一种提高气密性的LED封装结构及其封装方法与流程

本发明涉led封装的，尤其涉及一种提高气密性的led封装结构及其封装方法。

背景技术：

1、发光二极管(led，light emitting diode)，是一种固态的发光器件，主要是通过电子与空穴复合释放能力发光，它可以直接把电转化为光能。由于发光二极管的发光特性优良，目前已具有广泛应用。而led封装是led产业链中关键的一个环节，led封装是指将led芯片密封在封装体内，不仅起到保护芯片的作用，同时还要求达到热量导出、输出可见光、电气连接等作用，因此，良好的可以有效提升led的发光效果和使用寿命。

2、目前，主要的led封装结构有led脚式封装、表面贴装封装(surface mounteddevices，smd)、功率型封装、板上芯片封装(chips on board，cob)和芯片级封装(chipscale package，csp)等。随着封装工艺的发展和优化，smd因其易于自动化制造，生产效率高等优势成为主要的led封装结构之一，其封装结构主要包括发光芯片、碗杯支架和密封胶(如图1所示)，但存在密封性差，容易受潮以及灰容易进去内部导致led器件性能受损，中国专利cn208521956u公开的防潮led灯珠包括led支架、键合金线、led芯片、荧光胶层、氮化硅薄膜，通过在塑胶围堰上表面、荧光胶层上表面覆盖氮化硅薄膜阻止空气中的水汽进入荧光胶层中，起到防潮作用，提升led灯珠的可靠性。但支架的内侧壁是平直光滑的，仍会造成荧光胶与支架的内侧壁间的粘接力低，当led使用环境变化时，led内部热胀冷缩，导致荧光胶与支架内侧壁容易发生分离，使水气、氧气等进入led内部，而且外界的水气、氧气等是沿着荧光胶与支架内侧壁的结合界面进入led内部的，可见其渗透路径短且直接，综合导致封装结构的气密性差导致led亮度衰减，甚至造成失效。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种支架与封装胶之间高粘附力，且水气等分子的渗透路径短的提高气密性的led封装方法以及封装方法。

2、为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种提高气密性的led封装结构，包括碗杯支架、固定在所述碗杯支架上并与所述碗杯支架电性连接的led芯片和用于封装led芯片的封装胶，所述碗杯支架包括反射杯和位于所述反射杯底部的金属基板，所述反射杯的内壁上对称设置有凸起，并通过所述凸起与所述封装胶卡扣结合实现对led芯片的封装。

3、作为上述方案的改进，所述凸起对称设置于所述反射杯的两侧；或者，所述凸起环绕着所述反射杯对称设置。

4、作为上述方案的改进，所述凸起与所述反射杯的内壁的夹角为60～85°；

5、所述反射杯的内壁与所述金属基板的夹角为55～70°。

6、作为上述方案的改进，所述凸起的下端到所述金属基板的垂直距离为h1，所述led芯片的厚度为h2，h2＝0.35～0.45h1；

7、所述凸起的宽度为h3，h3＝0.35～0.4h1，所述凸起与所述反射杯的内壁的夹角为60～85°h1。

8、作为上述方案的改进，所述反射杯的上端杯口和下端杯底为方形，所述反射杯的高度为h4，h1＝0.5～0.6h4，所述反射杯的上端杯口的口径为w1，所述反射杯的下端杯底的口径为w2，所述凸起的水平高度为w3，w1＝0.5～0.8w2，w3＝0.08～0.13w2。

9、作为上述方案的改进，相邻两个所述凸起的垂直距离为h5，h5＝h3，或者，h5＝0.17～0.23h4。

10、作为上述方案的改进，所述反射杯与所述凸起一体成型；

11、所述凸起的底端面的形状为长方形、正方形、圆中的一种，且所述凸起的顶端面通过圆弧过渡；

12、所述反射杯和凸起采用塑胶制备得到。

13、作为上述方案的改进，所述金属基板为预处理后的铜片；

14、所述预处理包括：通过机械加工的方法对铜片进行粗化处理并清洗，随后于粗化后的基面上涂覆助剂并形成涂层，所述助剂包括硅烷偶联剂、含n杂环化合物和溶剂。

15、本发明第二方面还提供了一种提高气密性的led封装方法，包括：

16、(1)准备金属基板；

17、(2)将模具的下表面与金属基板紧密贴合，所形成的具有凸起结构的空腔区域对应为待形成的反射杯区域；

18、(3)在空腔区域内填充胶料，固化后形成反射杯；

19、(4)移除模具，并去除碗杯支架边缘处多余的金属基板，得到单颗led的碗杯支架；

20、(5)于碗杯支架内固定led芯片，并将led芯片和金属基板电性连接；

21、(6)于碗杯支架内填充密封胶，烘烤固化，完成封装。

22、作为上述方案的改进，所述模具包括第一模具、第二模具和第三模具，所述第一模具和第二模具紧密贴合后形成所述反射杯的内腔区域，所述第二模具和第三模具紧密贴合后形成具有凸起结构的空腔区域；

23、在移除所述模具时，具体操作为：先去除所述第一模具，随后所述第二模具向所述第一模具的方向水平移动，最后去除第二模具和第三模具。

24、实施本发明，具有如下有益效果：

25、本发明中，通过在反射杯的内壁设置凸起结构，一方面能够和填充在内的封装胶相互嵌套卡扣，增加反射杯与封装胶之间的粘附力，有效避免封装胶的剥离，不易受外界环境影响而发生分离，进而减少了环境中空气、湿气等因素对led芯片的性能影响。另一方面，凸起的设置也延长了水气、氧气的渗透路径，提高了led封装结构的气密性，从而增加了led封装结构的使用寿命和可靠性。

技术特征：

1.一种提高气密性的led封装结构，包括碗杯支架、固定在所述碗杯支架上并与所述碗杯支架电性连接的led芯片和用于封装led芯片的封装胶，其特征在于，所述碗杯支架包括反射杯和位于所述反射杯底部的金属基板，所述反射杯的内壁上对称设置有凸起，并通过所述凸起与所述封装胶卡扣结合实现对led芯片的封装。

2.如权利要求1所述的提高气密性的led封装结构，其特征在于，所述凸起对称设置于所述反射杯的两侧；或者，所述凸起环绕着所述反射杯对称设置。

3.如权利要求1所述的提高气密性的led封装结构，其特征在于，所述凸起与所述反射杯的内壁的夹角为60～85°；

4.如权利要求1所述的提高气密性的led封装结构，其特征在于，所述凸起的下端到所述金属基板的垂直距离为h1，所述led芯片的厚度为h2，h2＝0.35～0.45h1；

5.如权利要求4所述的提高气密性的led封装结构，其特征在于，所述反射杯的上端杯口和下端杯底为方形，所述反射杯的高度为h4，h1＝0.5～0.6h4，所述反射杯的上端杯口的口径为w1，所述反射杯的下端杯底的口径为w2，所述凸起的水平高度为w3，w1＝0.5～0.8w2，w3＝0.08～0.13w2。

6.如权利要求5所述的提高气密性的led封装结构，其特征在于，相邻两个所述凸起的垂直距离为h5，h5＝h3，或者，h5＝0.17～0.23h4。

7.如权利要求所述的提高气密性的led封装结构，其特征在于，所述反射杯与所述凸起一体成型；

8.如权利要求1所述的提高气密性的led封装结构，其特征在于，所述金属基板为预处理后的铜片；

9.一种提高气密性的led封装方法，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的提高气密性的led封装方法，其特征在于，所述模具包括第一模具、第二模具和第三模具，所述第一模具和第二模具紧密贴合后形成所述反射杯的内腔区域，所述第二模具和第三模具紧密贴合后形成具有凸起结构的空腔区域；

技术总结本发明涉及半导体的技术领域，公开了一种提高气密性的LED封装结构，包括碗杯支架、固定在所述碗杯支架上并与所述碗杯支架电性连接的LED芯片和用于封装LED芯片的封装胶，所述碗杯支架包括反射杯和位于所述反射杯底部的金属基板，所述反射杯的内壁上对称设置有凸起，并通过所述凸起与所述封装胶卡扣结合实现对LED芯片的封装。本发明中的LED封装结构中支架与封装胶之间高粘附力高，不易受外界环境影响而发生分离，同时延长了水气、氧气的渗透路径，提高了LED封装结构的气密性，从而增加了LED封装结构的使用寿命和可靠性。技术研发人员：唐其勇,卢鹏,胡加辉,金从龙受保护的技术使用者：江西省兆驰光电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1