CN103296178A - 一种发光二极管组件及其封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于发光二极管技术领域，提供了一种发光二极管组件及其封装方法，该组件包括一基板，在所述基板的上表面设有一挡墙部，在所述上表面并位于所述挡墙部所围绕的范围内设有一发光二极管晶粒；还包括：一透光胶材，包覆于所述发光二极管晶粒上；以及一荧光片，设置于所述挡墙部及所述透光胶材之上；以及一用于包覆所述基板的上表面以及所述荧光片的封装体。本发明提供的发光二极管组件将荧光片设置于用于包覆发光二极管晶粒的透光胶材上，解决了荧光粉沉淀导致的混光不均及色温不均匀的问题；并且，避免了荧光片与发光二极管晶粒直接接触，进而防止了发光二极管晶粒点亮时产生高温而加速荧光粉老化的现象，解决了由此导致的色偏问题。
Description
技术领域
本发明属于发光二极管技术领域，特别涉及一种发光二极管组件及其封装方法。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode,LED)是一种半导体组件，初期主要作为指示灯、交通信号灯与广告牌等使用。随着LED技术的发展，出现了白光LED，其开始被应用于照明设备，如手电筒、车灯及一般的室内外照明之灯泡或灯管。LED主要通过半导体化合物将电能转换为光能，达到发光的效果，因此具有寿命长、耗电量低与转换效率高等特性；又因为LED的封装壳体是利用环氧树脂(epoxy)或硅树脂(silicone resin)等材料制作而成，因此又具有不易破损的优点；同时，LED是一种体积极小的发光源，所以更有利于各种应用设备的小型化。LED由于具有上述优势而被广泛应用于生产和生活中的各种领域。
现有的白光LED组件大多使用蓝光LED芯片发出蓝光并激发黄色的钇铝石榴石系(Yttrium Aluminum Garnet,YAG)荧光粉，具体是将黄色荧光粉混合于环氧树脂或硅树脂内部，并通过点胶等方式将混合有黄色荧光粉的环氧树脂及硅树脂形成于蓝光LED芯片上，将芯片包覆在内，使蓝光LED芯片发出的部分蓝光激发黄色荧光粉产生黄光，该黄光与蓝光混光后产生白光。
然而，这种白光LED中的黄色荧光粉是混合于环氧树脂或硅树脂内部的，黄色荧光粉容易由于自身重力而产生沉淀，导致白光LED混光效果不佳及色温不均匀等问题。并且，蓝光LED芯片发光时，温度会升高，使得黄色荧光粉易老化变质，最终导致白光发生严重色偏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发光二极管组件，旨在解决传统发光二极管组件由于荧光粉易沉淀、易老化导致的混光效果不佳、色温不均匀及色偏严重的问题。
本发明是这样实现的，一种发光二极管组件，包括一基板，在所述基板的上表面设有一挡墙部，在所述上表面并位于所述挡墙部所围绕的范围内设有一发光二极管晶粒；还包括：
一透光胶材，包覆于所述发光二极管晶粒上；以及
一荧光片，设置于所述挡墙部及所述透光胶材之上；以及
一用于包覆所述基板的上表面以及所述荧光片的封装体。
本发明提供的发光二极管组件将荧光片设置于用于包覆发光二极管晶粒的透光胶材上，解决了荧光粉沉淀导致的混光不均及色温不均匀的问题；并且，避免了荧光片与发光二极管晶粒直接接触，进而防止了发光二极管晶粒点亮时产生高温而加速荧光粉老化的现象，解决了由此导致的色偏问题。
本发明的另一目的在于提供一种发光二极管组件的封装方法，包括下述步骤：
A、提供一基板，在所述基板的上表面形成一挡墙部；
B、在所述上表面并位于所述挡墙部所围绕的范围内设置一发光二极管晶粒；
C、在所述挡墙部所围绕的范围内设置用于包覆所述发光二极管晶粒的透光胶材；
D、在所述透光胶材上设置一荧光片；
E、形成用于包覆所述基板的上表面和荧光片的封装体。
本发明提供的方法在发光二极管晶粒上包覆透光胶材，然后在透光胶材上设置荧光片，避免了荧光粉发生沉淀而导致混光不均及色温不均匀的问题；并且可以避免荧光片与发光二极管晶粒直接接触，进而防止发光二极管晶粒点亮时产生高温而加速荧光粉老化，从而解决了由此导致的色偏问题。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的发光二极管组件的立体结构示意图；
图2是本发明第一实施例提供的发光二极管组件的剖面结构示意图；
图3是本发明第一实施例提供的发光二极管组件的分解结构示意图；
图4是本发明第一实施例提供的发光二极管组件的制作流程分解图；
图5是本发明第二实施例提供的发光二极管组件的剖面结构示意图；
图6是本发明第二实施例提供的发光二极管组件的分解结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：
实施例一：
图1、2、3分别示出了本发明第一实施例提供的发光二极管组件的立体、剖面、分解结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。
该发光二极管组件包括一基板110、一电路层120、一发光二极管晶粒130、一透光胶材140、一荧光片150及一封装体160。在基板110的上表面112形成有一挡墙部114，该挡墙部114大致呈D形。该挡墙部114可以直接形成于基板110的上表面112上，即与基板110一体成型，也可以利用与该基板110相异的材质制作，并通过黏着剂使其结合于基板110的上表面112。该挡墙部114具有预设高度h。
电路层120设置于基板110的上表面112上，同时形成于该挡墙部114所包围的区域范围内以及挡墙部114所包围的区域范围外。在实际制作时，可依实际要求及限制调整电路层120的位置。该电路层120可以使用铜镀镍银、铜镀镍金等具有良好导电性质的材料制作而成。
发光二极管晶粒130设置于基板110的上表面112上，并位于挡墙部114所包围的区域范围内。并且，发光二极管晶粒130电连接于电路层120。该发光二极管晶粒130可以为覆晶形式的发光二极管晶粒，并以覆晶安装方式电连接于该电路层120。发光二极管晶粒130也可以为水平(horizontal)电极或垂直(vertical)电极形式的发光二极管晶粒，并通过至少一焊线(未图示)电连接于该电路层120。
透光胶材140设置于挡墙部114所包围的区域范围内，并包覆于发光二极管晶粒130之上，且透光胶材140的高度小于挡墙部114的预设高度h。该透光胶材140为具有良好透光性质及高绝缘效果的胶体，例如:环氧树脂、硅树脂或压克力树脂等。
荧光片150设置于挡墙部114及透光胶材140上，用以与该发光二极管晶粒130发出的部分光线发生波长转换并产生一波长转换光线。该荧光片150的外型大致呈D形，且对位地设置于挡墙部114上。
封装体160包覆基板110的上表面112、电路层120及荧光片150，并形成一大致呈凸弧状的出光面162，用于提高该发光二极管组件的出光效率。该封装体160是使用具有良好透光性质及高绝缘效果的胶体，例如硅树脂，并通过模具成型等方式形成。
本发明实施例提供的发光二极管组件将荧光片150设置于用于包覆该发光二极管晶粒130的透光胶材140上，避免了荧光粉沉淀而产生混光不均及色温不均匀的问题；并且，荧光片150不会直接接触发光二极管晶粒130，不会因为发光二极管晶粒130点亮时产生的高温而加速荧光粉老化，进而改善了发光二极管组件的色偏现象。
参考附图4，该发光二极管组件的制作方法如下：
首先，如图4中（A）所示，提供一基板110，该基板110可以选择陶瓷基板、铝基板或铜基板等具有良好导热或散热效果的板材。在该基板110的上表面112上形成一挡墙部114，且挡墙部114具有一预设高度h。在本实施例中，该挡墙部114及基板110都可使用陶瓷材料制作而成，实际实施时，该挡墙部114及基板110也可以使用不相同的材料制作而成。
然后，如图4中（B）所示，设置一电路层120于上表面112上，该电路层120使用具有良好导电性质的材料制作而成。在本实施例中，该电路层120可以，但不限制于是使用铜镀镍银或铜镀镍金制作而成。接着，设置一发光二极管晶粒130于该电路层120上。该发光二极管晶粒120设置于该挡墙部114所围绕的范围内部，并与该电路层120形成电性连接。该发光二极管晶粒130可以使用银胶固晶、共晶(eutectic)焊接或覆晶(flip chip)焊接等方式设置于该电路层120上，并与该电路层120形成电性连接。当然，该发光二极管晶粒130也可以通过至少一焊线(未图标)以与该电路层120形成电性连接。此外，本实施例中，该发光二极管晶粒130的整体高度不高于该挡墙部114之预设高度h。
然后，如图4中（B）及（C）所示，设置一透光胶材140于该挡墙部114所围绕的范围内部，该透光胶材140包覆该发光二极管晶粒120。该挡墙部114主要用以提供限位效果，避免该透光胶材140溢出。在本实施例中，该透光胶材140的设置高度大致等于该挡墙部114的预设高度h，即该透光胶材140的设置高度不高于挡墙部114的预设高度h。该透光胶材140可以为环氧树脂(epoxy)、硅树脂(silicone resin)、压克力树脂(acrylic resin)或其它具有良好透光性质及绝缘效果的胶体。
接着，如图4中（C）所示，设置一荧光片150于挡墙部114及透光胶材140上。该荧光片150可由透光材料混合荧光粉，通过干压法、单向凝固法、射出成型法、刮刀成型或挤出成型法等方式形成一薄片状荧光体。由发光二极管晶粒130发出的部分光线在通过荧光片150时，会与荧光片150上的荧光粉体发生波长转换以产生一波长转换光线，该波长转换光线与发光二极管晶粒130发出的其它部分光线混光后产生一需求光线。
最后，如图4中（D），形成一封装体160，使其包覆基板110、电路层120及荧光片150。封装体160可以使用硅树脂或其它具有良好透光性质的胶体，利用模具成型等方式形成一大致呈半球状的外型，以提高该发光二极管组件的出光效率。在实际实施时，可以根据实际要求及限制加以调整封装体的成型形状，以达到所需求的光型输出。
经过上述步骤后，即可获得图1所示的发光二极管组件。
实施例二：
图5、6分别示出了本发明第二实施例提供的发光二极管组件的剖面、分解结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。
该发光二极管组件包括一基板210、一电路层220、一发光二极管晶粒230、一透光胶材240、一荧光片250及一封装体260。
该基板210之上表面212具有一环形挡墙部214；在本实施例中，该挡墙部214与基板210可以是一体成型的，挡墙部214也可以使用与基板210相异的材料制作而成，并通过黏着剂结合于基板210的上表面212。该挡墙部214具有一预设高度h。
电路层220位于上表面212上，电路层220是使用具有导电性质的材料（如金属）制作而成。电路层220同时设置于挡墙部214两侧的基板210之上表面212上，实际实施时不以此为限。
发光二极管晶粒230设置于上表面212上，并电连接于电路层220。于本实施例中，该发光二极管晶粒230的高度可大于挡墙部214的预设高度h。该发光二极管晶粒230可以使用银胶固晶、共晶焊接或覆晶焊接等方式设置于该电路层220上，并与该电路层220形成电性连接。
透光胶材240包覆于发光二极管晶粒230之上，透光胶材240为具有良好透光性质及绝缘效果的胶体，可供发光二极管晶粒230发出的光线通过。于本实施例中，该透光胶材240的设置高度大于该挡墙部214的预设高度。
荧光片250之下表面252具有一凸出部254，该荧光片250的下表面252贴合于透光胶材240，并且该凸出部254抵接于挡墙部214，使该透光胶材240位于基板210及荧光片250之间，并包覆该发光二极管晶粒230。荧光片250与发光二极管晶粒230发出的部分光线发生波长转换并产生一波长转换光线，该波长转换光线与发光二极管晶粒230发出的其它部分光线混光后产生一需求光线。
封装体260包覆基板210之上表面212、电路层220及荧光片250，并形成一大致呈凸弧状的出光面262，该出光面262可以有效地提高出光效率及出光角度。
参考图5，本发明发光二极管组件的制作方法如下：
首先，提供一基板210，并于该基板210之上表面212上形成挡墙部214。其次，在上表面212上设置电路层220。接着，将发光二极管晶粒230设置于该电路层220上，并与该电路层220形成电性连接。之后，设置透光胶材240于挡墙部214所包围的区域内，并包覆该发光二极管晶粒230。然后，设置荧光片250于透光胶材240上。该荧光片250的下表面252具有凸出部254，该凸出部254抵顶于挡墙部214，并使透光胶材240及发光二极管晶粒230位于基板210及荧光片250之间。最后，形成封装体260，使之包覆基板210之上表面212、电路层220及荧光片250。
本发明实施例的发光二极管组件将荧光片250设置于用于包覆发光二极管晶粒230的透光胶材240上，如此一来，可以避免由于荧光粉沉淀而产生的混光不均及色温不均匀的问题；并且，可避免荧光片250直接接触发光二极管晶粒230，进而避免由于发光二极管晶粒230点亮时产生的高温而加速老化的情形。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种发光二极管组件，其特征在于，包括一基板，在所述基板的上表面设有一挡墙部，在所述上表面并位于所述挡墙部所围绕的范围内设有一发光二极管晶粒；还包括：
一透光胶材，包覆于所述发光二极管晶粒上；以及
一荧光片，设置于所述挡墙部及所述透光胶材之上；以及
一用于包覆所述基板的上表面以及所述荧光片的封装体。
2.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，在所述基板的上表面还设有一电路层，所述发光二极管晶粒电连接于所述电路层，所述电路层被所述封装体包覆。
3.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，所述挡墙部与荧光片均呈D形，且对位设置。
4.如权利要求1、2或3所述的发光二极管组件，其特征在于，所述透光胶材的高度不高于所述挡墙部的高度。
5.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，所述挡墙部与荧光片均呈环形，且对位设置。
6.如权利要求1、2或5所述的发光二极管组件，其特征在于，所述透光胶材的高度大于所述挡墙部的高度。
7.如权利要求6所述的发光二极管组件，其特征在于，所述荧光片具有一凸出部，所述凸出部抵接于所述挡墙部。
8.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，所述封装体具有一呈凸弧状的出光面。
9.一种发光二极管组件的封装方法，其特征在于，包括下述步骤：
A、提供一基板，在所述基板的上表面形成一挡墙部；
B、在所述上表面并位于所述挡墙部所围绕的范围内设置一发光二极管晶粒；
C、在所述挡墙部所围绕的范围内设置用于包覆所述发光二极管晶粒的透光胶材；
D、在所述透光胶材上设置一荧光片；
E、形成用于包覆所述基板的上表面和荧光片的封装体。
10.如权利要求9所述的发光二极管组件的封装方法，其特征在于，在所述步骤A之后，还包括：
F、在所述基板的上表面形成一电路层。
11.如权利要求9或10所述的发光二极管组件的封装方法，其特征在于，所述透光胶材的高度大于所述挡墙部的高度。
12.如权利要求11所述的发光二极管组件的封装方法，其特征在于，于所述荧光片设置一凸出部，所述凸出部抵顶于所述挡墙部，使所述发光二极管晶粒及所述透光胶材位于所述基板和所述荧光片之间。
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| CN2013101593739A Pending CN103296178A (zh) | 2012-07-02 | 2013-05-02 | 一种发光二极管组件及其封装方法 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN104976526A (zh) * | 2014-04-03 | 2015-10-14 | 弘凯光电(深圳)有限公司 | Led发光装置及具有该led发光装置的灯具 |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| US20110303941A1 (en) * | 2010-08-09 | 2011-12-15 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light emitting device and lighting system |
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- 2012-07-02 TW TW101123793A patent/TW201403870A/zh unknown
-
2013
- 2013-05-02 CN CN2013101593739A patent/CN103296178A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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