本發(fā)明涉及LED封裝方法技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種紫外LED光源無機(jī)封裝方法。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體照明作為新一代的照明技術(shù)，具有很多優(yōu)點(diǎn)：節(jié)能、環(huán)保、長壽命、響應(yīng)快等，近年來發(fā)展非常迅速。

紫外LED 具體積小、壽命長和效率高等優(yōu)點(diǎn),具有廣泛的應(yīng)用前景。目前紫外LED的發(fā)光功率較低, 除了芯片制作水平的提高外,封裝技術(shù)對LED的特性也有重要的影響。目前,紫外LED主要有環(huán)氧樹脂封裝和金屬與玻璃透鏡封裝。前者主要應(yīng)用于400nm左右的近紫外LED,但紫外光對材料的老化影響較大。后者主要應(yīng)用于波長小于380 nm的紫外LED,封裝材料是LED 封裝技術(shù)的另一個重要方面。LED封裝材料主要有玻璃透鏡、環(huán)氧樹脂和硅樹脂等。石英玻璃軟化點(diǎn)溫度為1600℃,熱加工溫度為1700～2000℃,從工藝的角度,石英玻璃不適合用來密封LED芯片;環(huán)氧樹脂高溫耐熱性能一般, 耐紫外光性能較差出光效率低，使用硅膠或者環(huán)氧樹脂之類的有機(jī)材質(zhì)，在收到高溫時會有黃化等衰老狀況，因此存在上述有機(jī)材料及光衰嚴(yán)重等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種紫外LED光源無機(jī)封裝方法，本發(fā)明方法可以有效的降低光衰。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明提出的一種紫外LED光源無機(jī)封裝方法，包括以下步驟：

步驟一、提供含有印刷電路層的基板，基板兩側(cè)設(shè)有支架，支架的頂部為臺階結(jié)構(gòu)；

步驟二、將垂直紫外LED芯片通過無機(jī)粘接劑固定在基板上；

步驟三、采用金線將垂直紫外LED芯片連接到基板電極上；

步驟四、將無機(jī)粘接劑涂抹在臺階結(jié)構(gòu)上；

步驟五、將石英透鏡包覆在垂直紫外LED芯片的上部，且石英透鏡與支架的臺階結(jié)構(gòu)處相接；此時得到LED半成品；

步驟六、將LED半成品放入回流焊進(jìn)行粘接。

作為本發(fā)明所述的一種紫外LED光源無機(jī)封裝方法進(jìn)一步優(yōu)化方案，石英透鏡與垂直紫外LED芯片之間為真空。

作為本發(fā)明所述的一種紫外LED光源無機(jī)封裝方法進(jìn)一步優(yōu)化方案，石英透鏡與垂直紫外LED芯片之間采用惰性氣體進(jìn)行填充。

作為本發(fā)明所述的一種紫外LED光源無機(jī)封裝方法進(jìn)一步優(yōu)化方案，惰性氣體為氦氣。

作為本發(fā)明所述的一種紫外LED光源無機(jī)封裝方法進(jìn)一步優(yōu)化方案，無機(jī)粘接劑為錫膏。

作為本發(fā)明所述的一種紫外LED光源無機(jī)封裝方法進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述石英透鏡為實(shí)心。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

（1）與傳統(tǒng)的封裝方法相比，本發(fā)明提供的紫外LED無機(jī)封裝設(shè)計方法，老化光衰性能提高；

（2）老化試驗(yàn)表明，傳統(tǒng)封裝使用環(huán)氧樹脂封裝，紫外LED的發(fā)光功率在100小時內(nèi)衰減到50%以下，而本發(fā)明提供的紫外LED無機(jī)封裝設(shè)計方法，連續(xù)工作1000小時后發(fā)光功率依然維持在98%以上，發(fā)光功率衰減低于3%。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)封裝方法COB（Chip on board）光源結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為傳統(tǒng)封裝方法COB（Chip on board）光源結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明所述方法紫外LED光源無機(jī)封裝設(shè)計方法示意圖。

其中，1-石英透鏡，2-基板，3-垂直紫外LED芯片，4-環(huán)氧樹脂，5-無機(jī)粘接劑，6-惰性氣體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

如圖1、圖2所示，均是傳統(tǒng)封裝方法COB（Chip on board）光源結(jié)構(gòu)示意圖，老化試驗(yàn)表明，傳統(tǒng)封裝使用環(huán)氧樹脂封裝，紫外LED的發(fā)光功率在100小時內(nèi)衰減到50%以下。

圖3為本發(fā)明所述方法紫外LED光源無機(jī)封裝設(shè)計方法示意圖，一種紫外LED光源無機(jī)封裝方法，包括以下步驟：

步驟一、提供含有印刷電路層的基板，基板兩側(cè)設(shè)有支架，支架的頂部為臺階結(jié)構(gòu)；

步驟二、將垂直紫外LED芯片通過無機(jī)粘接劑固定在基板上；

步驟三、采用金線將垂直紫外LED芯片連接到基板電極上；

步驟四、將無機(jī)粘接劑涂抹在臺階結(jié)構(gòu)上；

步驟五、將石英透鏡包覆在垂直紫外LED芯片的上部，且石英透鏡與支架的臺階結(jié)構(gòu)處相接；此時得到LED半成品；

步驟六、將LED半成品放入回流焊進(jìn)行粘接。

石英透鏡與垂直紫外LED芯片之間為真空。

石英透鏡與垂直紫外LED芯片之間采用惰性氣體進(jìn)行填充。

惰性氣體為氦氣。

本發(fā)明的原理是，有機(jī)材料如硅膠等在高溫的情況下性能會急劇變化，導(dǎo)致了LED性能的降低，在全制程中排除有機(jī)物質(zhì)的參與，使用無機(jī)材料，可以避免性能急劇下降，又降低了在LED的光衰；

硅膠的主要結(jié)構(gòu)包括Si和2O ,主鏈Si-O-Si是無機(jī)的，而且具有較高的鍵能(422. 5 kJ /mol);而環(huán)氧樹脂的主鏈主要是C-C或C-O ,鍵能分別為356kJ /mol 和344. 4 kJ /mol。在高溫下，有機(jī)材料的分子鏈接會隨時間而被破壞，造成材料性能的衰減。

上述的步驟中，可以使用常規(guī)的固晶焊線工藝，固定晶片的無機(jī)粘接劑可以使用錫膏或其他無機(jī)粘接材料。

無機(jī)粘接劑可以使用錫膏或其他無機(jī)粘接材料；

石英透鏡為實(shí)心石英玻璃透鏡，用于光的導(dǎo)出，并形成一定的光場分布；

在整個結(jié)構(gòu)中, 均不會使用有機(jī)物。

本發(fā)明所提供的紫外LED光源無機(jī)封裝設(shè)計方法，基本工藝中的固晶，焊線等工藝，固晶焊線與傳統(tǒng)封裝方法的工藝基本相同，后續(xù)密封階段制程不同，包括：

固晶：如圖3所示，將垂直紫外LED芯片3固定到基板2上，使用無機(jī)粘接劑；

焊線：如圖3所示，將垂直紫外LED芯片使用金線與基板的電路連接；

密封：如圖3所示，在惰性氣體環(huán)境下，將無機(jī)粘接劑涂抹到支架臺階處，蓋上透鏡，并過回流焊進(jìn)行焊接。

亦可在真空環(huán)境下進(jìn)行，后沖入惰性氣體；

亦可在常規(guī)環(huán)境下進(jìn)行，后續(xù)抽出空氣再沖入惰性氣體。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替代，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。