專利名稱：照明燈具的led芯片封裝方法及封裝體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED芯片封裝技木，更具體地說，涉及ー種照明燈具的LED芯片封裝方法及封裝體。
背景技術(shù)：
今天，人們已無可置疑的確信，固態(tài)照明(即LED光源)將逐步取代絕大多數(shù)的現(xiàn)有燈具照明。目前，日本諾亞公司已獲得單管大功率LED，在350mA工作條件下獲得203流明，其光效達(dá)183流明/瓦的很高水平，同時他們用4粒大功率LED芯片組合的單燈在エ作電流為IA的情況下，使總的光通量達(dá)1913流明，而現(xiàn)在商品化的大功率的光效一半在100-120流明/瓦，可見已經(jīng)達(dá)到適用水平，井比現(xiàn)有絕大多數(shù)的照明燈具的光效要高。LED照明的一般公認(rèn)的特點節(jié)能、環(huán)保、高效、堅固抗震、壽命長等。 現(xiàn)在主要問題是，其成本偏高，難于被一般市場所接受。然而，LED照明現(xiàn)在又是一個陽光產(chǎn)業(yè)，市場潛カ巨大，發(fā)展神速。在這方世軍主要先進(jìn)國家都投入了巨大精力和財カ于研究開發(fā)工作，隨著量產(chǎn)化的不斷提高，其成品價格將進(jìn)ー步降低，產(chǎn)品質(zhì)量和性能也將進(jìn)ー步提高，LED照明市場前景一片光明?，F(xiàn)在看來，器件的封裝也是LED照明非常重要的一個環(huán)節(jié)，對于提高和改進(jìn)器件性能也至關(guān)重要。作為LED照明燈具現(xiàn)在一般采用兩個方案ー是以大功率LED藍(lán)光芯片(芯片尺寸才lmm2)，配以被激發(fā)的適當(dāng)性能的熒光粉的硅膠而發(fā)出白光，一般為lW(350mA工作電流)的標(biāo)準(zhǔn)大功率LED，這樣的器件在正常工作狀態(tài)下，器件本身將產(chǎn)生很大的熱量，使器件處于高溫工作狀態(tài)，這將引起器件明顯光衰，極大的影響到器件的壽命。另ー種為由多粒標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)光LED小芯片(芯片尺寸約在0. 1_2范圍)組成配以被激發(fā)的適當(dāng)?shù)臒晒夥?，從而獲得白光，這種組合的白光的LED照明，具有很大的靈活性，它可根據(jù)需要組合成由幾粒到幾十粒的LED小芯片，從而獲得IW到幾W以上的LED大功率燈具，標(biāo)準(zhǔn)小芯片組成的LED燈具，由于散熱面積的增加，將有利于減小器件熱量的散發(fā)，對器件的壽命，起到有力的改善作用?，F(xiàn)在一般藍(lán)光LED芯片均由半導(dǎo)體以外延エ藝,生長于藍(lán)寶石和碳化娃的半導(dǎo)體材料上，其外延層為氮化物的多層多量子陷阱(MQC)結(jié)構(gòu)，這樣整個LED芯片，可視作為一個體發(fā)光材料，該LED芯片產(chǎn)生的藍(lán)光再部分于被激發(fā)的相應(yīng)的熒光粉從而產(chǎn)生白光，無論從哪一方面而說，擁有一個合適的“反射腔”將是非常必要的。目前，通常采用金屬材料由沖壓而形成的“反射腔”，以使LED輻射白光。但是其存在的缺點是I、機(jī)械加工精度低，其鏡面加工精度無法達(dá)到“微米”數(shù)量級。2、輻射具有一定的方向性。3、散熱性較差。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點，本發(fā)明的目的是提供ー種照明燈具的LED芯片封裝方法及封裝體，能夠提高反射腔的加工進(jìn)度及散熱性，并消除LED輻射的方向性。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一方面，ー種照明燈具的LED芯片封裝方法，包括以下具體步驟G.將晶向娃片的上表面拋光并使其生成ー層SiO2層；H.通過光刻腐蝕在SiO2層上進(jìn)行開窗；
I.將晶向硅片置于KOH水溶液里進(jìn)行加溫腐蝕，由于硅的各向異性腐蝕特性，在開窗處腐蝕形成一內(nèi)凹的反射腔；J.置于鍍膜儀里，在晶向硅片的上表面及反射腔內(nèi)表面上均蒸鍍ー層金屬反光膜；K.將LED芯片通過膠水固化于反射腔的底部上；L.于反射腔內(nèi)滴入配有熒光粉的硅膠，以形成發(fā)白光的LED器件。在步驟C中，所述的KOH水溶液采用44%的KOH水溶液。在步驟C中，所述的加溫溫度為40°C。在步驟E中，所述的膠水采用導(dǎo)電膠或絕緣膠。在步驟F中，所述的熒光粉占硅膠的重量比為1.2%。在步驟E中，所述的LED芯片的數(shù)量為ー個或兩個或多個。另ー方面，ー種照明燈具的LED芯片封裝體，包括一晶向硅片，晶向硅片上端面通過拋光并形成有ー層SiO2層，SiO2層上通過光刻腐蝕開有ー窗ロ，在窗ロ內(nèi)設(shè)有ー內(nèi)凹反射腔，反射腔及SiO2層表面還設(shè)有ー層金屬反光膜，反射腔內(nèi)固設(shè)有數(shù)個LED芯片，反射腔上方設(shè)有硅膠封裝層。所述的LED芯片分別通過導(dǎo)電膠或絕緣膠固化于反射腔內(nèi)的金屬反光膜上。所述的金屬反光膜為銀質(zhì)反光膜。所述的LED芯片的數(shù)量為ー個或兩個或多個。在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的照明燈具的LED芯片封裝方法及封裝體通過在晶向硅片上形成SiO2層，在SiO2層開窗后，根據(jù)硅的各向異性腐蝕特性，通過KOH水溶液進(jìn)行腐蝕形成反射腔，通過將LED芯片固設(shè)于反射腔內(nèi)，并采用配有熒光粉的硅膠進(jìn)行封裝。采用本發(fā)明的封裝方法制成的反射腔，其反射鏡面精度可高達(dá)微米級別，其反光性能極佳，并且具有良好的散熱性，而且也有利于多個各種照明規(guī)格的LED芯片的集成。


圖I是本發(fā)明的封裝方法的流程框圖；圖2 圖7分別是采用晶向硅片進(jìn)行LED芯片封裝的各階段的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例進(jìn)ー步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。請結(jié)合圖I 圖7所示，本發(fā)明的照明燈具的LED芯片封裝方法包括以下具體步驟首先，將晶向硅片I的上表面拋光并使其生成ー層Si02層2，其中，Si02層2的產(chǎn)生方式為常規(guī)硅的半導(dǎo)體器件エ藝，在此不再贅述。
然后，通過光刻腐蝕在Si02層2上進(jìn)行開窗3。再將晶向硅片I置于KOH水溶液里進(jìn)行加溫腐蝕，利用硅單晶材料的各向異性的腐蝕特性，在開窗3處腐蝕形成一內(nèi)凹的反射腔4。這是由于單晶硅在KOH水溶液中腐蝕時，非常明顯的顯示出不同晶面的腐蝕速率很大差異，開窗3內(nèi)的晶向硅片I與5102層2的腐蝕率差別高達(dá)幾百比一，而且KOH的水溶液也極不容易腐蝕Si02。另外，上述KOH水溶液可采用44%的KOH水溶液，加溫溫度在40°C左右為較佳。而形成的反射腔的內(nèi)側(cè)面傾斜角度一般在54. 7度。然后再將晶向硅片I整個置于鍍膜儀里，在晶向硅片I的上表面及反射腔4內(nèi)表面上均蒸鍍ー層金屬(如銀等)反光膜5。此時，將LED芯片6通過導(dǎo)電膠或絕緣膠的膠水固化于反射腔4的底部上；LED芯片6的數(shù)量可根據(jù)不同燈具的需求進(jìn)行相應(yīng)選擇，可只采用ー個，也可采用兩個或多個。最后，于反射腔4內(nèi)滴入配有突光粉的娃膠7,以形成發(fā)白光的LED器件,其中突光 粉占硅膠的重量比為I. 2%為較佳。請再參見圖7所示，本發(fā)明的照明燈具的LED芯片封裝體與上述封裝方法的內(nèi)容實質(zhì)相同，主要包括一晶向娃片I，晶向娃片I上端面通過拋光并形成有ー層SiO2層2, SiO2層2上通過光刻腐蝕開有ー窗ロ 3，通過置于KOH水溶液里進(jìn)行加溫腐蝕，利用硅單晶材料的各向異性的腐蝕特性，在開窗3處腐蝕形成一內(nèi)凹的內(nèi)側(cè)面呈54. 7度傾斜角的反射腔4，通過將整個晶向硅片I置于鍍膜儀里，從而在反射腔及SiO2層表面設(shè)置ー層金屬反光膜5，反射腔4內(nèi)通過導(dǎo)電膠或絕緣膠固化有數(shù)個LED芯片6,反射腔4上方設(shè)有配有螢光粉的娃膠7封裝層。綜上所述，采用本發(fā)明的封裝方法及封裝體，能夠常規(guī)硅的半導(dǎo)體器件エ藝，就能獲得極佳的反射腔4，該反射腔4的鏡面光度可高達(dá)微米級別，這是任何用機(jī)械方法所難以實現(xiàn)的，并且這樣的“硅反射腔4”又能按半導(dǎo)體器件エ藝集成成任何LED芯片所需要的數(shù)量，這特別適宜由小型LED芯片組成的LED照明器件，從而具備了以下優(yōu)點I、加工精度很高，鏡面的加工精度達(dá)“微米”數(shù)量級，所以其反光性能極佳，無方向性限制。2、極易適合于多個各種照明規(guī)格的LED芯片的集成。3、由于采用半導(dǎo)體器件エ藝，非常適合批量生產(chǎn)。4、對于形成白光所用配有熒光粉的硅膠的注入，極為簡便有利。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種照明燈具的LED芯片封裝方法，其特征在干 包括以下具體步驟 A.將晶向娃片的上表面拋光并使其生成ー層SiO2層； B.通過光刻腐蝕在SiO2層上進(jìn)行開窗； C.將晶向硅片置于KOH水溶液里進(jìn)行加溫腐蝕，由于硅的各向異性腐蝕特性，在開窗處腐蝕形成一內(nèi)凹的反射腔； D.置于鍍膜儀里，在晶向硅片的上表面及反射腔內(nèi)表面上均蒸鍍ー層金屬反光膜； E.將LED芯片通過膠水固化于反射腔的底部上； F.于反射腔內(nèi)滴入配有突光粉的娃膠，以形成發(fā)白光的LED器件。
2.如權(quán)利要求I所述的照明燈具的LED芯片封裝方法，其特征在于 在步驟C中，所述的KOH水溶液采用44%的KOH水溶液。
3.如權(quán)利要求2或3所述的照明燈具的LED芯片封裝方法，其特征在于 在步驟C中，所述的加溫溫度為40°C。
4.如權(quán)利要求I所述的照明燈具的LED芯片封裝方法，其特征在于 在步驟E中，所述的膠水采用導(dǎo)電膠或絕緣膠。
5.如權(quán)利要求I所述的照明燈具的LED芯片封裝方法，其特征在于 在步驟F中，所述的熒光粉占硅膠的重量比為1.2%。
6.如權(quán)利要求I所述的照明燈具的LED芯片封裝方法，其特征在于 在步驟E中，所述的LED芯片的數(shù)量為ー個或兩個或多個。
7.ー種照明燈具的LED芯片封裝體，其特征在于 包括一晶向硅片，晶向硅片上端面通過拋光井形成有ー層SiO2層，SiO2層上通過光刻腐蝕開有ー窗ロ，在窗口內(nèi)設(shè)有ー內(nèi)凹反射腔，反射腔及SiO2層表面還設(shè)有ー層金屬反光膜，反射腔內(nèi)固設(shè)有數(shù)個LED芯片，反射腔上方設(shè)有硅膠封裝層。
8.如權(quán)利要求7所述的照明燈具的LED芯片封裝體，其特征在于 所述的LED芯片分別通過導(dǎo)電膠或絕緣膠固化于反射腔內(nèi)的金屬反光膜上。
9.如權(quán)利要求7所述的照明燈具的LED芯片封裝體，其特征在于 所述的金屬反光膜為銀質(zhì)反光膜。
10.如權(quán)利要求7所述的照明燈具的LED芯片封裝體，其特征在于 所述的LED芯片的數(shù)量為ー個或兩個或多個。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種照明燈具的LED芯片封裝方法，該封裝方法通過在晶向硅片上形成SiO2層，在SiO2層開窗后，根據(jù)硅的各向異性腐蝕特性，通過KOH水溶液進(jìn)行腐蝕形成反射腔，通過將LED芯片固設(shè)于反射腔內(nèi)，并采用配有熒光粉的硅膠進(jìn)行封裝。本發(fā)明還公開了一種照明燈具的LED芯片封裝體。采用本發(fā)明制成的反射腔，其反射鏡面精度可高達(dá)微米級別，其反光性能極佳，并且具有良好的散熱性，而且也有利于多個各種照明規(guī)格的LED芯片的集成。
文檔編號H01L33/64GK102856443SQ20111017867
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者孫體忠, 季靈 申請人:上海嘉鷹電器儀表有限公司