CN103187486A - 发光二极管封装结构及其荧光薄膜的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管封装结构的制造方法，包括以下步骤：提供一载板，该载板上点有荧光胶，载板上方设有一刮刀，载板与刮刀相距的距离小于荧光胶的厚度；使载板和刮刀相对运动，使荧光胶平铺于载板上，并固化形成固态荧光膜；切割固态荧光膜形成多个荧光薄膜；分离载板与荧光薄膜；提供一发光二极管芯片，将荧光薄膜贴设于发光二极管芯片的出光面上；形成封装体覆盖发光二极管芯片。本发明还涉及一种荧光薄膜的制作方法。

Description

发光二极管封装结构及其荧光薄膜的制造方法
技术领域
本发明涉及一种半导体的制造方法，尤其涉及一种发光二极管封装结构及其荧光薄膜的制造方法。
背景技术
相比于传统的发光源，发光二极管（Light Emitting Diode，LED）具有重量轻、体积小、污染低、寿命长等优点，其作为一种新型的发光源，已经被越来越多地应用到各领域当中，如路灯、交通灯、信号灯、射灯及装饰灯等。
现有的发光二极管封装结构通常包括基板、位于基板上的电极、承载于基板上并与电极电性连接的发光二极管芯片以及覆盖发光二极管芯片于基板上的封装体。为改善发光二极管芯片发光特性，通常会在发光二极管封装结构中设置荧光粉。荧光粉通常是采用喷涂的方式涂覆在封装体的出光面上，然而由于喷涂的随机性容易导致荧光粉分布不均匀；或者在形成封装体之前混合在封装材料中，而由于封装材料凝固时悬浮在封装材料中的荧光粉会发生沉积，从而也会导致固化后的封装体中的荧光粉分布不均匀，从而影响发光二极管封装结构最终的出光效果。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种荧光粉分布均匀、制作简便的发光二极管封装结构及其荧光薄膜的制造方法。
一种发光二极管封装结构的制造方法，包括以下步骤：
提供一载板，该载板上点有荧光胶，载板上方设有一刮刀，载板与刮刀相距的距离小于荧光胶的厚度；
使载板和刮刀相对运动，使荧光胶平铺于载板上，并固化形成固态荧光膜；
切割固态荧光膜形成多个荧光薄膜；
分离载板与荧光薄膜；
提供一发光二极管芯片，将荧光薄膜贴设于发光二极管芯片的出光面上；
形成封装体覆盖发光二极管芯片。
一种荧光薄膜的制造方法，包括以下步骤：
提供一载板，该载板上点有荧光胶，载板上方设有一刮刀，载板与刮刀相距的距离小于荧光胶的厚度；
使载板和刮刀相对运动，使荧光胶平铺于载板上，并固化形成固态荧光膜；
切割固态荧光膜形成多个荧光薄膜；
分离载板与荧光薄膜。
本发明所提供的发光二极管封装结构的制造方法中，将荧光薄膜采用刮刀成型的方式形成，再贴设于发光二极管芯片上，可以控制荧光薄膜形成的厚度和其内部混合的荧光粉的浓度并使其分布均匀，从而使荧光薄膜具有较高的质量和可控性，在改善发光二极管封装结构的出光特性方面具有较大的优势。
下面参照附图，结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1为本发明第一实施方式的发光二极管封装结构的剖面示意图。
图2为本发明第二实施方式的发光二极管封装结构的剖面示意图。
图3为本发明的发光二极管封装结构的制造方法流程图。
图4至图8为本发明的发光二极管封装结构的制造过程中各步骤示意图。
主要元件符号说明
发光二极管封装结构 100、200
基板 11
电路结构 12
发光二极管芯片 13、23
出光面 131、231
电极 132、232
导线 133
荧光薄膜 14、24
通孔 141、42
反射杯 15
封装体 16
载板 30
上表面 31
荧光胶 40
固态荧光膜 41
刮刀 50
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
如图1所示，本发明第一实施方式提供的发光二极管封装结构100包括基板11、形成于基板11上的电路结构12、承载于基板11上并与电路结构12电性连接的发光二极管芯片13、贴设于发光二极管芯片13上的荧光薄膜14、环绕发光二极管芯片13并形成于基板11上的反射杯15，以及覆盖该发光二极管芯片13于反射杯15以内的封装体16。
所述发光二极管芯片13为水平式结构，其贴设于基板11的电路结构12上。该发光二极管芯片13包括一与基板11相对的出光面131，该出光面131同侧表面上设有两电极132。该两电极132凸出于出光面131。
所述荧光薄膜14贴设于发光二极管芯片13的出光面131上。该荧光薄膜14包括两通孔141，该两通孔141的尺寸及位置对应发光二极管芯片13的两电极132，以使两电极132穿过该两通孔141露出荧光薄膜14外。
请参阅图2，为本发明第二实施方式提供的发光二极管封装结构200，其包括基板11、形成于基板11上的电路结构12、承载于基板11上并与电路结构12电性连接的发光二极管芯片23、贴设于发光二极管芯片13上的荧光薄膜24、环绕发光二极管芯片23并形成与基板11上的反射杯15，以及覆盖该发光二极管芯片23于反射杯15以内的封装体16。
本实施方式中的发光二极管封装结构200与第一实施方式的区别在于：发光二极管芯片23的固定方式不同，荧光薄膜24的结构及设置位置不同。本实施方式中，发光二极管芯片23采用覆晶方式固定于基板11上。该发光二极管芯片23包括一出光面231和位于出光面231背对的另一面的两电极232。两电极232分别与基板11上的电路结构12电性连接。荧光薄膜24完全覆盖于该出光面231上。
如图3所示，本发明还提供上述发光二极管封装结构100的制造方法，包括：
提供一载板30，该载板30上点有荧光胶40，载板上方设有一刮刀50，载板30与刮刀50相距的距离小于荧光胶40的厚度；
使载板30和刮刀50相对运动，使荧光胶40平铺于载板上，并固化形成固态荧光膜41；
切割固态荧光膜41形成多个荧光薄膜14；
分离载板30与荧光薄膜14；
提供一发光二极管芯片13，将荧光薄膜14贴设于发光二极管芯片13的出光面131上；
形成封装体16覆盖发光二极管芯片13。
请参阅图4，提供一载板30，该载板30包括一平坦的上表面31，该上表面31上点有荧光胶40，该荧光胶40具有一定的高度为H。该荧光胶40为一荧光材料和透明胶体等的混合胶状体。该载板30的上方距上表面31一定距离的位置处设有一刮刀50，该刮刀50和载板30可沿各自所在的平面向相反方向相对运动。该刮刀50的刀头距载板30的上表面31的距离为D，其小于荧光胶40的高度H。
请参阅图5，对荧光胶40进行刮刀成型处理并固化形成固态荧光膜41。使刮刀50与载板30相对运动，刮刀50的刀头接触荧光胶40并随着两者之间的相对运动将荧光胶40平铺于载板30的上表面31上，然后经固化形成固态荧光膜41，从而使该荧光胶40的厚度与刮刀50的刀头距上表面31的距离D大致相等。
上述两个步骤中载板30和刮刀50的相对运动可以由两者其中之一的运动实现。在本实施方式中，该载板30为连续传送的钢带，其沿一个方向以设定的程序运动。该刮刀50悬空固定在载板30的一侧，刀头距载板30的上表面31距离为D。固态荧光膜41的厚度可根据实际需要而定，当需要改变固态荧光膜41的厚度时，可通过调节刮刀50与载板30相距的距离D达到，即刮刀50与载板30的距离D可在小于荧光胶40的厚度H的范围内调节。因为固态荧光膜41是将混合均匀的荧光胶40采用刮刀成型的方式制成薄膜状，再进行固化，使其内部均匀分布的荧光粉不易发生不规则的沉积，从而出现最终固化后的固态荧光膜41内的荧光粉分布不均的缺失。同时，可根据所需达到的出光效果灵活调整荧光胶40内的荧光粉，使制作过程灵活机动，进而满足不同的需求。
请参阅图6，在固态荧光膜41上形成图案化结构，并将固态荧光膜41切割形成多个荧光薄膜14。该图案化结构对应所要装设的发光二极管芯片13的电极132。该步骤可采用切割、冲压或蚀刻等方式在固态荧光膜41上形成若干贯穿的通孔42。该通孔42的形状和尺寸以发光二极管芯片13的电极132的形状和尺寸而设定。切割形成的每一荧光薄膜14的整体尺寸与所要装设的发光二极管芯片13的尺寸相当，以恰好覆盖发光二极管芯片13的出光面131为佳。
然后将载板30与荧光薄膜14分离。此分离的过程可采用另一种薄膜例如聚酯薄膜贴（图未示）设于荧光薄膜14远离载板30的表面，然后将聚酯薄膜卷起，从而将荧光薄膜14带离载板30卷入聚酯薄膜中，以便于存取。
请同时参阅图7，将一荧光薄膜14贴设于一发光二极管芯片13的出光面131上。发光二极管芯片13的两电极132对应穿设荧光薄膜14的两通孔141，以使电极132露出荧光薄膜14之外。该发光二极管芯片13装设于一基板11上，该基板11上形成有电路结构12，基板11上还形成有反射杯15。
请参阅图8，将发光二极管芯片13与电路结构12电性连接。发光二极管芯片13采用导线133与电路结构12打线连接。每根导线133一端连接发光二极管芯片13的其中一个电极132、另一端连接电路结构12。
最后在反射杯15内注入封装胶形成封装体16，以覆盖发光二极管芯片13于基板11上、反射杯15以内，制成发光二极管封装结构100，如图1所示。
上述制作过程中，将荧光薄膜14贴设于发光二极管芯片13上的步骤可在固晶步骤之前完成，即在将发光二极管芯片13固定连接于基板11之前，先将制作完成的荧光薄膜14贴设于发光二极管芯片13的出光面131上，再将发光二极管芯片13固定连接于基板11上。
制作发光二极管封装结构200的步骤大致与上述步骤相同，区别在于：在固态荧光膜41上形成图案化结构的过程可以省略，直接切割固态荧光膜41形成多个片状荧光薄膜24，并贴设于发光二极管芯片23的出光面231上。该发光二极管芯片23是采用覆晶连接于电路结构12中。
本发明所提供的发光二极管封装结构的制造方法中，将荧光薄膜采用刮刀成型的方式形成，再贴设于发光二极管芯片上，可以控制荧光薄膜形成的厚度和其内部混合的荧光粉的浓度并使其分布均匀，从而使荧光薄膜具有较高的质量和可控性，在改善发光二极管封装结构的出光特性方面具有较大的优势。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种发光二极管封装结构的制造方法，包括以下步骤：
提供一载板，该载板上点有荧光胶，载板上方设有一刮刀，载板与刮刀相距的距离小于荧光胶的厚度；
使载板和刮刀相对运动，使荧光胶平铺于载板上，并固化形成固态荧光膜；
切割固态荧光膜形成多个荧光薄膜；
分离载板与荧光薄膜；
提供一发光二极管芯片，将荧光薄膜贴设于发光二极管芯片的出光面上;
形成封装体覆盖发光二极管芯片。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：所述载板包括一平坦的上表面，所述刮刀安装于载板上方，刮刀的刀头距载板的上表面的距离小于荧光胶的厚度并能够在小于荧光胶厚度的范围内调整。
3.如权利要求1所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：所述发光二极管芯片还包括至少两电极，该两电极与出光面背向设置。
4.如权利要求1所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：在切割固态荧光膜形成多个荧光薄膜的步骤之前还包括在固态荧光膜上形成图案化结构的步骤，该图案化结构包括若干通孔。
5.如权利要求4所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：所述发光二极管芯片包括至少两电极，该两电极与出光面位于发光二极管芯片同一侧，将荧光薄膜贴设于发光二极管芯片的出光面上后，该两电极自通孔中穿设而出并露出于荧光薄膜之外。
6.如权利要求1所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：所述发光二极管芯片装设于一基板上，该基板上形成有电路结构、以及围绕发光二极管芯片的反射杯。
7.如权利要求6所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：在将荧光薄膜贴设于发光二极管芯片的出光面上的步骤之后还包括将该发光二极管芯片与电路结构打线连接、形成封装体覆盖发光二极管芯片于基板之上的步骤。
8.如权利要求1所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：在将荧光薄膜贴设于发光二极管芯片的出光面上的步骤之后、形成封装体覆盖发光二极管芯片的步骤前还包括提供一基板，该基板上形成有电路结构和反射杯；将该发光二极管芯片固晶连接于基板上并与电路结构电性连接的步骤。
9.一种荧光薄膜的制造方法，包括以下步骤：
提供一载板，该载板上点有荧光胶，载板上方设有一刮刀，载板与刮刀相距的距离小于荧光胶的厚度；
使载板和刮刀相对运动，使荧光胶平铺于载板上，并固化形成固态荧光膜；
切割固态荧光膜形成多个荧光薄膜；
分离载板与荧光薄膜。
10.如权利要求9所述的荧光薄膜的制造方法，其特征在于：在切割固态荧光膜形成多个荧光薄膜的步骤之前还包括在固态荧光膜上形成图案化结构的步骤。
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