CN112467010B - 二极管封装工艺及封装二极管 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于二极管封装技术领域，提供了一种二极管封装工艺及封装二极管，其中，所述工艺包括：通过将二极管芯片固定在金属基板上，制作得到待封装的二极管；将待封装的二极管放置于管壳内部中心区域，待封装的二极管具有与外部引脚进行连接的金属引线；向管壳内部注入硅胶，使硅胶包裹待封装的二极管及金属引线；采用模压封装工艺，向管壳内部注入环氧树脂胶体，制作得到封装二极管，其中，环氧树脂胶体在管壳内部生成光学透镜，光学透镜固定于硅胶的上表层中心区域。通过使用硅胶包裹待封装的二极管以及金属引线，使得封装二极管即使处于高温工作状态，也可保护封装二极管中金属引线的结构不被拉断。
Description
技术领域
本申请属于二极管封装技术领域，尤其涉及一种二极管封装工艺及封装二极管。
背景技术
传统的高功率发光二极管封装技术，均是采用环氧树脂作为封装胶体对处于模具中的发光二极管芯片进行封装。发光二极管工作会产生大量热能，使得发光二极管芯片中与外界引脚连接的金属线的热胀冷缩与环氧树脂的热胀冷缩不一致，容易导致金属线被拉断，造成发光二极管损坏。通过在环氧树脂内加入固化材料以固化环氧树脂，可以降低金属性被拉断的概率。然而，在环氧树脂内加入固化材料容易改变环氧树脂传导光线的传导率，影响发光二极管的发光效率。因此，目前采用环氧树脂封装发光二极管的封装工艺，不能很好的保护发光二极管的内部结构。
发明内容
本申请实施例提供了二极管封装工艺及封装二极管，可以解决使用现有技术的封装工艺制作发光二极管，不能很好的保护发光二极管内部结构的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种二极管封装工艺，包括：
通过将二极管芯片固定在金属基板上，制作得到待封装的二极管；
将所述待封装的二极管放置于管壳内部中心区域，所述待封装的二极管具有与外部引脚进行连接的金属引线；
向所述管壳内部注入硅胶，使所述硅胶包裹所述待封装的二极管及所述金属引线；
采用模压封装工艺，向所述管壳内部注入环氧树脂胶体，制作得到封装二极管，其中，所述环氧树脂胶体在所述管壳内部生成光学透镜，所述光学透镜固定于所述硅胶的上表层中心区域。
在一实施例中，所述金属引线包括正引线和负引线；
所述通过将二极管芯片固定在金属基板上，制作得到待封装的二极管，包括：
设置金属基板，所述金属基板的中心区域具有一内凹部；
将二极管芯片固定在所述内凹部上；
通过所述正引线将所述二极管芯片的正极粘结在外部电源的正引脚上；以及，通过所述负引线将所述二极管芯片的负极粘结在所述外部电源的负引脚上；
采用薄膜式涂布方式，使用荧光材料涂覆所述二极管芯片，以使所述荧光材料均匀覆盖所述二极管芯片，形成所述待封装的二极管。
在一实施例中，所述正引线和所述负引线为拱形丝状结构。
在一实施例中，所述硅胶由硅胶液和扩散粉混合制作得到；
所述向所述管壳内部注入硅胶，使所述硅胶包裹所述待封装的二极管及所述金属引线，包括：
在将所述硅胶液和所述扩散粉混合均匀后，进行离心脱泡处理，得到离心脱泡后的所述硅胶；
将所述硅胶注入所述管壳内部，并对所述硅胶烘干固化，所述烘干固化的温度为130℃-170℃，烘烤时间为2-5小时。
在一实施例中，所述采用模压封装工艺，向所述管壳内部注入环氧树脂胶体，制作得到封装二极管，包括：
将放置有所述待封装的二极管的所述管壳放入下模具中；
通过液压机将上模具和所述下模具合模形成密封腔体；
抽取所述密封腔体中的气体，形成真空腔体；
将所述环氧树脂胶体放置在所述模具的注胶道中进行加热，由所述液压机压入所述真空腔体进行固化，以在所述管壳内部生成光学透镜，得到所述封装二极管。
在一实施例中，所述将所述环氧树脂胶体放置在所述模具的注胶道中进行加热，由所述液压机压入所述真空腔体进行固化，以在所述管壳内部生成光学透镜，得到所述封装二极管，包括：
在第一预置加热条件下，将所述环氧树脂胶体加热后，由所述液压机将所述环氧树脂胶体压入所述真空腔体中，在所述硅胶的上表层中心区域进行初固化；
在所述初固化结束后，将所述第一预置加热条件更换为第二预置加热条件；
在所述第二预置加热条件下，对所述环氧树脂胶体进行后固化生所述光学透镜，得到所述封装二极管。
在一实施例中，所述第一预置加热条件中加热温度为125℃-135℃，加热时间为0.5-1.5小时，所述第二预置加热条件中加热温度为115℃-125℃，加热时间为3-5小时。
第二方面，本申请实施例提供了一种封装二极管，包括二极管芯片、金属基板、金属引线、管壳和光学透镜；其中：
所述二极管芯片固定在所述金属基板上，所述二极管芯片通过所述金属引线与外部引脚进行连接；
固定在所述金属基板上的二极管被设置在管壳内部中心区域；
所述管壳内部注入有硅胶，所述二极管及所述金属引线被所述硅胶包裹；
所述光学透镜固定在所述硅胶的上表层中心区域，并与所述管壳固化连接，所述光学透镜由注入所述管壳内部的环氧树脂胶体形成。
在一实施例中，所述金属引线包括正引线和负引线；
所述金属基板中心区域具有一内凹部，所述二极管芯片固定在所述内凹部上；
所述二极管芯片包括正极和负极，所述正极通过正引线粘结外部电源的正引脚，所述负极通过负引线粘结外部电源的负引脚上，且所述二极管芯片上均匀涂覆有荧光材料。
在一实施例中，所述正引线和所述负引线为拱形丝状结构。
在本实施例中，通过将二极管芯片固定在金属基板上，并使用金属引线连接外部引脚，制作得到待封装的二极管；之后，将待封装的二极管放置于管壳内部中心区域，并使用硅胶包裹待封装的二极管以及金属引线，使得封装二极管即使处于高温工作状态，硅胶的形状改变非常小，不易于对金属引线造成损坏。另外，采用模压封装工艺，向管壳注入环氧树脂胶体，使得到的封装二极管包含了环氧树脂胶体生成的光学透镜，进而，在封装二极管发出的光线进入光学透镜后，可在光学透镜内发生反射和漫透射，使光线重新分布，增加封装二极管的光通量输出，并使射出的光线更均匀，提高了二极管的发光效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是本申请一实施例提供的一种二极管封装工艺的实现流程图；
图2是本申请一实施例提供的一种封装二极管的结构示意图；
图3是本申请一实施例提供的一种二极管封装工艺中S101的一种实现方式示意图；
图4是本申请一实施例提供的一种封装二极管中金属基板的结构示意图；
图5是本申请一实施例提供的一种二极管封装工艺的S103的一种实现方式示意图；
图6是本申请一实施例提供的一种二极管封装工艺的S104的一种实现方式示意图；
图7是本申请一实施例提供的一种二极管封装工艺的S1044的一种实现方式示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
本申请实施例提供的二极管封装工艺可以应用于二极管封装装置，其中，二极管封装装置包括液压机、焊线机等多个制作设备。其中，液压机可用于对二极管的外壳注入胶体，使二极管被固化封装；焊线机可用于将正引线焊接在外部电源的正引脚上，以及将负引线焊接在外部电源的负引脚上。
请参阅图1，图1示出了本申请实施例提供的一种二极管封装工艺的实现流程图，该方法包括如下步骤：
S101、通过将二极管芯片固定在金属基板上，制作得到待封装的二极管。
在应用中，上述金属基板包括但不限于铝合金基板、铜基板。其中，该金属基板主要用于对二极管芯片产生的热量进行散热。上述固定可以为将二极管芯片焊接在金属基板上，也可以为将二极管芯片通过胶体(例如，固晶胶)粘结在金属基板上，对此不做限定。在其他示例中，还可使用非金属基板的陶瓷基板，作为二极管中的散热基板，对此不作限定。
S102、将所述待封装的二极管放置于管壳内部中心区域，所述待封装的二极管具有与外部引脚进行连接的金属引线。
在应用中，在对待封装的二极管进行注胶时，管壳可保证注入的胶体在固化后形成指定的固化形状。需要说明的是，因二极管封装工艺中，注胶封装通常处于高温条件下。因此，管壳需要采用耐高温材料做成。例如，耐高温薄膜绝缘材料、耐高温纤维等。
可以理解的是，参照图2，为了使封装二极管在工作时，其产生的光斑可以均匀分布。因此，需要将待封装的二极管放置于管壳10的内部中心区域，若二极管芯片2(待封装的二极管)设置位置有偏置，则将导致光斑分布不均，从而影响封装二极管的平均光强。
在应用中，对于制作成的二极管，因其需要发光，则需要与外部电源进行连接。因此，可以理解的是，待封装的二极管需连接外部电源的正引脚以及负引脚进行工作。因此，待封装的二极管通过金属引线与外部引脚进行连接。
S103、向所述管壳内部注入硅胶，使所述硅胶包裹所述待封装的二极管及所述金属引线。
在应用中，上述硅胶可以为甲基系有机硅胶，也可以为苯基系有机硅胶，对此不作限定。需要说明的是，环氧树脂胶体的抗臭氧能力较弱，在使用环氧树脂胶体直接对待封装的二极管进行封装时，将导致环氧树脂胶体颜色变黄，影响环氧树脂胶体的透光效果。然而，硅胶材料作为直接对待封装的二极管进行封装的胶体，因硅胶具有抗大气老化以及紫外老化，可以长时间保持硅胶胶体的颜色不变，维持硅胶胶体的透光性能。另外，硅胶的热稳定性高，高温下(或辐射照射)分子的化学键不断裂、不分解。因此，硅胶不但可耐高温，而且也耐低温，可在一个很宽的温度范围内使用。即无论是化学性能还是物理机械性能，随温度的变化都很小。因此，硅胶包裹金属引线时，封装二极管即使处于高温工作状态，硅胶的形状改变也非常小，以达到保护金属引线的目的。
其中，上述注入硅胶的方式可以为采用手动点胶方式，使用注胶机设备进行硅胶注入；也可以为采用预先设置的模具，将管壳放置在模具中，并在密封模具后，通过模具的注胶口向管壳内部注入硅胶，对此不作限定。
S104、采用模压封装工艺，向所述管壳内部注入环氧树脂胶体，制作得到封装二极管，其中，所述环氧树脂胶体在所述管壳内部生成光学透镜，所述光学透镜固定于所述硅胶的上表层中心区域。
在应用中，上述模压封装工艺具体为，将管壳放置在预设的模具中，而后对模具进行闭合，并抽取模具内部的空气，形成真空腔体。而后，将环氧树脂胶体注入真空腔体内，以在管壳内部的表层生成光学透镜。其中，可参照图2，从图2可看出光学透镜13固定于硅胶14的上表层中心区域，且光学透镜13与管壳10的侧壁连接。以此，使封装二极管在工作时，其产生的光线可均匀的被光学透镜13射出。
在应用中，上述光学透镜为半球形结构，设于硅胶的上表层中心区域，封装二极管发出的光线进入光学透镜后，在光学透镜内发生反射和漫透射，可使光线重新分布，增大封装二级管在管壳表层(硅胶的上表层)的出光角度。另外，半球形的光学透镜还具有灯罩的作用，能够增加封装二极管的光通量输出，并使射出的光线更均匀。
在本实施例中，通过将二极管芯片固定在金属基板上，并使用金属引线连接外部引脚，制作得到待封装的二极管；之后，将待封装的二极管放置于管壳内部中心区域，并使用硅胶包裹待封装的二极管以及金属引线，使得封装二极管即使处于高温工作状态，硅胶的形状改变非常小，不易于对金属引线造成损坏。另外，采用模压封装工艺，向管壳注入环氧树脂胶体，使得到的封装二极管包含了环氧树脂胶体生成的光学透镜，进而，在封装二极管发出的光线进入光学透镜后，可在光学透镜内发生反射和漫透射，使光线重新分布，增加封装二极管的光通量输出，并使射出的光线更均匀，提高了二极管的发光效率。
参照图3，在一实施例中，所述金属引线包括正引线和负引线；在S101通过将二极管芯片固定在金属基板上，制作得到待封装的二极管，还包括如下子步骤S1011-S1014，详述如下：
S1011、设置金属基板，所述金属基板的中心区域具有一内凹部。
在应用中，参照图2，上述金属基板1的中心区域具有内凹部，该内凹部可以通过冲压工艺形成，对平面的金属基板1的中心区域进行冲压，得到具有内凹部的金属基板1。具体的，可将金属基板1放置在具有凹部结构的凹模模具上，并进行固定，而后由凸模模具对其进行冲压得到。
S1012、将二极管芯片固定在所述内凹部上。
在应用中，上述二极管芯片包括但不限于半导体发光二极管(Light EmittingDiode，LED)芯片、发光元件。
在应用中，将二极管芯片固定在内凹部上具体可以理解为，将二极管芯片固定在内凹部的上表面。其中，固定可以为通过焊接工艺进行固定，也可以为通过固晶胶、粘合胶等胶状物质进行固定，对此不作限定。
S1013、通过所述正引线将所述二极管芯片的正极粘结在外部电源的正引脚上；以及，通过负引线将所述二极管芯片的负极粘结在所述外部电源的负引脚上。
在应用中，对于制作成的待封装的二极管，因其需要发光，则需要与外部电源进行连接。因此，可以理解的是，二极管芯片需连接外部电源的正引脚以及负引脚(即S102中的外部引脚)进行工作。具体可参照图2，从图2可看出二极管芯片2的正极通过正引线3连接正引脚4，以及二极管芯片2的负极通过负引线5连接负引脚6。其中，正引线3以及负引线5均可为金属引线，用于导通电流。在其他示例中，上述正引脚4和负引脚6也可以认为是二极管中不可缺少的部分，即上述正引脚4和负引脚6可认为是属于二极管中的元器件，并不属于外部电源的元器件，其二极管芯片2的正极、正引线3、正引脚4之间进行连接形成正导电极，以及二极管芯片2的负极、负引线5以及负引脚6之间进行连接形成负导电极，对此不作限定。需要说明的是，上述器件相互之间可通过焊接工艺进行连接。
需要说明的是，参照图2和图4，上述正引线3和负引线5为拱形丝状结构，金属引线的拱形结构两端，分别与外部引脚和二极管芯片2进行连接。以使得金属引线具有一定的张力，可在二极管芯片2工作产生高温时，也能够保证金属引线不因高温膨胀而被拉断。
S1014、采用薄膜式涂布方式，使用荧光材料涂覆所述二极管芯片，以使所述荧光材料均匀覆盖所述二极管芯片，形成所述待封装的二极管。
在应用中，上述薄膜式涂布方式具体可为将固态型的荧光材料混合载体胶(起粘合作用)之后，经加热熔化得到荧光胶，由液压装置将荧光胶经涂布方式均匀而有效的覆盖在芯片的表面及四周。其中，具体可参照图2，二极管芯片2在涂抹荧光材料7之后，其二极管芯片2的表面及四周的荧光材料7的厚度，均一致。进而，可使荧光材料7均匀分布在二极管芯片2周围，解决二极管芯片2在发光时因均匀性差造成二极管的色温分布不均的问题，使二极管的亮度和光斑可以达到预期效果。
在本实施例中，通过将二极管芯片固定在具有内凹部的金属基板上，且通过正引线和负引线，分别使二极管芯片的正极粘结在外部电源的正引脚上，以及，使二极管芯片的负极粘结在外部电源的负引脚上，使二极管芯片可正常工作；另外，采用薄膜式涂布方式，使荧光材料均匀分布在二极管芯片周围，可解决二极管芯片在发光时因均匀性差造成二极管芯片的色温分布不均的问题，使二极管芯片的亮度和光斑可以达到预期效果，提高二极管芯片的光效。
在其他实施例中，金属基板一般具有导电性，然而，正常情况下，二极管芯片工作时的电流不应导入金属基板上。因此，需要对金属基板进行绝缘处理。具体的，可对金属基板(铝合金基板)的表面进行黑色氧化处理(例如，铝电泳技术)，形成三氧化二铝氧化层。在其他示例中，还可对金属基板的表面进行喷漆处理，以形成具有绝缘性的金属基板。
在其他实施例中，参照图2和图4，可在内凹部的侧壁11和未被二极管芯片2粘合的内凹部的上表面12，涂抹反射材料。具体的，二极管芯片2与内凹部粘合的上表面12，未被二极管芯片2完全占据，以及内凹部的侧壁11未与二极管芯片2和荧光材料7占据。基于此，可在内凹部的上述区域(内凹部的侧壁11和未被二极管芯片2粘合的内凹部的上表面12)，涂抹反射材料。进而，可使得二极管芯片2的光线照射在侧壁11以及内凹部的上表面12时，可以使光线被反射，从而让光线从正面射出，提高光效。
在其他实施例中，内凹部的侧壁与竖直方向之间的角度大于0°且小于90°。具体可参照图2，对于内凹部的侧壁11其可认为是向外倾斜一定角度，其倾斜角度大于0°且小于90°，例如，与竖直方向上的夹角为30°。可以理解的是，当倾斜角度向外倾斜，才可使得涂抹在侧壁11上的反射材料在对光线进行反射时，反射光线更容易从正面射出，其光线的反射效果更好。
在其他实施例中，在S1041采用薄膜式涂布方式，使用荧光材料涂覆所述二极管芯片，以使所述荧光材料均匀覆盖所述二极管芯片，形成所述待封装的二极管，还包括如下子步骤，详述如下：
在二极管芯片的表层粘合柔性硅胶，柔性硅胶的光折射率与二极管芯片的表层的光折射率之间的差值处于预设范围内。
采用薄膜式涂布方式，使用荧光材料涂覆柔性硅胶，以使荧光材料均匀覆盖二极管芯片，形成待封装的二极管。
在应用中，上述柔性硅胶为一种粒状多孔的二氧化硅水合物，属非晶态物质。其具有高折射率和高透光率，可以起到保护二极管芯片以及增加二极管芯片的光通量的作用。在应用中，上述预设范围可以为工作人员预设的范围值，其可根据实际情况进行设置。例如，预设范围可以为[0，1]，其中1可以理解为在常温常压下，空气的光折射率。在实际过程中，二极管芯片的光折射率一般在2.4，柔性硅胶的光折射率一般在1.5，其之间的差值为0.9，小于1。因此，可选用柔性硅胶粘合二极管芯片的表层，以使得光线可有效从二极管芯片的表层射出。需要理解的是，若柔性硅胶的光折射率与二极管芯片的表层的光折射率之间的差值相差过大，则将导致二极管芯片表层的全反射临界角较小，二极管芯片发出的光只有一部分能通过界面逸出，进而被有效利用。即相当于其余部分的光将在二极管芯片表层进行全反射，并没有射出二极管芯片。
在应用中，上述薄膜式涂布方式已在S1041中进行解释说明的，对此不再进行描述。
在一实施例中，参照图5，所述硅胶由硅胶液和扩散粉混合制作得到；在S103向所述管壳内部注入硅胶，使所述硅胶包裹所述待封装的二极管及所述金属引线中，还包括如下子步骤S1031-S1032，详述如下：
S1031、在将所述硅胶液和所述扩散粉混合均匀后，进行离心脱泡处理，得到离心脱泡后的所述硅胶。
在应用中，在上述硅胶液和扩散粉混合均匀后，其混合溶液可认为是扩散粉硅胶光扩散剂、硅胶光扩散液。基于此得到的硅胶，可把封装二极管射出的点光源，转换成面光源进行射出，从而达到封装二极管整体发光的效果。其中，上述离心脱泡处理可以为通过离心机对混合溶液进行离心，在离心过程中，混合溶液中的气体将被排出得到硅胶。以此，可使得硅胶在管壳内部固化后，其固化后的硅胶晶体不含有气泡，以保证硅胶晶体的光的传导率。
S1032、将所述硅胶注入所述管壳内部，并对所述硅胶烘干固化，所述烘干固化的温度为130℃-170150℃，烘烤时间为2-5小时。
在应用中，将硅胶注入管壳内部后，需对硅胶烘干固化，以使硅胶粘合管壳以及包裹待封装的二极管。其中，烘干固化的温度为130℃-170℃，烘烤时间为2-5小时。具体的，烘干固化的温度为150℃，烘烤时间为3小时。
在一实施例中，参照图6，在S104采用模压封装工艺，向所述管壳内部注入环氧树脂胶体，制作得到封装二极管中，还包括如下子步骤S1041-S1044，详述如下：
S1041、将放置有所述待封装的二极管的所述管壳放入下模具中。
S1042、通过液压机将上模具和所述下模具合模形成密封腔体。
在应用中，上述模压封装工艺即可理解为通过模具对待封装的二极管进行封装。其中，模具包括上模具和下模具，下模具用于放置管壳，并与上模具密封后形成密封腔体。其中，液压机以液体为工作介质进行能量传递，以实现对上模具和下模具的密封。
S1043、抽取所述密封腔体中的气体，形成真空腔体。
S1044、将所述环氧树脂胶体放置在所述模具的注胶道中进行加热，由所述液压机压入所述真空腔体进行固化，以在所述管壳内部生成光学透镜，得到所述封装二极管。
在应用中，为防止环氧树脂胶体在真空腔体进行固化后，其形成的光学透镜内部具有气泡。因此，需要抽取密封腔体中的气体，形成真空腔体后，再对其注入环氧树脂胶体进行固化封装。其中，环氧树脂胶体由模具的注胶道进行注入，在注入过程中需对注胶道以及真快腔体进行加热，持续排除环氧树脂胶体中的气体。
在一实施例中，参照图7，在S1044将所述环氧树脂胶体放置在所述模具的注胶道中进行加热，由所述液压机压入所述真空腔体进行固化，以在所述管壳内部生成光学透镜，得到所述封装二极管，还包括如下子步骤S10441-S10443，详述如下：
S10441、在第一预置加热条件下，将所述环氧树脂胶体加热后，由所述液压机将所述环氧树脂胶体压入所述真空腔体中，在所述硅胶的上表层中心区域进行初固化。
在应用中，上述环氧树脂胶体对温度极为敏感，不能过冷，也不能过热。长期暴露在过低或过高的温度，其产品性能会受到影响。而固化过程对温度的要求更为严格。通常，环氧树脂胶体固化时的环境温度都相对较高，为了确保固化后的环氧树脂胶体具有最佳的固化性能，则需要对环氧树脂胶体进行持续加热。即其第一预置加热条件中，加热温度可为125℃-135℃，加热时间可为0.5-1.5小时。具体的，本实施例中，第一预置加热条件具体为加热温度为130℃，加热时间为1小时。
S10442、在所述初固化结束后，将所述第一预置加热条件更换为第二预置加热条件。
S10443、在所述第二预置加热条件下，对所述环氧树脂胶体进行后固化生所述光学透镜，得到所述封装二极管。
在应用中，上述第二预置加热条件中加热温度为115℃-125℃，加热时间为3-5小时。具体的，本实施例中，第二预置加热条件具体为加热温度为120℃，加热时间为4小时。其中，在环氧树脂胶体初固化结束后，降低其加热温度，并延长加热时间，再次对其进行后固化。以此，可减小固化后的环氧树脂(光学透镜)内部的气泡，避免其影响光线的传导。另外，需要补充的是，在后固化期间，其加热时间为4小时，且加热温度也较高。基于此，可在此后固化期间，对封装二极管进行热老化测试。即模拟自然环境中的高温环境，对封装二极管进行测试，检测封装二极管的产品质量。
请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种封装二极管的结构框图，包括：二极管芯片2、金属基板1、金属引线、管壳10和光学透镜13；其中：
所述二极管芯片2固定在所述金属基板1上，所述二极管芯片2通过所述金属引线与外部引脚进行连接；
固定在所述金属基板1上的二极管被设置在管壳10内部中心区域；
所述管壳10内部注入有硅胶14，所述二极管及所述金属引线被所述硅胶14包裹；
所述光学透镜13固定在所述硅胶14的上表层中心区域，并与所述管壳10固化连接，所述光学透镜13由注入所述管壳10内部的环氧树脂胶体形成。
在应用中，上述二极管芯片2固定在金属基板1上可以为，将二极管芯片2焊接在金属基板1上，也可以为将二极管芯片2通过胶体(例如，固晶胶)粘结在金属基板1上，对此不做限定。另外，金属引线的两端可分别通过焊接方式连接金属引线和外部引脚。
在应用中，管壳10可在待封装的二极管进行注胶封装时，保证注入的胶体在固化后为指定的固化形状。需要说明的是，因二极管封装工艺中，注胶封装通常处于高温条件下，因此，管壳10需要采用耐高温材料做成。例如，耐高温薄膜绝缘材料、耐高温纤维等。
可以理解的是，为了使得封装后的封装二极管在工作时，其产生的光斑可以均匀分布。因此，需要将待封装的二极管放置于管壳10内部中心区域，且光学透镜13固定在硅胶14的上表层中心区域，并与管壳10固化连接。若二极管芯片2(待封装的二极管)设置位置有偏置，或光学透镜13设置位置有偏置，则将导致封装二极管产生的光斑分布不均，从而影响封装二极管的平均光强。
在本实施例中，通过将二极管芯片固定在金属基板上，并使用金属引线连接外部引脚，制作得到待封装的二极管；之后，将待封装的二极管放置于管壳内部中心区域，并使用硅胶包裹待封装的二极管以及金属引线，使得封装二极管即使处于高温工作状态，硅胶的形状改变非常小，不易于对金属引线造成损坏。另外，将环氧树脂胶体生成的光学透镜，固定于硅胶上表层中心区域，使得封装二极管发出的光线进入光学透镜后，可在光学透镜内发生反射和漫透射，使光线重新分布，增加封装二极管的光通量输出，并使射出的光线更均匀，提高了二极管的发光效率。
请参照图2，在一实施例中，所述金属引线包括正引线3和负引线5；所述金属基板1中心区域具有一内凹部，所述二极管芯片2固定在所述内凹部上；
所述二极管芯片2包括正极和负极，所述正极通过正引线3粘结外部电源的正引脚4，所述负极通过负引线5粘结外部电源的负引脚6上，且所述二极管芯片2上均匀涂覆有荧光材料7。
在应用中，金属基板1中心区域的内凹部可通过冲压工艺进行成型，二极管芯片2固定在内凹部的上表面。其中，固定可以为通过焊接工艺进行固定，也可以为通过固晶胶、粘合胶等胶状物质进行固定，对此不作限定。
在应用中，上述金属基板1包括但不限于铝合金基板、铜基板，其中，该金属基板1主要用于对发光芯2片产生的热量进行散热。在本实施例中，上述金属基板1具体为铝合金基板。
在应用中，上述二极管芯片2可以为LED芯片，或发光元件，对此不作限定。其中，上述二极管芯片2的正极通过正引线3连接正引脚4，以及二极管芯片2的负极通过负引线5连接负引脚6。其中，正引线3以及负引线5均可为金属引线，用于导通电流。需要说明的是，上述器件相互之间可通过焊接工艺进行连接。
在应用中，上述正引线3和负引线5为拱形丝状结构。金属引线的拱形结构两端，分别与外部电源的引脚和二极管芯片2进行连接。以使得金属引线具有一定的张力，在二极管芯片2工作产生高温时，也可保证金属引线不因高温膨胀而被拉断。
在其他应用中，还可通过薄膜涂布方式在二极管芯片2上涂覆荧光材料7。具体的，上述薄膜式涂布方式具体可为将固态型的荧光材料7混合载体胶(粘合作用)之后，经加热熔化得到荧光胶，由液压装置将荧光胶经涂布方式均匀而有效的覆盖在二极管芯片2的表面及四周。其中，具体可参照图2，二极管芯片2在涂抹荧光材料7之后，其二极管芯片2的表面及四周的荧光材料7的厚度，均一致。进而，可使荧光材料7均匀分布在二极管芯片2周围，解决二极管芯片2在发光时因均匀性差造成封装二极管的色温分布不均的问题，使封装二极管的亮度和光斑可以达到预期效果。
参照图2和图4，在其他应用中，若金属基板1未做绝缘处理，此时金属基板1与二极管芯片2之间需要绝缘材料进行分离。即可在二极管芯片2底部焊接一层衬底材料8，用于对二极管芯片2与金属基板1之间进行绝缘。其中，衬底材料8包括但不限于三氧化二铝衬底、碳化硅衬底、硅衬底等，对此不做限定。之后，可通过电镀工艺，分别在衬底材料8的底层和内凹部的上表面12镀一层金锡合金9，以使其进行连接。具体可参照4中，内凹部的上表面12镀有的一层金锡合金9。图2中未画出衬底材料8与金属基板1之间的金锡合金9。
参照图2和图4，在其他实施例中，待封装的二极管还包括反光材料，在内凹部的侧壁11和未被二极管芯片2粘合的内凹部的上表面12，涂抹有反射材料。
具体的，二极管芯片2与内凹部粘合的上表面12，未被二极管芯片2完全占据，以及内凹部的侧壁11未与二极管芯片2和荧光材料7占据。基于此，可在内凹部的上述区域(内凹部的侧壁11和未被二极管芯片2粘合的内凹部的上表面12)，涂抹反射材料(图中未画出)。进而，可使得二极管芯片2的光线照射在侧壁11以及内凹部的上表面12时，可以使光线进行反射，从而让光线从正面射出，提高光效。
需要说明的是，内凹部的侧壁11与竖直方向之间的角度大于0°且小于90°。具体可参照图2，对于内凹部的侧壁11其可认为是向外倾斜一定角度，其倾斜角度大于0°且小于90°，例如，与竖直方向上的夹角为30°。可以理解的是，当倾斜角度向外倾斜，才可使得涂抹在侧壁11上的反射材料在对光线进行反射时，反射光线更容易从正面射出，其光线的反射效果更好。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种二极管封装工艺，其特征在于，包括：
通过将二极管芯片固定在金属基板上，制作得到待封装的二极管，所述金属基板用于对二极管芯片产生的热量进行散热；
将所述待封装的二极管放置于管壳内部中心区域，所述待封装的二极管具有与外部引脚进行连接的金属引线；
向所述管壳内部注入硅胶，使所述硅胶包裹所述待封装的二极管及所述金属引线；
采用模压封装工艺，向所述管壳内部注入环氧树脂胶体，制作得到封装二极管，其中，所述环氧树脂胶体在所述管壳内部生成光学透镜，所述光学透镜固定于所述硅胶的上表层中心区域。
2.如权利要求1所述的二极管封装工艺，其特征在于，所述金属引线包括正引线和负引线；
所述通过将二极管芯片固定在金属基板上，制作得到待封装的二极管，包括：
设置金属基板，所述金属基板的中心区域具有一内凹部；
将二极管芯片固定在所述内凹部上；
通过所述正引线将所述二极管芯片的正极粘结在外部电源的正引脚上；以及，通过所述负引线将所述二极管芯片的负极粘结在所述外部电源的负引脚上；
采用薄膜式涂布方式，使用荧光材料涂覆所述二极管芯片，以使所述荧光材料均匀覆盖所述二极管芯片，形成所述待封装的二极管。
3.如权利要求2所述的二极管封装工艺，其特征在于，所述正引线和所述负引线为拱形丝状结构。
4.如权利要求1所述的二极管封装工艺，其特征在于，所述硅胶由硅胶液和扩散粉混合制作得到；
所述向所述管壳内部注入硅胶，使所述硅胶包裹所述待封装的二极管及所述金属引线，包括：
在将所述硅胶液和所述扩散粉混合均匀后，进行离心脱泡处理，得到离心脱泡后的所述硅胶；
将所述硅胶注入所述管壳内部，并对所述硅胶烘干固化，所述烘干固化的温度为130℃-170℃，烘烤时间为2-5小时。
5.如权利要求1-4任一所述的二极管封装工艺，其特征在于，所述采用模压封装工艺，向所述管壳内部注入环氧树脂胶体，制作得到封装二极管，包括：
将放置有所述待封装的二极管的所述管壳放入下模具中；
通过液压机将上模具和所述下模具合模形成密封腔体；
抽取所述密封腔体中的气体，形成真空腔体；
将所述环氧树脂胶体放置在所述模具的注胶道中进行加热，由所述液压机压入所述真空腔体进行固化，以在所述管壳内部生成光学透镜，得到所述封装二极管。
6.如权利要求5所述的二极管封装工艺，其特征在于，所述将所述环氧树脂胶体放置在所述模具的注胶道中进行加热，由所述液压机压入所述真空腔体进行固化，以在所述管壳内部生成光学透镜，得到所述封装二极管，包括：
在第一预置加热条件下，将所述环氧树脂胶体加热后，由所述液压机将所述环氧树脂胶体压入所述真空腔体中，在所述硅胶的上表层中心区域进行初固化；
在所述初固化结束后，将所述第一预置加热条件更换为第二预置加热条件；
在所述第二预置加热条件下，对所述环氧树脂胶体进行后固化生所述光学透镜，得到所述封装二极管。
7.如权利要求6所述的二极管封装工艺，其特征在于，所述第一预置加热条件中加热温度为125℃-135℃，加热时间为0.5-1.5小时，所述第二预置加热条件中加热温度为115℃-125℃，加热时间为3-5小时。
8.一种封装二极管，其特征在于，包括：二极管芯片、金属基板、金属引线、管壳和光学透镜；其中：
所述二极管芯片固定在所述金属基板上，所述二极管芯片通过所述金属引线与外部引脚进行连接，所述金属基板用于对二极管芯片产生的热量进行散热；
固定在所述金属基板上的二极管芯片被设置在管壳内部中心区域；
所述管壳内部注入有硅胶，所述二极管芯片、所述金属基板及所述金属引线被所述硅胶包裹；
所述光学透镜固定在所述硅胶的上表层中心区域，并与所述管壳固化连接，所述光学透镜由注入所述管壳内部的环氧树脂胶体形成。
9.如权利要求8所述的封装二极管，其特征在于，所述金属引线包括正引线和负引线；
所述金属基板中心区域具有一内凹部，所述二极管芯片固定在所述内凹部上；
所述二极管芯片包括正极和负极，所述正极通过正引线粘结外部电源的正引脚，所述负极通过负引线粘结外部电源的负引脚上，且所述二极管芯片上均匀涂覆有荧光材料。
10.如权利要求9所述的封装二极管，其特征在于，所述正引线和所述负引线为拱形丝状结构。
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