[发明专利]基板、利用基板形成封装结构的方法和封装结构

说明书

本发明涉及基板，该基板包括基板本体、第一凹槽结构和第二凹槽结构。基板本体具有利用接合材料来接合被接合部件的接合面。第一凹槽结构形成在接合面中，并具有等于被接合部件的尺寸的开口尺寸以能够在接合面的平面方向上定位被接合部件。第二凹槽结构形成在第一凹槽结构中并具有第二深度，使得第一凹槽结构仅在沿周边的能够在垂直方向上支撑被接合部件的多个支撑位置处具有小于第二深度的第一深度。另外，本发明还涉及利用上述基板形成封装结构的方法及由此获得封装结构。根据本发明，能够在装置封装过程中严格控制接合材料的厚度均一性及被接合部件的定位。

技术领域

本发明涉及基板、基板封装方法和封装结构，并尤其涉及能够在装置封装过程中严格控制接合材料的厚度均一性及被接合部件的定位的基板、利用基板的封装结构形成方法和封装结构。

背景技术

采用蓝光激光二极管(LD)激发波长转换装置的光源具有高效率、高亮度等优点。然而，由于蓝光LD的光斑小且功率大，并进而其光功率密度较大，所以对波长换转装置的散热性能要求较高。通常的例如具有“导热基板+漫反射层+发光层”结构的波长转换装置无法满足其散热需求。相比地，“导热基板+漫反射层+发光层”结构更有利于散热。

目前，“导热基板+漫反射层+发光层”结构主要是采用焊料将金属化的发光陶瓷或者玻璃与铜基板进行焊接。图1示出了这种波长转换装置封装结构。如图1所示，封装结构包括铜基板1、焊锡膏2、由波长转换材料32和金属化层31构成的波长转换芯片3以及透镜组4。在此结构中，具有波长λ1的激发光通过透镜组4入射到波长转换材料32，使得波长转换材料32发出具有不同于波长λ1的波长λ1的受激光。

焊锡膏2是用于将作为被接合部件的波长转换芯片3连接至铜基板1 的接合层。由于焊锡材料的粘度、润湿性及焊接工艺等条件的影响，焊锡膏2的厚度变得不均匀。同时，在回流焊接工艺过程中，液态锡的流动性及不可控性会导致波长转换芯片的位置发生漂移和/或歪斜。偏位后的芯片将影响透镜组4的收光效率及整个光源系统的组装。

为解决被接合部件的偏位及接合层的厚度均一性，目前提出了以下技术。

例如，专利文献CN104517931B提出一种在表面上设置有突出支点阵列的基板。通过基板上的支点阵列来控制衬板与基板之间的焊层的厚度均一性。进一步，支点阵列位于衬板的背面和/或基板的表面的四周或四角。这样的设计使得支点阵列在起到支撑作用的前提下不会阻挡焊层的流动，从而最大程度地降低了在焊层中出现空洞和非连续性焊点的几率。然而，采用此铜基板并不能解决衬板偏位的问题。而且，为解决衬板偏位问题，需要通过定位治具进行修正，这增加了工艺的复杂性和成本。

专利文献CN105814681A提出一种具有凹槽结构的基板。在该基板中，凹处的开口比被接合部件大，被接合部件的外周缘所面对的凹处外周部比凹处中央部深。该发明主要是为了解决大功率半导体焊接过程中芯片位置偏移而影响后续金属线绑定时成品率恶化等问题。该基板能改善芯片平面方向位置偏移，但是由于焊锡在垂直方向的不可控性，该基板不能控制芯片在垂直方向上的位置。

总而言之，目前采用锡基合金共晶焊等方式将波长转换芯片焊接于普通铜基板上存在一些问题。具体地，在焊接过程中由于锡合金在液态时的不可控性，焊接后会出现焊接层厚度不一致，引起波长转换芯片歪斜、偏位，焊接后样品的一致性较差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在防止被接合部件偏位并控制接合材料厚度的均一性，使得焊接后的被接合部件与基板及透镜保持平行，从而保证最大的收光效率。此外，本发明也旨在控制不同样品的接合材料厚度具有一致性，由此减小了后期不同样品的调试工作。