CN109713108B - 一种发光二极管的封装方法 - Google Patents
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Abstract
本案涉及用于发光二极管的封装方法，包括：1)生产制备具有特殊弧形内面的“凹”型结构的基底层；2)将基底层浸入硅烷化试剂中进行硅烷化处理，在基底层表面形成硅烷层；3)在具有硅烷层的特殊弧形表面进行电镀，形成金属反射层；4)将所述硅烷层上安装第一电极和第二电极，以及两段电极之间的绝缘材料；5)将发光二极管芯片与电极电性连接；6)在电极上安装一反射杯，在反射杯内充满惰性气体，并通过点胶的方式进行封装。本案的制备工艺简单，反应条件温和无污染，工艺重现性好；通过特殊的基底层设计，加之具有金属反射层的弧形凹面，使其可最大程度地利用二极管的出光面实现发光效率的提高。
Description
技术领域
本发明涉及半导体封装制作，特别涉及一种发光二极管的封装方法。
背景技术
发光二极管(LED)作为常用的无机半导体材料，凭借体积小、重量亲、发光效率高等优点，在装备显示、功能照明等多领域得到广泛应用。在应用到具体领域前，需对发光二极管进行封装，以保护二极管芯片，从而获得较高的发光效率及使用寿命。尽管发光二极管已经商业化并且大量使用在逆光和一般照明中，但是光输出效率的提高仍然是进一步降低成本同时扩大其应用范围的必要条件。
一般的发光二极管基座均为平面，采用注塑或者点胶的方式制作透镜以包覆在二极管的外围，如此使二极管的出光面的入射角较大，容易发生全反射，在材料与工艺相同的情况下难以最大程度地达到发光效率。最大程度地利用已成光的有效光，已成为提高二极管发光效率的最有效途径。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种发光二极管的封装方法，通过设计独特的“凹”型结构的基底、金属反射层和优化的工艺，可用于生产高发光率的发光二极管，且制备工艺简单、产品稳定性高，易于批量生产。
本发明采用的技术方案如下：
一种发光二极管的封装方法，包括：
步骤1)生产制备具有特殊弧形内面的“凹”型结构的基底层；
步骤2)将基底层浸入硅烷化试剂中进行硅烷化处理，在所述基底层表面形成硅烷层；
步骤3)在具有硅烷层的特殊弧形表面进行电镀，形成金属反射层；
步骤4)将所述硅烷层上安装第一电极和第二电极，以及两段电极之间的绝缘材料；
步骤5)将发光二极管芯片与电极电性连接；
步骤6)在电极上安装一反射杯，在反射杯内充满惰性气体，并通过点胶的方式进行封装。
优选的是，所述的一种发光二极管的封装方法，其中，所述的基底层为硅、碳化硅中的一种或两种。
优选的是，所述的一种发光二极管的封装方法，其中，所述的弧形内面为弧度为0.6～0.8。
优选的是，所述的一种发光二极管的封装方法，其中，所述的金属为铝、铜、镁中的一种或多种。
优选的是，所述的一种发光二极管的封装方法，其中，所述的金属反射层厚度为10～30nm。
优选的是，所述的一种发光二极管的封装方法，其中，所述的硅烷化试剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的一种或多种。
优选的是，所述的一种发光二极管的封装方法，其中，所述的绝缘材料为石英、石棉、云母、陶瓷、聚四氟乙烯塑料中的一种或多种。
优选的是，所述的一种发光二极管的封装方法，其中，所述的反射杯为半圆形。
优选的是，所述的一种发光二极管的封装方法，其中，所述的惰性气体为氩气。
优选的是，所述的一种发光二极管的封装方法，其中，所述的胶为环氧树脂。
本发明的有益效果是：本案提及的发光二极管的封装工艺简单，工艺重现性好；通过特殊的基底层设计，加之具有金属反射层的弧形凹面，使其可最大程度地利用二极管的出光面实现发光效率的提高；同时，这种结构的封装工艺能够实现批量制作，操作简易方便、密封效果强、稳定性高。
附图说明
图1为采用本发明所述的封装方法制得的发光二极管的结构示意图。
主要元件符号说明
基底层 10
硅烷层 20
第一电极 31
第二电极 32
绝缘材料 33
金属反射层 40
发光二极管芯片 51
金线 52
反射杯 60
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
参照图1，本案提出一实施例的发光二极管的封装方法，包括：
步骤1)将基底层10浸入硅烷化试剂中进行硅烷化处理，在基底层10表面形成硅烷层20，以利于电极层和金属反射层的电镀；
步骤2)在具有硅烷层20的特殊弧形表面进行电镀，形成金属反射层40；
步骤3)在硅烷层20上安装第一电极31和第二电极32，以及两段电极之间的绝缘材料33；
步骤4)将发光二极管芯片51与电极电性连接；
步骤5)在电极上安装反射杯60，在反射杯内充满惰性气体，并通过点胶的方式进行封装。
在上述实施例中，基底层10优选为硅或碳化硅，最优选为碳化硅。
在上述实施例中，弧形内面的弧度为0.6-0.8,最优选为0.7。研究表明，弧形内面的弧度对发光效率有一定的影响，既要同时兼顾发光效率，又要避免对光线干扰，若超出该优选的范围，将导致发光效率偏离最优值。
在上述实施例中，金属反射层的金属为铝、铜、镁中的一种或多种，最优选为铝。研究表明，金属反射层对发光效率有一定的影响，铝金属与此结构的二极管匹配度最好，两者配合协调，可使二极管获得最佳的发光效率。
在上述实施例中，金属反射层的厚度为10～30nm。研究表明，金属反射层的厚度对发光效率有一定的影响，过薄会导致反射效果不佳，过厚会导致反射层对光线有大量的吸收，降低发光效率。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种发光二极管的封装方法，包括：
步骤1)生产制备具有特殊弧形内面的“凹”型结构的基底层；
步骤2)将基底层浸入硅烷化试剂中进行硅烷化处理，在所述基底层表面形成硅烷层；所述的硅烷化试剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的一种或多种；
步骤3)在具有硅烷层的特殊弧形表面进行电镀，形成金属反射层；
步骤4)将所述硅烷层上安装第一电极和第二电极，以及两段电极之间的绝缘材料；
步骤5)将发光二极管芯片与电极电性连接；
步骤6)在电极上安装一反射杯，在反射杯内充满惰性气体，并通过点胶的方式进行封装。
2.根据权利要求1所述的一种发光二极管的封装方法，其特征在于，所述的基底层为硅、碳化硅中的一种或两种。
3.根据权利要求2所述的一种发光二极管的封装方法，其特征在于，所述的弧形内面为弧度为0.6～0.8。
4.根据权利要求1所述的一种发光二极管的封装方法，其特征在于，所述的金属为铝、铜、镁中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种发光二极管的封装方法，其特征在于，所述的金属反射层厚度为10～30nm。
6.根据权利要求1所述的一种发光二极管的封装方法，其特征在于，所述的绝缘材料为石英、石棉、云母、陶瓷、聚四氟乙烯塑料中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种发光二极管的封装方法，其特征在于，所述的反射杯为半圆形。
8.根据权利要求1所述的一种发光二极管的封装方法，其特征在于，所述的惰性气体为氩气。
9.根据权利要求1所述的一种发光二极管的封装方法，其特征在于，所述的胶为环氧树脂。
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