[实用新型]荧光透明陶瓷LED封接结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED封装技术，尤其涉及一种荧光透明陶瓷LED封接结构及其封接方法。

背景技术

随着LED在照明领域中的不断发展，人们对其出光效率的要求越来越高，LED的封装材料、封装结构和封装方法都是影响其出光效率的重要因素；目前主要通过透明衬底技术、金属膜反射技术、倒装芯片技术来提高LED的出光效率。

通常蓝光、绿光LED芯片是通过MOCVD（金属有机化合物化学气相沉淀）技术在蓝宝石衬底上生长GaN（氮化镓）基的LED晶片结构层，由P/N结发光区发出的光透过上面的P型区射出；由于P型GaN传导性能不佳，为获得良好的电流扩展，需要通过蒸镀技术在P区表面形成一层Ni-Au组成的金属电极层，P区引线通过该层金属电极层引出；为了获得好的电流扩展，Ni-Au金属电极层就不能太薄，为此，LED芯片的发光效率就会受到很大影响，因而金属电极层的厚度通常需要同时兼顾电流扩展与出光效率二个因素。为了克服以上缺点，提出了倒装LED芯片，其是将LED晶片通过倒装焊接在硅基板上，以提高出光率；但此结构原则上依然是LED晶片单侧出光，同时增加了后续二次配光的成本与难度，很不利于市场的推广及应用。

总之，由于不透明基板、金属电极层等一系列问题，LED芯片依然只能单侧出光，限制了出光效率的提高，且散热效果差；同时，传统的单颗封装自动化程度低，不适合批量化生产。

实用新型内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种荧光透明陶瓷LED封接结构及其封接方法，在完成对多颗LED芯片的保护同时充分利用芯片的PN 结直接出光，有效提高LED芯片的出光效率，同时改善LED芯片的散热效果，适于工业批量化生产。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

荧光透明陶瓷LED封接结构，包括两片平面式透明荧光氧化物基板和一个以上LED芯片，至少在其中一个氧化物基板的正面设置导电图案，在导电图案上预留有LED结合区，LED芯片排布在LED结合区上，其两面分别与两个氧化物基板的正面贴合，两个氧化物基板之间的间隙填充满隔离胶。所述LED芯片可以通过焊接或者胶合方式进行固晶固定。

该LED封接结构为整版结构，可以同时排布多个LED芯片（将LED芯片成阵列式排布，或其他设定图形排放，LED芯片通过导电图案导通，所述导电图案可以分为数个电极区），能够适应工业化的批量生产、自动化生产；同时该LED封接结构采用透明荧光氧化物基板，打破了传统单面出光的限制实现了双面出光，有效提高了其出光效率；同时该LED封接结构相对单颗LED封装结构极大地改善了散热效果，能够提高其使用寿命。

所述LED芯片可以为正装LED芯片（即剥离蓝宝石电路基板只保留原有PN结的LED芯片），亦可以为倒装LED芯片；当LED芯片为正装LED芯片并采用跳线接线方式或LED芯片为倒装LED芯片时，在其中一个氧化物基板的正面设置导电图案；当LED芯片为正装LED芯片并采用非跳线接线方式时，在两个氧化物基板的正面设置位置相对应的导电图案。一般来说，我们采用在其中一个氧化物基板的正面设置导电图案的结构，即采用倒装LED芯片，或者在采用正装LED芯片时采用条线接线方式。

所述氧化物基板的材质为掺杂有荧光物质的单晶或者多晶陶瓷材料，优选采用掺杂有荧光物质的钇铝石榴石，具体的可选用含有铝酸盐（比如Ce³⁺铝酸盐）或氮化物（比如Eu氮化物）中的一种或两种物质的钇铝石榴石。由于LED芯片发射出来的光必定通过氧化物基板向两边发射，激发了荧光物质产生光之转换效应，因而氧化物基板配合相应的红光LED芯片、蓝光LED芯片或者绿光LED芯片就能够使得最终的LED封装结构为白光LED。

所述导电图案的材质可以为铜、铝、金、银、镍、锌，铁，石墨等材料，或采用透明导电氧化物材料；其可以通过镀膜或者印刷方式涂覆在氧化物基板上；在导电图案上通过印刷阻焊剂即可划定出LED结合区。

所述隔离胶优选为硅胶或树脂，隔离胶用于保证LED芯片不会裸露在空气中。

荧光透明陶瓷LED封接结构的封接方法，包括如下步骤：

（1）通过陶瓷成型和烧结工艺制备两片透明荧光氧化物基板；

（2）根据LED芯片的结构和接线方式在氧化物基板的正面涂覆导电图案；

（3）在导电图案上印刷阻焊剂，防止焊料流淌导致基板线路导通，以形成LED结合区；

（4）对氧化物基板的正面进行抛光处理，保证界面具有良好的出光特性；