CN102339934A - 一种以硅胶配制荧光粉为散热抗光衰的实用封装白光技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了以硅胶配制荧光粉为散热抗光衰的实用封装白光技术。包括：带有碗杯状型的支架（铜镀银、铁镀银、铁镀锡），半导体发光晶片（芯片），绝缘胶，金丝线,荧光粉，液体硅胶，耐高温胶水（环氧树脂）和模条,能使生产封装出来的LED灯珠能够延长它的发光效率和使用寿命,性能好，散热强，有效控制LED灯光衰。发挥降低芯片PN结温散失的长处，从而达到工作光八万小时光衰低。经反复实践证明，以此技术封装的LED灯珠，光强好，光衰低，寿命长,稳定性强。比普通封装做法实用效率高达百分之40%，从而使本产品更赋适合照明光源的推广。

Description

一种以硅胶配制荧光粉为散热抗光衰的实用封装白光技术

技术领域

本发明涉及一种以硅胶配制荧光粉为散热抗光衰的实用封装白光技术。

背景技术

常规LED白光灯珠封装做法为：用带有碗杯状型的支架，放在一种固晶机的设备上往碗杯里固上一层绝缘胶，同时将芯片固定在绝缘胶上。然后，利用高温烤箱设备进行设定，温度在150度里烘烤，时间为2个小时。之后，拿出来自然冷却，时间为二十分钟。再将它放在一种叫球焊金丝线机的设备上，通过185度左右的耐高温瓷嘴将引线金丝焊接在芯片（正负电极）上,将其左右分开，连接在支架左右边平台支点上。两边金丝线各形成半圆弧形在180度作为发光导电线。其次将它放在一种点胶机的设备上通过调配好的荧光粉[即用一般常用胶水（即环氧树脂），扩散剂和荧光粉按比例调配]，之后倒入点粉机存胶罐里，通过点粉机上气压将粉喷在碗杯（简称杯）里，向碗杯里点注荧光粉直到满杯。再将它放入高温烤箱里，以150度烘烤45分钟。拿出经自然冷却。将它放在一种灌胶机的设备上，将它倒反方向插入并固定在模条上（注：先将模条上向经过烤箱烘烤二十分钟后，灌入按比例调配好的常规环氧树脂）。完成后，将插上支架的模条整排放入烤箱，经150度进烤时间为一小时。然后将它放入另一个烤箱，经125度进烤时间为8个小时完成此产品的流程。以上有目前常规白光封装做法，这种做法，相对工艺简单，操作快，这样做出来的灯珠一般只能用在于普通指示作用，而应用在照明上，它存在有极大的弊端，因为它的封装是配用常规一般高温胶水，扩散剂和荧光粉调配为内用，这经高温进烤后，会变为干涸现状，致使芯片发光时产生的P-N结温热量散发不去，得不到有效散热和降温作用，影响灯珠的寿命和光衰。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种以硅胶配制荧光粉为散热抗光衰的实用封装白光技术。

本产品的技术方案在于：一种以硅胶配制荧光粉为散热抗光衰的实用封装白光技术。是由硅胶和荧光粉配制涂复于芯片表层为内用，配合外用耐高温胶水封装热凝固化，为抗光衰的直插式发光二极管,它的形成包括有：带有碗杯状型的支架，半导体发光晶片，绝缘胶（白胶），引线金丝,荧光粉，液体硅胶，耐高温胶水（环氧树脂）和模条,所述用带有碗杯状型的支架，放在一种固晶机的设备上往支架碗杯里固上一层绝缘胶，同时将芯片固定放在绝缘胶上,然后，利用高温烤箱设备进行烘烤，出来后经自然冷却，再将它放在一种叫球焊金丝线机的设备上，通过耐高温瓷嘴将引线金丝焊接在芯片上（正负电极）,左右分开连接在支架左右边平台支点上,作为发光导电线,其次,将它放在一种点胶机的设备上，通过调配好的荧光粉，先将粉进行抽真空处理，再倒入点粉机存胶罐里，通过点粉机上气压将粉喷在支架杯里，再将它放入高温烤箱里烘烤，出来后经自然冷却。再将它放在一种灌胶机的设备上，将它插入并固定在经加热过和灌好高温胶水的模条上。完成后将模条(含支架)整排放入烤箱烘烤。直至耐高温胶水凝固，形成LED灯珠。完成此产品的流程。是由硅胶和荧光粉配制涂复于芯片表层为内用，外用耐高温胶封装热固化，为抗光衰的直插式发光二

极管。

LED灯的工作原理：

1．常规做法：由芯片工作   

 发热 

 激发发光 (光衰减快-不稳定-寿命短)

2.本技术做法：由芯片工作  

  发热  

 硅胶配制荧光粉为散热    再激发发光(抗光衰减-光稳定-寿命长) . 

其特征在于：用硅胶配制荧光粉为发白光层，涂复于芯片表面（即将芯片包裹在里面），外用耐高温胶热固封装，（即将硅胶和荧光粉包裹在里面）,因硅胶粘稠度强，对芯片形成好的保护，这使芯片经受高温洪烤不会改变性能。芯片发光时使芯片的P-N产生结温易于散失达到降温作用，从而提高发光效率和使用寿命，降低光强光衰,从而达到工作八万小时光强衰减控制在不超过30%明显效果。[0006] 其技术核心在于：硅胶（本质是有机变性矽胶树脂），是一种无溶剂型，具有良好环境性能，高硬度，抗龟裂性强，柔软性好，透光率好，抗弯强度好，含有粘稠度强，线膨胀系数低，具有较强抗老化抗光衰功能。另外，荧光粉（化学成份YAG）是由黄光之钇铝氧石榴石结构形成橘黄色结晶粉末，由主体晶格（受激发过程传送能量的角色）与活动化中心构成辅助活动化剂，不含任何放射性物质，无毒，会人体产生危害，不污染环境.由半导体蓝光发光晶片激发荧光粉，放射出黄色，其发光利用蓝光与黄光为补色光，混光成为白光.利用硅胶与荧光粉具有的性能配制结合在一起,涂复于芯片表层上，能够有效的保护芯片表层，和散失芯片P-N结构产生的热量,起到降温作用。

 其技术问题所采用的技术方案是：

一种以硅胶配制荧光粉为散热抗光衰的实用封装白光技术。是由硅胶和荧光粉配制涂复于芯片表层为内用，配合外用耐高温胶水装热固化，为抗光衰的直插式发光二极管（简称LED灯珠）。其特征在于：所述用带有碗杯状型的支架，放在一种固晶机的设备上往支架碗杯里固上一层绝缘胶，同时将芯片固定放在绝缘胶上.然后，利用独立专用A高温烤箱设备进行设定，温度在150度里烘烤，时间为2个小时。之后，拿出来后经自然冷却，时间为二十分钟。再将它放在一种叫球焊金丝线机的设备上，通过185度耐高温瓷嘴将引线金丝焊接在芯片（正负电极）上，左右分开各连接在支架左右边平台支点上。两边金丝线各形成半圆形在180度作为发光导电线。其次,将它放在一种点胶机的设备上，通过调配好的荧光粉（即用硅胶和荧光粉按1：1比例调配和搅拌均匀），将其调配好的粉进行抽真空处理，时间在4-5分钟[这有利于吸收掉硅胶和荧光粉调配合表面的水蒸气，免得影响硅胶的粘稠度]。再倒入点粉机存胶罐里，通过点粉机上气压将粉喷在支架碗杯里[在点喷荧光粉过程中,注意要避免点喷粉针嘴将芯片上面的金丝线碰断]，荧光粉直至杯满，以凸形状{凸形[在粉点满杯后要高出杯平面，垂直高在0.2MM高度],形似锅盖，这有利于硅胶在经受高温烤时，减少它蒸发时发挥掉的胶量}。再将它放入独立专用B高温烤箱里，以80度烘烤3个小时，拿出，再放入到另一个独立专用C高温烤箱中，以120度烘烤1个小时。拿出，经自然冷却。再将它放在一种灌胶机的设备上，将它（支架）倒反向插入固定在模条上（注：在此先将模条排列好进烤箱烘烤，以130度，烘烤三十分钟，再将耐高温胶水经烤箱以80度烘烤1个小时，后拿出按1：1比例调配好，通过灌胶机灌入模条里）。完成后将模条(含支架)整排放入烤箱，以150度烘烤1个小时[以高温快速烤，这有利于外层耐温胶快速固化，致使里面的硅胶能得到慢固化，保持粘稠度，使里面形成颜色干润层面，由于有这层干润层面，使包裹在里面的芯片，不干涸干燥现象，起到保护灯珠不受人体或外界静电直接对它造成击穿或损害，同时也起到保护灯珠在焊接时，减少烙铁的温度直接对它热胀不造成损害]。直至耐高温胶水凝固，形成LED灯珠。后将整排拿出后，将支架从模条上拔出来，再放入另一个烤箱，以125度烘烤8个小时[以持之以恒的温烤的温度和时间，能使外封高温胶水深入凝固（这有效保护到里面芯片不受外界温度的热胀冷缩影响造成破害），同时使包裹在里面的硅胶粘稠度得到充分的凝聚]。完成此产品的流程。

用硅胶和荧光粉涂复于芯片表层配为内用（即将芯片包裹在里面），外用耐高温胶热固封装，（即将硅胶和荧光粉包裹在里面）。于散失达到降温作用，不会变干涸。使里面芯片在导电发光时产生的PN热量起到散热和降温作用，才不会导致芯片受热量的影响造成短路或烧坏。能够延长它的发光效率和使用寿命,能保持发光的亮度不衰减。从而达到工作八万小时光强衰减控制在不超过30%明显效果。

具体措施：

支架：1.在无尘，在常温22～25度，湿度50～60%的环境下使用和保存（保存时限为3个月）;2.使用时穿戴手套(注:无带胶手套);3.操作时,应轻拿轻放,避免支架掉落或碰撞导致变形;4.镀银支架不能长时间暴露在空气中,拆开包装后在48小时内使用完,如半途未能使用完毕,要用无尘包装纸遮盖好，避免支架受空气氧化，造成生锈，变色，污染等异常，影响质量.

绝缘胶（白胶）：1.绝缘胶是一种单组环氧胶,适用于芯片粘结,并对导热性和抗紫外有更高要求的产品,在高亮和高温的条件下,抗变黄变能力尤其出色.2.绝缘胶是透明的,并对光的吸收非常小,因此适合用在发光强度好的产品上,同时在焊接温度高的过程中,不良率极小,表现出好的粘结力.3.保质期在6个月/-20度.储存于干净且干燥的环境下,开盖紧容器.绝缘胶从冰箱取出使用时,要在常温下预先解冻1小时以上,以防止温差导致水蒸气进入.经解冻后的要尽快用完,减少产品重新冷冻的次数,以达到最佳效果.

引线金丝:1.引线金丝直径在ф22um+1(0.88mil).重量在6.82～6.84MG/m.延伸率＞3.7%,强度＞7.3cn2.金丝存放在环境在通风，干燥，明亮，清洁和通畅下.适宜贮存条件温度在16～26度,湿度≤75%，贮存有效在一年.3．使用金丝时必须轻拿轻放，严禁摔落.在净化工作环

境中打开,避免手指触碰.出现产品污染现象.造成影响质量问题.硅胶：1.保存用针筒做储存,放入冰箱,在零下0度～10度冷藏.2.使用时,从冰箱里拿出后在常温下放2～3小时自然回温,后将表面水分擦干净才开封,以免材料吸收到水分,导致在加热固化时产生气泡和影响粘稠性质.

3.硅胶固化条件在:80度X 3H  +120度X 1H，最佳条件.4.具有良好抗龟裂性，高硬度且具有柔软性.5.A液粘度（mPa s）：10000 B液粘度（mPa s）：1000 混合粘度（mPa s）：3000

 标准硬化条件：100℃ 1h+150℃ 5h 折射率：1.50硬度:75玻璃转折点（℃）：75线膨胀系数： 72线膨胀系数：190弹性模量（MPa）：1800抗弯强度（N/mm2）：55透光率（400nm/2mm  %）：88荧光粉：1.在无尘，在常温22～25度，湿度50～60%的环境下使用

和保存（保存时限为1年）.2.储存于密封干燥干净的环境下,开盖紧容器.3.化学稳定性好，遇水稳定，可耐-50度到300度.4.安全性能好，不含任何放射性物质，无毒，不会对人体产生危害，不污染环境,符合欧盟ROHS标准.5.产品具有粒度分布窄,核壳结构,球形形貌特点,粒径 小,不易沉降激发波长宽,热稳定性好,坐色标X,Y相近显色热数高,效率好,光衰低.可调配封装出各种色温的白光.芯片: 1.在无尘，在常温22～25度，湿度50～60%的环境下和封存（保存时限为2年）.2.储存于密封干燥干净的环境下.3.操作时,撕开粘膜,扩展膜时,注意控制伸拉度,不能将膜拉裂.注意轻拿轻放,避免手指触碰芯片,小心人体静电击穿，造成漏电.4. 扩展膜后，不能长时间暴露在空气中,在五小时内用完，不然，影响膜中的粘性氧化，造成芯片脱落。5.工作环境要在无尘条件下，避免灰尘随空气中污染芯片.模条: 1.在无尘，在常温22～25度，湿度50～60%的环境下封存（保存时限为2年）2.使用时穿戴手套(注:无带胶手套),小心刮花模条内膜,注意灰尘,保持干净,使用次数有限,一般达到60～80次后,要更换新材料.3.使用脱模剂时，注意平均分量，避免过多或过少造成花模，造成报废。4．注意控制好工作烘烤温度和时间，避免造成烤爆或未烘烤干的现象。烤箱:1.工作环境要通风,保持无尘.定期清洗保养.2.控制好烤箱温度和工作时间.3. 150度2H烤箱A,做为烘烤,用于支架固硅晶片时对其绝缘胶的烘烤.4. 80度3H烤箱B,做为点荧光粉后进入烘烤5. 120度1H烤箱C,做为连接B烤箱出来进一步的固化工序.

具体技术具备条件：

抗光衰为常亮一千小时为老化检测基础.抗光强衰减：指芯片通过导电后所激发出来的光强MCD指数。通过胶硅和荧光粉的混合性能和有效散热分解得以保护延长光强的寿命。

常亮情况下:一千小时为零衰减三千小时控制在3-5%衰减五千小时控制在5-10%衰减一万小时控制在10-15%衰减八万小时控制在15-30%衰减

检验灯珠外观内容：

1．是否有插反支架，和深浅插现象；

2．胶体表面是否有刮伤，杂物；

3．胶体颜色是否有异物，是否有汽泡，凹陷现象；

4．是否有多胶，少胶，毛刺，偏心；

5．是否有尺寸不符，支架外露，切脚不良；

6．支架脚是否有氧化生锈，变形现象；

7．支架脚是否有爬胶现象；

检验灯珠电性内容：

1．波长；

2．亮度；

3．VF值（电压）；

4．漏电；

5．发光角度；

6．冷热冲击老化测试；

测试条件和范围：

1．波长（X，Y轴）X:0.3232-0.3251,Y:0.3532-0.3500；

2． 亮度IV（MCD）2200-2800,2800-3400；

3． VF值(电压V)2.9-3.1,3.1-3.3；

4．  漏电≤3UA(微安)；

5． 角度100-120度；

6．电流20MA（豪安）,最大在25MA；

7．色温5500-6000，6000-6500，6500-6800（K）；

  本发明的有益效果是：突破利用以硅胶和荧光粉配制涂复于

芯片表层为内用，配合外用耐高温胶水封装热固化，为抗光衰的直插式发光二极管.以自已开拓实战运用出这套以散热为主增强抗光衰的实用封装白光技术。能使生产封装出来的LED灯珠能够延长它的发光效率和使用寿命,性能好，散热强，有效控制LED灯光衰。发挥出抗光衰的长处，从而达到工作八万小时光衰低。经反复实践证明，以此技术封装的LED灯珠，光强好，衰减低，寿命长,稳定性强.比普通封装做法实用效率高达百分之40%.从而使本产品更赋适合照明光源的推广和使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明.

图1是本发明的结构拆分图；

图2是本发明的结构拆分图；

图3是本发明的结构拆分图；

图4是本发明的结构拆分图；

图5是本发明封装技术实施过程图；

图6是本发明封装技术实施过程图；

图7是本发明封装技术实施过程图；

图8是本发明的技术实施成型结构图；

图9是本发明的技术实施成型结构图；

图10是本发明的技术实施成型结构图；

图11是本发明的技术实施成型结构图；

图12是本发明的技术实施成型结构图；

图13是本发明灯珠结构图；

图14是本发明支架结构图；

图15是本发明支架结构图。

具体实施方式

参照图，一种以硅胶配制荧光粉为散热抗光衰的实用封装白光技术。具体包括：带有碗杯状型的支架（铜镀银、铁镀银、铁镀锡）1；绝缘胶（白胶）2；半导体发光晶片（简称芯片）3；引线金丝4；荧光粉5，液体硅胶5，耐高温胶水（环氧树脂）6；和模条7。其特征在于：所述用带有碗杯状型的支架1，放在一种固晶机的设备上往12支架碗杯里固上一层2绝缘胶，同时将3芯片固定放在绝缘胶上23。然后，利用高温烤箱设备进行烘烤，出来后经自然冷却，再将它放在一种叫球焊金丝线机的设备上，通过耐高温瓷嘴将4引线金丝焊接在芯片（正负电极）上，左右分开各连接在支架左右边平台支点上41。作为发光导电线。其次,将它放在一种点胶机的设备上，通过调配好的5荧光粉，先将粉进行抽真空处理，再倒入点粉机存胶罐里，通过点粉机上气压将粉喷在支架杯里51，再将它放入高温烤箱里烘烤，出来后经自然冷却。再将它放在一种灌胶机的设备上(先调配好的耐高温胶水6,和准备上模条7进行热烤).将52它插入并固定在经加热过和灌好耐高温胶水的7模条上。完成后将模条71(含支架)整排放入烤箱烘烤,直至耐高温胶水凝固，形成LED灯珠8,经模具切脚后,形成单颗灯珠81.完成此产品的全部流程。

作为上述技术改进,以自已开拓实战运用出这套以散热为主增强抗光衰的实用封装白光技术。能使生产封装出来的LED灯珠能够延长它的发光效率和使用寿命,性能好，散热强，有效控制LED灯光衰。发挥降低芯片PN结温散失的长处，从而达到工作光八万小时光衰低。经反复实践证明，以此技术封装的LED灯珠，光强好，光衰低，寿命长,稳定性强.比普通封装做法实用效率高达百分之40%.从而使本产品更赋适合照明光源的推广和使用。

Claims (2)

1.一种以硅胶配制荧光粉为散热抗光衰的实用封装白光技术,是由硅胶和荧光粉配制涂复于芯片表层为内用，配合外用耐高温胶水封装热固化，为抗光衰的直插式发光二极管,它的形成包括有：带有碗杯状型的支架，半导体发光晶片(芯片)，绝缘胶（白胶），引线金丝,荧光粉，液体硅胶，耐高温胶水（环氧树脂）和模条, 其特征在于：所述用带有碗杯状型的支架，放在一种固晶机的设备上往支架碗杯里固上一层绝缘胶，同时将芯片固定放在绝缘胶上,然后，利用高温烤箱设备进行烘烤，出来后经自然冷却，再将它放在一种叫球焊金丝线机的设备上，通过耐高温瓷嘴将引线金丝焊接在芯片上（正负电极）,左右分开连接在支架左右边平台支点上,作为发光导电线,其次,将它放在一种点胶机的设备上，通过调配好的荧光粉，先将粉进行抽真空处理，再倒入点粉机存胶罐里，通过点粉机上气压将粉喷在支架杯里，再将它放入高温烤箱里烘烤，出来后经自然冷却,再将它放在一种灌胶机的设备上，将它插入并固定在经加热过和灌好高温胶水的模条上,完成后将模条(含支架)整排放入烤箱烘烤,直至耐高温胶水凝固，形成LED灯珠,完成此产品的流程。

2.根据权利要求1所述的一种以硅胶配制荧光粉为散热抗光衰的实用封装白光技术,是由硅胶和荧光粉配制涂复于芯片表层为内用，外用耐高温胶封装热固化，为抗光衰的直插式发光二极管,LED灯的工作原理：

1．常规做法：由芯片工作                                                 

   发热   

 激发发光 (光衰减快-不稳定-寿命短)，

2.本技术做法：由芯片工作  

发热   

 硅胶配制荧光粉为散热   

 再激发发光(抗光衰减-光稳定-寿命长)，其特征在于：用硅胶配制荧光粉为发白光层，涂复于芯片表面（即将芯片包裹在里面），外用耐高温胶热固封装，（即将硅胶和荧光粉包裹在里面）,因硅胶粘稠度强，对芯片形成好的保护，这使芯片经受高温洪烤不会改变性能，芯片发光时使芯片的P-N结温易于散失达到降温作用，从而提高发光效率和使用寿命，降低光强光衰,从而达到工作八万小时光强衰减控制在不超过30%明显效果。

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