均勻造成光通量的損失；該結(jié) 構(gòu)使用倒裝芯片并結(jié)合共晶工藝，不僅可以替代老工藝銀膠或絕緣膠固晶，芯片不會因環(huán) 境影響出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象，熱阻可大大降低；而且無金線焊接，可節(jié)省大量的材料成本與人力 資源，極大簡化了生產(chǎn)過程并提高了生產(chǎn)效率，且沒有金線與芯片和熒光粉膠之間的應(yīng)力 問題，單顆芯片在大電流的驅(qū)動下也不會出現(xiàn)斷線死燈現(xiàn)象，有效解決了光源不能承受長 期大電流驅(qū)動工作的問題。
[0012] 2)采用氮化鋁陶瓷支架能夠很好的實(shí)現(xiàn)熱電分離效果；而且陶瓷支架與紅銅基板 之間是通過回流焊接連接的，倒裝芯片點(diǎn)亮過程中產(chǎn)生的熱量能快速良好的導(dǎo)出來，改善 了以往產(chǎn)品的散熱難問題，極大提高了產(chǎn)品的使用壽命。
[0013] 3)圍墻膠沿著固晶區(qū)的周圍圍壩并形成擋墻結(jié)構(gòu)，該擋墻結(jié)構(gòu)不僅具有設(shè)定共晶 區(qū)域形狀大小的作用，而且還能保護(hù)芯片并保證熒光粉膠不溢流出來，以形成美觀規(guī)則的 突光膠層。
[0014] 4)采用沉臺的方式，不僅可保護(hù)芯片封裝塊，而且增加了陶瓷支架與散熱基板的 接觸面積，提高光源的散熱性能，還可大大節(jié)省原材料，減輕產(chǎn)品的重量，使其小巧輕便易 于使用。
[0015] 5)該結(jié)構(gòu)具有熱電分離效果好、芯片結(jié)合牢固不易脫落、光通量高光效好、生產(chǎn)效 率高及適合大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本實(shí)用新型中紅銅基板的結(jié)構(gòu)圖；
[0017] 圖2為本實(shí)用新型中氮化鋁陶瓷支架的結(jié)構(gòu)圖；
[0018] 圖3為本實(shí)用新型中倒裝芯片的結(jié)構(gòu)圖。
[0019] 主要元件符號說明如下：
[0020] 10、倒裝芯片 11、氮化鋁陶瓷支架
[0021] 12、紅銅基板 13、圍墻膠
[0022] 111、固晶區(qū) 112、引腳
[0023] 121、沉臺 122、容納槽
[0024] 123、通孔

【具體實(shí)施方式】
[0025] 為了更清楚地表述本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地描述。
[0026] 請參閱圖1-3,本實(shí)用新型的舞臺燈覆晶C0B光源結(jié)構(gòu)，包括倒裝芯片10、氮化鋁 陶瓷支架11和紅銅基板12 ;氮化鋁陶瓷支架11上設(shè)有固晶區(qū)111，且固晶區(qū)111的周圍圍 現(xiàn)圍墻|父13后形成擋墻結(jié)構(gòu)，倒裝芯片10覆晶在氣化錯(cuò)陶瓷支架11的固晶區(qū)111后形成 共晶支架；共晶支架的倒裝芯片10上均勻涂覆熒光粉膠（圖未示)后形成芯片封裝塊；紅銅 基板12上內(nèi)嵌有一沉臺121，芯片封裝塊通過回流焊接的方式連接到紅銅基板12的沉臺 121內(nèi)，且芯片封裝塊的正上方粘貼有一高透光性低反率的光學(xué)玻璃片（圖未示)。
[0027] 在本實(shí)施例中，紅銅基板12上均勻設(shè)有多個(gè)安裝螺釘用的通孔123,通過該通孔 123可方便紅銅基板12與其他外接部件的安裝，本案中通孔123的直徑為3. 5_。當(dāng)然，并 不局限于通孔123直徑的大小，如果是對直徑或數(shù)量的改變，均屬于對本案的簡單變形或 變換，落入本案中的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0028] 在本實(shí)施例中，氮化鋁陶瓷支架11的兩側(cè)邊均向外延伸有引腳112,沉臺121的兩 內(nèi)側(cè)均內(nèi)嵌有與引腳112相適配的容納槽122,且在氮化鋁陶瓷支架11的固晶區(qū)111和引 腳112上均鍍覆有鍍金層。該引腳112包括正極引腳和負(fù)極引腳，該引腳112直接采用回 流焊接的方式固定在容納槽122內(nèi)，該結(jié)構(gòu)不僅方便了定位，而且提高了焊接速率。
[0029] 在本實(shí)施例中，倒裝芯片10的底端鍍覆有金錫合金層，且鍍覆有金錫合金的一面 通過助焊劑粘附在氮化鋁陶瓷支架11的固晶區(qū)111上。倒裝芯片10為十串十并的矩陣結(jié) 構(gòu)，當(dāng)然，并不局限于此方式，還可以是九串九并或其他類型的結(jié)構(gòu)，如果是對倒裝芯片10 上芯片實(shí)施方式的改變，均落入本案的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0030] 本實(shí)用新型提供的舞臺燈覆晶C0B光源結(jié)構(gòu)，其生產(chǎn)工藝流程如下：第一步，對氮 化鋁陶瓷支架11的固晶區(qū)111和引腳112處均進(jìn)行鍍金處理，且在該支架上設(shè)置相應(yīng)的電 路線，具體步驟為先在倒裝芯片10的底端鍍覆有金錫合金；再在倒裝芯片10上鍍覆有金錫 合金的一面通過助焊劑粘附在氮化鋁陶瓷支架11的固晶區(qū)111上；最后通過共晶爐在氮 氣氛圍的保護(hù)下將倒裝芯片10覆晶在該固晶區(qū)111上；第二步，采用共晶爐將倒裝芯片10 覆晶在氮化鋁陶瓷支架11的固晶區(qū)111上，完成共晶工藝并形成共晶支架；第三步，對完成 共晶工藝的共晶支架進(jìn)行超聲波清洗；超聲波清洗3?5分鐘，其目的是除去氮化鋁陶瓷支 架表面的助焊劑和其他化學(xué)物質(zhì)；第四步，對清洗完成的共晶支架依次進(jìn)行初次烘烤-圍 圍墻膠-再次烘烤-冷卻作業(yè)；且圍墻膠13沿著固晶區(qū)的周圍圍壩并形成擋墻結(jié)構(gòu)；該步 驟中初次烘烤的條件為溫度l〇〇°C，時(shí)間30min ;再次烘烤的條件為溫度150°C，時(shí)間lh，冷 卻之后再進(jìn)入步驟S4 ;第五步，將熒光粉膠均勻的涂覆在共晶支架的倒裝芯片10上并進(jìn)行 烘烤工藝后形成芯片封裝塊；該步驟中烘烤工藝的具體步驟為先進(jìn)行溫度50°C，時(shí)間2h的 烘烤，再進(jìn)行溫度65°C，時(shí)間lh的烘烤，最后進(jìn)行溫度150°C，時(shí)間此的烘烤。該熒光粉膠 是G10A/B膠配制成熒光粉，在涂覆過程中注意不可有藍(lán)光露出；第六步驟，芯片封裝塊通 過回流焊接的方式連接到紅銅基板12的沉臺121內(nèi)；采用沉臺的方式，不僅可保護(hù)芯片封 裝塊，而且增加了陶瓷支架與散熱基板的接觸面積，提高光源的散熱性能，還可大大節(jié)省原 材料，減輕產(chǎn)品的重量，使其小巧輕便易于使用；第七步，將高透光性低反率的光學(xué)玻璃片 粘貼于芯片封裝塊的正上方，不僅可保護(hù)膠面不被污染還能隔絕膠面與環(huán)境的直接接觸， 減緩膠面的老化，使產(chǎn)品的使用壽命得到極大提高。
[0031] 本實(shí)用新型提供的舞臺燈覆晶C0B光源結(jié)構(gòu)，具有以下有益效果：
[0032] 1)倒裝芯片10是覆晶到氮化鋁陶瓷支架11上的，使得倒裝芯片10與支架的結(jié)合 非常牢固，結(jié)合力非常好；還可避免銀膠固晶過程中因銀膠量的不均勻造成光通量的損失； 該結(jié)構(gòu)使用倒裝芯片10并結(jié)合共晶工藝，不僅可以替代老工藝銀膠或絕緣膠固晶，芯片不 會因環(huán)境影響出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象，熱阻可降低至5°c /W ;而且無金線焊接，可節(jié)省大量的材料 成本與人力資源，極大簡化了生產(chǎn)過程并提高了生產(chǎn)效率，且沒有金線與芯片和熒光粉之 間的應(yīng)力問題，單顆芯片在大電流的驅(qū)動下也不會出現(xiàn)斷線死燈現(xiàn)象，有效解決了光源不 能承受長期大電流驅(qū)動工作的問題。
[0033] 2)采用氮化鋁陶瓷支架11能夠很好的實(shí)現(xiàn)熱電分離效果；而且陶瓷支架與紅銅 基板12之間是通過回流焊接連接的，倒裝芯片10點(diǎn)亮過程中產(chǎn)生的熱量能快速良好的導(dǎo) 出來，改善了以往產(chǎn)品的散熱難問題，極大提高了產(chǎn)品的使用壽命。
[0034] 3)圍墻膠13沿著固晶區(qū)111的周圍圍壩并形成擋墻結(jié)構(gòu)，該擋墻結(jié)構(gòu)不僅具有設(shè) 定共晶區(qū)域形狀大小的作用，而且還能保護(hù)芯片并保證熒光粉膠不溢流出來，以形成美觀 規(guī)則的熒光膠層。
[0035] 4)在芯片封裝塊的正上方粘貼高透光性低反率的光學(xué)玻璃片，不僅可保護(hù)膠面不 被污染還能隔絕膠面與環(huán)境的直接接觸，減緩膠面的老化，使產(chǎn)品的使用壽命得到極大提 商。
[0036] 5)采用沉臺121的方式，不僅可保護(hù)芯片封裝塊，而且增加了陶瓷支架與散熱基 板的接觸面積，提高光源的散熱性能，還可大大節(jié)省原材料，減輕產(chǎn)品的重量，使其小巧輕 便易于使用。
[0037] 6)氮化鋁陶瓷支架11與倒裝芯片10的熱膨脹系數(shù)非常接近，可減少芯片與基板 間的應(yīng)力問題，提高產(chǎn)品的可靠性，且熱敏電阻能實(shí)時(shí)對光源溫度進(jìn)行監(jiān)測。
[0038] 7)該結(jié)構(gòu)具有熱電分離效果好、芯片結(jié)合牢固不易脫落、光通量高光效好、生產(chǎn)效 率高及適合大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)。
[0039] 以上公開的僅為本實(shí)用新型的幾個(gè)具體實(shí)施例，但是本實(shí)用新型并非局限于此， 任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種舞臺燈覆晶COB光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括倒裝芯片、氮化鋁陶瓷支架和紅銅 基板；所述氮化鋁陶瓷支架上設(shè)有固晶區(qū)，且所述固晶區(qū)的周圍圍壩圍墻膠后形成擋墻結(jié) 構(gòu)，所述倒裝芯片覆晶在氮化鋁陶瓷支架的固晶區(qū)后形成共晶支架；所述共晶支架的倒裝 芯片上均勻涂覆熒光粉膠后形成芯片封裝塊；所述紅銅基板上內(nèi)嵌有一沉臺，所述芯片封 裝塊通過回流焊接的方式連接到紅銅基板的沉臺內(nèi)，且所述芯片封裝塊的正上方粘貼有一 高透光性低反率的光學(xué)玻璃片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的舞臺燈覆晶COB光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述紅銅基板上均勻 設(shè)有多個(gè)安裝螺釘用的通孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的舞臺燈覆晶COB光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述氮化鋁陶瓷支架 的兩側(cè)邊均向外延伸有引腳，所述沉臺的兩內(nèi)側(cè)均內(nèi)嵌有與引腳相適配的容納槽。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的舞臺燈覆晶COB光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述氮化鋁陶瓷支架 的固晶區(qū)和引腳上均鍍覆有鍍金層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的舞臺燈覆晶COB光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述倒裝芯片的底端 鍍覆有金錫合金層，且所述金錫合金通過助焊劑粘附在氮化鋁陶瓷支架的固晶區(qū)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的舞臺燈覆晶COB光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述沉臺的深度為 1. 2mm〇
【文檔編號】H01L33/64GK203871326SQ201420259741
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】王志成 申請人:深圳市格天光電有限公司