CN103050609A - 一种led用白光芯片的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种LED用白光芯片的制备技术，其原料为一种白光LED用荧光粉预制薄膜(101、201)、粘合剂(104、204)、LED芯片(102、202)。所述将LED用芯片(202)置于带有凹槽的金属板(203)上，将一种白光LED用荧光粉预制薄膜(201)通过粘合剂(204)将其贴于LED芯片(202)上，在80-200℃的环境温度下1至6小时，使粘结剂固化后获得LED用白光芯片。或者将LED用芯片(102)于蓝膜(103)上，将一种白光LED用荧光粉预制薄膜(101)通过可自然固化的粘合剂(104)将其贴于LED芯片(102)上，静止1至10小时，使粘结剂自然固化后获得LED用白光芯片。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED制造技术，尤其是一种LED用白光芯片的制备方法。
背景技术
目前主流的白光LED采用黄色荧光粉胶体包覆蓝光芯片，黄色荧光粉被蓝光芯片发出的蓝光激发后发出白光。该芯片工艺是通过MOCVD工艺生长，再将GaN发光层后经多种工艺制作金属电极，再经抛光、切割等工艺制作成单颗LED芯片。使用现有的方法制作白光LED会因在制作时荧光粉在胶体中的浓度变化而出现不同批次及相同批次制造出的LED出光色度不完全相同、因芯片表面的荧光粉与胶体混合物的厚度不一致而导致出光一致性差、均匀度低、有黄圈、光斑等现象。
发明内容
本发明的目的：旨在于提供一种LED用白光芯片的制备技术。
这种LED用白光芯片的制备方法，其原料为一种白光LED用荧光粉预制薄膜(101、201)、粘合剂(104、204)、LED芯片(102、202)。其特征在于：将LED用芯片(202)置于带有凹槽的金属板(203)上，将一种白光LED用荧光粉预制薄膜(201)通过粘合剂(204)将其贴于LED芯片(202)上，在80-200℃的环境温度下1至6小时，使粘结剂固化后获得LED用白光芯片。或者将LED用芯片(102)于蓝膜(103)上，将一种白光LED用荧光粉预制薄膜(101)通过可自然固化的粘合剂(104)将其贴于LED芯片(102)上，静止1至10小时，使粘结剂自然固化后获得LED用白光芯片。
所述的一种白光LED用荧光粉预制薄膜(101、201)，其形状大小与LED芯片的形状大小完全吻合，并按需要预留芯片电极极点位置，以便于芯片焊线。
所述的一种白光LED用荧光粉预制薄膜(101、201)，其原料为荧光粉和粘合剂，由荧光粉和粘合剂按0.1～1∶1的质量比均匀混合，采用注塑方法注入设计厚度为0.1-1mm的注塑模具内，在100-300℃环境温度下固化90秒，脱模后即获得一次成型的厚度在0.1-1mm±0.02mm的白光LED用荧光粉预制薄膜；所述的荧光粉为一种Ce激活的钇铝石榴石结构的荧光材料，化学组成通式为：(A3-x)(Al5-2mBmCm)FnO12-n:xCe；其中A为Y、Gd、La、Tb的一种或者几种，B为Ti、Zr、V中的一种或几种，C为Mn、Zn、Mg、Li中的一种或者两种；其中0.03≤x≤0.1，0.01≤m≤2，0≤n≤3x。
所述的带有凹槽的金属板(203)的凹槽大小与芯片大小一致。
所述的蓝膜(103)为目前市场上所有已知的LED封装用蓝膜。
所述的粘合剂(104、204)为硅胶、环氧树脂中的一种、或两种的混合体。
所述的LED用蓝宝石芯片(102、202)为目前市场上所有已知芯片(包含但不限于单电极芯片、倒装芯片、双电极芯片)。
所述的LED用白光芯片被激发发出的白光的色温范围为2500至10000K，该白光芯片的最小面积为0.0225平方毫米(mm2)。
这种LED用白光芯片的制备方法如下：
A、将荧光粉和粘合剂按0.1～1∶1的质量比均匀混合，采用注塑方法注入设计厚度为0.1-1mm的注塑模具内，在100-300℃环境温度下固化90秒，脱模后即获得一次成型的厚度在0.1-1mm±0.02mm的白光LED用预制荧光薄膜(101)；然后根据生产需要切割成与LED芯片匹配的大小规格，根据需要预留出连接电极引线的位置备用。
B、将LED芯片(102)贴在蓝膜(103)上。
C、将步骤A制得的白光LED用荧光粉预制薄膜(101)使用粘结剂(104)贴于已被贴覆于蓝膜(103)上的LED芯片(102)上，静止1至10小时，使粘结剂自然固化后获得LED用白光芯片。
这种LED用白光芯片的制备方法如下：
A、将荧光粉和粘合剂按0.1～1∶1的质量比均匀混合，采用注塑方法注入设计厚度为0.1-1mm的注塑模具内，在100-300℃环境温度下固化90秒，脱模后即获得一次成型的厚度在0.1-1mm±0.02mm的白光LED用预制荧光薄膜(201)；然后根据生产需要切割成与LED芯片匹配的大小规格，根据需要预留出连接电极引线的位置备用。
B、将LED用芯片(202)置于带有凹槽的金属板(203)上。
C、将步骤A制得的白光LED用荧光粉预制薄膜(201)使用粘结剂(204)贴于已被置于带有凹槽的金属板(203)上的LED芯片(202)上，在80-200℃的环境温度下1至6小时，使粘结剂固化后获得LED用白光芯片。
根据以上技术方案提出的一种LED用白光芯片的制备方法，应用注塑方法获得的LED预制荧光薄膜，工艺简单，薄膜的厚度、大小、形状和荧光粉含量便于控制，进而保证制造出的单个LED的各种光学性能具有高度的一致性。同时，直接将预制荧光薄膜贴于在蓝膜上或者置于带有凹槽的金属板上的LED芯片上，直接制得被贴于蓝膜上或者置于带有凹槽的金属板上的LED用白光芯片，只需通过固晶、焊线即可制得白光LED，相较于传统生产方式，本发明提高产品良率，降低封装厂商的原料成本、设备成本、及人工成本，解决了传统白光LED所发出的白光中有光斑、周围有黄圈的问题，发光的一致性更好。
附图说明
附图1为LED用白光芯片的一种制备方式
图中：101-预制荧光薄膜 102-LED芯片 103-蓝膜 104-粘结剂
附图2为LED用白光芯片的另一种制备方式
图中：201-预制荧光薄膜 202-LED芯片 203-蓝膜 204-粘结剂
具体实施方式
这种LED用白光芯片的制备方法，其原料为一种白光LED用荧光粉预制薄膜(101、201)、粘合剂(104、204)、LED芯片(102、202)。其特征在于：将LED用芯片(102)贴于蓝膜(103)上，将一种白光LED用荧光粉预制薄膜(101)通通过粘合剂(104)将其贴于LED芯片(102)上，在80-200℃的环境温度下1至6小时，使粘结剂固化后获得LED用白光芯片。或者将LED用芯片(202)贴于蓝膜(203)上，将一种白光LED用荧光粉预制薄膜(201)通过可自然固化的粘合剂(204)将其贴于LED芯片(202)上，静止1至10小时，使粘结剂(204)自然固化后获得LED用白光芯片。
所述的一种白光LED用荧光粉预制薄膜(101、201)，其形状大小与LED芯片的形状大小完全吻合，并按需要预留芯片电极极点位置，以便于芯片焊线。
所述的一种白光LED用荧光粉预制薄膜(101、201)，其原料为荧光粉和粘合剂，由荧光粉和粘合剂按0.1～1∶1的质量比均匀混合，采用注塑方法注入设计厚度为0.1-1mm的注塑模具内，在100-300℃环境温度下固化90秒，脱模后即获得一次成型的厚度在0.1-1mm±0.02mm的白光LED用荧光粉预制薄膜；所述的荧光粉为一种Ce激活的钇铝石榴石结构的荧光材料，化学组成通式为：(A3-x)(Al5-2mBmCm)FnO12-n:xCe；其中A为Y、Gd、La、Tb的一种或者几种，B为Ti、Zr、V中的一种或几种，C为Mn、Zn、Mg、Li中的一种或者两种；其中0.03≤x≤0.1，0.01≤m≤2，0≤n≤3x。
所述的粘合剂(104、204)为硅胶、环氧树脂中的一种、或两种的混合体。
所述的蓝膜(103)为目前市场上所有已知的LED封装用蓝膜。
所述的带有凹槽的金属板(203)的凹槽大小与芯片大小一致。
所述的LED用蓝宝石芯片(102、202)为目前市场上所有已知芯片(包含但不限于单电极芯片、倒装芯片、双电极芯片)。
所述的LED用白光芯片被激发发出的白光的色温范围为2500至10000K，该白光芯片的最小面积为0.0225平方毫米(mm2)。
这种LED用白光芯片的制备方法如下：
A、将荧光粉和粘合剂按0.1～1∶1的质量比均匀混合，采用注塑方法注入设计厚度为0.1-1mm的注塑模具内，在100-300℃环境温度下固化90秒，脱模后即获得一次成型的厚度在0.1-1mm±0.02mm的白光LED用预制荧光薄膜(101)；然后根据生产需要切割成与LED芯片匹配的大小规格，根据需要预留出连接电极引线的位置备用。
B、将LED芯片贴在蓝膜(103)上。
C、将步骤A制得的白光LED用荧光粉预制薄膜(101)使用粘结剂(104)贴于已被贴覆于蓝膜(103)上的LED芯片上，静止1至10小时，使粘结剂(104)自然固化后获得LED用白光芯片。
D、本技术方案中采用的黄色荧光粉也可为LED用红色荧光粉替代，所用红色荧光粉的其结构通式为R2-x-yEuxAY(MO4)3；其中R为Sc、Y、La、Gd、Lu中的一种或两种，A为Sm，Bi中的一种或两种；M为Mo、W中的一种或两者的混合物，其中0＜x≤2，0≤y≤0.3，x＞y，x，y为摩尔百分数。
E、本技术方案中采用的黄色荧光粉也可为LED用绿色荧光粉替代，所述的绿色荧光粉为一种LED用绿色荧光粉，所涉及的荧光粉的化学组成通式为：(A9-m-u-vBm)(Si4-nMn)O16-m/2-n/2X2:uEu，vR；其中A为碱土金属中Mg、Ca、Sr、Ba的一种或几种，R为金属Zn、Mn、Y、Gd、Tb、Yb、Dy、Ce、Ho、Pr、Bi、Sn、Ti中一种或者几种，B为碱金属Li、Na、K中一种或者几种，M为B、AL、Ga中的一种或者几种，X为F、CL、Br、I中一种或者几种；其中0.001≤M≤1，0≤N≤1，0.03≤U≤0.6，0≤V≤0.5。
这种LED用白光芯片的制备方法如下：
A、将荧光粉和粘合剂按0.1～1∶1的质量比均匀混合，采用注塑方法注入设计厚度为0.1-1mm的注塑模具内，在100-300℃环境温度下固化90秒，脱模后即获得一次成型的厚度在0.1-1mm±0.02mm的白光LED用预制荧光薄膜(201)；然后根据生产需要切割成与LED芯片匹配的大小规格，根据需要预留出连接电极引线的位置备用。
B、将LED用芯片(202)置于带有凹槽的金属板(203)上。
C、将步骤A制得的白光LED用荧光粉预制薄膜(201)使用粘结剂(204)贴于已被置于带有凹槽的金属板(203)上的LED芯片(202)上，在80-200℃的环境温度下1至6小时，使粘结剂固化后获得LED用白光芯片。
D、本技术方案中采用的黄色荧光粉也可为LED用红色荧光粉替代，所用红色荧光粉的其结构通式为R2-x-yEuxAY(MO4)3；其中R为Sc、Y、La、Gd、Lu中的一种或两种，A为Sm，Bi中的一种或两种；M为Mo、W中的一种或两者的混合物，其中0＜x≤2，0≤y≤0.3，x＞y，x，y为摩尔百分数。
E、本技术方案中采用的黄色荧光粉也可为LED用绿色荧光粉替代，所述的绿色荧光粉为一种LED用绿色荧光粉，所涉及的荧光粉的化学组成通式为：(A9-m-u-vBm)(Si4-nMn)O16-m/2-n/2X2:uEu，vR；其中A为碱土金属中Mg、Ca、Sr、Ba的一种或几种，R为金属Zn、Mn、Y、Gd、Tb、Yb、Dy、Ce、Ho、Pr、Bi、Sn、Ti中一种或者几种，B为碱金属Li、Na、K中一种或者几种，M为B、AL、Ga中的一种或者几种，X为F、CL、Br、I中一种或者几种；其中0.001≤M≤1，0≤N≤1，0.03≤U≤0.6，0≤V≤0.5。
Claims (13)
1.一种LED用白光芯片的制备方法，其原料为一种白光LED用荧光粉预制薄膜(101、201)、粘合剂(104、204)、LED芯片(102、202)。其特征在于：将LED用(202)芯片置于带有凹槽的金属板(203)上，将一种白光LED用荧光粉预制薄膜(201)通过粘合剂(204)将其贴于LED芯片(202)上，在80-200℃的环境温度下1至6小时，使粘合剂(204)固化后获得LED用白光芯片。或者将LED用芯片(102)贴于蓝膜(103)上，将一种白光LED用荧光粉预制薄膜(101)通过可自然固化的粘合剂(104)将其贴于LED芯片(102)上，静止1至10小时，使粘结剂(104)自然固化后获得LED用白光芯片。所述的一种白光LED用荧光粉预制薄膜(101、201)，其形状大小与LED芯片的形状大小完全吻合，并按需要预留芯片电极极点位置，以便于芯片焊线。所述的一种白光LED用荧光粉预制薄膜(101、201)，其原料为荧光粉和粘合剂，由荧光粉和粘合剂按0.1～1∶1的质量比均匀混合，采用注塑方法注入设计厚度为0.1-1mm的注塑模具内，在100-300℃环境温度下固化90秒，脱模后即获得一次成型的厚度在0.1-1mm±0.02mm的白光LED用荧光粉预制薄膜；所述的荧光粉为一种Ce激活的钇铝石榴石结构的荧光材料，化学组成通式为：(A3-x)(Al5-2mBmCm)FnO12-n:xCe；其中A为Y、Gd、La、Tb的一种或者几种，B为Ti、Zr、V中的一种或几种，C为Mn、Zn、Mg、Li中的一种或者两种；其中0.03≤x≤0.1，0.01≤m≤2，0≤n≤3x。所述的粘合剂为硅胶、环氧树脂中的一种、或两种的混合体。所述的LED用蓝宝石芯片为目前市场上所有已知芯片(包含但不限于单电极芯片、倒装芯片、双电极芯片)。所述的LED用白光芯片被激发发出的白光的色温范围为2500至10000K，该白光芯片的最小面积为0.0225平方毫米(mm2)。
2.如权力要求1所述的一种LED用白光芯片的制备方法，其特征在于：LED芯片(102、202)被贴覆在蓝膜(103)或者置于带有凹槽的金属板(203)上。
3.如权利要求2所述的一种带有凹槽的金属板，其特征在于：带有凹槽的金属板(203)的凹槽大小与LED芯片(202)大小一致。
4.如权利要求1所述的一种LED用白光芯片的制备方法，其特征在于：一种白光LED用荧光粉预制薄膜(101、201)，其原料为荧光粉和粘合剂，由荧光粉和粘合剂按0.1～1∶1的质量比均匀混合，采用注塑方法注入设计厚度为0.1-1mm的注塑模具内，在100-300℃环境温度下固化90秒，脱模后即获得一次成型的厚度在0.1-1mm±0.02mm的白光LED用荧光粉预制薄膜；所述的荧光粉为一种Ce激活的钇铝石榴石结构的荧光材料，化学组成通式为：(A3-x)(Al5-2mBmCm)FnO12-n:xCe；其中A为Y、Gd、La、Tb的一种或者几种，B为Ti、Zr、V中的一种或几种，C为Mn、Zn、Mg、Li中的一种或者两种；其中0.03≤x≤0.1，0.01≤m≤2，0≤n≤3x。
5.如权利要求4所述的一种预制荧光粉薄膜的制备方法，其特征在于：一种白光LED用荧光粉预制薄膜(101、201)，其形状大小与LED芯片(102、202)的形状大小完全吻合，并按需要预留芯片电极极点位置，以便于芯片焊线。
6.如权利要求1所述的一种LED用白光芯片的制备方法，其特征在于粘合剂(104、204)为硅胶、环氧树脂中的一种、或两种的混合体。
7.如权利要求1所述的一种LED用白光芯片的制备方法，其特征在于：所述的蓝膜(103)为目前市场上所有已知的LED封装用蓝膜。
8.如权利要求1所述的一种LED用白光芯片的制备方法，其特征在于，LED用蓝宝石芯片(102、202)为目前市场上所有已知芯片(包含但不限于单电极芯片、倒装芯片、双电极芯片)。
9.如权利要求1所述的一种LED用白光芯片的制备方法，其特征在于该LED用白光芯片被激发发出的白光的色温范围为2500至10000K，该白光芯片的最小面积为0.0225平方毫米(mm2)。
10.如权利要求1所述的LED用白光芯片的制备方法如下：
A、将荧光粉和粘合剂按0.1～1∶1的质量比均匀混合，采用注塑方法注入设计厚度为0.1-1mm的注塑模具内，在100-300℃环境温度下固化90秒，脱模后即获得一次成型的厚度在0.1-1mm±0.02mm的白光LED用预制荧光薄膜(101)；然后根据生产需要切割成与LED芯片匹配的大小规格，根据需要预留出连接电极引线的位置备用。
B、将LED芯片(102)贴在蓝膜(103)上。
C、将步骤A制得的白光LED用荧光粉预制薄膜使用粘结剂(104)贴于已被贴覆于蓝膜(103)上的LED芯片(102)上，静止1至10小时，使粘结剂自然固化后获得LED用白光芯片。
11.如权利要求1所述的一种LED用白光芯片的制备方法如下：
A、将荧光粉和粘合剂按0.1～1∶1的质量比均匀混合，采用注塑方法注入设计厚度为0.1-1mm的注塑模具内，在100-300℃环境温度下固化90秒，脱模后即获得一次成型的厚度在0.1-1mm±0.02mm的白光LED用预制荧光薄膜(201)；然后根据生产需要切割成与LED芯片匹配的大小规格，根据需要预留出连接电极引线的位置备用。
B、将LED芯片(202)置于带有凹槽的金属板(203)上。
C、将步骤A制得的白光LED用荧光粉预制薄膜(201)使用粘结剂(204)贴于已被置于带有凹槽的金属板(203)上的LED芯片(202)上，在80-200℃的环境温度下1至6小时，使粘结剂固化后获得LED用白光芯片。
12.如权利要求1或10或11所述的一种LED用白光芯片的制备方法，其特征在于：所述的荧光粉为一种LED用红色荧光粉，其结构通式为R2-x-yEuxAY(MO4)3；其中R为Sc、Y、La、Gd、Lu中的一种或两种，A为Sm，Bi中的一种或两种；M为Mo、W中的一种或两者的混合物，其中0＜x≤2，0≤y≤0.3，x＞y，x，y为摩尔百分数。
13.如权利要求1或10或11所述的一种LED用白光芯片的制备方法，其特征在于：所述的荧光粉为一种LED用绿色荧光粉，所涉及的荧光粉的化学组成通式为：(A9-m-u-vBm)(Si4-nMn)O16-m/2-n/2X2:uEu，vR；其中A为碱土金属中Mg、Ca、Sr、Ba的一种或几种，R为金属Zn、Mn、Y、Gd、Tb、Yb、Dy、Ce、Ho、Pr、Bi、Sn、Ti中一种或者几种，B为碱金属Li、Na、K中一种或者几种，M为B、AL、Ga中的一种或者几种，X为F、CL、Br、I中一种或者几种；其中0.001≤M≤1，0≤N≤1，0.03≤U≤0.6，0≤V≤0.5。
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