CN103254889A - 荧光粉薄膜制作方法及相应的发光二极管封装方法 - Google Patents

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Abstract

一种荧光粉薄膜的制作方法，包括以下步骤：提供一模具，包括第一模具和第二模具，第一模具和第二模具相互配合以形成一成型腔，第一模具上设置有一开孔与成型腔相连通；将荧光粉与透明胶体的混合物填充至第一模具的开孔中；提供一活塞，使该活塞沿第一模具的开孔从第一模具往第二模具运动以将荧光粉与透明胶体的混合物挤压至填充所述成型腔；使荧光粉与透明胶体的混合物固化以形成荧光粉薄膜；以及将荧光粉薄膜与模具相分离。本发明还涉及一种应用上述荧光粉薄膜的发光二极管的封装方法。

Description

荧光粉薄膜制作方法及相应的发光二极管封装方法
技术领域
本发明涉及一种荧光粉薄膜的制作方法及应用该荧光粉薄膜的发光二极管的封装方法。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种可将电流转换成特定波长范围的光电半导体元件。发光二极管以其亮度高、工作电压低、功耗小、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长等优点，从而可作为光源而广泛应用于照明领域。
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较均匀的荧光粉薄膜的制作方法及应用该荧光粉薄膜的发光二极管的封装方法。
一种荧光粉薄膜的制作方法，包括以下步骤：提供一模具，包括第一模具和第二模具，第一模具和第二模具相互配合以形成一成型腔，第一模具上设置有一开孔与成型腔相连通；将荧光粉与透明胶体的混合物填充至第一模具的开孔中；提供一活塞，使该活塞沿第一模具的开孔从第一模具往第二模具运动以将荧光粉与透明胶体的混合物挤压至填充所述成型腔；使荧光粉与透明胶体的混合物固化以形成荧光粉薄膜；以及将荧光粉薄膜与模具相分离。
一种发光二极管的封装方法，包括以下步骤：提供一基板，其表面设置有相互绝缘的第一电极以及第二电极；在基板上设置发光二极管芯片，所述发光二极管芯片的与基板相对的表面设置有第一电极垫片和第二电极垫片，所述第一电极垫片和第二电极垫片分别与第一电极和第二电极接触而形成电连接；以及将上述荧光粉制作方法所制作的荧光粉薄膜贴附到发光二极管芯片的与基板相反的表面。
在本发明所提供的荧光粉薄膜的制作方法中，将荧光粉与透明胶体的混合物通过活塞挤压进成型腔中，可以控制成型腔的厚度来控制荧光粉薄膜的厚度。并且，在荧光粉薄膜的成型过程中，荧光粉不容易在透明胶体中沉积。因此，上述方法制作的荧光粉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-图6为本发明实施例所提供的荧光粉薄膜制作方法的流程示意图。
图7-图9为本发明实施例所提供的发光二极管封装方法的流程示意图。
图10-图13为本发明另一实施例所提供的发光二极管封装方法的流程示意图。
主要元件符号说明
模具 10
第一模具 11
开孔 111
排气孔 112
第二模具 12
凹槽 121
成型腔 13
混合物 14
荧光粉 141
透明胶体 142
活塞 15
荧光粉薄膜 16
第一通孔 161
第二通孔 162
荧光粉薄膜单元 163
基板 21、31
第一电极 22、32
第二电极 23、33
反射杯 24、34
反射腔 241、341
发光二极管芯片 25、35
第一电极垫片 251、351
第二电极垫片 252、352
透明封装层 26、37
导线 361、362
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
本发明所提供的荧光粉薄膜的制作方法，其步骤具体如下所述。
请参见图1，提供一模具10，其包括第一模具11和第二模具12。第一模具11和第二模具12相互配合以形成一成型腔13。第一模具11上设置有一个开孔111，该开孔111与成型腔13相连通。在本实施例中，第二模具12的上表面开设有凹槽121。凹槽121与第一模具11一起形成所述成型腔13。根据需要，第一模具11还可以设置排气孔112。所述排气孔112设置在成型腔13的边缘位置并与成型腔13相互连通。
请参见图2，将荧光粉141与透明胶体142的混合物14填充至第一模具11的开孔111中。所述荧光粉141选自硫化物、硅酸盐、氮化物、氮氧化物和钇铝石榴石其中之一或其混合物。所述透明胶体142选自硅胶或者环氧树脂。荧光粉141均匀分散在透明胶体142之中。
请参见图3，提供一活塞15。该活塞15的大小和面积略小于开孔111的大小和面积从而使活塞15可以伸入至开孔111中。活塞15沿第一模具11的开孔111从第一模具11往第二模具12运动以挤压所述荧光粉141和透明胶体142的混合物14。所述混合物14受活塞15的挤压的作用沿成型腔13的两侧运动，从而填满整个成型腔13。在混合物14填充整个成型腔13的过程中，成型腔13里面的空气可通过排气孔112排出至外界。
请参见图4，在荧光粉141和透明胶体142的混合物14填满所述成型腔13后，将混合物14固化以形成荧光粉薄膜16。此时，将荧光粉薄膜16与模具10的第一模具11和第二模具12相分离，即完成荧光粉薄膜16的制作过程。
根据需要，在将荧光粉薄膜16与模具10分离之前，可以先对荧光粉薄膜16进行图案化处理。请参见图5，在荧光粉薄膜16固化之前，采用切割、压印或蚀刻的方法使荧光粉薄膜16形成多个第一通孔161和多个第二通孔162。
切割所述荧光粉薄膜16以形成多个荧光粉薄膜单元163，如图6所示。每个荧光粉薄膜单元163都包括至少一个第一通孔161和至少一个第二通孔162。
在上述的荧光粉薄膜16的制作过程中，将荧光粉141与透明胶体142的混合物14通过活塞15挤压进成型腔13。因此，可以控制成型腔13的厚度来控制荧光粉薄膜16的厚度。并且，在混合物14填充所述成型腔13的过程中，由于荧光粉141和透明胶体142会持续地进行混合，从而使荧光粉141均匀分布在透明胶体142中。通过上述方法制作的荧光粉薄膜16具有较高的质量和可控性，在改善发光二极管的出光特性方面具有较大的优势。
上述方法所制作的荧光粉薄膜16可应用于发光二极管封装过程中。
请参见图7，提供一基板21。基板21的表面设置有相互绝缘的第一电极22以及第二电极23。所述第一电极22从基板21的顶面延伸至基板21的底面。同样地，所述第二电极23亦从基板21的顶面延伸至基板21的底面。在本实施例中，所述基板21的表面还进一步设置有反射杯24。反射杯24和基板21一起共同形成一反射腔241。所述反射腔241的开口大小沿远离基板21的方向上逐渐增大。然后，在基板21上设置发光二极管芯片25。所述发光二极管芯片25的与基板21相对的表面上设置有第一电极垫片251和第二电极垫片252。第一电极垫片251和第二电极垫片252通过焊接的方式分别与第一电极22和第二电极23电学接触。在本实施例中，所述发光二极管芯片25设置在反射腔241内部。反射杯24环绕设置在发光二极管芯片25的周围。发光二极管芯片25所发出的朝向反射杯24的光线被反射杯24的内侧面所反射而朝向发光二极管芯片25的出光方向。
请参见图8，将荧光粉薄膜16贴附到发光二极管芯片25的与基板21相反的表面上。发光二极管芯片25所发出的光线经过荧光粉薄膜16后再出射到外界环境。
根据需要，还可以在反射腔241内部设置透明封装层26，以覆盖所述发光二极管芯片25以及荧光粉薄膜16，如图9所示。所述透明封装层26可防止发光二极管芯片25以及荧光粉薄膜16受外界的水汽或者灰尘的影响。
图10至图13为本发明另一实施例所提供的发光二极管封装方法的流程示意图。
请参见图10，提供一基板31。基板31的表面设置有相互绝缘的第一电极32以及第二电极33。所述第一电极32从基板31的顶面延伸至基板31的底面。同样地，所述第二电极33亦从基板31的顶面延伸至基板31的底面。在本实施例中，所述基板31的表面还进一步设置有反射杯34。反射杯34和基板31一起共同形成一反射腔341。所述反射腔341的开口大小沿远离基板31的方向上逐渐增大。然后，在基板31上设置发光二极管芯片35。所述发光二极管芯片35的与基板31相反的表面上设置有第一电极垫片351和第二电极垫片352。在本实施例中，所述发光二极管芯片35设置在反射腔341内部。反射杯34环绕设置在发光二极管芯片35的周围。发光二极管芯片35所发出的朝向反射杯34的光线被反射杯34的内侧面所反射而朝向发光二极管芯片35的出光方向。
请参见图11，将上述过程所制作的荧光粉薄膜单元163贴附在发光二极管芯片35的与基板31相反的表面，所述第一电极垫片351穿设于第一通孔161，所述第二电极垫片352穿设于第二通孔162。
请参见图12，通过导线361、362使第一电极垫片351和第二电极垫片352分别与第一电极32和第二电极33电学连接。
请参见图13，在反射腔341内部设置透明封装层37，以覆盖所述发光二极管芯片35以及荧光粉薄膜单元163。所述透明封装层37可防止发光二极管芯片35、荧光粉薄膜单元163以及导线361、362受外界的水汽或者灰尘的影响。
可以理解的是，上述的荧光粉薄膜也可以通过射出成型或压模成型的方法形成。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 (11)

1.一种荧光粉薄膜的制作方法，包括以下步骤：
提供一模具，包括第一模具和第二模具，第一模具和第二模具相互配合以形成一成型腔，第一模具上设置有一开孔与成型腔相连通；
将荧光粉与透明胶体的混合物填充至第一模具的开孔中；
提供一活塞，使该活塞沿第一模具的开孔从第一模具往第二模具运动以将荧光粉与透明胶体的混合物挤压至填充所述成型腔；
使荧光粉与透明胶体的混合物固化以形成荧光粉薄膜；以及
将荧光粉薄膜与模具相分离。
2.如权利要求1所述的荧光粉薄膜的制作方法，其特征在于，所述模具进一步包括排气孔，所述排气孔形成在第一模具的靠近成型腔边缘的位置且与成型腔相连通。
3.如权利要求1所述的荧光粉薄膜的制作方法，其特征在于，在将荧光粉薄膜与模具分离之前，图案化所述荧光粉薄膜以形成多个第一通孔和多个第二通孔，然后切割所述荧光粉薄膜以形成多个荧光粉薄膜单元，每个荧光粉薄膜单元包括第一通孔和第二通孔。
4.如权利要求3所述的荧光粉薄膜的制作方法，其特征在于，所述荧光粉薄膜的图案化过程采用切割、压印或蚀刻的方法进行。
5.一种荧光粉薄膜的制作方法，其特征在于，所述荧光粉薄膜通过射出成型或压模成型的方法形成。
6.一种发光二极管的封装方法，包括以下步骤：
提供一基板，其表面设置有相互绝缘的第一电极以及第二电极；
在基板上设置发光二极管芯片，所述发光二极管芯片的与基板相对的表面设置有第一电极垫片和第二电极垫片，所述第一电极垫片和第二电极垫片分别与第一电极和第二电极接触而形成电连接；以及
将权利要求1-5任一项所制作的荧光粉薄膜贴附到发光二极管芯片的与基板相反的表面。
7.如权利要求6所述的发光二极管的封装方法，其特征在于，所述基板的设置有发光二极管芯片的表面设置有反射杯，该反射杯环绕发光二极管芯片设置，反射杯和基板共同形成一反射腔，该反射腔的开口大小沿远离发光二极管芯片的方向上逐渐增大。
8.如权利要求6所述的发光二极管的封装方法，其特征在于，在反射腔内部设置透明封装层，以覆盖所述发光二极管芯片以及荧光粉薄膜。
9.一种发光二极管的封装方法，包括以下步骤：
提供一基板，其表面设置有相互绝缘的第一电极以及第二电极；
在基板上设置发光二极管芯片，所述发光二极管芯片的与基板相反的表面设置有第一电极垫片和第二电极垫片；
将权利要求3或4所制作的荧光粉薄膜单元贴附到发光二极管芯片的与基板相反的表面，第一电极垫片穿设于第一通孔，第二电极垫片穿设于第二通孔；以及
将第一电极垫片和第二电极垫片通过导线分别与第一电极和第二电极电学连接。
10.如权利要求9所述的发光二极管的封装方法，其特征在于，所述基板的设置有发光二极管芯片的表面设置有反射杯，该反射杯环绕发光二极管芯片设置，反射杯和基板共同形成一反射腔，该反射腔的开口大小沿远离发光二极管芯片的方向上逐渐增大。
11.如权利要求9所述的发光二极管的封装方法，其特征在于，在反射腔内部设置透明封装层，以覆盖所述发光二极管芯片、荧光粉薄膜以及导线。
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