CN101582482A - 在led芯片表面覆盖荧光层的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在LED芯片表面覆盖荧光层的方法，包括如下步骤：涂荧光胶步骤，将荧光胶均匀地喷涂于芯片表面而形成若干荧光胶点；热风整平步骤，将热风吹至芯片表面的荧光胶点上，使各荧光胶点在热风作用下流平形成平整的荧光胶层；固化荧光胶步骤，将带有荧光胶层的芯片进行烘干处理，使芯片表面的荧光胶层固化成型。所述喷嘴为网点状喷嘴，其设有若干呈网点式排列的喷孔。本发明通过在涂覆荧光层后先进行热风整平，极大提升了荧光层平整度，荧光层厚度更为均匀。此外，本发明可广泛用于高亮功率型LED的封装，使器件光通量高，颜色均匀，可靠性好，器件可广泛应用于LCD背光照明、家用照明、工业照明、手电筒光源、矿灯光源、汽车照明等领域。

Description

在LED芯片表面覆盖荧光层的方法

技术领域

本发明涉及LED芯片生产领域，尤其是指在LED芯片表面覆盖荧光层的方法。

背景技术

全球环境恶化及能源危机日益严峻，各国政府十分重视并鼓励应用“高效节能环保”的照明产品。半导体LED照明是一种新型照明光源，具有节能、环保、寿命长、免维护、易控制等特点，顺应了这一历史需求，使得半导体LED照明成为继白炽灯、荧光灯之后的第三代照明光源。

目前，功率型白光LED的制造过程中，荧光胶涂覆工艺大多是先采用荧光粉与透明胶混合搅拌均匀吸真空，再采用点胶机于芯片上方进行点胶，然后再烘干。这种工艺生产出来的LED的荧光胶的厚度及形状不规则，很难控制其一致性，导致同一颗LED的各发光方向的发光颜色不同，差异很大，同时也影响了LED器件的光通量。

而第ZL 200510095285.2号、名称为《一种白光LED荧光粉涂覆厚度控制方法》的中国发明专利公开了一种白光LED荧光粉涂覆厚度控制方法，其通过将荧光粉的粒度控制在3-8μm，胶粉混合物的比重和粘度分别控制在1.25-1.60g/cm3、20-60S，并且将芯片在涂覆前进行30-90℃的温度下热风预热，涂覆后在30-90℃的温度下烘干一定时间等技术处理，以实现LED荧光粉涂覆厚度的均匀。这种方法过程虽可在一定程度上改善荧光粉的厚度均匀性，但其效果有限，仍存在较大的局限性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种在LED芯片表面覆盖荧光层的方法，以使功率型LED芯片表面荧光粉覆盖均匀，解决LED各发光角的发光颜色不一致的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种在LED芯片表面覆盖荧光层的方法，包括如下步骤：

涂荧光胶步骤，利用喷嘴将荧光胶呈网点状均匀地喷涂于芯片表面而形成若干荧光胶点；

热风整平步骤，利用热风设备将热风吹至芯片表面的荧光胶点上，使各荧光胶点在热风作用下流平形成平整的荧光胶层；

固化荧光胶步骤，将带有荧光胶层的芯片进行烘干处理，使芯片表面的荧光胶层固化成型。

进一步地，所述喷嘴为网点状喷嘴，其设有若干呈网点式排列的喷孔。

进一步地，各喷孔尺寸在0.10mm~0.30mm之间，各喷孔横截面为圆形或方形。

进一步地，所述喷嘴的温度控制在40℃~50℃。

进一步地，所述热风设备设有热风嘴作为出风部件，热风嘴也设有数个网点式通孔，热风整平时，各通孔垂直于芯片表面，从通孔出来的热风吹在芯片上对应的荧光胶点上，通过控制通孔与芯片表面的距离、热风温度、热风速度及时间，使各荧光胶点流平形成荧光层。

进一步地，热风温度为35℃~45℃。

进一步地，所述热风设备为自动化热风设备。

进一步地，固化荧光胶步骤中，在80~150℃的温度下烘干处理。

本发明的有益效果如下：本发明通过在涂覆荧光层后先进行热风整平，从而极大地提升了荧光层平整度，使荧光层厚度更为均匀。而且本发明自动化程度高、低成本，可广泛用于高亮功率型LED的封装，使器件光通量高，颜色均匀，可靠性好，器件可广泛应用于LCD背光照明、家用照明、工业照明、手电筒光源、矿灯光源、汽车照明等，市场前景广阔。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

图2是本发明方法在涂荧光胶之前的芯片俯视图。

图3是本发明方法采用的喷嘴仰视图。

图4是本发明方法的涂胶示意图。

图5是本发明方法涂胶后芯片俯视图。

图6是本发明方法热风整平示意图。

具体实施方式

如图1所示，采用本发明方法的LED芯片制备工艺主要包括如下步骤：

1、固晶；

2、烘烤；

3、焊线，在芯片上焊线，焊线后的芯片俯视图如图2所示；

4、涂荧光胶；

5、热风整平；

6、固化荧光胶；

7、模压透镜；

8、封装成型。

上述八个步骤中，与覆盖荧光层相关的主要是步骤4~6，即涂荧光胶、热风整平、固化荧光胶三个步骤，亦即本发明所要提供的一种在LED芯片表面覆盖荧光层的方法。而其余的步骤1~3以及步骤7~8均与本发明所要解决的技术问题并无直接联系，本发明中将不作详细描述。

在芯片表面涂荧光胶时，若采用常规的点胶头，一般只有一个出胶口，出口尺寸在0.15mm~0.5mm间，可依不同的芯片尺寸选用不同的型号，但要达到网点涂胶效果则需要采用单个点胶头多次在芯片上进行点胶操作，或者组合同个点胶点来同时进行点胶，这些都必然使得工艺复杂化，因此，本发明优选采用如图3所示的网点式喷嘴；

在涂胶后即可进行热风整平，通过热风对荧光胶进行加热，同时使荧光胶在热风吹动下达到荧光粉覆盖均匀，

最后，再通过固化荧光胶步骤使荧光胶固化定型，此步骤与传统的固化荧光胶步骤并无实质上的差异，一般仍是通过加热烘干方式来固化荧光胶，烘干温度为80~150℃。

下面结合图2~图6所示的结构示意图对本发明方法进行详细说明：

如图2所示，是打线后芯片的顶视图，芯片1的正极有二个电极10，并且已经焊有金线12；

如图3所示，是本发明优选采用的网点式喷嘴(喷胶口)，喷嘴上设有若干呈网点式排列的喷孔，各喷孔尺寸在0.10mm~0.30mm之间，各喷孔尺寸可以相同，也可以不相同，各喷孔可以是圆形也可以是方形或基它形状。非接触喷胶时，喷孔位置与大功率芯片表面相对应并有一个很小的距离，以不碰到金线为基本要求。喷嘴的最佳温度控制在40℃~50℃，此时，硅胶与荧光粉组成的荧光体粘度降到最低，便于顺畅地网点式喷射荧光体于芯片上方。

如图4所示，利用图3所示喷嘴，配合采用自动化喷胶设备，自动化控制喷涂位置、气压和速度，达到定量的网点喷涂，避开在电极或金线上喷涂，避免了碰塌金线，一并参考图5，喷涂荧光胶后，在芯片上方有数个尺寸相同的球形的荧光胶点3；

如图6所示，涂胶后，即进入热风整平步骤，采用自动化热风设备，所述热风设备出风口部件是热风嘴4，热风嘴4也设有数个网点式通孔(图未示出)，各通孔垂直于芯片1表面，热风从通孔吹出，对应于前面所述芯片1上方的荧光胶点3，通过控制热风出来的通孔与芯片1表面的距离、热风温度、热风速度及时间，使各荧光胶点3流平形成如图6所示的荧光层5，优选地，热风温度为35℃~45℃。

当从显微镜下目视检查到荧光胶层5已经整平后，即可进入固化荧光胶工序，如传统固化荧光胶工序那样，通过烘干固化即可。

本发明方法即可用于正面有电极的芯片，也可用于Flip Chip芯片，通过网点式喷涂工艺将荧光胶均匀涂覆于芯片表面。

Claims (8)

1.一种在LED芯片表面覆盖荧光层的方法，其特征在于，包括如下步骤：

涂荧光胶步骤，利用喷嘴将荧光胶呈网点状均匀地喷涂于芯片表面而形成若干荧光胶点；

热风整平步骤，利用热风设备将热风吹至芯片表面的荧光胶点上，使各荧光胶点在热风作用下流平形成平整的荧光胶层；

固化荧光胶步骤，将带有荧光胶层的芯片进行烘干处理，使芯片表面的荧光胶层固化成型。

2.如权利要求1所述的在LED芯片表面覆盖荧光层的方法，其特征在于：所述喷嘴为网点状喷嘴，其设有若干呈网点式排列的喷孔。

3.如权利要求2所述的在LED芯片表面覆盖荧光层的方法，其特征在于：各喷孔尺寸在0.10mm~0.30mm之间，各喷孔横截面为圆形或方形。

4.如权利要求1~3中任一项所述的在LED芯片表面覆盖荧光层的方法，其特征在于：所述喷嘴的温度控制在40℃~50℃。

5.如权利要求1所述的在LED芯片表面覆盖荧光层的方法，其特征在于：所述热风设备设有热风嘴作为出风部件，热风嘴也设有数个网点式通孔，热风整平时，各通孔垂直于芯片表面，从通孔出来的热风吹在芯片上对应的荧光胶点上，通过控制通孔与芯片表面的距离、热风温度、热风速度及时间，使各荧光胶点流平形成荧光层。

6.如权利要求5所述的在LED芯片表面覆盖荧光层的方法，其特征在于：热风温度为35℃~45℃。

7.如权利要求1、5或6所述的在LED芯片表面覆盖荧光层的方法，其特征在于：所述热风设备为自动化热风设备。

8.如权利要求1所述的在LED芯片表面覆盖荧光层的方法，其特征在于：固化荧光胶步骤中，在80~150℃的温度下烘干处理。

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