[发明专利]透镜焦点可调的发光二极管的圆片级封装方法

权利要求书

1.一种透镜焦点可调的发光二极管的圆片级封装方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，在硅圆片（1）上刻蚀与发光二极管阵列相对应的发光二极管透镜模具微槽(2)阵列和环绕发光二极管透镜模具槽(2)的间距控制模具微槽(3)阵列，发光二极管透镜模具微槽(2)与间距控制模具微槽(3)不连通，在发光二极管透镜模具微槽(2)放置适量的热释气剂（4）； 

第二步，将刻蚀后的硅圆片(1)和硼硅玻璃圆片(5)在真空中阳极键合，形成密封腔体；

第三步，将上述键合好的硅圆片和硼硅玻璃圆片在空气中加热至820℃~950℃，并保温0.5~10min，热释气剂因受热分解产生气体，使对应于发光二极管透镜模具微槽(2)的熔融玻璃形成球形玻璃微腔(6)，间距控制模具微槽(3)内外的压力差使熔融玻璃填入间距控制模具微槽(3)形成间距控制凸起环(7)，冷却至常温，退火，去除硅得到发光二极管封装透镜阵列；

第四步，将发光二极管芯片（8）贴装到制备有硅导电通孔及反光杯的基板（9）上；

第五步，圆片级键合：将所述圆片级玻璃微腔与基板(9)进行粘结；

第六步，通过间距控制环缺口(71)向发光二极管芯片与圆片级玻璃微腔间隙内填满胶(10)，并固化，实现发光二极管芯片的圆片级封装；

上述步骤中，荧光粉的涂覆方式为以下三种中的一种：在第三步制备得到玻璃微腔后在球形玻璃微腔(6)的内表面涂覆荧光粉，或在第四步芯片贴装后将荧光粉涂覆在芯片表面，或在第六步在填充的硅胶中均匀混入荧光粉。

2.根据权利要求1所述的透镜焦点可调的发光二极管的圆片级封装方法，其特征在于热释气剂(4)为碳酸钙粉末。

3.根据权利要求1所述的透镜焦点可调的发光二极管的圆片级封装方法，其特征在于所述发光二极管透镜模具微槽(2)之间通过微流道(21)相连通，二极管透镜模具微槽(2)与微流道(21)的宽度比大于3：1，使二极管透镜模具微槽(2)处于连通的间距控制模具微槽(3)阵列的环绕之中，间距控制模具微槽(3)阵列之间内外分别连通。

4.根据权利要求1所述的透镜焦点可调的发光二极管的圆片级封装方法，其特征在于所述发光二极管透镜模具微槽(2)之间通过微流道(21)相连通，二极管透镜模具微槽(2)与微流道(21)的宽度比大于3：1，间距控制模具微槽(3)阵列的处于环绕二极管透镜模具微槽(2)阵列外部的部分连通。

5.根据权利要求1所述的透镜焦点可调的发光二极管的圆片级封装方法，其特征在于所述第一步硅圆片刻蚀工艺为湿法腐蚀，深度为20-100微米。

6.根据权利要求1所述的透镜焦点可调的发光二极管的圆片级封装方法，其特征在于，所述硼硅玻璃为Pyrex7740玻璃，所述阳极键合的条件为：温度400℃，电压：600V。

7.根据权利要求1所述的透镜焦点可调的发光二极管的圆片级封装方法，其特征在于，第三步中所述退火的工艺条件为：退火温度范围在510℃~560℃中，退火保温时间为30min，然后缓慢风冷至常温。

8.根据权利要求1所述的透镜焦点可调的发光二极管的圆片级封装方法，其特征在于，在第四步中，使用导电银胶或锡膏将发光二极管芯片(10)通过表面组装技术贴装在基板（9）上。

9.根据权利要求1所述的透镜焦点可调的发光二极管的圆片级封装方法，其特征在于，第五步中玻璃球腔封装体(5)与载有发光二极管芯片的硅圆片(9)粘接采用低温玻璃焊料键合或者金属键合或者粘结剂键合。