專利名稱：專用于液體照明/裝飾的led封裝結構及封裝方法
技術領域：
本發明涉及一種液體照明/裝飾用LED封裝結構及封裝方法。
背景技術：
LED為發光二極管的英文簡稱，其采用電致發光技術，具有發光效率高，能耗低，壽命長等諸多優點。近些年在路燈、車燈等照明領域有了長足的發展。但大功率LED發展緩慢，LED大部分功率會轉化為無效的熱能。溫度的升高會極大降低LED的發光效率和使用壽命。至今為止，唯一的思路是采用多種不同復雜結構形式的散熱片來提高LED的功率。如圖1所示，傳統大功率LED照明結構由反光罩杯(I’)、封裝材料層(2’)、LED芯片(3’)、絕緣層(4’)；熱沉層(5’)等組成，其中反光罩杯(I’)、封裝材料層(2’)、熱沉層(5’)均需要進行特殊設計與控制，尤其是其中的封裝材料層(2’ )的幾何形狀的控制與熱沉層(5’ )的散熱效果的控制將直接影響到LED的發光效率、信賴性與使用壽命，這些均使LED的結構與成本有了很大的上升。當前LED另外一個問題是芯片必須經過封裝，封裝導致從光密介質到光疏介質的傳輸，封裝必須經過特殊設計，否則60%以上的光由于全反射作用，無法得到有效利用。這同樣增加了 LED的復雜程度與制備成本。此外，在液體照明/裝飾領域，例如水底照明領域，一些液體化工產品探測照明領域都需常常需要使用到LED，而在這些領域中例如海底較深處使用時，還要求LED能夠耐一定的壓力，現有的大功率LED封裝結構承受壓力有限，應用受到限制。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種專用于液體照明/裝飾且結構簡單、制造成本低的LED封裝結構。本發明同時還提供一種專用于液體照明/裝飾的LED封裝結構的制備方法。
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為解決以上技術問題，本發明采取的一種技術方案是:
一種專用于液體照明/裝飾的LED封裝結構，該LED封裝結構由基體層、設置在所述基體層上的銀導線、設置在基體層上且與銀導線緊密相連的LED芯片以及與基體層一起將LED芯片封裝在內的封裝材料層組成。根據本發明的一個具體方面，所述LED芯片位于基體層的中央位置。優選地，所述封裝材料層包括涂覆在基體層及LED芯片上的環氧樹脂層和涂覆在環氧樹脂層表面的硅膠層。根據本發明，所述基體層優選由陶瓷或金剛石構成，或者也可以采取其它適合的材料。本發明采取的又一技術方案是:一種上述的專用于液體照明/裝飾的LED的封裝方法，其包括如下步驟:
(1)預制基體:對基體表面依次進行表面拋光、蝕刻；
(2)絲印銀漿:在步驟(I)所得基體的表面上絲印用以形成所述銀導線所需要的銀漿；(3)、放置芯片、燒結:將LED芯片放置到基體的設定位置，并使LED芯片與銀漿緊密連接，然后于溫度15(T20(TC下保溫flOmin進行燒結，使銀漿固化成銀導線；
(4)、涂封裝材料:在所述LED芯片以及基體上通過涂覆方式形成封裝材料以將LED芯片完全封裝在內。根據本發明的方法，步驟(2)中，所述銀漿的厚度可根據實際芯片通過功率、電流等實際情況定，實際要求為銀漿導線的電阻率。一般絲印厚度在幾微米到幾十微米之間，例如2 30微米，銀漿的寬帶可根據功率要求來定，這些均屬于本領域常識，在此不進行贅述。優選地，步驟(2)中，所述銀漿為納米銀漿，其在25°C下的粘度為100-400PS。納米銀漿可以從市場上購買獲得或者自制亦可。進一步地，步驟(4)中，首先涂覆一層環氧樹脂，然后再在環氧樹脂層上涂覆一層硅膠，固化即形成所述封裝材料層。進一步地，所述的基體的材質為陶瓷或金剛石。進一步優選地，步驟(I)中，在蝕刻后，還在基體的表面涂覆一層應力緩沖涂層，該涂層可通過例如真空反應氣相沉積技術來實施。由于上述技術方案的運用，本發明與現有技術相比具有如下優點:
本發明提供的LED封裝結構，其結構和制備工藝簡單，避免了傳統LED封裝結構必須設置反光罩和熱沉層以及必須對封裝材料層的幾何形狀做特別控制的不足，使LED封裝結構的成本大幅下降。同時，本發明的LED封裝結構由于是針對特定的應用環境即液體環境而開發的，由于使用環境為大熱熔液體光密介質中，散熱及光在不同介質中折射率變化對LED發光效率的影響幾乎可以忽略，因此，該LED封裝結構的發光效率高、信賴性好。
圖1為傳統LED封裝結構的結構示意 圖2為根據本發明的LED封裝結構的剖視示意 其中:1’、反光罩杯；2’、封裝材料層；3’、LED芯片；4’、絕緣層；5’、熱沉層；1、基體層；2、銀導線；3、LED芯片；4、封裝材料層；4a、環氧樹脂層；4b、硅膠。
具體實施例方式以下將通過具體的實施例，對本發明的構思以及優點進行詳細描述。如圖2所示，按照本發明的LED封裝結構，該LED封裝結構由基體層1、設置在基體層I上的銀導線2、設置在基體層I上且與銀導線I緊密相連的LED芯片3以及與基體層I 一起將LED芯片3封裝在內的封裝材料層4組成。其中:基體層I的材質為陶瓷，LED芯片3位于基體層I的中央位置。封裝材料層4包括涂覆在基體層I及LED芯片3上的環氧樹脂層4a和涂覆在環氧樹脂層表面的硅膠層4b。上述的專用于液體照明/裝飾的LED封裝結構的制備方法，其包括如下步驟:
(1)預制基體:對基體表面依次進行表面拋光、蝕刻以及涂覆一層應力緩沖涂層；
(2)絲印銀漿:根據實際需要，在步驟(I)所得基體的表面上絲印一定厚度好寬度的銀漿，銀漿選用25°C下粘度為100-400PS的納米銀漿；
(3)、放置芯片、燒 結:將LED芯片放置到基體的設定位置，并使LED芯片與銀漿緊密連接，然后于溫度15(T20(TC下保溫flOmin進行燒結，使銀漿固化成銀導線；
(4)、涂封裝材料:在所述LED芯片以及基體上依次通過涂覆環氧樹脂和硅膠，固化，即完成封裝。綜上，本發明提供的LED封裝結構，其結構和制備工藝簡單，避免了傳統LED封裝結構必須設置反光罩和熱沉層以及必須對封裝材料層的幾何形狀做特別控制的不足，使LED封裝結構的成本大幅下降。同時，本發明的LED封裝結構由于是針對特定的應用環境即液體環境而開發的，由于使用環境為大熱熔液體光密介質中，散熱及光在不同介質中折射率變化對LED發光效率的影響幾乎可以忽略，因此，該LED封裝結構的發光效率高、信賴性好。上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的 等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種專用于液體照明/裝飾的LED封裝結構，其特征在于:所述LED封裝結構由基體層(I)、設置在所述基體層(I)上的銀導線(2 )、設置在所述基體層(I)上且與所述銀導線(2)緊密相連的LED芯片(3)以及與所述基體層(I) 一起將所述LED芯片(3)封裝在內的封裝材料層(4)組成。
2.根據權利要求1所述的專用于液體照明/裝飾的LED封裝結構，其特征在于:所述LED芯片(3 )位于所述基體層(I)的中央位置。
3.根據權利要求1或2所述的專用于液體照明/裝飾的LED封裝結構，其特征在于:所述封裝材料層(4)包括涂覆在所述基體層(I)及LED芯片(3)上的環氧樹脂層(4a)和涂覆在所述環氧樹脂層(4a)表面的硅膠層(4b)。
4.根據權利要求3所述的專用于液體照明/裝飾的LED封裝結構，其特征在于:所述基體層(I)由陶瓷或金剛石構成。
5.一種專用于液體照明/裝飾的LED的封裝方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)預制基體:對基體表面依次進行表面拋光、蝕刻； (2)絲印銀漿:在步驟(I)所得基體的表面上絲印用以形成銀導線所需要的銀漿； (3)、放置芯片、燒結:將LED芯片放置到基體的設定位置，并使LED芯片與銀漿緊密連接，然后于溫度15(T20(TC下保溫3 10min進行燒結，使銀漿固化成銀導線 (4)、涂封裝材料:在所述LED芯片以及基體上通過涂覆方式形成封裝材料以將LED芯片完全封裝在內。
6.根據權利要求5所述的專用于液體照明/裝飾的LED的封裝方法，其特征在于:步驟(2)中，所述銀漿的厚度為2 30微米。
7.根據權利要求5或6所述的專用于液體照明/裝飾的LED的封裝方法，其特征在于:步驟(2)中，所述銀漿為納米銀漿，其在25°C下的粘度為100-400PS。
8.根據權利要求5所述的專用于液體照明/裝飾的LED的封裝方法，其特征在于:步驟(4)中，首先涂覆一層環氧樹脂，然后再在環氧樹脂層上涂覆一層硅膠，固化，即形成封裝材料層。
9.根據權利要求5所述的專用于液體照明/裝飾的LED的封裝方法，其特征在于:所述的基體的材質為陶瓷或金剛石。
10.根據權利要求5或9所述的專用于液體照明/裝飾的LED的封裝方法，其特征在于:步驟(I)中，在蝕刻后，還在基體的表面涂覆一層應力緩沖涂層。
全文摘要
本發明涉及一種專用于液體照明/裝飾的LED封裝結構及封裝方法，該LED封裝結構由基體層、設置在所述基體層上的銀導線、設置在基體層上且與銀導線緊密相連的LED芯片以及與基體層一起將LED芯片封裝在內的封裝材料層組成。本發明的LED封裝結構，其結構和制備工藝簡單，同時，本發明的LED封裝結構由于是針對特定的應用環境即液體環境而開發的，由于使用環境為大熱熔液體光密介質中，散熱及光在不同介質中折射率變化對LED發光效率的影響幾乎可以忽略，因此，該LED封裝結構的發光效率高、信賴性好。
文檔編號H01L33/00GK103236492SQ201310163740
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月7日 優先權日2013年5月7日
發明者蔡健, 李建, 周曉瑜, 徐建新, 郭玉平 申請人:江蘇梁豐照明有限公司