一种UV-LED无机封装结构的制作方法

本实用新型涉及led封装技术领域，具体涉及一种uv-led的全无机封装结构。

背景技术：

led封装是指将芯片封闭于独立空间中以提供足够的保护，防止芯片在空气中长期暴露或机械损伤而失效，以提高芯片的稳定性。led封装不仅要求能够保护灯芯，而且还要能够透光，具有良好光取出效率和良好的散热性，并能完成输出电信号。

目前大多数led封装含有有机封装结构，由于uv-led波段光源对有机封装材料会产生一定的影响，长期使用过程中会造成封装材料老化、黄变、脱落等情况，采用全无机封装是uv-led封装的首要选择。

由于无机封装材料的粘接性、密闭性、材料相容性等方面相对于有机封装材料均存在劣势，现有的无机封装结构中，为了保证封装的可靠性，往往需要设计异形连接面，例如在底座上设计台阶卡槽用于与透镜粘接，或者使透镜相对于底座的安装部位具有一定的过盈量，但这些设计增加了材料结构的加工难度以及提高了加工的精度要求，另外，为保证粘接可靠性，现有技术往往采用激光烧结或者金属焊接等手段对连接结构(如焊锡)进行密封连接，加工过程中容易造成芯片的损坏。因此，现有技术中采用全无机封装结构进行封装的良品率非常低，激光烧结技术中良品率甚至低至20％，并且生产周期长。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新型uv-led无机封装结构，具有简化的结构设计，封装可靠性高且良品率高。

本实用新型的uv-led无机封装结构，包括底座，所述底座上设有用于容纳芯片的容纳槽，所述底座上表面设有第一金属镀层，所述底座上设有透镜，所述透镜通过银胶层固定于底座的上端面上、并将芯片封闭于容纳槽内部，所述透镜底面上与所述银胶层粘接的部位设有第二金属镀层。

其中，所述底座为陶瓷板；所述底座上的第一金属镀层为镀铜层，厚度0.5-0.4mm；所述芯片通过银胶固定于底座的容纳槽内。

其中，所述透镜为石英玻璃凸透镜，底面上的第二金属镀层为镀银层，厚度30-50μm，通过化学镀料蒸镀获得。

其中，所述银胶层通过点胶操作获得。

本实用新型采用金属镀层和银胶层配合进行在陶瓷底座上的封装，无需在底座上设计异形面与透镜进行连接，简化了底座的结构加工过程，并避免使用激光等激烈的连接加工手段，能够在简化的结构设计和简化的加工手段下完成无机封装，生产周期短，封装可靠性高，芯片不易损坏并且透镜不易脱落，生产良品率可达90％以上。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是透镜及其底部方向的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合具体附图对本实用新型进行详细描述。

本实用新型提供的uv-led无机封装结构如图1所示，包括底座1，所述底座1上设有用于容纳芯片2的容纳槽11，所述底座1上表面设有第一金属镀层12，所述底座1上设有透镜3，所述透镜3通过银胶层4固定于底座1的上端面上、并将芯片2封闭于容纳槽11内部，所述透镜3底面上与所述银胶层4粘接的部位设有第二金属镀层31。

其中，所述底座为陶瓷板，具有良好的强度能够对芯片起到良好的保护作用；所述底座1上的第一金属镀层12为镀铜层，厚度0.5-0.4mm，能够起到良好的导电作用，并能够与粘接材料(银胶)具有良好的相容性；所述芯片2通过银胶固定于底座1的容纳槽11内。

所述透镜3为石英玻璃凸透镜，底面上的第二金属镀层31为镀银层，厚度30-50μm，通过对透镜3底部进行粗化、敏化、活化、使之可以进行化学镀料蒸镀的方式制得该金属薄镀膜层，能够使透镜更好地与银胶层4快速粘接，降低粘接工艺难度且可靠性高。

所述银胶层4所用的银胶可以与用于粘接芯片2的银胶相同，银胶由微米级金属银粉65％-80％、环氧树脂10％～20％、固化剂1.4％～3.5％、溶剂6％～9％、促进剂0.5％～1.2％、增韧剂0.05％～0.1％和添加剂1％～2％等组成，可市购获得，目前仅用于芯片的粘接，而本案同时用于透镜3并形成银胶层4。透镜3和底座1的金属化结构以及银胶层4的配合设计使得银胶层4可以不再使用现有技术中的激光、焊接的较为激烈的手段进行封装，避免产生金属粉尘，仅使用点胶操作即可完成封装。

本实用新型uv-led无机封装结构的具体封装步骤包括：

1、预先准备好待盖透镜的半成品底座1，带第二金属镀层31的透镜3，以及银胶。

2、将半成品底座1放置于点胶机(型号sm300sx-3a)上，将银胶胶管与点胶针头相连接。

3、根据不同产品的尺寸调整点胶机点胶路径和程序。

4、按照预先设置好的点胶机路径和程序，将银胶点至底座1上表面待与透镜3粘接的结合处。

5、将点胶后的半成品从点胶机内取出，用吸笔吸取透镜3，并将透镜3平面朝下盖至底座1上，使透镜3底部的第二金属镀层31与点胶部位重合，形成银胶层4。

6、将带有透镜3的半成品底座1放入烤箱内进行烘烤，200℃，2h。

7、待烘烤完成冷却至室温之后，方可从烤箱中取出，获得无机封装产品。

8、对烘烤后产品进行测试(每100颗产品抽取5颗进行测试)；

电性能测试：测试电流1a，测试标准为：峰值电压0-10v；漏电流≤10ua；

透镜推力测试，标准为：推力≥4kg。

9、冷热冲击实验：将产品放置于冷热冲击箱中，参数设定为：-40℃15min；100℃15min，循环300次，完成后进行电性能测试：测试电流1a，测试标准为：峰值电压0-10v；漏电流≤10ua，测试透镜推力≥4kg。

随机在三个月内生产的120个批次中的无机封装结构产品进行上述抽样检测，检测结果显示本发明产品全部通过上述电性能测试、透镜推力测试、和冷热冲击实验的产品良率在90％以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种uv-led无机封装结构，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)上设有用于容纳芯片(2)的容纳槽(11)，所述底座(1)上表面设有第一金属镀层(12)，所述底座(1)上设有透镜(3)，所述透镜(3)通过银胶层(4)固定于底座(1)的上端面上、并将芯片(2)封闭于容纳槽(11)内部，所述透镜(3)底面上与所述银胶层(4)粘接的部位设有第二金属镀层(31)。

2.根据权利要求1所述的uv-led无机封装结构，其特征在于，所述底座为陶瓷板。

3.根据权利要求1所述的uv-led无机封装结构，其特征在于，所述底座(1)上的第一金属镀层(12)为镀铜层。

4.根据权利要求1所述的uv-led无机封装结构，其特征在于，所述第一金属镀层(12)厚度为0.5-0.4mm。

5.根据权利要求1所述的uv-led无机封装结构，其特征在于，所述芯片(2)通过银胶固定于底座(1)的容纳槽(11)内。

6.根据权利要求1所述的uv-led无机封装结构，其特征在于，所述透镜(3)为石英玻璃凸透镜。

7.根据权利要求1所述的uv-led无机封装结构，其特征在于，所述透镜(3)底面上的第二金属镀层(31)为镀银层。

8.根据权利要求1所述的uv-led无机封装结构，其特征在于，所述第二金属镀层(31)厚度为30-50μm。

9.根据权利要求1所述的uv-led无机封装结构，其特征在于，所述第二金属镀层(31)通过化学镀料蒸镀获得。

10.根据权利要求1所述的uv-led无机封装结构，其特征在于，所述银胶层(4)通过点胶操作获得。

技术总结
本实用新型提供一种UV‑LED无机封装结构，包括底座，所述底座上设有用于容纳芯片的容纳槽，所述底座上表面设有第一金属镀层，所述底座上设有透镜，所述透镜通过银胶层固定于底座的上端面上、并将芯片封闭于容纳槽内部，所述透镜底面上与所述银胶层粘接的部位设有第二金属镀层。本实用新型具有简化的结构设计，封装可靠性高且良品率高。

技术研发人员：李澎;刘新科;孙连根;李冬;张延君
受保护的技术使用者：天津中环电子照明科技有限公司
技术研发日：2019.09.16
技术公布日：2020.07.28