CN102810605A - 一种基于荧光粉的发光二极管的封装方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于荧光粉的发光二极管的封装方法，包括以下步骤：配置荧光粉浆悬浮液；在面发光元件表面涂覆荧光粉浆悬浮液；将涂覆有荧光粉浆悬浮液的面发光元件进行干燥；待荧光粉浆悬浮液干燥后，在干燥的荧光粉浆上再涂覆硅胶；将涂覆有硅胶的面发光元件进行固化。本发明的封装方法，通过在面发光元件表面先涂覆荧光粉浆悬浮液，待其干燥后再涂覆硅胶的方式，使荧光粉直接沉积到面发光元件表面，因此，能够与面发光元件更紧密的结合，有利于面发光元件的出光和散热，在能够控制结温的情况下可以有效地控制荧光粉的温度，达到控制荧光粉激发效率的目的。

Description

一种基于荧光粉的发光二极管的封装方法
技术领域
本发明涉及芯片封装方法，尤其涉及一种基于荧光粉的发光二极管的封装方法。
背景技术
白光LED的实现方法主要有多种，其中一种方法是采用蓝光LED芯片配合荧光粉，产生白光，即，蓝光LED芯片发出的蓝光，激励荧光粉发出黄色的荧光，通过黄光与另一部分透过荧光粉的蓝光复合成白光。另一种方法是多种单色光混合在一起产生白光。每一种单色光还可以利用荧光转换方式(即，利用预定波长的发射光来激发荧光粉)来获得单色光，例如，通过在蓝光LED芯片上点红色荧光粉，通过荧光粉将蓝光转换为红光，制得红光芯片。通过蓝光LED芯片上点绿色荧光粉，通过荧光粉将蓝光转换为绿光，得到绿光芯片。
目前，传统的封装方法中的点粉方式是先将荧光粉同硅胶按一定比例混合，然后通过喷涂或点胶的办法涂覆在芯片表面。然而，硅胶加荧光粉的混合物需要通过人工来控制其平整度，导致出光的一致性较差；其次，传统封装方法中，荧光粉往往会悬浮在胶上，不利于荧光粉的散热；另外，这种方法所点的荧光粉太过松散，这样必须通过增加荧光粉层的厚度来达到充分的转换LED芯片的蓝光为红光或绿光，而荧光粉将蓝光转换为红光或绿光的斯托克斯位移以及没有有效地激发荧光粉而产生的热量大量堆积在荧光粉颗粒上面，从而导致荧光粉在大功率和高温工作条件下效率下降。
发明内容
有鉴于此，须提供一种传热性能好、效率高、工艺方面一致性较好的基于荧光粉的发光二极管的封装方法。
本发明的发明目的是通过以下技术方案来实现的：
一种基于荧光粉的发光二极管的封装方法，包括以下步骤：配置荧光粉浆悬浮液；在面发光元件表面涂覆荧光粉浆悬浮液；将涂覆有荧光粉浆悬浮液的面发光元件进行干燥；待荧光粉浆悬浮液干燥后，在干燥的荧光粉浆上再涂覆硅胶；将涂覆有硅胶的面发光元件进行固化。
本发明的基于荧光粉的发光二极管的封装方法，通过在面发光元件表面先涂覆荧光粉浆悬浮液，待其干燥后再涂覆硅胶的方式，使荧光粉直接沉积到面发光元件表面，因此，能够与面发光元件更紧密的结合，有利于面发光元件的出光和散热，在能够控制结温的情况下可以有效地控制荧光粉的温度，达到控制荧光粉激发效率的目的，工艺方面一致性较好。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
图1为本发明基于荧光粉的发光二极管的封装方法的流程图。
图2为封装器件的出光效率的示意图。
具体实施方式
图1所示为为本发明基于荧光粉的发光二极管的封装方法的流程图。在步骤S101，配置荧光粉浆悬浮液。本发明实施方式中，荧光粉浆悬浮液为荧光粉、无水乙醇、水、可溶于乙醇的抗沉淀剂和水溶性高分子材料的混合物。在混合物中采用抗沉淀剂和水溶性高分子材料有利于增加混合物的粘度。其中，水溶性高分子材料为聚乙烯醇。而可溶于乙醇的抗沉淀剂疏水性，当其按照一定比例添加时，会形成三维分子链，悬浮并均匀分布荧光粉，改善沉淀。即，经充分搅拌分散，能产生立体网状架构，增加分散体系的粘度，从而达到防沉的作用。
在步骤S 102，涂覆荧光粉浆悬浮液。即在面发光元件表面涂覆荧光粉浆悬浮液。本发明实施方式中，面发光元件的数量可以为一个，也可以为多个。而荧光粉浆悬浮液的涂覆方式为旋涂、丝网印刷或者用点胶机点。
在步骤S103，干燥。即将涂覆有荧光粉浆悬浮液的面发光元件进行干燥。本发明实施方式中，是将涂覆有荧光粉浆悬浮液的面发光元件放置到加热平台，如烤盘进行干燥，其中，干燥的温度为80°～100°，优选100°。干燥后，荧光粉是直接沉积到面发光元件表面，因此，能够与面发光元件更紧密的结合，有利于面发光元件的出光和散热，在能够控制结温的情况下可以有效地控制荧光粉的温度，达到控制荧光粉激发效率的目的。
本发明其它实施方式中，还可以重复步骤S102和S103，即待荧光粉浆悬浮液干燥后，在干燥的荧光粉浆表面再涂覆荧光粉浆悬浮液。之后，将涂覆有荧光粉浆悬浮液的面发光元件再次进行干燥。重复步骤S102和S103，能够得到更均匀的荧光粉层。当然，根据需要，还可以多次重复步骤S102和S103，这里不再赘述。
在步骤S104，涂覆硅胶。即待荧光粉浆悬浮液干燥后，在干燥的荧光粉浆上再涂覆硅胶。本发明实施方式中，硅胶的涂覆方式与荧光粉浆悬浮液的涂覆方式基本相同，同样可以为旋涂、丝网印刷或者用点胶机点。本发明中，通过使用设备涂覆粉和硅胶，有利于大批量的生产，而同时通过膜厚测量仪的测量，则可以更精确的控制粉层厚度，得到更为优良、一致性更好的器件。
在步骤S104，固化。即将涂覆有硅胶的面发光元件进行固化。本发明实施方式中，是将涂覆有硅胶的面发光元件放置到加热平台，如烤盘进行固化，其中，固化温度高于干燥的温度，通常固化温度为150°～160°，优选150°。
参阅图2，为封装器件的出光效率的示意图。其中，曲线a为采用本发明的封装方法所封装的器件的出光效率的示意图，曲线b为采用传统封装方法所封装的器件的出光效率的示意图。从图中可以看出，曲线a随着温度的升高，其热效应小，表现出优良的耐高温性能。另外，以绿光芯片为例，在同种蓝光LED芯片上点同种绿色荧光粉，用传统封装方式所制得的绿光芯片的亮度为700lm，而采用本发明封装方式所制得的绿光芯片的亮度则可以高达750lm。因此，通过本发明的封装方法所制得的器件与传统的相比，具有更高的亮度，抗热性能也更好。
因此，本发明的基于荧光粉的发光二极管的封装方法，通过在面发光元件表面先涂覆荧光粉浆悬浮液，待其干燥后再涂覆硅胶的方式，使荧光粉直接沉积到面发光元件表面，因此，能够与面发光元件更紧密的结合，有利于面发光元件的出光和散热，在能够控制结温的情况下可以有效地控制荧光粉的温度，达到控制荧光粉激发效率的目的，工艺方面一致性较好。
以上所述之具体实施方式为发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均包含本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于荧光粉的发光二极管的封装方法，其特征在于，所述基于荧光粉的发光二极管的封装方法包括以下步骤：
配置荧光粉浆悬浮液；
在面发光元件表面涂覆荧光粉浆悬浮液；
将涂覆有荧光粉浆悬浮液的面发光元件进行干燥；
待荧光粉浆悬浮液干燥后，在干燥的荧光粉浆上再涂覆硅胶；
将涂覆有硅胶的面发光元件进行固化。
2.根据权利要求1所述的基于荧光粉的发光二极管的封装方法，其特征在于，所述将涂覆有荧光粉浆悬浮液的面发光元件进行干燥的步骤之后还包括以下步骤：
待荧光粉浆悬浮液干燥后，在干燥的荧光粉浆表面再涂覆荧光粉浆悬浮液；
将涂覆有荧光粉浆悬浮液的面发光元件再次进行干燥。
3.根据权利要求1所述的基于荧光粉的发光二极管的封装方法，其特征在于，所述荧光粉浆悬浮液为荧光粉、无水乙醇、水、可溶于乙醇的抗沉淀剂，以及水溶性高分子材料的混合物。
4.根据权利要求3所述的基于荧光粉的发光二极管的封装方法，其特征在于，所述水溶性高分子材料为聚乙烯醇。
5.根据权利要求1所述的基于荧光粉的发光二极管的封装方法，其特征在于，所述荧光粉浆悬浮液和硅胶的涂覆方式为旋涂、丝网印刷或者用点胶机点。
6.根据权利要求1所述的基于荧光粉的发光二极管的封装方法，其特征在于，固化温度大于干燥温度。
7.根据权利要求6所述的基于荧光粉的发光二极管的封装方法，其特征在于，所述干燥的温度为80°～100°。
8.根据权利要求6所述的基于荧光粉的发光二极管的封装方法，其特征在于，所述固化的温度为150°～160°。
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