CN102732158A - 一种固晶胶及led封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于照明技术领域,提供了一种固晶胶及LED封装方法,所述固晶胶以玻璃粉为主体,与有机溶剂、阻燃剂、分散剂和粘接剂热混合而成。该固晶胶熔化凝固后粘接力强,物理、化学性能稳定,适合玻璃封装,从而提升LED稳定性及可靠性。所述LED封装方法包括以下步骤:将所述固晶胶点涂于基板;将LED芯片置于所述固晶胶,使所述LED芯片与基板相固接;由熔融玻璃封装材料覆盖所述LED芯片,之后使其固化。

Description

一种固晶胶及LED封装方法
技术领域
本发明属于照明技术领域,尤其涉及一种固晶胶及LED封装方法。
背景技术
众所周之,LED作为新一代绿色照明光源,具有光效高、寿命长、色彩鲜艳、节能、环保等众多优点,应用领域越来越广泛,如室内外照明、背光源、医疗、交通、植物生长等。据研究,玻璃封装LED具有较高可靠性。然而目前市售固晶胶并不适合玻璃封装。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种适合玻璃封装的固晶胶。
本发明实施例是这样实现的,一种固晶胶,以玻璃粉为主体,与有机溶剂、阻燃剂、分散剂和粘接剂热混合而成。
本发明实施例的另一目的在于提供一种LED封装方法,所述方法包括以下步骤:
将上述固晶胶点涂于基板;
将LED芯片置于所述固晶胶,使所述LED芯片与基板相固接;
由熔融玻璃封装材料覆盖所述LED芯片,之后使其固化。
本发明实施例以玻璃粉为主体,使其与有机溶剂、阻燃剂、分散剂和粘接剂热混合形成固晶胶,该固晶胶熔化凝固后粘接力强,物理、化学性能稳定,适合玻璃封装,从而提升LED稳定性及可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的LED封装方法的流程图;
图2是本发明实施例提供的LED基板点涂固晶胶的示意图;
图3是图2的俯视图;
图4是本发明实施例提供的LED固晶焊线的示意图;
图5是图4的俯视图;
图6是本发明实施例提供的LED的示意图;
图7是图6的俯视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例以玻璃粉为主体,使其与有机溶剂、阻燃剂、分散剂和粘接剂热混合形成固晶胶,该固晶胶熔化凝固后粘接力强,物理、化学性能稳定,适合玻璃封装,从而提升LED稳定性及可靠性。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述。
本发明实施例提供的固晶胶以玻璃粉为主体,并由其与阻燃剂、有机溶剂、分散剂和粘接剂热混合而成。该固晶胶熔化凝固后粘接力强,物理、化学性能稳定,适合玻璃封装,从而提升LED稳定性及可靠性。其中,所述固晶胶为浆状或膏状,所述热混合的温度优选为200~600°,这样利于玻璃粉软化。此外,还可于所述固晶胶中掺入改性剂。
为增强LED的散热性能,本发明实施例提供的固晶胶还混合有导热粉,其中玻璃粉占50~70%,导热粉占1~9%,有机溶剂占10~20%,分散剂、阻燃剂及粘接剂占1~2%,以上百分比系质量百分比。其中,所述导热粉为氧化物导热粉,如为氧化铝导热粉。
另外,本发明实施例提供的固晶胶中玻璃粉占70~90%,有机溶剂占10~20%,分散剂、阻燃剂及粘接剂占1~2%,以上百分比系质量百分比。这样固晶胶未包含有色或变色物质,从而使固晶胶透光。
图1示出了本发明实施例提供的LED封装方法的实现流程,详述如下。
在步骤S101中,将固晶胶点涂于基板;
如图2、3所示,为使固晶胶1牢固地粘接于基板2,所述基板2优选为高温玻璃基板。此处可由点胶机将固晶胶1点涂于高温玻璃基板。因采用上述固晶胶,可将用以点涂固晶胶的表面设为平直表面,这样无需在基板上设固晶的凹槽,基板结构简单,成本低。其中,基板上的导电体21(一般为电镀层)面积不宜过大,其与后续制作的玻璃封装体相互接触的面积越小越佳。
在步骤S102中,将LED芯片置于所述固晶胶,使所述LED芯片与基板相固接;
如图4、5所示,先将LED芯片3置于所述固晶胶1,然后通过先升温后降温的方式使LED芯片3与基板2相固接,最后使LED芯片3与基板上的导电体21电连接。具体地,先将置有LED芯片3的基板2放入100~180°的烤箱中,烘烤1~2小时,使所述固晶胶内的有机物挥发干净,如此使LED达到环保要求。接着将烤箱温度升至200~800°,使所述固晶胶1熔化。然后阶段性降温,使所述固晶胶凝固,从而将LED芯片3与基板2牢固连接。
为脱气除泡,先将处于熔融状态的固晶胶1的温度降低50~80℃,降温时间为0.5~3H,使所述固晶胶1充分流动。然后使脱气除泡后的固晶胶1的温度降低100~180℃,降温时间为1~4H,这样可以消除所述固晶胶1的内应力。最后将消除内应力的固晶胶1的温度降至室温,降温时间为0.5~1H,从而使所述固晶胶1凝固。
本发明实施例为彻底消除所述固晶胶1的内应力,先使脱气除泡后的固晶胶1的温度降低40~60℃,降温时间为0.5~2H,从而消除所述固晶胶1的内应力。然后使已经降温的固晶胶1的温度降低60~120℃,降温时间为0.5~2H,从而进一步消除所述固晶胶1的内应力。
例如,所选玻璃粉的熔融温度为350℃,软化点温度为300℃。固晶胶1从350℃缓慢降至300℃,时间控制在0.5-3小时,其作用是,令玻璃熔融液体充分流动且有充足时间脱气除泡。接着使固晶胶1在300℃-250℃范围内维持0.5-2小时,其作用是,消除内应力;再缓慢降至150℃,时间控制在0.5-2小时,其作用在于,进一步消除内应力。最后降至室温,时间控制在0.5-1小时,其作用是固化。
在步骤S 103中,由熔融玻璃封装材料覆盖所述LED芯片,之后使其固化。
如图6、7所示,先使玻璃封装材料熔融,然后通过浇注或模压形成覆盖所述LED芯片3的玻璃封装体4,最后使所述玻璃封装体4阶段性冷却,释放应力后固化。其中,玻璃封装材料优选低温玻璃粉(熔点约为300℃),且可根据需要,选择是否掺入荧光粉。
由上形成的玻璃封装体具有以下优势:①因玻璃更易取得高折射率、高透过率,LED出光效果更佳;②出光更为均匀;③支持超大功率点亮;④耐水气渗入、耐酸碱性、耐持久性,实现零衰减;⑤支持高温高湿环境点亮,支持外部工作环境温度在-45℃——450℃;⑥实现零衰减,实现零色偏;等等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种固晶胶,其特征在于,所述固晶胶以玻璃粉为主体,与有机溶剂、阻燃剂、分散剂和粘接剂热混合而成。
2.如权利要求1所述的固晶胶,其特征在于,所述固晶胶还混合有导热粉,其中玻璃粉占50~70%,导热粉占1~9%,有机溶剂占10~20%,分散剂、阻燃剂及粘接剂占1~2%,以上百分比系质量百分比。
3.如权利要求1所述的固晶胶,其特征在于,所述固晶胶中玻璃粉占70~90%,有机溶剂占10~20%,分散剂、阻燃剂及粘接剂占1~2%,以上百分比系质量百分比。
4.如权利要求1~3中任一项所述的固晶胶,其特征在于,所述固晶胶为浆状或膏状,热混合的温度为200~600°。
5.一种LED封装方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
将如权利要求1~4中任一项所述的固晶胶点涂于基板;
将LED芯片置于所述固晶胶,使所述LED芯片与基板相固接;
由熔融玻璃封装材料覆盖所述LED芯片,之后使其固化。
6.如权利要求5所述的LED封装方法,其特征在于,所述LED芯片与基板相固接的步骤具体为:
于100~180°的温度下,烘烤置有LED芯片的基板,使所述固晶胶内的有机物挥发干净;
将温度升至200~800°,使所述固晶胶熔化;
阶段性降温,使所述固晶胶凝固。
7.如权利要求5或6所述的LED封装方法,其特征在于,所述阶段性降温的步骤具体为:
将处于熔融状态的固晶胶的温度降低50~80℃,降温时间为0.5~3H,使所述固晶胶充分流动,从而脱气除泡;
使脱气除泡后的固晶胶的温度降低100~180℃,降温时间为1~4H,从而消除所述固晶胶的内应力;
将消除内应力的固晶胶的温度降至室温,降温时间为0.5~1H,使所述固晶胶凝固。
8.如权利要求7所述的LED封装方法,其特征在于,所述使脱气除泡后的固晶胶的温度降低100~180℃,降温时间为1~4H,从而消除所述固晶胶的内应力的步骤具体为:
使脱气除泡后的固晶胶的温度降低40~60℃,降温时间为0.5~2H,从而消除所述固晶胶的内应力;
使已经降温的固晶胶的温度降低60~120℃,降温时间为0.5~2H,从而进一步消除所述固晶胶的内应力。
9.如权利要求8所述的LED封装方法,其特征在于,所述由熔融玻璃封装材料覆盖所述LED芯片,之后使其固化的步骤具体为:
使玻璃封装材料熔融,通过浇注或模压形成覆盖所述LED芯片的玻璃封装体;
使所述玻璃封装体阶段性冷却,释放应力后固化。
10.如权利要求9所述的LED封装方法,其特征在于,所述基板为高温玻璃基板,用以点涂固晶胶的表面为平直表面。
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