CN101660678B - 一种白光led光源模组的封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种白光LED光源模组的封装方法，包括(1)将蓝光成品光源焊接在带固定孔的导热基板上。(2)将底部反光板放置在蓝光成品光源的支架上。(3)制备上下贯通的外壳。(4)将荧光粉与硅胶或树脂材料混合，用丝网印刷或喷涂工艺将其印刷或喷涂在透明介质上制成荧光粉片。(5)将荧光粉片安装在外壳顶部。(6)将外壳固定在导热基板上，在外壳内腔四周设置侧反光板，外壳与导热基板之间采用固定件连接。本发明科学合理，方法简单，面发光，光斑均匀，色温随时可调，成本低，更换方便，一致性好，便于规模工业化生产，产品合格率高，蓝光光源利用率高。LED光源实现了色温可调，拓宽其适用范围，可以满足更多人的需要。

Description

一种白光LED光源模组的封装方法

技术领域

本发明涉及到LED光源领域，特别涉及到一种白光LED模组封装方法。

背景技术

LED是一种新型光源，和传统光源相比它具有很多优点：长寿、节能、低压、体积小、无污染，额定电流为几十毫安的LED称为小功率LED，将额定电流大于等于350毫安的LED称为大功率LED，从目前的技术水平来看，单颗LED的光通量最高也就在100lm/w多一点，对白光LED灯具来说，要想替代其他灯具进入通用照明领域，只能将多颗封装好的成品白光LED集成在一起，并经过多次繁琐的光学处理，损失掉大部分的光通量，最终得到造价昂贵、发光点多、颜色差异明显，系统效率低下的灯具。造成这种结果的主要原因是：现有白光LED封装工艺存在严重缺陷所致。现有白光LED封装工艺主要存在以下三大缺陷：

第一，现有LED单颗功率不够大，发光效率不够高，单颗LED不足以达到灯具所需要的光输出，只能通过集成多颗LED来提高光输出。然而多颗光源集成，必将经历多次光学处理，这势必导致工艺繁琐，成本高昂，颜色差异明显，光输出损失严重。由于它不是真正的面光源，所以很容易产生叠影现象。

第二，在白光LED封装工艺方面，目前大部分白光LED封装的方法是：先将蓝光芯片粘在导热底座上，再用金线将芯片的电极与底座相应的电极连接上，然后将荧光粉与树树脂或硅胶的混合物涂敷在电路连通的蓝光LED的芯片上，通过加温或紫外光照射使树脂或硅胶固化，接着盖上一个里面注满硅胶或树脂透明塑料透镜或直接硅胶或树脂成形制成一个具有一定发光角度的LED成品，最后通过分光分色将自认为同一颜色的LED放置在一起，打包好，整个封装过程完成。在应用过程中，针对不同的灯具不同的客户使用不同色区的LED，由于单颗LED已经是成品，光、色都无法改变，这将要求制造商生产大量的库存来满足客户的需要。产品的利用率下降，库存增加，导致流动资金积压，必将给制造商带来沉重的负担，同时也会失去许多的商机。

第三，由于荧光粉是直接涂敷在芯片表面，属于一次性的封装工艺，这也注定了合格率不会太高，相对制造成本也不会太低，与其他的同类产品的竞争也不会有太大优势。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，提供了一种白光LED光源模组的封装方法，该方法适用于白光LED光源模组，且工艺稳定可靠。

本发明的技术方案是，白光LED光源模组的封装方法，其特征是包括如下步骤：

(1)将多颗蓝光成品光源或多颗蓝光芯片集成的蓝光成品光源2焊接在带固定孔的导热基板1上；

(2)将带定位孔的底部反光板3放置在蓝光成品光源2的支架8上，底部反光板的上表面低于蓝光成品光源2的支架的上表面，所述的底部反光板3的材质为白色高反射率的塑料或镀膜塑料或反射率达80％以上的金属；

(3)采用塑料或金属制备上下贯通的外壳6，外壳6的上端口部设有固定卡簧，下端口部设有安装耳；

(4)将荧光粉与硅胶或树脂材料混合，用丝网印刷或喷涂工艺将其印刷或喷涂在透明介质上制成荧光粉片5，荧光粉片上的荧光粉面膜厚0.05～0.3mm，所述的荧光粉与硅胶或树脂材料的重量百分比为：荧光粉10-60％，硅胶或树脂材料40-90％；

(5)将荧光粉片5通过固定卡簧安装在外壳6顶部；

(6)将外壳6固定在导热基板1上，在外壳6内腔四周设置侧反光板4，侧反光板4紧贴外壳内壁，侧反光板4底部压住底部反光板的外部周边，上部顶住荧光粉片的外部周边，形成一个密闭的光源腔，外壳6与导热基板1之间采用固定件7连接。

所述的外壳为圆形或三角形或方形。也可以将荧光粉与硅胶或树脂材料混合后，先制成厚0.05～0.3mm的荧光粉面膜，然后将荧光粉面膜贴附在透明介质上再安装在外壳顶部。

本发明科学合理，方法简单，面发光，光斑均匀，色温随时可调，成本低，更换方便，一致性好，便于规模工业化生产，产品合格率高，蓝光光源利用率高。

在制作过程中让荧光粉和芯片单独分离主要有以下几个方面的优点：

第一，荧光粉分离出来有利于对色温的控制，只要控制好荧光粉与胶体材料的比例和荧光粉面膜的厚度，便可以很方便的控制光源模组的光色，只要更换光源模组中的荧光粉面膜，就可以得到想要的光色。

第二，荧光粉层与芯片层的分离，有利于荧光粉片或荧光粉面膜的大批量生产；荧光粉面膜可以通过喷涂或丝网印刷等传统的工艺进行规模化生产。

第三，荧光粉层与蓝色光源模组层分离，生产工艺中省去分光分色这重要的工序，只要控制好荧光粉层的配比和厚度便可得到想要的光色，而不需要再去分光分色，这样不仅节约了设备的投资成本，而且还大大提高了产品的合格率和利用效率，降低了库存，减少了流动资金的积压。

第四，由于光源模组集成的是蓝色光，这样荧光粉面膜将受到均匀蓝光激发，发出均匀的亮度，自然不会出现色差。

第五，由于光源模组是一个均匀的发光面，像太阳一样，所以不会像其他LED灯具出现叠影现象；同时也减少了配光的工序，有效的提高了光的利用率，降低了制造成本。

第六，由于光源模组结构简单，安装方便，亮度均匀，光输出方面，只要增减集成蓝光管芯的颗数便变得任意可调，所以它可以像传统光源一样做到即插即用，极易进入通用照明领域。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的外形结构示意图；

图2是本发明的分解结构示意图；

图3是本发明的蓝光成品光源的结构示意图；

图中：1导热介质、2蓝光成品光源、3底部反射板、4侧面反光板、5荧光粉面膜、6外壳、7固定件、8支架。

具体实施方式

1、将多颗蓝光成品光源或多颗蓝光芯片集成的蓝光成品光源2焊接在带固定孔的导热基板1上。导热基板1材质为铝、铜等金属基板或陶瓷基板，导热基板1表面有印制有串联、并联或串-并联电路。蓝光成品光源2为总功率大于1W(含1W)的大功率蓝光LED，或总功率小于1W封装形式为SMD的贴片光源或直插的LAMP灯珠，并通过串联、并联或串-并联焊接在导热基板上。

2、将带定位孔的底部反光板3放置在蓝光成品光源2的支架8上，蓝光成品光源2置于底部反光板3上的定位孔内，底部反光板的上表面低于蓝光成品光源2的支架的上表面。

3、采用塑料或金属制备上下贯通的外壳6，外壳6的材料为塑料或金属，上端口部设有固定卡簧，下端口部设有安装耳。外壳可以是圆形或三角形或方形或不规则形状。

4、将荧光粉与硅胶或树脂材料混合，用丝网印刷或喷涂工艺将其印刷或喷涂在透明介质上制成荧光粉片5，荧光粉片上的荧光粉面膜厚0.05～0.3mm。所述的荧光粉与硅胶或树脂材料的重量百分比为：荧光粉10-60％，硅胶或树脂材料40-90％。

也可以将荧光粉与硅胶或树脂材料混合后，先制成厚0.05～0.3mm的荧光粉面膜，然后将荧光粉面膜附在透明介质上制成荧光粉片5。荧光粉面膜附在透明介质上为附在透明PC或PMMA或玻璃等介质表面，让其自然或紫外照射或烘烤等方法固化，制成厚度不等的均匀膜面。

5、将荧光粉片5通过固定卡簧安装在外壳6顶部。

6、将外壳6固定在(罩在)导热基板1上，在外壳6内腔四周设置侧反光板4，侧反光板4紧贴外壳内壁，侧反光板4底部压住底部反光板的外部周边，上部顶住荧光粉片的外部周边，形成一个密闭的光源腔，外壳6与导热基板1之间采用螺丝或卡环等形式的固定件7连接。

底部反光板3和侧反光板4材质为白色高反射率的塑料或镀膜塑料或反射率到达80％以上的金属。

Claims (2)

1.一种白光LED光源模组的封装方法，其特征是包括如下步骤：

(1)将多颗蓝光成品光源或多颗蓝光芯片集成的蓝光成品光源(2)焊接在带固定孔的导热基板(1)上；

(2)将带定位孔的底部反光板(3)放置在蓝光成品光源(2)的支架上，底部反光板的上表面低于蓝光成品光源(2)的支架的上表面，所述的底部反光板(3)的材质为白色高反射率的塑料或镀膜塑料或反射率达80％以上的金属；

(3)采用塑料或金属制备上下贯通的外壳(6)，外壳(6)的上端口部设有固定卡簧，下端口部设有安装耳；

(4)将荧光粉与硅胶或树脂材料混合，用丝网印刷或喷涂工艺将其印刷或喷涂在透明介质上制成荧光粉片(5)，荧光粉片上的荧光粉面膜厚0.05～0.3mm，所述的荧光粉与硅胶或树脂材料的重量百分比为：荧光粉10-60％，硅胶或树脂材料40-90％；

(5)将荧光粉片(5)通过固定卡簧安装在外壳(6)顶部；

(6)在外壳(6)内腔四周设置侧反光板(4)，侧反光板(4)紧贴外壳内壁，侧反光板(4)底部压住底部反光板的外部周边，上部顶住荧光粉片的外部周边，形成一个密闭的光源腔，将外壳(6)固定在导热基板(1)上，外壳(6)与导热基板(1)之间采用固定件(7)连接。

2.根据权利要求1所述的一种白光LED光源模组的封装方法，其特征是所述的外壳为圆形或三角形或方形。

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