金属基底板发光芯片封装结构制造技术

本发明专利技术涉及一种发光芯片封装结构，包括至少一基板单元、在所述基板单元上设置至少一固晶区、安装在所述固晶区上的至少一发光芯片、以及在所述基板单元上设置相互隔绝的至少两个可与外界实现导电连接的基板电极；所述基板单元包括至少一金属基底板、在所述金属基底板上至少有一绝缘隔板、以及在所述绝缘隔板的上表面至少有两个彼此隔绝的导电薄层或导电顶板；所述发光芯片通过所述导电薄层或导电顶板与所述基板电极电连接。本发明专利技术由导热性能优异的金属基底板作为发光芯片的安装支架，结构简单，具有良好的散热效果；整个结构没有不耐高温、易分解的有机材料和高分子材料，具有耐高电压、耐高温、抗紫外的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及芯片封装结构，更具体地说，涉及一种发光芯片的封装结构。
技术介绍
随着发光芯片，例如二极管(LED)芯片，发光效率的提升，LED正从传统的点线面为特征的指示和显示类应用领域向大尺寸液晶背光和室内室外普通照明类应用领域拓展。现有的一种用于大功率LED封装的常见封装结构如图1所示，该封装结构包括LED 芯片基座101、LED芯片102、金属引线103a和103b、电极片10 和104b和绝缘塑胶反射杯105。绝缘塑胶反射杯105通常采用高分子材料中耐热性相对较好的热塑性聚脂，如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，和高温塑胶，如聚对苯二酰对苯二胺(PPA)，注塑成形。改性的聚对苯二酰对苯二胺塑胶的热变形温度约300°C，连续使用温度约170°C。显然，高分子材料的耐热温度限制了上述支架的最大可承受温度和最高可持续工作温度。通常的共晶焊温度在285°C -320°C。由于采用上述高分子塑胶或聚脂绝缘材料的上述支架的最大可承受温度仅300°C左右，使得共晶材料的选择受到了很大的局限，共晶条件也变得十分苛刻，如温度控制必须十分精确，共晶时间不能太长等，导致共晶焊技术要求高、成本高和良率低。此外，由于高分子材料抗紫外和抗高低温冲击的能力很差，使得上述支架如图1中的绝缘塑胶反射杯105在紫外光照射和高低温冲击较为恶劣的露天场合下使用时会加快老化，导致LED的使用寿命很短，应用产品的可靠性也就很差。对采用金属芯或陶瓷芯印刷电路板(MCPCB)制作的大功率LED支架虽然能提供较大的底表面作为导热面与其它散热机构连接，但印刷电路板上用于电极间绝缘的高分子树脂材料同样限制了上述大功率支架的使用温度。上述树脂对抗紫外光照射和高低温冲击的能力也很差，使得上述大功率LED支架在紫外光照射和高低温冲击较为恶劣的露天场合下使用时会加快老化，导致LED的使用寿命很短，应用产品的可靠性也就很差。上述起绝缘层作用的高分子树脂材料，通常是50 200um。若太厚，能起绝缘作用，防止与金属基短路的效果好，但会影响热量的散发；若太薄，能较好散热，但易引起金属芯与组件引线短路。对采用陶瓷散热基板，包括厚膜陶瓷基板，低温共烧多层陶瓷，和薄膜陶瓷基板， 制作的大功率LED支架虽然能提供较大的底表面作为导热面与其它散热机构连接，陶瓷材料的散热性能也优于其它有机材料，但其不导电性要求在基板表面通过网印或溅镀，电/ 电化学沉积，黄光制程以及低温烧结等工艺制造导电连接金属线路层。网印方式制作的线路因为网版张网问题，容易产生线路粗糙、对位不精准的现象，溅镀，电/电化学沉积，黄光制程工艺复杂，金属线路易脱落等缺点。很显然，现在被广泛使用的用于LED封装的支架存在本质上的缺陷。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种结构简单、耐高电压、抗紫外、耐高温、散热效果良好的发光芯片封装结构。4本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种发光芯片封装结构，包括至少一基板单元、在所述基板单元上设置至少一固晶区、安装在所述固晶区上的至少一发光芯片、 以及在所述基板单元上设置相互隔绝的至少两个可与外界实现导电连接的基板电极；所述基板单元包括至少一金属基底板、在所述金属基底板上至少有一绝缘隔板、以及在所述绝缘隔板的上表面至少有两个彼此隔绝的导电薄层或导电顶板；所述发光芯片通过所述导电薄层或导电顶板与所述基板电极电连接。在本专利技术的发光芯片封装结构中，所述绝缘隔板至少有一开口，所述开口所对应的所述金属基底板表面包括至少一放置所述芯片的所述固晶区；所述固晶区表面及其裸露的所述金属基底板表面可设置至少一金属层或至少一反射膜；所述绝缘隔板开口侧壁构成所述发光芯片的第一出光空间、第一灌封围堰和第一反光侧壁；所述绝缘隔板开口侧壁包括与所述固晶区表面垂直的光滑表面、和/或与所述固晶区表面成大于90度夹角的光滑斜面、和/或自所述固晶区表面向上延伸的光滑弧面；所述绝缘隔板开口侧壁表面可设置至少一反射膜；所述第一灌封围堰内可设置至少一第一灌封层。 在本专利技术的发光芯片封装结构中，所述导电薄层或导电顶板之间设有绝缘层或绝缘带，或者，在相邻的所述导电薄层或导电顶板之间留有空隙，或者，在所述空隙内填充绝缘材料；围绕所述绝缘隔板开口的所述导电薄层或导电顶板内侧壁构成所述发光芯片的第二出光空间、第二灌封围堰和第二反光侧壁；所述导电薄层或导电顶板侧壁包括与所述固晶区表面垂直的光滑表面、和/或与所述固晶区表面成大于90度夹角的光滑斜面、和/或自所述固晶区表面向上延伸的光滑弧面；所述导电薄层或导电顶板侧壁表面可设置至少一反射膜；所述第二灌封围堰内可设置至少一第二灌封层。在本专利技术的发光芯片封装结构中，在所述基板单元顶部可设置至少一围堰；所述围堰内侧壁包括与所述固晶区表面垂直的光滑表面、和/或与所述固晶区表面成大于90度夹角的光滑斜面、和/或自所述固晶区表面向上延伸的光滑弧面；所述围堰内侧壁可设置至少一反射膜；所述围堰内侧壁构成所述发光芯片的第三出光空间、第三灌封围堰和第三反光侧壁；所述第三灌封围堰内可设置至少一第三灌封层。在本专利技术的发光芯片封装结构中，所述第三灌封层包括至少一灌封成形具有透光或混光功能的玻璃透镜或高分子透镜；所述透镜包括至少一凸形弧状或凹形弧状或平面状光滑表面。在本专利技术的发光芯片封装结构中，在所述基板单元顶部可放置至少一具有透光或混光功能、由玻璃材料或高分子材料制作的预成型透镜；所述预成型透镜包括至少一呈凸形弧状或凹形弧状或平面状光滑表面。在本专利技术的发光芯片封装结构中，所述发光芯片放置在所述固晶区中央，并分别导电连接到对应的所述导电薄层或导电顶板；或者，所述发光芯片为多个，若干所述发光芯片串联或并联或串并联后再分别导电连接到对应的所述导电薄层或导电顶板。在本专利技术的发光芯片封装结构中，所述固晶区附近设置有分别导电连接到对应的所述导电薄层或导电顶板的焊线区，所述发光芯片分别导电连接到对应的所述焊线区，或其中若干所述发光芯片串联或并联或串并联后再分别导电连接到对应的焊线区。在本专利技术的发光芯片封装结构中，所述基板单元的裸露表面设有增加散热表面积的散热结构、和/或涂覆有散热材料，所述散热材料具有增加表面热辐射能力和/或热传导能力。实施本专利技术具有以下有益效果本专利技术由导热性能优异的金属基底板作为发光芯片的安装支架，结构简单，并具有良好的散热效果；整个结构不含不耐高温和易分解的有机材料和高分子材料，具有耐高电压、耐高温、抗紫外的优点。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中图1 现有一种用于LED封装的常见支架和连接方式。图2 本专利技术的发光芯片封装结构的第一实施例的示意图。图3 本专利技术的发光芯片封装结构的第二实施例的示意图。具体实施例方式本专利技术和本专利技术的各种用于LED封装的发光芯片封装结构的实施方案可以通过以下优选方案的描述得到充分理解，以下优选方案也可视为本专利技术权利要求的实例。显然， 应该充分理解到由本专利技术权利要求所定义的本专利技术所涵盖的内容要比以下描述的优选实施方案更加广泛。在不偏离本专利技术精神和范围的情况下，借助于平常的技能可以产生更多的经过变更和修改的实施方案。所以，以下描述的实施方案仅仅是为了举例说明而不是用来局限由本专利技术权利要求所定义的本专利技术的涵盖范围。如图2所示，是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，
申请(专利权)人：奉化市匡磊半导体照明有限公司，
类型：发明
国别省市：