CN103123950B - 一种led光源的封装结构及封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED光源的封装结构及封装方法，LED晶片通过透明的粘接胶固定于透明的片状固晶基板的正面上，LED晶片的正极和负极分别通过键合导线直接或者间接地与固晶基板上的正极和负极线路对应电连接，正极和负极线路分别与固晶基板上设置的正极和负极外引脚对应电连接；荧光粉通过透明的AB胶填充于固晶基板的正面和背面上，使得填充于正面的荧光粉将LED晶片包覆于其中。本发明的封装结构改变了传统的在金属支架上固晶的方式，通过在透明的固晶基板上固晶、然后再在固晶基板的正面与背面同时涂布荧光粉的方式大幅度提高了LED光源的出光效率，这一点对于白光LED光源体现的更为突出。
Description
技术领域
本发明属于照明领域，尤其涉及LED光引擎的LED光源部分的封装结构及对应的封装方法。
背景技术
随着国家节能减排政策的出台以及LED价格的逐年下跌，LED照明已经逐步进入普通大众的视野。相应地，随着LED在各个领域的大规模应用，特别是LED照明应用的逐步推广，LED晶片技术也被推动着不断发展，这主要体现在LED晶片的亮度不断提升，但LED晶片的封装技术一直没有大的进展，仍然是采用在金属支架上固晶，再在固晶杯内填充匹配的荧光粉的封装方式，这使得LED照明仍存在光效不足以与节能荧光灯匹敌的问题，因此，高光效的LED封装结构及方式已越来越引起业界的重视。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种可以提高光效的LED光源的封装结构。
本发明采用的技术方案为：一种LED光源的封装结构，LED晶片通过透明的粘接胶固定于透明的片状固晶基板的正面上，LED晶片的正极和负极分别通过键合导线直接或者间接地与固晶基板上的正极和负极线路对应电连接，所述正极和负极线路分别与固晶基板上设置的正极和负极外引脚对应电连接；荧光粉通过透明的AB胶填充于固晶基板的正面和背面上，使得填充于正面的荧光粉将LED晶片包覆于其中。
其中，所述LED晶片为蓝光晶片，所述荧光粉为黄色荧光粉，以使所述LED光源为白光LED光源。
其中，所述LED晶片为紫光晶片，所述荧光粉为RGB三色荧光粉，以使所述LED光源为白光LED光源。
其中，所述荧光粉与AB胶的混合比例为6～10:1，所述混合比例为体积比。
本发明的另一个目的是提供一种可以提高光效的LED光源的封装方法。
本发明采用的技术方案为：一种LED光源的封装方法，一种LED光源的封装方法，包括如下步骤：
步骤1：将LED晶片通过透明的粘接胶固定于透明的片状固晶基板的正面上；
步骤2：将LED晶片的正极和负极分别通过键合导线直接或者间接地与固晶基板上的正极和负极线路对应电连接，其中，所述正极和负极线路分别与固晶基板上设置的正极和负极外引脚对应电连接；
步骤3：将荧光粉与透明的AB胶混合后平整地填充于固晶基板的正面，使得填充于正面的荧光粉将LED晶片包覆于其中；
步骤4：将完成步骤3的半成品放在80℃～160℃的环境温度中烘干定型；
步骤5：再将所述荧光粉与透明的AB胶混合后平整地填充于固晶基板的背面；
步骤6：将完成步骤5的半成品放在80℃～160℃的环境温度中烘干定型。
其中，步骤3和5中，所述荧光粉与AB胶的混合比例为6～10:1，所述混合比例为体积比。
其中，通过内凹模型完成步骤3，具体为：将内凹模型放置于固晶基板的正面上，使内凹模型的底面与固晶基板的正面相贴合，并使所有LED晶片均置于内凹模型的内腔中；之后，将荧光粉与AB胶的混合物通过内凹模型上设置的注胶开孔注入内凹模型的内腔中，完成填充；步骤4中，完成步骤3的半成品连带内凹模型一起进行烘干，烘干后再将内凹模型分离。
其中，通过内凹模型完成步骤5，具体为：将内凹模型放置于固晶基板的背面上，使内凹模型的底面与固晶基板的背面相贴合，并使所有LED晶片均位于内凹模型的内腔的边沿之内；之后，将荧光粉与AB胶的混合物通过内凹模型上设置的注胶开孔注入内凹模型的内腔中，完成填充；步骤6中，完成步骤5的半成品连带内凹模型一起进行烘干，烘干后再将内凹模型分离。
本发明的有益效果为：本发明的封装结构及封装方法改变了传统的在金属支架上固晶的方式，通过在透明的固晶基板上固晶、然后再在固晶基板的正面与背面（正面为固晶面，背面为与正面相对的非固晶面）同时涂布荧光粉的方式大幅度提高了LED光源的出光效率，这一点对于白光LED光源体现的更为突出。
附图说明
图1示出了完成步骤2后的半成品的俯视图；
图2示出了完成步骤4后的半成品的俯视图；
图3示出了完成步骤6后的本发明所述LED光源的俯视图；
图4为图3中的A-A向剖视图。
具体实施方式
如图1至4所示，本发明的LED光源的封装结构为：LED晶片6通过透明的粘接胶9固定于透明的片状（或称之为板状）固晶基板1的正面上，在此，粘接胶9可以通过在LED晶片6四周涂覆粘接胶9的方式进行粘接固定，也可以通过在LED晶片6底面涂覆粘接胶9的方式进行粘接固定，也可以结合以上两种方式进行粘接固定；LED晶片6的正极和负极分别通过键合导线10直接或者间接地与固晶基板1上的正极线路3和负极线路2对应电连接，该正极线路3和负极线路2分别与固晶基板1上设置的正极外引脚5和负极外引脚4对应电连接；荧光粉11通过透明的AB胶（该透明的AB胶的本胶（即其中的A胶）例如是环氧胶水或者硅类胶水）填充于固晶基板1的正面和背面上，使得填充于正面的荧光粉11可将LED晶片6包覆于其中。封装形成的LED光源通过正极外引脚5和负极外引脚4与恒流驱动电源部分插接即可点亮。
在此，LED光源采用的LED晶片6的数量及各LED晶片之间采用并联、串联还是串联结合并联的连接方式是可以根据需要选择的，因此，以上的LED晶片6的正极和负极分别通过键合导线10间接地与固晶基板1上的正极线路3和负极线路2对应电连接的含义为：相邻接的LED晶片6间（具体为一LED晶片的负极与另一LED晶片的正极）也通过键合导线10电连接，连接后的效果是使得每一个LED晶片6的正极均直接（与正极线路3直接电连接的情况）或者间接（通过其他LED晶片间接与正极线路3电连接的情况）地与正极线路3电连接，并使得每一个LED晶片6的负极均直接（与负极线路2直接电连接的情况）或者间接（通过其他LED晶片间接与负极线路2电连接的情况）。
若要制成白光LED光源，按照本领域技术人员所熟知的组合方式，若LED晶片6采用蓝光晶片，而荧光粉11则为黄色荧光粉；若LED晶片6为紫光晶片，则荧光粉11则为RGB三色荧光粉。
具有本发明所述封装结构的LED光源的发光原理（以白光LED为例）为：LED晶片6为透明体，LED晶片6通电发出的本色光为六面出射，一部分直接穿过透明的固晶基板1后照射到固晶基板背面的荧光粉11上，另一部分直接激发LED晶片表面的荧光粉，使LED晶片发出的本色光转换为的白色光线输出。
形成以上LED光源的封装结构的封装方法为：
步骤1：如图1所示，将LED晶片6通过透明的粘接胶9固定于透明的片状固晶基板1的正面上，在此，根据预先设计的排列方式选取各LED晶片6的固定位置，在图1所示的实施例中采用9个LED晶片6，并采用3×3矩阵排列；
步骤2：如图1所示，将LED晶片6的正极和负极分别通过键合导线10直接或者间接地与固晶基板1上的正极线路3和负极线路2对应电连接，在图1所示的实施例中，九个LED晶片分成三组，三组间并联连接，每组的三个LED晶片间串联连接，其中的正极线路3和负极线路2分别与固晶基板1上设置的正极外引脚5和负极外引脚4对应电连接；
步骤3：如图2所示，将荧光粉11与透明的AB胶混合后平整地填充于固晶基板1的正面，使得填充于正面的荧光粉将LED晶片6包覆于其中；
步骤4：将完成步骤3的半成品放在80℃～160℃的环境温度中烘干定型；
步骤5：如图3所示，再将所述荧光粉11与透明的AB胶混合后平整地填充于固晶基板1的背面；
步骤6：将完成步骤5的半成品放在80℃～160℃的环境温度中烘干定型。
在填充荧光粉时，可先将荧光粉11与透明的AB胶均匀混合，混合比例为6～10:1（体积比）可获得较佳的定型和发光效果，并将混合体在治具的辅助下填充于固晶基板的正面和背面。
步骤4和6的烘干时间与环境温度有关，环境温度越低，烘干时间越长，环境温度越高，烘干时间越短，操作人员可根据情况控制，以AB胶定型为准，烘干时间通常控制在8小时～10小时。
在本实施例中，步骤4和步骤6的填充步骤通过内凹模型完成，在此，内凹模型的内腔的底边沿超出固晶区域，以保证填充于正面的荧光粉可将LED晶片6完全包覆于其中。具体填充过程为：将荧光粉11与AB胶充分混合后，通过内凹模型上设置的注胶开孔将混合后的荧光粉与AB胶注入内凹模型的内腔中，并连带内凹模型一起放入80℃～160℃的环境温度中进行烘干，烘干后再将内凹模型分离。
在此，如果将内凹模型的内腔的边沿控制在超出固晶区域2mm～5mm（即相对固晶区域向外偏移2mm～5mm）的范围内，即可节省荧光粉及AB胶的用量，又可获得较佳的光效。
以上所述仅为本发明较佳的实施方式，并非用来限定本发明的实施范围，但凡在本发明的保护范围内所做的等效变化及修饰，皆应认为落入了本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种LED光源的封装结构，其特征在于：LED晶片通过透明的粘接胶固定于透明的片状固晶基板的正面上，LED晶片的正极和负极分别通过键合导线直接或者间接地与固晶基板上的正极和负极线路对应电连接，所述正极和负极线路分别与固晶基板上设置的正极和负极外引脚对应电连接；荧光粉通过透明的AB胶填充于固晶基板的正面和背面上，使得填充于正面的荧光粉将LED晶片包覆于其中；所述荧光粉与AB胶的混合比例为6～10:1，所述混合比例为体积比。
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述LED晶片为蓝光晶片，所述荧光粉为黄色荧光粉，以使所述LED光源为白光LED光源。
3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述LED晶片为紫光晶片，所述荧光粉为RGB三色荧光粉，以使所述LED光源为白光LED光源。
4.一种LED光源的封装方法，包括如下步骤：
步骤1：将LED晶片通过透明的粘接胶固定于透明的片状固晶基板的正面上；
步骤2：将LED晶片的正极和负极分别通过键合导线直接或者间接地与固晶基板上的正极和负极线路对应电连接，其中，所述正极和负极线路分别与固晶基板上设置的正极和负极外引脚对应电连接；
步骤3：将荧光粉与透明的AB胶混合后平整地填充于固晶基板的正面，使得填充于正面的荧光粉将LED晶片包覆于其中；
步骤4：将完成步骤3的半成品放在80℃～160℃的环境温度中烘干定型；
步骤5：再将所述荧光粉与透明的AB胶混合后平整地填充于固晶基板的背面；
步骤6：将完成步骤5的半成品放在80℃～160℃的环境温度中烘干定型。
5.根据权利要求4所述的封装方法，其特征在于：步骤3和5中，所述荧光粉与AB胶的混合比例为6～10:1，所述混合比例为体积比。
6.根据权利要求4或5所述的封装方法，其特征在于：通过内凹模型完成步骤3，具体为：将内凹模型放置于固晶基板的正面上，使内凹模型的底面与固晶基板的正面相贴合，并使所有LED晶片均置于内凹模型的内腔中；之后，将荧光粉与AB胶的混合物通过内凹模型上设置的注胶开孔注入内凹模型的内腔中，完成填充；步骤4中，完成步骤3的半成品连带内凹模型一起进行烘干，烘干后再将内凹模型分离。
7.根据权利要求4或5所述的封装方法，其特征在于：通过内凹模型完成步骤5，具体为：将内凹模型放置于固晶基板的背面上，使内凹模型的底面与固晶基板的背面相贴合，并使所有LED晶片均位于内凹模型的内腔的边沿之内；之后，将荧光粉与AB胶的混合物通过内凹模型上设置的注胶开孔注入内凹模型的内腔中，完成填充；步骤6中，完成步骤5的半成品连带内凹模型一起进行烘干，烘干后再将内凹模型分离。
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