本发明属于led技术领域，具体涉及一种led封装工艺。
背景技术：
大功率led封装由于结构和工艺复杂，并直接影响到led的使用性能和寿命，一直是近年来的研究热点，特别是照明级大功率led散热封装更是研究热点中的热点，随着大功率led芯片性能的迅速提高，功率型led的封装技术不断改进以适应形势的发展，从开始的引线框架式封装到多芯片阵列组装，再到如今的3d阵列式封装，其输入功率不断提高，而封装热阻显著降低。为了推动led在普通照明领域的发展，迸一步改善led封装的热管理将是关键之一。在封装过程中led芯片、金线、封装树脂、透镜、以及芯片热沉等各个环节，散热问题都必须很好地重视。
因此，如何研制合适的结构和材料、制备工艺和参数来设计和制备低接口热阻、高散热性能的封装结构对于未来大功率led封装的散热性能的提高和发展具有非常现实的意义。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种led封装工艺。
本发明的一个实施例提供了一种led封装工艺，包括：
(a)制备斜圆槽散热基板；
(b)将芯片固接到散热基板上形成底层结构；
(c)在所述底层结构上制备透镜结构。
在本发明的一个实施例中，步骤(a)包括：
(a1)在所述散热基板上形成斜圆槽；
(a2)将所述散热基板进行清洗和干燥。
在本发明的一个实施例中，所述芯片为rgb三基色led灯芯。
在本发明的一个实施例中，步骤(b)采用标准的回流焊接工艺。
在本发明的一个实施例中，步骤(c)包括：
(c1)在所述底层结构上多次制备第一透镜单元形成中间透镜层；
(c2)在所述中间透镜层上制备第二透镜单元，所述中间透镜层和所述第二透镜单元形成所述透镜结构；
(c3)将所述底层结构、所述透镜结构进行烘烤，烘烤温度为100-150℃，烘烤时间为4-12小时。
在本发明的一个实施例中，所述制备第一透镜单元包括：
(x1)制备第一下硅胶层和第一透镜层，其中，所述第一透镜层包含多个透镜球；
(x2)在所述第一透镜层上制备第一上硅胶层，其中，所述第一下硅胶层、所述第一透镜层、所述第一上硅胶层形成所述第一透镜单元。
在本发明的一个实施例中，所述透镜球呈矩形或者菱形均匀排列。
在本发明的一个实施例中，步骤(x1)包括：
(x11)形成带有第一透镜模具的所述第一透镜层；
(x12)在所述底层结构上涂覆硅胶形成所述第一下硅胶层，将带有第一透镜模具的所述第一透镜层置于所述第一下硅胶层中并进行烘烤，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60分钟；
(x13)去掉所述第一透镜模具。
在本发明的一个实施例中，所述制备第二透镜单元包括：
(y1)在所述中间透镜层上制备第二下硅胶层和第二透镜层；
(y2)在所述第二透镜层上制备第二上硅胶层，采用第二透镜模具在所述第二上硅胶层上表面形成弧形。
在本发明的一个实施例中，步骤(c)之后，还包括：进行检测和包装以完成led封装工艺。
本发明实施例的有益效果如下：在散热基板上制作中间斜圆槽，在强度不变的情况下降低了散热基板的制作成本，且中间斜圆槽可以增加空气流通通道，利用烟囱效应提升空气的热对流速率，增加了散热效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种led封装工艺的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种rgb三基色led灯芯合成白光结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种斜圆槽散热基板结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种透镜球为菱形均匀排列的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种透镜球为矩形均匀排列的结构示意图；
图6(a)～图6(d)为本发明实施例提供的制备第一透镜层的工艺流程示意图；
图7为本发明实施例提供的一种led封装工艺形成的led封装结构的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种led封装工艺的流程示意图。该工艺包括如下步骤：
(a)制备斜圆槽散热基板；
(b)将芯片固接到散热基板上形成底层结构；
(c)在所述底层结构上制备透镜结构。
其中，步骤(a)包括：
(a1)在所述散热基板上形成斜圆槽；
(a2)将所述散热基板进行清洗和干燥。
其中，所述芯片为rgb三基色led灯芯。
其中，步骤(b)采用标准的回流焊接工艺。
其中，步骤(c)包括：
(c1)在所述底层结构上多次制备第一透镜单元形成中间透镜层；
(c2)在所述中间透镜层上制备第二透镜单元，所述中间透镜层和所述第二透镜单元形成所述透镜结构；
(c3)将所述底层结构、所述透镜结构进行烘烤，烘烤温度为100-150℃，烘烤时间为4-12小时。
其中，所述制备第一透镜单元包括：
(x1)制备第一下硅胶层和第一透镜层，其中，所述第一透镜层包含多个透镜球；
(x2)在所述第一透镜层上制备第一上硅胶层，其中，所述第一下硅胶层、所述第一透镜层、所述第一上硅胶层形成所述第一透镜单元。
其中，所述透镜球呈矩形或者菱形均匀排列。
其中，步骤(x1)包括：
(x11)形成带有第一透镜模具的所述第一透镜层；
(x12)在所述底层结构上涂覆硅胶形成所述第一下硅胶层，将带有第一透镜模具的所述第一透镜层置于所述第一下硅胶层中并进行烘烤，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60分钟；
(x13)去掉所述第一透镜模具。
其中，所述制备第二透镜单元包括：
(y1)在所述中间透镜层上制备第二下硅胶层和第二透镜层；
(y2)在所述第二透镜层上制备第二上硅胶层，采用第二透镜模具在所述第二上硅胶层上表面形成弧形。
其中，步骤(c)之后，还包括：进行检测和包装以完成led封装工艺。
本发明实施例有益效果如下：
1、在散热基板上制作中间斜圆槽，在强度不变的情况下降低了散热基板的制作成本，且中间斜圆槽可以增加空气流通通道，利用烟囱效应提升空气的热对流速率，增加了散热效果；
2、本封装工艺相比现有技术中需要采用荧光粉的封装工艺相比，不会产生高温引起荧光粉量子效率下降的问题；
3、透镜球可以呈矩形均匀排列，或者菱形排列，可以保证光源的光线在集中区均匀分布。
实施例二
本实施例在上述实施例的基础上，详细解释一种led封装工艺，该led封装工艺具有两层个透镜单元，具体步骤如下：
s21：准备rgb三基色led灯芯。
请参见图2，图2为本发明实施例提供的一种rgb三基色led灯芯合成白光结构示意图；其中，rgb三基色led灯芯包括：红光led、绿光led、蓝光led。三种led分别发出红光、绿光和蓝光而最终合成白光。
s22：准备支架和散热基板。
s221：制备散热基板。请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种斜圆槽散热基板结构示意图。该散热基板由材料选择铝材料，在散热基板表面沿宽度方向钻孔形成斜圆槽，斜圆槽的形成还可以采用铸造或者其它方式形成。
其中，铝材料热容大，导热效果好，不易变形，与散热基板可以紧密接触，散热效果好。
其中，圆槽中轴与散热基板平面呈一定夹角，夹角范围为1～10度。
其中，散热基板的圆槽半径rb为0.1～0.5mm，圆槽间距lb为0.5～10mm。
其中，散热基板厚度db的范围为90-140μm，芯片宽度wb大于20μm，面积根据灯具的需求面积进行剪裁。
s222：其中，支架和散热基板必须保持干净，需要将支架和散热基板上面的污渍，尤其是油渍清洗干净，并进行烘干，保持支架和散热基板的干燥状态。
s23：形成底层结构。
按照步骤s22准备好支架和散热基板后，将rgb三基色led灯芯焊接在散热基板上形成底层结构，并将rgb三基色led灯芯的引线焊接在散热基板上，采用标准的回流焊接工艺，具体包括：印刷焊料、固晶检验、回流焊接三个处理流程。
s24：制备透镜结构。其中，透镜结构包括一个第一透镜单元组成的中间透镜层和第二透镜单元，其中，第一透镜单元包括：第一下硅胶层、第一透镜层、第一上硅胶层。
s241：制备第一下硅胶层和第一透镜层。请参见图6(a)～图6(d)，图6(a)～图6(d)为本发明实施例提供的制备第一下硅胶层和第一透镜层的工艺流程示意图；
s2411：将两个相同的透镜模具10和透镜模具11对称放置，其中，两个透镜模具中对应的半球形凹槽对称放置以形成一个完整球形。
s2412：从两个透镜模具侧方空隙处注入第一硅胶材料，直至将两个透镜模具上的半球形凹槽和空隙填满，以形成多个透镜球，多个透镜球之间通过第二硅胶相连，请参见图6(a)。
s2413：去掉一个透镜模具，形成带有透镜模具的第一透镜层，请参见图6(b)。
s2414：在所述底层结构上涂覆第二硅胶材料硅胶形成所述第一下硅胶层，将带有第一透镜模具的所述第一透镜层置于所述第一下硅胶层中，将整个结构包括第一透镜层、第一下硅胶层、底层结构进行烘烤，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60分钟，请参见图6(c)。
s2415：去掉剩余的透镜模具以形成第一透镜层，第一透镜层具有多个硅胶透镜球，请参见图6(d)。其中，多个透镜球呈矩形或者菱形均匀排列，请参见图4和图5，图4为本发明实施例提供的一种透镜球为菱形均匀排列的结构示意图；图5为本发明实施例提供的一种透镜球为矩形均匀排列的结构示意图。
s242：形成第一上硅胶层。在第一透镜层上涂覆第三硅胶材料形成第一上硅胶层以形成第一透镜单元即中间透镜层。
其中，中间透镜层包括一个第一透镜单元。
重复步骤s241即可制备含有多个第一透镜单元的中间透镜层，这里不再一一详述。
s243：同理，重复步骤s241分别采用第四硅胶材料和第五硅胶材料分别形成第二下硅胶层和第二透镜层。
s244：形成第二上硅胶层。
在第二透镜层上涂覆第六硅胶材料形成第二上硅胶层，采用半球形模具在第二上硅胶层上形成一个弧形以形成第二透镜单元。
s25：对整个led封装结构进行长烤。请参考图7，图7为本发明实施例提供的一种led封装工艺形成的led封装结构的剖面结构示意图。
其中，led封装结构包括：依次层叠设置的底层结构21，第一下硅胶层22、第一透镜层23、第一上硅胶层24、第二下硅胶层25、第二透镜层26、第二上硅胶层27。
将整个封装结构：底层结构、第一透镜单元、第二透镜单元进行烘烤，烘烤温度为100-150℃，烘烤时间为4-12小时。
s26：检测和包装。对整个封装结构进行检测和包装以完成led封装工艺。
其中，第一硅胶材料和第五硅胶材料可以相同或者不同，可以为聚碳酸脂或聚甲基丙烯酸甲脂或玻璃。
其中，第二硅胶材料可以为改性环氧树脂、有机硅材料等。
其中，第三硅胶材料、第四硅胶材料为环氧树脂、改性环氧树脂、有机硅材料等。
其中，第六硅胶材料为环氧树脂、改性环氧树脂、有机硅材料、甲基1.41折光率硅橡胶、苯基高折(1.54光折射率)有机硅橡胶。
其中，第一硅胶材料、第二硅胶材料、第三硅胶材料、第四硅胶材料、第五硅胶材料、第六硅胶材料的折射率可以通过对成分的调节进行调整。
请再次参见图7，为了均衡led封装结构的透光率和散热率均能达到较高状态，相关工艺参数设计如下：
其中，第一透镜层的折射率大于第一上硅胶层和第一下硅胶层的折射率，第二透镜层的折射率大于第二上硅胶层和第二下硅胶层的折射率，第一下硅胶层、第一上硅胶层、第二下硅胶层、第二上硅胶层的折射率依次增大，这样设计是为了抑制出射光的全发射，因为全反射会导致出射光变少，全反射到内部的光会被吸收变为无用的热量。
同时，第二上硅胶层的折射率需要小于1.5，这样第二上硅胶层的折射率与空气之间形成折射率差较小因此会进一步抑制全发射效应。
其中，为了使出射光从第一透镜层的透镜球出射后不会发散为聚拢状态，第一透镜层和第二透镜层的距离k需要满足小于两倍的第一透镜的焦距f1，其中，第一透镜层中透镜球的焦距f1为：
其中，r是第一透镜层中透镜球的半径，n2是第一透镜层中透镜球硅胶材料的折射率，n1是第一上硅胶层硅胶材料的折射率。
其中，第二上硅胶层的厚度需要高出第二透镜层的透镜球顶面50—500μm。
优选地，为了达到最优的透光率并均衡散热率，透镜球半径r大于10μm，第一透镜层的透镜到底层结构的距离l大于2μm，透镜球之间的间距a大于5μm，封装材料的总厚度h范围为1000～1200μm。
其中，第一透镜层中的透镜球和第二透镜层中的透镜球可以对齐也可以交错。
由上面中间透镜层具有一个第一透镜单元的led封装工艺的详细流程，同理，我们可以制备中间透镜层具有多个第一透镜单元的led封装工艺，这里不再一一详述。
本发明实施例有益效果如下：
1、采用厚铝材料制作散热基板，热容大，导热性能好，且厚铝散热基板不容易变形，因此与散热装置能够紧密接触，散热效果好；
2、在散热基板上制作中间斜圆槽，在强度不变的情况下降低了散热基板的制作成本，且中间斜圆槽可以增加空气流通通道，利用烟囱效应提升空气的热对流速率，增加了散热效果；
3、本封装工艺相比现有技术中需要采用荧光粉的封装工艺相比，不会产生高温引起荧光粉量子效率下降的问题；
4、与芯片接触的硅胶采用耐高温硅胶，因此不会产生硅胶老化引起透光率下降的问题；
5、透镜改变了光的传播方向，可以有效地抑制全反射效应，有利于更多的光发射到led外面，即增大了led器件的外量子效率，或者提高led的发光效率。
6、透镜球可以呈矩形均匀排列，或者菱形排列，可以保证光源的光线在集中区均匀分布；
7、底层硅胶折射率小于上层硅胶，透镜球材料的折射率大于上下层硅胶折射率，硅胶层的折射率从下到上依次增大，可以保证芯片的能够更多的透过封装材料照射出去。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。