一种低光衰的覆晶封装的led集成光源结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及照明领域，特别是涉及一种低光衰的覆晶封装的LED集成光源结构。
【背景技术】
[0002]以往的LED覆晶集成光源(或称之为覆晶C0B)，其结构和方法一是通过金锡共晶(AuSn 80/20)回流焊，把覆晶焊接到LED集成光源预制基板上的(图一)。采用结构一有如下问题:金锡共晶回流焊是通过固晶，然后对预敷在覆晶电极上的金锡共晶进行高温0283C)回流焊，使得覆晶和预制基板结合。所以当覆晶集成光源反光区的反光材料为普通反光材料，即白色油墨阻焊层(Liquid photoimageable solder mask)时，由于采用了高温共晶回流焊致使反光材料发生黄化，而使其对可见光的反射率下降，最终导致覆晶集成光源的光效降低。其结构和方法二是通过锡膏SAC305回流焊，把覆晶焊接到LED集成光源预制基板上的(图二)。采用结构二有如下问题:锡膏回流焊是采用钢网印刷锡膏到预制基板的芯片电极上，然后通过固晶以及共晶回流焊，使得覆晶和预制基板结合。好处是锡膏SAC305的熔点小于220C，避免了普通反光材料高温黄化问题。但坏处是锡膏回流焊后会形成焊锡含有空穴(10?30%的空穴率)，导致同等厚度的焊锡热阻比金锡共晶的热阻大，空穴越多，热阻越大。这种含空穴的焊锡成为覆晶集成光源的导热瓶颈。
[0003]以往的覆晶集成光源的反射区表面上露出了镀银的导线层(图一，图二)，容易被硫化和氧化，镀银层在覆晶集成光源长时间工作时会发黑，导致反射区可见光的反射率下降，最终导致覆晶集成光源的光衰。
[0004]以往的覆晶集成光源，基板背面为无其他敷着材料的氮化铝AlN陶瓷表面。覆晶集成光源在散热体上的散热，需要通过导热率不高的导热硅脂，或导热膏(I?8w/mk导热率)进行传热。可能成为整体覆晶集成光源加散热体组合的导热瓶颈。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供了一种低光衰的覆晶封装的LED集成光源结构，其中，
[0006]所述结构包括预制基板和覆晶，所述覆晶通过回流焊焊接到预制基板上，其中，所述预制基板包括氮化铝陶瓷层，所述氮化铝陶瓷层上的敷铜线路层、耐高温反射层、电极焊盘；回流焊前覆晶上预敷了焊锡而与其相对应的预制基板上镀金或镀银，或预制基板芯片电极上预敷了焊锡而与其对应的覆晶上镀金。
[0007]进一步地，预制基板的芯片焊盘、电极焊盘表面镀金、镀银或预敷焊锡，以及导线表面镀银或无镀层。
[0008]进一步地，所述焊锡成分为AuSn (80/20)，或 SAC305，或 SAC405，或 SN100C。
[0009]进一步地，所述耐高温反射层为耐高温白色陶瓷油墨，耐高温阻焊油墨，或耐高温白色硅胶。
[0010]进一步地，所述铜层为双层结构，厚铜层为芯片焊盘和电极焊盘，薄铜层为连接焊盘的导线，其表面可镀银或无镀层。
[0011]进一步地，所述光源结构应用于不同功率、不同串并联电路、不同尺寸大小的覆晶集成光源。
[0012]本实用新型的优点在于:有效地防止了以往技术中由于高温共晶回流焊致使普通反射层黄化而引起的覆晶集成光源光衰。有效地防止以往技术中导线铜层表面镀银后的氧化和硫化而引起的集成光源的光衰。经过回流焊后，焊锡内的空穴少，有效地降低了焊锡结构的热阻。有效地把热导出到散热体上。
【附图说明】
[0013]图la、lb是现有技术中的覆晶集成光源结构一。
[0014]图2a、2b是现有技术中的覆晶集成光源结构二。
[0015]图3a_3d是本实用新型中的覆晶集成光源结构一。
[0016]图4a_4d是本实用新型中的覆晶集成光源结构二。
[0017]图5是本实用新型中的覆晶集成光源背面结构。
[0018]图6是本实用新型中的12串联2并联线路的覆晶集成光源。
[0019]图7是本实用新型中的12串联3并联线路的覆晶集成光源。
[0020]1:覆晶1-1:蓝宝石衬底1-2:芯片电极1-3 AuSn80/20焊锡层2:普通反射层3:阻焊层4:芯片焊盘厚铜层5:导线厚铜层6:所有铜层表面镀银7:A1N陶瓷层8:荧光粉硅胶层9:硅胶围坝胶10:预制基板11:AuSn80/20焊锡层12:覆晶阵列 13:覆晶13-1:蓝宝石衬底 13-2:芯片电极 14:印刷的SAC305锡膏15:阻焊层 16:普通反射层 17:芯片焊盘厚铜层 18:导线厚铜层 19:所有铜层表面镀银20:A1N陶瓷层21:荧光粉硅胶层22:硅胶围坝胶23:预制基板24:含空穴的SAC305焊锡层25:覆晶芯片阵列26:覆晶26_1:蓝宝石衬底26_2:芯片电极26_3预敷焊锡层 27:阻焊层 28:耐高温反射层 29:薄铜层表面镀银或无镀层 30:导线薄铜层 31:厚铜层表面镀银 32:芯片焊盘厚铜层 33:A1N陶瓷层 34:荧光粉硅胶层35:硅胶围坝胶36:预制基板37:焊锡层38:覆晶阵列39:电极焊盘40:反光区41:覆晶41-1:蓝宝石衬底41-2:芯片电极42:预敷焊锡层43:阻焊层44:耐高温反射层45:薄铜层表面镀银或无镀层46:导线薄铜层47:厚铜层表面敷焊锡48:芯片焊盘厚铜层49 =AlN陶瓷层50:荧光粉硅胶层51:硅胶围坝胶52:预制基板53:焊锡层54:覆晶阵列55:电极厚铜层56:芯片厚铜层57:反光区
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型提供的一种低光衰的覆晶封装的LED集成光源结构的【具体实施方式】做详细说明。
[0022]实施例1
[0023]如图3所示，其中基板反射区的耐高温反射层为耐高温白色陶瓷油墨(CeramicInk),或耐高温阻焊油墨(High temperature liquid photoimageable solder mask),或耐高温白色娃胶(white reflective silicone)。白色陶瓷油墨,或耐高温阻焊油墨,或白色硅胶对可见光的反射率达90%以上。其中预制基板的芯片焊盘，和电极焊盘采用了镀银或镀金。其中回流焊前覆晶电极上预敷了焊锡，其中焊锡成分为AuSn (80/20)，或SAC305，或SAC405，或SN100C或其他材料。其中采用的覆晶截面如图3所示。其中覆晶是通过固晶和共晶回流焊焊接到预制基板上的。
[0024]其中铜层为双层结构，厚铜层为芯片焊盘和电极焊盘，薄铜层为连接焊盘的导线，其表面可镀银或无镀层。导线薄铜层被耐高温白色陶瓷油墨，或耐高温阻焊油墨，或耐高温白色娃胶覆盖。
[0025]如图5所示，预制氮化铝基板背面，可选择块状的敷铜结构，其表面镀金。
[0026]如图6和7所示，上述基板结构可以应用于不同功率，不同串并联电路，不同尺寸大小的覆晶集成光源。
[0027]对于反射区的采用了耐高温白色陶瓷油墨(Ceramic Ink)，或耐高温阻焊油墨(High temperature liquid photoimageable solder mask),或耐高温白色娃胶(whitereflective silicone)等耐高温材料。抗黄变能力增加,其对可见光的反射率达90%以上。有效的防止了以往技术中由于高温共晶回流焊致使普通反射层黄化而引起的覆晶集成光源光衰。
[0028]同时，铜层为双层结构，厚铜层为芯片焊盘和电极焊盘，薄铜层为连接焊盘的导线，其表面可镀银或无镀层。导线薄铜层被耐高温白色陶瓷油墨，或耐高温阻焊油墨，或耐高温白色硅胶覆盖，可以有效的防止以往技术中导线铜层表面镀银后的氧化和硫化而引起的集成光源的光衰。
[0029]另外，由于芯片电极上的焊锡(六11511(80/20)，或5六0305，或5六(:405，或5附00(:或其他材料)是预敷上的。和以往的锡膏SAC305回流焊技术相比，无空穴。经过回流焊后，焊锡内的空穴少，有效的降低了焊锡结构的热阻。
[0030]再者，预制氮化铝(AlN)基板背面，可选择块状的表面镀银的敷铜结构。当选择这个结构时，用户端可以把集成光源，和集成光源的散热体通过低温焊锡^Ow/mk导热率，〈220C熔点