CN111244249A - 一种发光组件的密封器件及其制作方法、发光组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发光组件的密封器件，从底到顶依次包括底部焊盘、基板、顶部焊盘、金属框架及扩散片；所述金属框架为通过电镀设置于所述顶部焊盘表面的金属框架；所述顶部焊盘、所述金属框架及所述扩散片围成放置发光芯片的发光腔体。本发明采用一体化的基板框架，即通过电镀工艺在所述基板上逐层制作所述金属框架，直到达到所需外形与高度，这种工艺制作的产品框架，所述基板与所述金属框架的结合性更好，避免了粘接工艺中粘接处出现老化、发脆、脱落等问题，同时也省去了所述基板与所述金属框架对位的工艺，减少误差的产生，提升了产品强度、稳定性及良率，也使成本大大降低。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的发光组件。
Description
技术领域
本发明涉及新型发光器件领域，特别是涉及一种发光组件的密封器件及其制作方法、发光组件。
背景技术
随着应用场景越来越多元化，越来越苛刻的使用条件层出不穷，人们对各类发光组件产品使用性及可靠性能要求的提高，对高可靠性能的需求越来越强。目前市面上许多发光组件产品采用密封结构，比如TO封装器件，但是TO封装器件品框架外形单一，无法满足市场上多样、创新的需求。近年来VCSEL器件的应用越来越广，其中ToF产品以其较低价格和较广的应用范围快速走红，ToF产品封装需要一定的密封性，但是原有产品的密封较差，无论是在生产过程中或是使用过程中，都容易发生各种质量问题。
原有ToF产品采用基板+塑料框架+扩散片的三体式结构，如图1所示，生产工艺上采用基板与塑料框架粘接、塑料框架再与扩散片粘接的方式，最终组成一个具有一定密封性的产品框架结构，而该结构有两大明显缺点，一是在生产过程中，需要经过两次对位：基板与塑料框架对位、塑料框架与diffuser对位，两次对位会使误差累积，导致产品一致性下降，质量无法得到保障；二是粘接剂强度与基板、框架等无法匹配，在使用过程中容易在粘接处出现老化、发脆、脱落等问题，影响产品寿命。
上述两问题是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种发光组件的密封器件及其制作方法、发光组件，以解决现有技术中的密封器件在组装过程中需要多次对位，会积累误差导致产品一致性下降且寿命较短，可靠性不高的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种发光组件的密封器件，从底到顶依次包括底部焊盘、基板、顶部焊盘、金属框架及扩散片；
所述金属框架为通过电镀设置于所述顶部焊盘表面的金属框架；
所述顶部焊盘、所述金属框架及所述扩散片围成放置发光芯片的发光腔体。
可选地，在所述的发光组件的密封器件中，所述金属框架与所述扩散片的接触面包括溢胶槽。
可选地，在所述的发光组件的密封器件中，所述密封器件还包括透气孔；
所述透气孔为贯穿所述底部焊盘、所述基板及所述顶部焊盘的孔洞。
可选地，在所述的发光组件的密封器件中，所述透气孔部分贯穿所述底部焊盘。
可选地，在所述的发光组件的密封器件中，所述密封器件还包括指示所述密封器件安装方向的正负指示器。
可选地，在所述的发光组件的密封器件中，所述正负指示器为所述金属框架的缺角。
可选地，在所述的发光组件的密封器件中，所述顶部焊盘为与所述金属框架材料相同的顶部焊盘。
可选地，在所述的发光组件的密封器件中，所述顶部焊盘及所述金属框架表面设置有镀金层。
一种发光组件，所述发光组件包括如上述任一种所述的发光组件的密封器件。
一种发光组件的密封器件的制作方法，包括：
在基板两侧分别设置底部焊盘及顶部焊盘；
在所述顶部焊盘表面通过电镀设置金属框架；
在所述金属框架上方设置扩散片，使所述顶部焊盘、所述金属框架及所述扩散片围成放置发光芯片的发光腔体，得到所述发光组件的密封器件。
本发明所提供的发光组件的密封器件，从底到顶依次包括底部焊盘、基板、顶部焊盘、金属框架及扩散片；所述金属框架为通过电镀设置于所述顶部焊盘表面的金属框架；所述顶部焊盘、所述金属框架及所述扩散片围成放置发光芯片的发光腔体。本发明采用一体化的基板框架，即通过电镀工艺在所述基板上逐层制作所述金属框架，直到达到所需外形与高度，这种工艺制作的产品框架，所述基板与所述金属框架的结合性更好，避免了粘接工艺中粘接处出现老化、发脆、脱落等问题，同时也省去了所述基板与所述金属框架对位的工艺，减少误差的产生，提升了产品强度、稳定性及良率，更是使产品在生产过程中工艺流程更加简化、工艺难度大大降低，同时也使成本大大降低。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的发光组件。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中发光组件的密封器件的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明提供的发光组件的密封器件的一种具体实施方式的结构示意图；
图3为本发明提供的发光组件的密封器件的另一种具体实施方式的局部结构示意图；
图4为本发明提供的发光组件的密封器件的又一种具体实施方式的局部结构示意图；
图5为本发明提供的发光组件的密封器件的制作方法的一种具体实施方式的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种发光组件的密封器件，其一种具体实施方式的结构示意图如图2所示，称其为具体实施方式一，从底到顶依次包括底部焊盘100、基板200、顶部焊盘300、金属框架400及扩散片500；
所述金属框架400为通过电镀设置于所述顶部焊盘300表面的金属框架400；
所述顶部焊盘300、所述金属框架400及所述扩散片500围成放置发光芯片的发光腔体。
需要注意的是，本发明中的顶部焊盘300主要为电镀所述金属框架400提供电镀基底，是本领域内的已经成熟的技术，因此在此不再展开赘述。
图2中的芯片即为所述发光芯片。
作为一种优选的实施方式，所述金属框架400与所述扩散片500的接触面包括溢胶槽410；现有的产品在框架顶部设计了台阶状结构用以放置扩散片500，但是平整的台阶设计会出现溢胶的情况，导致过多的胶水溢到扩散片500表面甚至破坏微结构影响光学性能。于是我们在台阶设计中加入溢胶槽410结构，过量的胶水会流入溢胶槽410，保持扩散片500和框架结构不出现溢胶的情况，同时一定程度上增加了接触面积，提高了粘接强度。
所述顶部焊盘300为与所述金属框架400材料相同的顶部焊盘300；相同材质可大大减小不同结构间的应力差，进而提升产品稳定性。
更进一步地，所述顶部焊盘300为铜焊盘；铜价格便宜，导电性好，可塑性强。
另外，可在所述顶部焊盘300及所述金属框架400表面设置有镀金层，当然，所述顶部焊盘300的镀金层与所述金属框架400表面的镀金层可为同种材质的镀金层，能进一步减少不同结构间的应力差，提升产品稳定性。所述镀金层可为金属单质层，也可为合金层，如镍钯金层。
还有，所述基板200可为DPC氮化铝基板200。
本发明所提供的发光组件的密封器件，从底到顶依次包括底部焊盘100、基板200、顶部焊盘300、金属框架400及扩散片500；所述金属框架400为通过电镀设置于所述顶部焊盘300表面的金属框架400；所述顶部焊盘300、所述金属框架400及所述扩散片500围成放置发光芯片的发光腔体。本发明采用一体化的基板200框架，即通过电镀工艺在所述基板200上逐层制作所述金属框架400，直到达到所需外形与高度，这种工艺制作的产品框架，所述基板200与所述金属框架400的结合性更好，避免了粘接工艺中粘接处出现老化、发脆、脱落等问题，同时也省去了所述基板200与所述金属框架400对位的工艺，减少误差的产生，提升了产品强度、稳定性及良率，更是使产品在生产过程中工艺流程更加简化、工艺难度大大降低，同时也使成本大大降低。
在具体实施方式一的基础上，进一步对所述密封器件做改进，得到具体实施方式二，其结构示意图如图3所示，从底到顶依次包括底部焊盘100、基板200、顶部焊盘300、金属框架400及扩散片500；
所述金属框架400为通过电镀设置于所述顶部焊盘300表面的金属框架400；
所述顶部焊盘300、所述金属框架400及所述扩散片500围成放置发光芯片的发光腔体；
所述密封器件还包括透气孔310；
所述透气孔310为贯穿所述底部焊盘100、所述基板200及所述顶部焊盘300的孔洞。
本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于，本具体实施方式中为所述密封器件的底部开了个与外界环境连接的通孔，其余结构均与上述具体实施方式相同，在此不再展开赘述。
本具体实施方式中，在所述密封器件底部设置了所述透气孔310，所述透气孔310将所述发光腔体与外部相连，在本发明提供的密封器件对应的发光组件安装于其他电路中的过程中，在用锡膏焊接回流焊时，在回流焊过程中锡膏软化，密封在产品内部的气体受热膨胀从透气孔310排出，而不会使产品炸裂。随着回流焊进程的持续，所述发光腔体内的气压最终与外部气压取得平衡，气体不再外溢，而锡膏会顺着所述底部焊盘100蔓延，直至遇到非金属的基板200，并且在结束回流焊的过程中逐渐硬化，最终填充底部透气孔310达到密封的效果，即达到内部空气不会因为受热膨胀导致产品炸裂，同时又能保证在回流焊后为器件提供一定的密封性能。
更进一步地，所述透气孔310部分贯穿所述底部焊盘100，所述部分贯穿指所述透气孔310并非完全内嵌于所述底部焊盘100中，而是所述底部焊盘100只组成所述透气孔310的一部分内壁，所述透气孔310的另一部分完全开放，具体结构请参考图3，部分贯穿所述底部焊盘100的结构可保证所述发光腔体内部的气体在排出过程中不会进入锡膏中形成气泡影响结构稳定性，而是直接进入空气中，进一步保证了器件的使用寿命与工作稳定性。
在具体实施方式二的基础上，进一步对所述密封器件做改进，得到具体实施方式三，其结构示意图如图4所示，从底到顶依次包括底部焊盘100、基板200、顶部焊盘300、金属框架400及扩散片500；
所述金属框架400为通过电镀设置于所述顶部焊盘300表面的金属框架400；
所述顶部焊盘300、所述金属框架400及所述扩散片500围成放置发光芯片的发光腔体；
所述密封器件还包括透气孔310；
所述透气孔310为贯穿所述底部焊盘100、所述基板200及所述顶部焊盘300的孔洞；
所述密封器件还包括指示所述密封器件安装方向的正负指示器420。
本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于，本具体实施方式中为所述密封器件增设了所述正负指示器420，其余结构均与上述具体实施方式相同，在此不再展开赘述。
本具体实施方式中设置了所述正负指示器420，可起到防呆作用，方便后续人工安装的过程中从正面判断产品正负极性，提高最终成品的良品率，更进一步地，所述金属框架400为具有倒角的金属框架400；所述正负指示器为所述金属框架的倒角，详见图4，图4将所述金属框架400的左下角顶角去掉，形成倒角，如图中圆圈内所示，在不额外设置其它指示物的前提下，通过对所述金属框架400局部形状的改变形成所述正负指示器420，进一步保证了器件的结构稳定性，同时简化了生产工艺，提高了生产效率。当然，也可以根据实际情况使用其他方式获得所述正负指示器420，如在所述基板200表面刻蚀图案作为所述正负指示器420，或对所述密封器件的结构不改变，仅通过油墨在所述密封器件表面设置图案作为所述正负指示器420，不管采用何种形式设置的指示器或指示器位置如何，只要能起到指示安装方向的作用即可。
本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的发光组件，所述发光组件包括如上述任一种所述的发光组件的密封器件。本发明所提供的发光组件的密封器件，从底到顶依次包括底部焊盘100、基板200、顶部焊盘300、金属框架400及扩散片500；所述金属框架400为通过电镀设置于所述顶部焊盘300表面的金属框架400；所述顶部焊盘300、所述金属框架400及所述扩散片500围成放置发光芯片的发光腔体。本发明采用一体化的基板200框架，即通过电镀工艺在所述基板200上逐层制作所述金属框架400，直到达到所需外形与高度，这种工艺制作的产品框架，所述基板200与所述金属框架400的结合性更好，避免了粘接工艺中粘接处出现老化、发脆、脱落等问题，同时也省去了所述基板200与所述金属框架400对位的工艺，减少误差的产生，提升了产品强度、稳定性及良率，更是使产品在生产过程中工艺流程更加简化、工艺难度大大降低，同时也使成本大大降低。
本发明还提供了一种具有上述有益效果的发光组件的密封器件的制作方法，其一种具体实施方式的流程示意图如图5所示，包括：
步骤S101：在基板两侧分别设置底部焊盘及顶部焊盘。
步骤S102：在所述顶部焊盘表面通过电镀设置金属框架。
步骤S103：在所述金属框架上方设置扩散片，使所述顶部焊盘、所述金属框架及所述扩散片围成放置发光芯片的发光腔体，得到所述发光组件的密封器件。
本发明所提供的发光组件的密封器件，从底到顶依次包括底部焊盘100、基板200、顶部焊盘300、金属框架400及扩散片500；所述金属框架400为通过电镀设置于所述顶部焊盘300表面的金属框架400；所述顶部焊盘300、所述金属框架400及所述扩散片500围成放置发光芯片的发光腔体。本发明采用一体化的基板200框架，即通过电镀工艺在所述基板200上逐层制作所述金属框架400，直到达到所需外形与高度，这种工艺制作的产品框架，所述基板200与所述金属框架400的结合性更好，避免了粘接工艺中粘接处出现老化、发脆、脱落等问题，同时也省去了所述基板200与所述金属框架400对位的工艺，减少误差的产生，提升了产品强度、稳定性及良率，更是使产品在生产过程中工艺流程更加简化、工艺难度大大降低，同时也使成本大大降低。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的发光组件的密封器件及其制作方法、发光组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种发光组件的密封器件，其特征在于，从底到顶依次包括底部焊盘、基板、顶部焊盘、金属框架及扩散片；
所述金属框架为通过电镀设置于所述顶部焊盘表面的金属框架；
所述顶部焊盘、所述金属框架及所述扩散片围成放置发光芯片的发光腔体。
2.如权利要求1所述的发光组件的密封器件，其特征在于，所述金属框架与所述扩散片的接触面包括溢胶槽。
3.如权利要求1所述的发光组件的密封器件，其特征在于，所述密封器件还包括透气孔；
所述透气孔为贯穿所述底部焊盘、所述基板及所述顶部焊盘的孔洞。
4.如权利要求3所述的发光组件的密封器件，其特征在于，所述透气孔部分贯穿所述底部焊盘。
5.如权利要求1所述的发光组件的密封器件，其特征在于，所述密封器件还包括指示所述密封器件安装方向的正负指示器。
6.如权利要求5所述的发光组件的密封器件，其特征在于，所述金属框架为具有倒角的金属框架；
所述正负指示器为所述金属框架的倒角。
7.如权利要求1所述的发光组件的密封器件，其特征在于，所述顶部焊盘为与所述金属框架材料相同的顶部焊盘。
8.如权利要求1至7所述的发光组件的密封器件，其特征在于，所述顶部焊盘及所述金属框架表面设置有镀金层。
9.一种发光组件，其特征在于，所述发光组件包括如权利要求1至8任一项所述的发光组件的密封器件。
10.一种发光组件的密封器件的制作方法，其特征在于，包括：
在基板两侧分别设置底部焊盘及顶部焊盘；
在所述顶部焊盘表面通过电镀设置金属框架；
在所述金属框架上方设置扩散片，使所述顶部焊盘、所述金属框架及所述扩散片围成放置发光芯片的发光腔体，得到所述发光组件的密封器件。
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