CN206098442U - 一种窗口气密无硅胶的半导体发光芯片封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种窗口气密无硅胶的半导体发光芯片封装结构，包括阶梯状的基座，基座最底层的第三阶梯，其中部为固晶区，固晶区两侧分别设有一个正极焊线区和负极焊线区，固晶区内镶有银块，银块上设有助焊剂，助焊剂上设有半导体发光芯片，半导体发光芯片的两端分别为正电极和负电级，正电极和负电级分别与正极焊线区和负极焊线区焊接金线导通，正极焊线区和负极焊线区分别穿孔填银浆，正极焊线区、负极焊线区和固晶区背面分别为正极焊盘区、负极焊盘区和热沉区，基座的第二级阶梯设有无助焊预成型焊片，无助焊预成型焊片上覆有可焊接金属层，金属层上设有金属化透明无机材料制成的玻璃，正极焊盘区、负极焊盘区、热沉区和第二阶梯布满银线路。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种窗口气密无硅胶的半导体发光组件封装结构，持别适用于真空气密的紫外光LED的封装结构，属于LED封装技术领域。
背景技术
LED因其节能环保的特点，在生产生活中得以越来越广泛的应用，正逐渐取代传统的光源。目前，传统的半导体发光芯片封装结构，采用硅胶作封装材料，封装遇到紫外光照射，容易裂解老化、容易死灯，限制了LED技术的推广应用。
发明内容
本实用新型即是针对目前LED封装技术领域存在的上述问题，提供一种窗口气密无硅胶的半导体发光组件封装结构，采用无机封装，陶瓷、金属、玻璃、真空封装，不用硅树脂封装，避免紫外光照射所产生的硅胶老化、裂解的问题，增加光通量及光功率。
具体来说，本实用新型所述的窗口气密无硅胶的半导体发光芯片封装结构，包括阶梯状的基座，基座最底层的第三阶梯，其中部为固晶区，固晶区两侧分别设有一个正极焊线区和负极焊线区，固晶区内镶有银块，银块上设有助焊剂，助焊剂上设有半导体发光芯片，半导体发光芯片的两端分别为正电极和负电级，正电极和负电级分别与正极焊线区和负极焊线区焊接金线导通，正极焊线区和负极焊线区分别穿孔填银浆，正极焊线区、负极焊线区和固晶区背面分别为正极焊盘区、负极焊盘区和热沉区，基座的第二级阶梯设有无助焊预成型焊片，无助焊预成型焊片上覆有可焊接金属层，金属层上设有金属化透明无机材料制成的玻璃，正极焊盘区、负极焊盘区、热沉区和第二阶梯布满银线路。
进一步的，所述半导体发光芯片包括水平结构半导体发光芯片、垂直结构半导体芯片和倒装结构半导体发光芯片。
进一步的，所述基座最底层的第三阶梯包括固晶区和一个焊线区，固晶区镶银块，固晶区和焊线区分别穿孔填银浆。
进一步的，所述三个阶梯状的陶磁体改成二个阶梯状的陶磁体，第一层阶梯上布满银线路，放入预成型焊片，可焊接金属层的玻璃朝下贴入预成型焊片的上方，在真空的状态加热熔接固化。
进一步的，所述水平结构半导体发光芯片、垂直结构半导体发光芯片和倒装结构半导体发光芯片，其波长范围为200nm~1600nm。
进一步的，所述在固晶区镶银块用填满银浆取代。
进一步的，所述在固晶区镶银块用银柱取代。
进一步的，所述固晶区镶银块用陶磁取代，不做任何的加工。
进一步的，所述一个固晶区和一个焊线区分别穿孔填银浆，固晶区和焊线区及背面的正负极焊盘区及热沈区布满银线路，改成一个固晶区穿银孔取消，背面焊盘跟热沉区导通。
进一步的，所述三个阶梯状的陶磁体，改成三个阶梯状，第二阶梯及第三阶梯为圆形，一层可接焊接金属层的金属化透明材料改成一层可接焊接金属层的球形金属化透明材料。
进一步的，所述一层可接焊接金属层的金属化透明材料，一层可接焊接金属层的球形金属化透明材料材料为二氧化硅主要组成物，其含量在60%以上。
进一步的，所述在一层可接焊接金属层的球形金属化透明材料改成非对称球面。
进一步的，所述在一层可接焊接金属层的球形金属化透明材料角度150度到30度。
进一步的，所述助焊剂为可焊接金属固晶材料。
进一步的，所述助焊剂为银胶材料。
进一步的，所述无助焊预成型焊片替换为有助焊剂。
进一步的，所述在真空的状态加热熔接固化，改成在真空的状况加热及加压熔接固化。
进一步的，所述在真空的状态加热熔接固化，改成充满隋性气体及氮气下加热熔接固化。
进一步的，所述焊接金属固晶材料包括au80sn20、au20sn80、金锗、锡、锡银铜、锡铜、锡银、锡锑。
进一步的，所述半导体发光芯片含有金属锡。
进一步的，所述基座为陶瓷、金属或玻璃材质。
本实用新型所述的窗口气密无硅胶的半导体发光芯片封装结构，具有使用寿命长、良品率高、光功率高，可自动化生产的优点。
附图说明
图1为本实用新型实施例的俯视图；
图2为本实用新型实施例的剖视图；
图3为本实用新型实施例的仰视图；
图4为本实用新型实施例安装后的剖视图。
其中，1为底座、2为折叠架、3为顶架、4为太阳能电池板、5为LED电路板、6为microUSB DC输入端。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型所述的技术方案进行说明，目的是为了公众更好地理解所述技术方案，而不是对其进行任意限制。
如图1-4所示，本实用新型所述的窗口气密无硅胶的半导体发光芯片封装结构，为三个阶梯状的陶瓷体1，正、负电极23、24，水平结构半导体发光芯片22其背含有锡层一种以上的金属，金线25、助焊剂21、无助焊预成型焊片26， 做一层可接焊接金属层27的金属化透明无机材料28，第二层阶梯2放入预成型焊片26，可焊接金属层27的玻璃28朝下贴入预成型焊片26的上方，在真空的状态加热熔接固化。
第三层阶梯3是分为固晶区6及二个焊线区5、7 固晶区底下镶银块8，二个焊线区分别穿孔填银浆9、10，固晶区6和正负极焊线区5、7及背面的正负极焊盘区11、13及热沈区2和第二层阶梯2布满银线路，固晶区6及二个焊线区5、7分别絶缘，在固晶区镶银块8置入助焊剂21，水平结构半导体发光芯片22放入助焊剂21上，加热到250度至350度，水平结构半导体发光芯片22和固晶区底下镶银块8共晶熔接，然后加入纯水和助焊剂清洗剂在超音波设备清洗，然后烘干，在水平结构半导体发光芯片二端23、24电极和正负极焊线区5、7分别焊接金线25，水平结构半导体发光芯片电极23焊线区5用金线导通，水平结构半导体发光芯片电极24焊线区7用金线导通。
进一步的，所述半导体发光芯片包括水平结构半导体发光芯片、垂直结构半导体芯片和倒装结构半导体发光芯片，所述基座最底层的第三阶梯包括固晶区和一个焊线区，固晶区镶银块，固晶区和焊线区分别穿孔填银浆，所述三个阶梯状的陶磁体改成二个阶梯状的陶磁体，第一层阶梯上布满银线路，放入预成型焊片，可焊接金属层的玻璃朝下贴入预成型焊片的上方，在真空的状态加热熔接固化，所述水平结构半导体发光芯片、垂直结构半导体发光芯片和倒装结构半导体发光芯片，其波长范围为200nm~1600nm，所述在固晶区镶银块用填满银浆取代，所述在固晶区镶银块用银柱取代，所述固晶区镶银块用陶磁取代，不做任何的加工，所述一个固晶区和一个焊线区分别穿孔填银浆，固晶区和焊线区及背面的正负极焊盘区及热沈区布满银线路，改成一个固晶区穿银孔取消，背面焊盘跟热沉区导通，所述三个阶梯状的陶磁体，改成三个阶梯状，第二阶梯及第三阶梯为圆形，一层可接焊接金属层的金属化透明材料改成一层可接焊接金属层的球形金属化透明材料，所述一层可接焊接金属层的金属化透明材料，一层可接焊接金属层的球形金属化透明材料材料为二氧化硅主要组成物，其含量在60%以上，所述在一层可接焊接金属层的球形金属化透明材料改成非对称球面，所述在一层可接焊接金属层的球形金属化透明材料角度150度到30度，所述助焊剂为可焊接金属固晶材料，所述助焊剂为银胶材料，所述无助焊预成型焊片替换为有助焊剂，所述在真空的状态加热熔接固化，改成在真空的状况加热及加压熔接固化，所述在真空的状态加热熔接固化，改成充满隋性气体及氮气下加热熔接固化，所述焊接金属固晶材料包括au80sn20、au20sn80、金锗、锡、锡银铜、锡铜、锡银、锡锑，所述半导体发光芯片含有金属锡，所述基座为陶瓷、金属或玻璃材质。
应该理解的是，上述内容包括附图不是对所述技术方案的限制，事实上，在相同或近似的原理下，对所述技术方案进行的改进，包括各部分的形状、尺寸、所用材质，以及相同功能元件的等同替换，都在本实用新型所要求的技术方案之内。
Claims (6)
1.一种窗口气密无硅胶的半导体发光芯片封装结构，其特征在于：包括阶梯状的基座，基座最底层的第三阶梯，其中部为固晶区，固晶区两侧分别设有一个正极焊线区和负极焊线区，固晶区内镶有银块，银块上设有助焊剂，助焊剂上设有半导体发光芯片，半导体发光芯片的两端分别为正电极和负电级，正电极和负电级分别与正极焊线区和负极焊线区焊接金线导通，正极焊线区和负极焊线区分别穿孔填银浆，正极焊线区、负极焊线区和固晶区背面分别为正极焊盘区、负极焊盘区和热沉区，基座的第二级阶梯设有无助焊预成型焊片，无助焊预成型焊片上覆有可焊接金属层，金属层上设有金属化透明无机材料制成的玻璃，正极焊盘区、负极焊盘区、热沉区和第二阶梯布满银线路。
2.根据权利要求1所述的窗口气密无硅胶的半导体发光芯片封装结构，其特征在于：所述半导体发光芯片包括水平结构半导体发光芯片、垂直结构半导体芯片和倒装结构半导体发光芯片。
3.根据权利要求1所述的窗口气密无硅胶的半导体发光芯片封装结构，其特征在于：所述基座最底层的第三阶梯包括固晶区和一个焊线区，固晶区镶银块，固晶区和焊线区分别穿孔填银浆。
4.根据权利要求1所述的窗口气密无硅胶的半导体发光芯片封装结构，其特征在于：所述一个固晶区和一个焊线区分别穿孔填银浆，固晶区和焊线区及背面的正负极焊盘区及热沈区布满银线路，改成一个固晶区穿银孔取消，背面焊盘跟热沉区导通。
5.根据权利要求1所述的窗口气密无硅胶的半导体发光芯片封装结构，其特征在于：所述助焊剂为可焊接金属固晶材料，所述助焊剂为银胶材料，所述无助焊预成型焊片替换为有助焊剂。
6.根据权利要求1所述的窗口气密无硅胶的半导体发光芯片封装结构，其特征在于：所述焊接金属固晶材料包括au80sn20、au20sn80、金锗、锡、锡银铜、锡铜、锡银、锡锑。
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| CN106601889A (zh) * | 2016-05-17 | 2017-04-26 | 陈秋胜 | 一种窗口气密无硅胶的半导体发光芯片封装结构 |
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