[发明专利]一种全无机集成LED封装方法和结构

权利要求书

1.一种全无机集成LED封装方法，包括如下过程：

过程1：制作支架以及玻璃盖板，其具体包括以下过程：

过程11：制备陶瓷基板，陶瓷基板总厚度范围为3-4mm；该陶瓷基板上设有凹槽，设置凹槽位置处的陶瓷基板的厚度范围为0.4-0.6mm；同时，凹槽的上边沿向四周外侧水平延伸，与陶瓷基板的上边沿形成梯形连接结构；

过程12：对陶瓷基板的凹槽进行激光钻孔，该孔用来将陶瓷基板内部的第一电极引到支架底部,该孔的直径范围为0.2-0.3mm；同时，将陶瓷基板内部的第二电极引到支架的表层；其中，第二电极是通过在陶瓷基板内部钻孔形成U型槽结构，以将凹槽内的第二电极引到支架表层上；然后对陶瓷基板做前处理清洁，并在陶瓷基板的内凹槽局部区域印刷导电电路，烘烤固化，以最终形成支架；

过程13：制作玻璃盖板，该玻璃盖板恰放置于陶瓷基板的梯形连接结构上，以将陶瓷基板盖合，其厚度范围为0.8-1.5mm；且玻璃盖板的边缘经过打磨处理；

过程14：将过程12获得的陶瓷基板，在梯形连接结构的表面设置第一金属层，形成具有高导热性能的陶瓷基板边框；将过程13制成的玻璃盖板，在其与陶瓷基板的接触面上同样设置第二金属层，形成具有高导热性能的玻璃盖板边框；

过程2：对过程1制成的支架进行烘烤除湿、电浆清洗；其烘烤条件为：100°-250°，烘烤时间为30-120min，电浆清洗功率为200-300W，清洗时间为5-8min；

过程3：将倒装芯片扩晶，在清洁好的支架上进行点助焊剂，固晶，所述助焊剂的参数要求：粘度≥100KCPS，沸点在150℃ -220℃之间；

过程4：将固晶好的支架经过共晶炉烘烤，其共晶烘烤分为五段进行，第一段25±5℃（60-120S）,第二段100±10℃（60-120S）,第三段220±10℃（60-120S）,第四段310±20℃（60-120S），第五段220±10℃（60-120S），第六段100±10℃（60-120S），第七段25±5℃（60-120S）；各温区通入的N2 气流量控制为≥ 50SCFH 以排去空气防止共晶时合金被二次氧化；

过程5：盖玻璃盖板，将第二金属层与支架无缝焊接。

2.根据权利要求1所述的全无机集成LED封装方法，其特征在于，所述过程14中制作陶瓷基板边框和玻璃盖板便可的具体过程如下：将电浆料混合均匀形成混合浆料；采用乳胶丝印板，把混合浆料刮印在过程12处理后的支架的印刷平面上，该混合浆料的厚度范围为10-20μm，再经烘干房烘烤到150℃，然后进入特定梯度烧制炉烧制，在780℃的温度时恒温10 分钟后，强制降温时间20 分钟到25℃，即制得具有高导热性能的陶瓷边框；制作玻璃边框的工艺过程与陶瓷边框的工艺过程相同；其中，陶瓷基板的第一金属层配合玻璃盖板的第二金属层，第一金属层与第二金属层的材料具有相近熔点并能很好熔接。

3.根据权利要求1所述的全无机集成LED封装方法，其特征在于，所述过程5中，将第二金属层与支架无缝焊接是通过电阻焊接实现，电阻焊接时，在第二金属层与第一金属层之间施加一定的压力，施加电压，并通过电流，使焊接温度保持在700-1200℃之间，焊接时间为0.1-2s。

4.一种全无机集成LED封装结构，包括由陶瓷基板制成的支架，以及与支架结构相配合的玻璃盖板；该支架上设有放置LED 芯片的凹槽，凹槽的上边沿向四周外侧水平延伸，与支架形成梯形连接结构，所述玻璃盖板恰置于该梯形连接结构上，以将支架盖合；所述凹槽内设有共晶焊焊盘，凹槽内还设有贯穿支架的金属通孔，该金属通孔的一端与共晶焊焊盘相连接，另一端与外部金属焊盘相连接；共晶焊焊盘之上设有倒装LED芯片。

5.根据权利要求4所述的一种全无机集成LED封装结构，其特征在于：支架的总厚度范围为3-4mm，支架设置凹槽位置处的陶瓷基板的厚度范围为0.4-0.6mm。

6.根据权利要求4所述的一种全无机集成LED封装结构，其特征在于：支架上的梯形连接结构与玻璃盖板的接触面上设有第一金属层，同样的，玻璃盖板与梯形连接结构的接触面设有第二金属层。

7.根据权利要求6所述的一种全无机集成LED封装结构，其特征在于：第一金属层与第二金属层的材料具有相近熔点，以能很好熔接。

8.根据权利要求4所述的一种全无机集成LED封装结构，其特征在于：所述共晶焊焊盘选用E型互嵌结构。