CN102148296B - 一种led器件制作方法及led器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED器件制作方法及LED器件，其中制作方法的步骤依次为：除湿、固晶和焊线、封装荧光粉胶、抽真空、加热固化。LED器件包括平面型支架，平面型支架上固定有LED芯片，平面型支架上位于LED芯片外设有围坝，围坝内侧面与LED芯片侧面之间的间隙为0.0001～2mm，围坝内涂覆有荧光粉胶，且荧光粉胶充满了围坝内侧面与LED芯片侧面之间的间隙。利用本发明的方法制作成的LED器件出光效率高、光色均匀。

Description

一种LED器件制作方法及LED器件
技术领域
本发明涉及LED器件的制作方法及LED器件。
背景技术
LED是一种将电能转换为可见光和辐射能的半导体发光器件。因其工作电压低，功耗小，亮度高，寿命长，环保等诸多优势，特别是大功率LED发展的突飞猛进，LED越来越受到各照明领域的青睐，广泛应用于背光显示，景观照明，场馆照明等领域。
随着市场需求的不断变化，大功率LED不断向小型化和集成化的方向发展，同时考虑到散热，大功率支架也不断向平板型靠近，例如市场上出现的多芯片集成LED、COB、陶瓷LED等等，对现有的LED封装技术是一次新的挑战。
为此很多封装厂商也提出了很多方法，其中一种既省钱又省力的方法就是采用透明硅胶或树脂在芯片附近建成一个围坝，有了这道“墙”，就可以采用传统的点胶工艺完成荧光粉胶的涂覆。这种方法操作简单，同时还节省成本。但对于不断小型化和集成度越来越高的大功率LED，这种方法还是存在一定的缺陷，因为芯片集成度的提高和支架的不断小型化，会造成芯片与芯片之间，或芯片与围坝内壁之间的间距不断缩小，在点胶操作时，由于胶水的表面张力会存在荧光粉胶漏空的现象，出现气泡，当围坝与芯片或芯片与芯片间或芯片与碗杯型内壁的间隙相对比较小时，在采用传统点胶方法进行操作时，荧光粉胶因为围坝侧面、碗杯型支架和芯片对荧光粉胶的粘附力，使得荧光粉胶不能通过间隙完成到达支架底部，造成芯片侧面不能覆盖到荧光粉，出现漏蓝现象，而顶部因为包含了多余的荧光粉胶，胶体偏厚，从而影响LED的出光效率和光色均匀性。
发明内容
本发明的目的是提供一种LED器件制作方法，利用该方法制作成的LED器件出光效率高、光色均匀。
本发明的另一目的是提供一种LED器件，该LED器件的出光效率高、光色均匀。
为达到上述目的，一种LED器件制作方法的步骤如下：
(1)对支架进行封装前的除湿处理；
(2)在支架上进行固晶和焊线操作；
(3)将由荧光粉和胶水按照1.5∶1～1∶1000混合并经真空脱泡所形成的荧光粉胶利用自动点胶机涂覆到支架上，把LED芯片和金线封闭起来；
(4)将上述步骤(3)涂覆好荧光粉胶的产品放入到预先准备好的恒温真空机内进行抽真空处理，其中恒温真空机内的温度为30～80℃，抽真空的真空度为0.01～1000Pa；
(5)对抽真空完成后的产品进行加热固化，完成对LED器件的制作。
作为改进，所述支架选用平面型支架，在上述步骤1和步骤2之间增加步骤1a，步骤1a为：设计围坝的大小和位置，再利用自动点胶机在平面型支架上点出围坝，并烘烤，烘烤时的温度为60～200℃，烘烤时间为0.5～6h；上述步骤(3)中的荧光粉胶涂覆在围坝内，围坝内侧面与LED芯片侧面之间的间隙为0.0001～2mm。
作为改进，所述的支架为碗杯型支架，碗杯型支架的内壁到LED芯片侧面之间的间隙为0.0001～2mm，上述步骤(3)中的荧光粉胶涂覆在碗杯型支架内。
作为改进，相邻LED芯片之间的间隙为0.0001～2mm，上述步骤(3)中的荧光粉胶涂覆在LED芯片上。
本发明LED器件制作方法的有益效果是：
(1)在进行荧光粉胶的加热固化之前，对产品进行了再次的抽真空操作，可以进一步减少荧光粉胶内部的气泡，从而减低了因荧光粉胶内部存在气泡而引起的外观不良和可靠性低问题；
(2)当围坝与LED芯片或LED芯片与LED芯片间或LED芯片与碗杯型内壁的间隙相对比较小，通过恒温抽真空处理时，没有被荧光粉胶完全覆盖或填充的间隙内的空气会因为气压的作用被抽出形成负压，另外，由于恒温真空机内部保持恒温，使荧光粉胶粘度降低，加速荧光粉胶流入到间隙内部以填满间隙，使荧光粉胶均匀地覆盖到LED芯片的五个面上，保障了LED芯片的有效发光面积，进而提高了LED器件的出光效率和亮度，同时使得荧光粉胶分布更加均匀，从而在批量生产时，LED器件的光色更为均匀。
(3)在二次抽真空时，采用恒温，并使温度保持在30～80℃之间，能有效的限制荧光粉胶的挥发而影响LED器件的质量。
为达到上述另一目的，LED器件包括平面型支架，平面型支架上固定有LED芯片，平面型支架上位于LED芯片外设有围坝，围坝内侧面与LED芯片侧面之间的间隙为0.0001～2mm，围坝内涂覆有荧光粉胶，且荧光粉胶充满了围坝内侧面与LED芯片侧面之间的间隙。
作为改进，围坝内设有二个以上的LED芯片，相邻LED芯片之间的间隙为0.0001～2mm，相邻LED芯片之间的间隙充满了荧光粉胶。
作为改进，LED芯片和平面型支架之间设有固晶层。
本发明LED器件的另一技术方案是：LED器件包括碗杯型支架，碗杯型支架内固定有LED芯片，碗杯型支架内壁与LED芯片侧面之间的间隙为0.0001～2mm，碗杯型支架内涂覆有荧光粉胶，且荧光粉胶充满了碗杯型支架内壁与LED芯片侧面之间的间隙。
作为对本发明LED器件的另一技术方案的改进，碗杯型支架内设有二个以上的LED芯片，相邻LED芯片之间的间隙为0.0001～2mm，相邻LED芯片之间的间隙充满了荧光粉胶。
本发明LED器件的有益效果是：由于荧光粉胶填满了围坝与LED芯片之间、碗杯型支架与LED芯片之间、LED芯片与LED芯片之间的间隙，使荧光粉胶均匀地覆盖到LED芯片的五个面上，保障了LED芯片的有效发光面积，进而提高了LED器件的出光效率，同时使得荧光粉胶分布更加均匀，从而在批量生产时，LED器件的光色更为均匀。
附图说明
图1为实施例1围坝与LED芯片之间的间隙未填满荧光粉胶的结构图。
图2为实施例1围坝与LED芯片之间的间隙填满荧光粉胶的结构图。
图3为实施例2安装一个LED芯片碗杯与LED芯片之间的间隙未填满荧光粉胶的结构图。
图4为实施例2安装一个LED芯片碗杯与LED芯片之间的间隙填满荧光粉胶的结构图。
图5为实施例2安装有4个LED芯片，LED芯片之间的间隙未填满荧光粉胶的结构图。
图6为实施例2安装有4个LED芯片，LED芯片之间的间隙填满荧光粉胶的结构图。
图7为实施例3安装有4个LED芯片，LED芯片之间的间隙未填满荧光粉胶的结构图。
图8为实施例3安装有4个LED芯片，LED芯片之间的间隙填满荧光粉胶的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
如图1和图2所示，LED器件包括平面型支架1，平面型支架1上通过固晶胶3固定有一个LED芯片2，LED芯片2通过金线4与平面型支架1连接，平面支架1上位于LED芯片外设有围坝5，围坝5内侧面与LED芯片2侧面之间的间隙6为0.0001～2mm，围坝5内涂覆有荧光粉胶7，且荧光粉胶7充满了围坝内侧面与LED芯片侧面之间的间隙6，避免了气泡11的产生。
制造上述LED器件的方法步骤是：
(1)对平面型支架1进行封装前的除湿处理。
(2)设计围坝5的大小和位置，再利用自动点胶机在平面型支架1上点出围坝5，并烘烤，烘烤时的温度为60～200℃，优选60℃，烘烤时间为0.5～6h，优选6h。
(3)在平面型支架1上进行固晶和焊线操作。
(4)将由荧光粉和胶水按照1.5∶1～1∶1000混合并经真空脱泡所形成的荧光粉胶利用自动点胶机涂覆到围坝内，把LED芯片2和金线4封闭起来，在本实施例中，荧光粉和胶水的比例为1.5∶1。
(5)将上述步骤(4)涂覆好荧光粉胶的产品放入到预先准备好的恒温真空机内进行抽真空处理，使荧光粉胶将围坝内侧面和LED芯片之间的间隙填满，其中恒温真空机内的温度为30～80℃，优选30℃，抽真空的真空度为0.01～1000Pa，优选1000Pa。
(6)对抽真空完成后的产品进行加热固化，完成对LED器件的制作。
实施例2
如图3、图4所示，LED器件包括碗杯型支架8，碗杯型支架8内固定有一个LED芯片2，LED芯片2通过金线与碗杯型支架8连接，碗杯型支架8内壁与LED芯片2侧面之间的间隙9为0.0001～2mm，碗杯型支架8内涂覆有荧光粉胶7，且荧光粉胶7充满了碗杯型支架8内侧与LED芯片侧面之间的间隙9，避免了气泡11的产生。当然，如图5、图6所示，碗杯型支架8内固定有二个以上的LED芯片2，在本实施例中，LED芯片为四个，相邻LED芯片之间的间隙10为0.0001～2mm。
制造上述LED器件的方法步骤是：
(1)对碗杯型支架8进行封装前的除湿处理。
(2)在碗杯型支架8上进行固晶和焊线操作。
(3)将由荧光粉和胶水按照1.5∶1～1∶1000混合并经真空脱泡所形成的荧光粉胶利用自动点胶机涂覆到碗杯型支架8内，把LED芯片2和金线4封闭起来。在本实施例中，荧光粉和胶水的比例为1∶1000。
(4)将上述步骤(3)涂覆好荧光粉胶的产品放入到预先准备好的恒温真空机内进行抽真空处理，使荧光粉胶将碗杯型支架8内壁和LED芯片之间或LED芯片和LED芯片之间的间隙填满，其中恒温真空机内的温度为30～80℃，优选80℃，抽真空的真空度为0.01～1000Pa，优选0.01Pa。
(6)对抽真空完成后的产品进行加热固化，完成对LED器件的制作。
实施例3
如图7、图8所示，LED器件包括平面型支架1，平面型支架1上通过固定有二个以上的LED芯片2，在本实施例中，LED芯片为5个，LED芯片2通过金线与平面型支架1连接，平面支架1上位于LED芯片外设有围坝5，相邻LED芯片之间的间隙10为0.0001～2mm，围坝5内涂覆有荧光粉胶7，且荧光粉胶7充满了相邻LED芯片之间的间隙10，避免了气泡11的产生。
制造上述LED器件的方法步骤是：
(1)对平面型支架1进行封装前的除湿处理。
(2)设计围坝5的大小和位置，再利用自动点胶机在平面型支架1上点出围坝5，并烘烤，烘烤时的温度为60～200℃，优选200℃，烘烤时间为0.5～6h，优选0.5h。
(3)在平面型支架1上进行固晶和焊线操作。
(4)将由荧光粉和胶水按照1.5∶1～1∶1000混合并经真空脱泡所形成的荧光粉胶利用自动点胶机涂覆到围坝内，把LED芯片2和金线4封闭起来；在本实施例中，荧光粉和胶水的比例为1.2∶600。
(5)将上述步骤(4)涂覆好荧光粉胶的产品放入到预先准备好的恒温真空机内进行抽真空处理，使荧光粉胶将围坝内侧面和LED芯片之间的间隙填满，其中恒温真空机内的温度为30～80℃，优选50℃，抽真空的真空度为0.01～1000Pa，优选520Pa。
(6)对抽真空完成后的产品进行加热固化，完成对LED器件的制作。
表1是采用传统的方法和本发明方法制得LED器件的性能对照表，表1中的数据是经过实验得到。
表1
从表1的实验数据得出，采用本发明所制得的LED器件的光通量、出光效率相对于传统方法形成的LED器件要高。另外，当围坝与LED芯片或LED芯片与LED芯片间或LED芯片与碗杯型内壁的间隙相对比较小，通过恒温抽真空处理时，没有被荧光粉胶完全覆盖或填充的间隙内的空气会因为气压的作用被抽出形成负压，由于恒温真空机内部保持恒温，使荧光粉胶粘度降低，加速荧光粉胶流入到间隙内部以填满间隙，使荧光粉胶均匀地覆盖到LED芯片的五个面上，增加了LED芯片的有效发光面积，进而提高了LED器件的亮度，同时使得荧光粉胶分布更加均匀，从而在批量生产时，LED器件的光色更为均匀。

Claims (9)

1.一种LED器件制作方法，其特征在于：制作方法的步骤如下：
(1)对支架进行封装前的除湿处理；
(2)在支架上进行固晶和焊线操作；
(3)将由荧光粉和胶水按照1.5∶1～1∶1000混合并经真空脱泡所形成的荧光粉胶利用自动点胶机涂覆到支架上，把LED芯片和金线封闭起来；
(4)将上述步骤(3)涂覆好荧光粉胶的产品放入到预先准备好的恒温真空机内进行抽真空处理，其中恒温真空机内的温度为30～80℃，抽真空的真空度为0.01～1000Pa；
(5)对抽真空完成后的产品进行加热固化，完成对LED器件的制作。
2.根据权利要求1所述的LED器件制作方法，其特征在于：所述支架为平面型支架，在上述步骤1和步骤2之间增加步骤1a，步骤1a为：设计围坝的大小和位置，再利用自动点胶机在平面型支架上点出围坝，并烘烤，烘烤时的温度为60～200℃，烘烤时间为0.5～6h；上述步骤(3)中的荧光粉胶涂覆在围坝内，围坝内侧面与LED芯片侧面之间的间隙为0.0001～2mm。
3.根据权利要求1所述的LED器件制作方法，其特征在于：所述的支架为碗杯型支架，碗杯型支架的内壁到LED芯片侧面之间的间隙为0.0001～2mm，上述步骤(3)中的荧光粉胶涂覆在碗杯型支架内。
4.根据权利要求1所述的LED器件制作方法，其特征在于：相邻LED芯片之间的间隙为0.0001～2mm，上述步骤(3)中的荧光粉胶涂覆在支架上的LED芯片上。
5.一种利用权利要求2所述的LED器件制作方法所成型的LED器件，其特征在于：包括平面型支架，平面型支架上固定有LED芯片，平面型支架上位于LED芯片外设有围坝，围坝内侧面与LED芯片侧面之间的间隙为0.0001～2mm，围坝内涂覆有荧光粉胶，且荧光粉胶充满了围坝内侧面与LED芯片侧面之间的间隙。
6.根据权利要求5所述的LED器件，其特征在于：围坝内设有二个以上的LED芯片，相邻LED芯片之间的间隙为0.0001～2mm，相邻LED芯片之间的间隙充满了荧光粉胶。
7.根据权利要求5或6所述的LED器件，其特征在于：LED芯片和平面型支架设有固晶层。
8.一种利用权利要求3所述的LED器件制作方法所成型的LED器件，其特征在于：包括碗杯型支架，碗杯型支架内固定有LED芯片，碗杯型支架内壁与LED芯片侧面之间的间隙为0.0001～2mm，碗杯型支架内涂覆有荧光粉胶，且荧光粉胶充满了碗杯型支架内壁与LED芯片侧面之间的间隙。
9.根据权利要求8所述的LED器件，其特征在于：碗杯型支架内设有二个以上的LED芯片，相邻LED芯片之间的间隙为0.0001～2mm，相邻LED芯片之间的间隙充满了荧光粉胶。
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