[发明专利]一种大功率led芯片集成封装结构及其封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电技术领域中的LED芯片的封装，尤其涉及一种大功率led芯片集成封装结构及其封装方法。

背景技术

LED光源具有发光效率高、耗电量少、使用寿命长、安全可靠性强，有利于环保等特性，特别是在全球倡导节能环保的今天，LED照明成为了全球照明市场的宠儿。

目前在高亮度白光led领域，制备led集成封装模块方法是，首先将芯片贴在具有高反射基板上，然后通过引线键合的方式将芯片的电极接到支架或电路上，之后在芯片上面涂掺了荧光粉的硅胶，固化成型后，再在外面涂一层没有参杂的硅胶用于保护金线或电极。这种传统的封装方式虽然简单，但存在以下几个不利因素：

1.成本高，现有的大功率led芯片集成封装，单个产品相对需要很大量的封装胶水，而目市场上信赖性好的胶水多为进口，价格很高。

2.出光效果不理想，现有的大功率led芯片集成封装，由于荧光胶和外封胶的厚度至少都在0.5mm以上，胶水的透光性随着厚度的增加逐渐降低，以至于有一部分光衰减在胶体中，由于胶水自身的导热性很差，衰减的光转变成热，加快胶水及芯片等材料的衰减速度。

3.稳定性不理想，由于集成led光源封装密度高，且发光面比一般的led光源大很多，在使用过程中，胶体由于温度产生的内应力会比小功率的或者单颗led光源大很多，这种应力会把芯片与芯片或者芯片与支架或者芯片与电路之间键合的导线拉断，从而造成集成光源死灯，或者胶体克服不了这种应力而造成led集成光源面裂胶(胶裂)。

4.耐候性不佳，由于硅胶是led封装的主要密封保护材料，但由于硅胶没有100％的气密性，正是这个因素导致led集成光源长期使用过程中，空气中的不利气体或者有害的化学元素透过硅胶层对基板反射层造成致命危害，比如镀银基板硫化反应、氧化反应等或者对其它工艺反射面造成不利的化学反应等，这些都会严重影响基板的反射率，从而造成led光源光通量输出严重下降，光源色坐标严重偏移等现象，或污染封装封装胶体，降低原有的物理和化学特性。

5.对于紫外光芯片激发荧光粉封装的白光或者紫外光光源封装，由于紫外光封装对封装胶水、粘结材料、荧光粉、基板等封装材料，有很高的要求，传统封装材料一般都不能满足要求，经过紫外光的照射容易老化，相关的材料性能发生变化：常见的封装胶黄化、碳化，粘结材料失效，光源光衰、色漂移等现象。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种大功率led芯片集成封装结构及其封装方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种大功率led芯片集成封装结构，包括：大功率led芯片、基板、围墙、光学玻璃，所述大功率led芯片贴于基板上，大功率led芯片与电极或大功率led芯片与基板电路层连接，围墙一侧与基板连接，另一侧与光学玻璃连接，光学玻璃、围墙、与基板围成一完全密封不透气的空腔，所述大功率led芯片位于该空腔内，该空腔内填充有绝缘导热的惰性气体，光学玻璃内掺杂有荧光粉或光学玻璃表面涂有荧光粉层。

本发明还包括荧光胶体，大功率led芯片置于荧光胶体之中或者荧光胶体涂覆在大功率led芯片表面，大功率led芯片上方的荧光胶体的厚度小于0.3mm。

所述基板材料为铝基板或铜基板或陶瓷基板，基板为单层或者多层。

所述基板固定大功率led芯片的位置设置有大功率led对接的芯片电路。

所述光学玻璃具有高透光率，且表面进行粗化处理。

所述大功率led芯片通过银胶或锡共晶焊接工艺固定在基板上。

相邻大功率led芯片通过导线连接，位于两端的大功率led芯片通过导线与电极连接。

基板与围墙一体成型。

一种采用大功率led芯片集成封装结构的封装方法，包括以下步骤：

基板清洗、烘干；

将围墙固定在基板上

大功率led芯片分拣、扩晶；

通过银胶或锡采用共晶焊工艺将大功率led芯片固定在基板上；

在绝缘导热的惰性气体的环境中将光学面板与围墙固定密封连接。

本发明的有益效果是：

1.降低成本，该结构的大功率led芯片集成封装结构可以不用荧光胶(对于紫外芯片光源封装，直接省去封装胶)或者用少量的荧光胶，使得荧光胶的厚度可以做到0.3mm以下，不再需要外封胶的点涂，对比以往胶的用量有很大幅度的减少和胶体厚度也有很大的减小；

2.出光量提升：本发明中荧光胶体的厚度有很大幅度的减小，从而减少光在胶体的衰减，相比传统的封装结构出光率会有一定幅度的提升；