一种发光二极管封装结构的制作方法

本实用新型属于发光器件技术领域，具体涉及发光二极管封装技术领域，更具体地涉及一种发光二极管封装结构。

背景技术：

紫外发光二极管一般指发光中心波长约200-400nm的发光二极管，因其具有高效、环保、节能等优点，进而能够广泛应用在杀菌消毒、生化检测、光通信等领域。与此同时，由于紫外发光二极管的波长具有较强的能量，容易导致封装材料性能的严重劣化，因此紫外发光二极管对封装材料和封装工艺都具有较高的要求。

现有的紫外发光二极管封装结构多为由陶瓷支架、紫外led芯片以及石英玻璃共同组成，存在体积过大、价格昂贵、出光效率低等缺点。一些小功率的紫外发光二极管多采用平面硅胶覆膜式陶瓷基板led封装结构，但紫外光对硅胶具有很强的破坏性，长时间照射容易出现胶裂，可靠性差；而且硅胶对紫外光的透射率较低，导致出光率较低。氟树脂是一种很好的封装材料，可以克服硅胶材料可靠性差、透射率低的缺点，但由于氟材料粘附性较差，再加上切割后膜有应力拉扯会在材料侧壁处留下毛边残留，导致结构较为粗糙。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型提供了一种发光二极管封装结构，在该封装结构中，选用氟材料作为第一封装层，覆盖基板上的led芯片。避免了紫外光线对封装材料的破坏，透射率也比较高；同时在第一封装层外围设置第二封装层，第二封装层与第一封装层连接形成连续结构，避免了切割时在封装材料的侧壁处留下毛边残留，也加强了基板与封装材料的结合力，提高了结构的气密性。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种发光二极管封装结构，所述发光二极管封装结构包括：

基板，所述基板具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面形成有第一区域以及位于所述第一区域外侧的第二区域；

led芯片，所述led芯片位于所述基板的第一表面上的所述第一区域；

第一封装层，所述第一封装层覆盖所述led芯片以及所述led芯片之外的所述第一区域；

第二封装层，形成于所述第一封装层的侧壁处，覆盖所述第二区域；

其中，所述封装层为含氟材料。

可选地，所述第一封装层位于led芯片正上方的高度不大于所述led芯片的高度。

可选地，所述第一封装层位于led芯片正上方的高度大于所述led芯片的高度。

可选地，所述第二封装层环绕所述第一封装层，与所述第一封装层连接形成连续结构。

可选地，所述第二封装层的宽度小于50μm。

可选地，所述第二封装层为防水材料。

可选地，所述第二封装层的宽度介于50μm-500μm。

可选地，所述第二封装层为硅胶或二氧化硅或环氧树脂。

可选地，所述第一封装层与所述第二封装层的上表面齐平。

可选地，所述第二封装层的高度大于或者等于所述第一封装层的高度。

可选地，所述第二封装层上表面高于第一封装层上表面，且所述第二封装层上表面覆盖了部分所述第一封装层上表面。

可选地，所述led芯片的发光波长为200nm-400nm。

可选地，所述基板的第一区域还设置有侧墙。

可选地，所述侧墙为金属侧墙。

可选地，所述侧墙的高度不高于芯片的高度。

可选地，所述基板为平面陶瓷基板。

可选地，所述基板的第二表面设置有焊盘，所述焊盘通过所述基板的固晶区分别与所述led芯片的电极连接。

本实用新型的发光二极管封装结构，至少具有以下有益效果：

本实用新型的发光二极管包括基板以及位于基板上的led芯片，和第一封装层以及位于第一封装层外围的第二封装层，第一封装层为氟材料，能够更好地抵御紫外光线的破坏，同时氟材料的透射率比较高，能够提高led的出光率；同时在第一封装层外围设置第二封装层，第二封装层上无切割造成的毛边残留，结构平整光滑，并且能够加强基板与封装材料的结合力，提高结构的气密性，进而提高发光二极管的使用寿命。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例一提供的发光二极管封装结构示意图。

图2显示为本实用新型实施例二提供的发光二极管封装结构示意图。

图3显示为本实用新型实施例三提供的发光二极管封装结构示意图。

图4显示为本实用新型实施例四提供的发光二极管封装结构示意图。

图5显示为本实用新型实施例五提供的发光二极管封装结构示意图。

图6显示为本实用新型实施例一的发光二极管封装结构的制作方法流程示意图。

图7显示为本实用新型实施例一发光二极管封装结构的基板结构示意图。

图8显示为在图7基板的固晶区上安装固定led芯片的结构示意图。

图9显示为在图8的上表面覆盖第一封装层的示意图。

图10显示为对图9形成的结构进行切割后的结构示意图。

图11显示为在图10形成的结构中填充第二封装层的结构示意图。

元件标号说明

1基板

11基板的第一表面

12基板的第二表面

111第一区域

112第二区域

1120凹槽

2led芯片

3第一封装层

4第二封装层

5侧墙

6焊盘

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，虽图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一

本实施例公开了一种发光二极管封装结构，如图1所示，所述发光二极管封装结构包括：基板1，所述基板1具有第一表面11以及与所述第一表面相对的第二表面12，所述第一表面11形成有第一区域111以及位于所述第一区域外侧的第二区域112；led芯片2，所述led芯片2位于所述基板的第一表面上的所述第一区域111；第一封装层3，所述第一封装层3覆盖所述led芯片2以及所述led芯片之外的所述第一区域111；第二封装层4，形成于所述第一封装层的侧壁处，覆盖所述第二区域112；其中，所述第一封装层3为含氟材料。

所述基板1可以是塑料基板、印刷线路基板、金属基板或陶瓷基板，本实施例中，所述基板1选择平面陶瓷基板。所述基板1的第一区域111内形成有固晶区，所述固晶区可以是连接线路以及多个接点形成的导电线路。

如图1所示，所述基板1的第一区域111还设置有侧墙5。优选地，该侧墙可以与固晶区同时形成，并且具有与固晶区相同的高度。该图案化金属层形式的侧墙可以增加封装层与基板的粘附力。

如图1所示，基板1的第二表面设置有焊盘6，所述焊盘6通过基板的固晶区与led芯片2的电极连接。例如，陶瓷基板1中可以形成有通孔，通孔内填充导电材料，焊盘6通过该通孔中的导电材料实现与led芯片2的连通。

在本实施例中，所述led芯片的发光波长为200nm-400nm。对于上述led芯片，为了防止出射的紫外光对第一封装层的破坏，上述第一封装层选用氟树脂等含氟材料。含氟材料为无机物，可靠性好，能够很好地抵御紫外光的照射。另外，氟树脂的折射率n介于1.34～1.7之间，对紫外光的透射率高，能够提高深紫外led的出光率。

在本实施例的可选实施例中，第二封装层4选择硅胶或二氧化硅或环氧树脂，所述第二封装层4的宽度w介于50μm-500μm。相比之下，硅胶或二氧化硅或环氧树脂的拉伸率比氟材料小得多，这就可以保证在封装结构进行切割时，第二封装层的侧壁不会出现多余的毛边，保证产品侧壁的光滑度。例如，以硅胶为例，硅胶拉伸强度为7mpa，而氟材料的拉伸强度在25mpa，硅胶的拉伸率要小的多，在切割时，硅胶的表面不会残留毛边，而是形成光滑的侧壁。另外，硅胶或二氧化硅或环氧树脂的粘附性比氟树脂的粘附性好，在本实施例中，含氟材料的第一封装层与第二封装层形成连续结构，能够增加第一封装层与基板的结合力，防止封装层脱落，同时还能够提高产品的气密性和可靠性，延长产品的使用寿命。

在本实施例的另一可选实施例中，第二封装层4选择防水材料，所述第二封装层4的宽度w小于50μm。防水材料可以是三防漆、无机胶等材料，第二封装层4选择防水材料同样可以保证在对封装结构进行切割时，第二封装层的侧壁不会出现多余的毛边，保证产品侧壁的光滑度，同时也能够增加封装层与基板的结合力，提高产品的气密性和可靠性。

在本实施例的可选实施例中，所述第一封装层3位于led芯片正上方的高度t1小于所述led芯片的高度，例如小于500μm；所述第二封装层4与所述第一封装层3的上表面齐平，且所述第二封装层4的高度t2与所述第一封装层3的高度相同。

本实施例还提供了上述发光二极管封装结构的制作方法，如图6所示，所述发光二极管封装结构的制作方法包括如下步骤：

步骤s1：提供一基板，所述基板具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面形成有多个第一区域以及位于所述第一区域之间的第二区域；

上述基板可以是塑料基板、印刷线路基板、金属基板或陶瓷基板。如图7所示，本实施例中，提供的基板1为平面陶瓷基板，所述基板1具有第一表面11以及与所述第一表面相对的第二表面12，所述第一表面11形成有多个第一区域111以及位于所述第一区域之间的第二区域112。所述第一区域111内设置有固晶区，固晶区可以是连接线路以及多个接点形成的导电线路。每一个固晶区包括彼此隔离设置的电极区，led芯片2的n电极和p电极分别与固晶区的电极区连接。所述基板1的第一区域111内还设置有侧墙5，在本实施例中，该侧墙5形成为与固晶区间隔设置的图案化金属层。优选地，该侧墙可以与固晶区同时形成，并且具有与固晶区相同的高度。该图案化金属层形式的侧墙可以增加封装层与基板的粘附力，防止切割时封装层的剥离。基板1的第二表面12设置有焊盘6，所述焊盘6通过基板的固晶区111与led芯片2的电极连接。例如，陶瓷基板1中可以形成有通孔，通孔内填充导电材料，焊盘6通过该通孔中的导电材料实现与led芯片2的连通。

步骤s2：提供多个led芯片，并将多个所述led芯片对应设置在基板的多个固晶区；

如图8所示，在所述基板1固晶区的安装固定led芯片2。在本实施例中，所述led芯片的发光波长为200nm-400nm。

步骤s3：在所述基板的第一表面上形成第一封装层，所述第一封装层覆盖所述led芯片以及所述led芯片之外的所述第一区域；

如图9所示，在带有所述led芯片2的基板1上涂覆第一封装层3，所述第一封装层3覆盖所述led芯片2以及所述led芯片之外的所述第一区域111，在本实施例的可选实施例中，所述第一封装层3位于led芯片正上方的高度t1小于所述led芯片的高度，例如所述第一封装层3位于led芯片正上方的高度t1小于500μm。对于上述紫外led芯片，为了防止出射的紫外光对封装层的破坏，上述第一封装材料选用氟树脂等含氟材料。含氟材料为无机物，可靠性好，能够很好地抵御深紫外光的照射。另外，氟树脂的折射率n介于1.34～1.7之间，对紫外光的透射率高，能够提高深紫外led的出光率。

步骤s4：所述基板的第一表面上形成第二封装层，所述第二封装层形成于所述第一封装层的侧壁处，覆盖所述第二区域，并且环绕所述第一封装层与所述第一封装层连接形成连续结构封装层；

如图10所示，形成上述第二封装层之前，首先对位于基板1的第一表面的第二区域的第一封装层3进行切割，在相邻的第一区域之间的第二区域112内形成凹槽1120。在本实施例中，所述第二封装层4为硅胶或二氧化硅或环氧树脂，切割的宽度w’介于100μm-1000μm，切割的高度等于所述第一封装层3的高度。

然后，在图10所示的凹槽1120内填充第二封装层4，形成如图11所示的封装结构。由于上述凹槽1120的深度与第一封装层3的高度相同，因此，本实施例中形成的上述第二封装层的高度t2与第一封装层的高度相同。

步骤s5：对步骤s4所述的结构进行切割，形成发光二极管封装结构；

作为示例，如图11所示，对步骤s4所述结构的基板第一表面11上的第二区域112进行切割，在切割后的结构中，所述第二封装层4环绕所述第一封装层3，并与所述第一封装层3连接形成连续结构，形成本实施例所述的发光二极管封装结构。在本实施例中，在第一封装层外围设置第二封装层，这就可以保证在对封装结构进行切割时，第二封装层的侧壁不会出现多余的毛边，保证产品侧壁的光滑度。例如，以硅胶为例，硅胶拉伸强度为7mpa，而氟材料的拉伸强度在25mpa，相比之下，硅胶的拉伸率要小的多，在切割时，硅胶的表面不会残留毛边，而是形成光滑的侧壁。另外，本实用新型的第二封装层的粘附性比氟树脂的粘附性好，在本实施例中，含氟材料的第一封装层与第二封装层形成连续结构，能够增加第一封装层与基板的结合力，防止封装层脱落，同时还能够提高产品的气密性和可靠性，延长产品的使用寿命。

在本实施例的另一可选实施例中，第二封装层4选择防水材料。在完成上述步骤s3后进行如下步骤：

步骤s4’：对步骤s3所述结构进行切割，初步形成单颗发光二极管封装结构；

作为示例，对步骤s3所述结构的基板的第一表面11上的第二区域112进行切割，使所述基板1的外侧与所述第一封装层3的外侧齐平，初步形成单颗发光二极管封装结构。

步骤s5’：在步骤s4’得到的单颗封装结构周围涂覆第二封装层，并且与第一封装层连接形成连续结构，形成最终的发光二极管封装结构；

作为示例，在步骤s4’得到的单颗封装结构周围涂覆第二封装层4，所述第二封装层4为防水材料，防水材料可以是三防漆、无机胶等材料。所述第二封装层4的宽度w小于20μm，并且环绕所述第一封装层3与所述第一封装层3连接形成连续结构，形成本实施例所述的发光二极管封装结构。在本实施例中，防水材料涂覆在第一封装层3的侧壁处，易于吸附在含氟材料侧壁处的毛边周围，既可以使侧壁处变得光滑，也可以增加封装层与基板间的结合力，防止封装层脱落，同时还能够提高产品的气密性和可靠性，延长产品的使用寿命。

实施例二

本实施例同样提供一种发光二极管封装结构，如图2所示，本实施例的发光二极管封装结构同样包括：基板1，所述基板1具有第一表面11以及与所述第一表面相对的第二表面12，所述第一表面11形成有第一区域111以及位于所述第一区域外侧的第二区域112；led芯片2，所述led芯片2位于所述基板的第一表面上的所述第一区域111；第一封装层3，所述第一封装层3覆盖所述led芯片2以及所述led芯片之外的所述第一区域111；第二封装层4，形成于所述第一封装层的侧壁处，覆盖所述第二区域112；其中，所述第一封装层3为含氟材料。

本实施例的发光二极管封装结构与实施例一的发光二极管封装结构的相同之处，在此不再赘述。不同之处在于，如图2所示，本实施例中，上述第二封装层4上表面高于第一封装层3上表面，即，所述第二封装层4的高度与第一封装层3的高度形成一高度差△t，△t小于100μm，优选地，△t的范围介于30μm～80μm。且所述第二封装层4上表面覆盖了部分所述第一封装层3上表面，增加了第一封装层3和第二封装层4间的结合力，进一步提高了发光二极管封装结构的气密性。

实施例三

本实施例同样提供一种发光二极管封装结构，如图3所示，本实施例的发光二极管封装结构同样包括：基板1，所述基板1具有第一表面11以及与所述第一表面相对的第二表面12，所述第一表面11形成有第一区域111以及位于所述第一区域外侧的第二区域112；led芯片2，所述led芯片2位于所述基板的第一表面上的所述第一区域111；第一封装层3，所述第一封装层3覆盖所述led芯片2以及所述led芯片之外的所述第一区域111；第二封装层4，形成于所述第一封装层的侧壁处，覆盖所述第二区域112；其中，所述第一封装层3为含氟材料。

本实施例的发光二极管封装结构与实施例一的发光二极管封装结构的相同之处，在此不再赘述。不同之处在于，如图3所示，本实施例中，上述侧墙5的高度大于所述固晶区的高度，且小于所述第一封装层的高度。具体的，可以首先通过离子溅射工艺在基板1上形成一金属薄层，然后再通过电镀或者化学镀工艺进一步镀金属层，使其高的增加，最终形成本实施例所述的侧墙5。高度增加的侧墙5能够增加与第一封装层和第二封装层的接触面积，从而增加彼此的结合力。

图3所述的发光二极管封装结构中的第二封装层4与实施例一所示的第二封装层结构相同，应该理解的是，该第二封装层同样可以与实施例二所示的第二封装层结构相同。

实施例四

本实施例同样提供一种发光二极管封装结构，如图4所示，本实施例的发光二极管封装结构同样包括：基板1，所述基板1具有第一表面11以及与所述第一表面相对的第二表面12，所述第一表面11形成有第一区域111以及位于所述第一区域外侧的第二区域112；led芯片2，所述led芯片2位于所述基板的第一表面上的所述第一区域111；第一封装层3，所述第一封装层3覆盖所述led芯片2以及所述led芯片之外的所述第一区域111；第二封装层4，形成于所述第一封装层的侧壁处，覆盖所述第二区域112；其中，所述第一封装层3为含氟材料。

与实施例一或实施例二或实施例三的相同之处不再赘述，不同之处在于：

如图4所示，第二封装层4还形成在部分基板中。即，在形成所述第二封装层4之前，对位于基板1的第一表面的第二区域的第一封装层3和部分基板1进行切割，形成凹槽1120的高度比所述第一封装层3的高度高约50μm～100μm。第二封装层4填充在该凹槽中，封装层即，本实施例中形成的第二封装层4的高度t2大于第一封装层3的高度约50μm～100μm。该凹槽的形成，增加了第二封装层与基板的接触面积，同时也能防止水汽从基板边缘进入，进一步增加了封装层与基板的结合力。

在本实施例的另一可选实施例中，所述第二封装层4还可以形成在所述封装结构的侧壁处，即所述第二封装层4覆盖所述第一封装层3和所述基板1的侧壁。在本实施例中，防水材料涂覆在封装结构的侧壁处，既可以使侧壁处变得光滑，也可以增加封装层与基板间的结合力，防止封装层脱落，同时还能够提高产品的气密性和可靠性，延长产品的使用寿命。

图4所述的发光二极管封装结构中的第二封装层4与实施例一所示的第二封装层结构相同，应该理解的是，该第二封装层同样可以与实施例二所示的第二封装层结构相同。图4所述的发光二极管封装结构中的侧墙5与实施例一所示的侧墙结构相同，应该理解的是，该侧墙同样可以与实施例三所示的侧墙结构相同。

实施例五

本实施例同样提供一种发光二极管封装结构，如图5所示，本实施例的发光二极管封装结构同样包括：基板1，所述基板1具有第一表面11以及与所述第一表面相对的第二表面12，所述第一表面11形成有第一区域111以及位于所述第一区域外侧的第二区域112；led芯片2，所述led芯片2位于所述基板的第一表面上的所述第一区域111；第一封装层3，所述第一封装层3覆盖所述led芯片2以及所述led芯片之外的所述第一区域111；第二封装层4，形成于所述第一封装层的侧壁处，覆盖所述第二区域112；其中，所述第一封装层3为含氟材料。

与实施例一或实施例二或实施例三的相同之处不再赘述，不同之处在于：

如图5所示，第一封装层背离基板的上表面为一平面，且所述第一封装层3位于led芯片正上方的高度t1大于所述led芯片2的高度，例如所述第一封装层3位于led芯片正上方的高度t1比所述led芯片2的高度大500μm。此外，图5所述的发光二极管封装结构中的侧墙5与实施例一所示的侧墙结构相同，应该理解的是，该侧墙同样可以与实施例二所示的侧墙结构相同，该侧墙的高度也可以大于所述芯片2的高度且小于所述第一封装层3的高度。该第一封装层涂覆高度增加，提高了封装层与基板间的结合力。

图5所述的发光二极管封装结构中的第二封装层4与实施例一所示的相同，即该第二封装层高度t2与第一封装层3的高度相同，应该理解的是，该第二封装层同样可以与实施例二所示的第二封装层结构相同；也可以与实施例四所示的相同，即该第二封装层的高度t2大于第一封装层3的高度。

综上所述，本实用新型提供一种发光二极管封装结构。

本实用新型的发光二极管封装结构包括基板以及位于基板上的led芯片，和第一封装层以及位于封装层外围的第二封装层，第一封装层为氟材料，能够更好地抵御紫外光线的破坏，同时氟材料的透射率比较高，能够提高led的出光率；在第一封装层外围设置第二封装层，第二封装层与第一封装层连接形成连续结构，第二封装层可以避免切割时在封装材料的侧壁处留下毛边残留，使结构平整光滑，并且能够加强基板与封装材料的结合力，提高结构的气密性，进而提高发光二极管封装结构的使用寿命。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。