一种集成IR光源器件及其封装方法技术

本发明专利技术公开了一种集成IR光源器件及其封装方法,其技术方案的要点是该集成IR光源器件包括有基板，在基板的外围设有金属化线路层，在金属化线路层上设有光窗盖板，光窗盖板包括有金属件，在金属件上分别设有通光孔、盖住通光孔的光窗透镜，光窗盖板设于基板的上方使光窗盖板与基板之间形成腔体，在腔体内设有芯片组，芯片组固定在基板上。本发明专利技术基板、金属件、光窗透镜均采用无机材料，焊料、金属化线路层以及所有的镀层也采用无机材料，采用烧结工艺或熔焊工艺将光窗透镜与金属件封接为一体制成光窗盖板，采用电阻焊或熔焊工艺将光窗盖板与基板结合为一体制成LED器件，实现高气密性、无机封装。无机封装。无机封装。

【技术实现步骤摘要】
一种集成IR光源器件及其封装方法


[0001]本专利技术涉及光源器件封装领域，尤其是涉及一种集成IR光源器件及其封装方法。

技术介绍

[0002]随着LED技术的日渐成熟，LED在各行各业得到了广泛应用。近年来5G技术的发展带动了万物互联、智能家居，赋予了光不同的含义，其中红外LED在安防、人脸识别、机器视觉、智能控制、食品检测及医疗上起到了重要作用。传统红外LED灯珠为环氧树脂或硅胶形式封装，波段集中在660-940nm近红外范围，在需要照明或补光的应用中通常采用红外LED灯珠和白光LED灯珠分别贴装在同一PCB电路板上由相应电路控制各自功能实现，使得此类应用产品尺寸小型化，集成化受LED灯珠数量及排布影响较大，因此将白光与红外芯片集成封装为一体能很好的满足应用需求，同时集成后的IR光源器件相较于单一白光与红外分离器件具有更好的性价比和可靠性。尤其是大功率IR光源器件在户外或公共场所的应用中光源的理化特性和环境因素易使硅胶或环氧树脂等有机材料老化、黄变，透氧透湿和透光特性发生变化导致器件失效或死灯，传统意义上的硅胶或环氧树脂封装形式不能很好的满足此类产品的可靠性要求及特定应用，因此寻求一种集成化、气密性封装的IR光源器件较为迫切。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的是克服了现有技术的不足，提供一种集成IR光源器件及其封装方法，相较于传统IR光源，将白光与红外LED集成为一体，实现了照明或补光为一体的红外LED光源器件，具有功能集成以及高气密性封装。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0005]一种集成IR光源器件，其特征在于：包括有基板2，在所述基板2的外围设有金属化线路层4，在所述金属化线路层4上设有光窗盖板1，所述光窗盖板1包括有金属件101，在金属件101上分别设有通光孔、盖住所述通光孔的光窗透镜102，所述光窗盖板1带有腔体结构，光窗盖板1设于所述基板2的上方使所述光窗盖板1与所述基板2之间形成腔体6，在所述腔体6内设有芯片组3，所述芯片组3固定在所述基板2上，所述基板2为平面结构。
[0006]如上所述的集成IR光源器件，其特征在于：所述芯片组3为白光芯片301、红外芯片302的组合。
[0007]如上所述的集成IR光源器件，其特征在于：所述芯片组3为紫外芯片、红外芯片的组合或者白光芯片、红外芯片、紫外芯片的组合。
[0008]如上所述的集成IR光源器件，其特征在于：所述光窗透镜102与所述金属件101之间设有将光窗透镜102、金属件101焊接连接的焊料5，所述焊料5由无机材料制成。
[0009]如上所述的集成IR光源器件，其特征在于：所述基板2的材质为陶瓷、铝材、铜材、铝碳化硅基板中的一种。
[0010]如上所述的集成IR光源器件，其特征在于：所述光窗透镜102的材质为石英玻璃，
所述光窗透镜102的形状为方形、圆形、椭球形、半球形中的一种。
[0011]如上所述的集成IR光源器件，其特征在于：所述金属件101的材质为科瓦合金或铜或铝，所述金属件101底部边沿部分设有延伸出的金属焊边，所述金属焊边与所述金属化线路层4焊接连接，所述金属焊边的宽度H1≧0.3毫米，所述金属化线路层4的厚度H2≧60微米，所述金属化线路层4表面设有镀层，所述镀层的材质为金或镍金；所述金属件101表面设有镀镍层，所述腔体6的深度H3≧0.5毫米。
[0012]一种如上所述集成IR光源器件的封装方法，其特征在于包括有：
[0013]芯片组3通过锡膏、银胶固晶或共晶工艺绑定在基板2上；
[0014]在所述基板2边沿设置有环形的金属化线路层4，金属化线路层4线路层厚度不低于60um，金属化线路层4表面镀金或镍金处理；
[0015]通过模具冲压制作所述金属件101，所述金属件101表面做镀镍处理；
[0016]切割与所述通光孔大小匹配的石英玻璃片制成光窗透镜102，对光窗透镜102边缘≦0.5毫米的环形区域做镀层处理，镀层厚度≧10微米，将光窗透镜102通过工装治具装入金属件101内，采用熔焊工艺将光窗透镜102边缘镀层区域与金属件101匹配接触部位进行熔接制成光窗盖板1，或者添加焊料5将光窗透镜102与金属件101烧结成光窗盖板1；
[0017]光窗盖板1经治具组装到基板2的金属化线路层4上，通过电阻焊工艺或熔焊工艺将光窗盖板1与基板2封接为一体，制成集成IR光源器件。
[0018]如上所述集成IR光源器件的封装方法，其特征在于：所述电阻焊工艺为平行缝焊，所述熔焊工艺为激光焊。
[0019]如上所述集成IR光源器件的封装方法，其特征在于：所述焊料5的组分为TiCuBiZnMn，其中Ti占6.8％-25％、Cu占19.6％-34％、Bi占4.2％-7.3％、Zn占21％-37％、Mn占0.56％-1.2％；所述光窗透镜102边缘的镀层组分为镍金或铜。
[0020]与现有技术相比，本专利技术有如下优点：
[0021]1、本专利技术基板、金属件、光窗透镜均采用无机材料，焊料、金属化线路层以及所有的镀层也采用无机材料，采用烧结工艺或熔焊工艺将光窗透镜与金属件封接为一体制成光窗盖板，采用电阻焊或熔焊工艺将光窗盖板与基板结合为一体制成LED器件，实现高气密性、无机封装。
[0022]2、本专利技术相较于传统IR光源器件，因为多个芯片共用一套光窗盖板和基板，采用无机封装技术集成，体积大大减小，可靠性和性价比大大提高。
【附图说明】
[0023]图1是本专利技术集成IR光源器件的基板示意图；
[0024]图2是本专利技术实施例一的整体结构剖视示意图，图中光窗透镜的形状为方形或圆形,基板为平面结构，光窗透镜与金属件烧结连接；
[0025]图3是本专利技术实施例二的整体结构剖视示意图，图中光窗透镜的形状为半球形或椭球形,基板为平面结构，光窗透镜与金属件烧结连接；
[0026]图4是本专利技术实施例三的整体结构剖视示意图，图中光窗透镜的形状为方形或圆形,基板为腔体结构，光窗透镜与金属件熔焊连接；
[0027]图5是本专利技术实施例四的整体结构剖视示意图，图中光窗透镜的形状为半球形或
椭球形,基板为腔体结构，光窗透镜与金属件熔焊连接；
[0028]图中：1为光窗盖板；101为金属件；102为光窗透镜；2为基板；3为芯片组；301为白光芯片；302为红外芯片；4为金属化线路层；5为焊料；6为腔体；7为焊盘。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本专利技术技术特征作进一步详细说明以便于所述领域技术人员能够理解。
[0030]一种LED器件，包括有基板2，在所述基板2的外围设有金属化线路层4，在所述金属化线路层4上设有光窗盖板1，所述光窗盖板1包括有金属件101，在金属件101上分别设有通光孔、盖住所述通光孔的光窗透镜102，光窗盖板1的尺寸与基板2尺寸匹配，所述光窗盖板1带有腔体结构，光窗盖板1设于所述基板2的上方使所述光窗盖板1与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成IR光源器件，其特征在于：包括有基板(2)，在所述基板(2)的外围设有金属化线路层(4)，在所述金属化线路层(4)上设有光窗盖板(1)，所述光窗盖板(1)包括有金属件(101)，在金属件(101)上分别设有通光孔、盖住所述通光孔的光窗透镜(102)，所述光窗盖板(1)带有腔体结构，光窗盖板(1)设于所述基板(2)的上方使所述光窗盖板(1)与所述基板(2)之间形成腔体(6)，在所述腔体(6)内设有芯片组(3)，所述芯片组(3)固定在所述基板(2)上，所述基板(2)为平面结构。2.根据权利要求1所述的集成IR光源器件，其特征在于：所述芯片组(3)为白光芯片(301)、红外芯片(302)的组合。3.根据权利要求1所述的集成IR光源器件，其特征在于：所述芯片组(3)为紫外芯片、红外芯片的组合或者白光芯片、红外芯片、紫外芯片的组合。4.根据权利要求2或3所述的集成IR光源器件，其特征在于：所述光窗透镜(102)与所述金属件(101)之间设有将光窗透镜(102)、金属件(101)焊接连接的焊料(5)，所述焊料(5)由无机材料制成。5.根据权利要求2或3所述的集成IR光源器件，其特征在于：所述基板(2)的材质为陶瓷、铝材、铜材、铝碳化硅基板中的一种。6.根据权利要求2或3所述的集成IR光源器件，其特征在于：所述光窗透镜(102)的材质为石英玻璃，所述光窗透镜(102)的形状为方形、圆形、椭球形、半球形中的一种。7.根据权利要求2或3所述的集成IR光源器件，其特征在于：所述金属件(101)的材质为科瓦合金或铜或铝，所述金属件(101)底部边沿部分设有延伸出的金属焊边，所述金属焊边与所述金属化线路层(4)焊接连接，所述金属焊边的宽度H1≧0.3...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶亚霖，李知霆，
申请(专利权)人：中山市顺为鑫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：