CN103681643A

CN103681643A - 一种led封装方法及led封装器件

Info

Publication number: CN103681643A
Application number: CN201210349194.7A
Authority: CN
Inventors: 杜鹏; 张丽华
Original assignee: SHENZHEN GOYM OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN GOYM OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2012-09-19
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2032-09-19
Also published as: CN103681643B

Abstract

本发明公开一种LED封装方法及LED封装器件，该LED封装方法包括将设置于同一基板上的两个或两个以上的LED芯片组合成一组；沿着组合成一组的LED芯片的排列轨迹，在该组合成一组的LED芯片的表面移动式连续注胶，经固化后，形成一个连体封装层，本发明通过以上技术方案，解决传统LED封装方法需要借助支架、封装效率低混光效果差、效率低、混光效果差的问题。

Description

一种LED封装方法及LED封装器件

技术领域

本发明涉及LED技术领域，尤其涉及一种LED封装方法及LED封装器件。

背景技术

LED光源与传统照明光源相比有着显著的优势，如较低的功率需求、较好的驱动特性、较快的响应速度、较高的抗震能力、较长的使用寿命、绿色环保等。目前LED光源大多采用如下两种方式进行封装，其一是，采用支架对单颗LED芯片进行独立封装，这种方式具体为：将单颗LED芯片安装于支架中，在该LED芯片的顶部，以点胶的方式向该支架中注满封装材料（透明胶水和荧光粉的混合物），固化时，利用支架的围坝作用在单颗LED芯片表面形成封装层，封装后的LED器件再采用贴片的方式固定在做好电路的基板上，再将多颗LED芯片串并联，做成光源。该种封装方式的缺点是：需要借助支架先做成单颗LED光源，对最好光源进行分光、编带包装，然后在基板上贴片焊接，效率低，增加了制造成本；封装材料需要填充满整个支架，浪费了封装材料；同时当基板上的LED芯片分布密度较小时，形成的单个封装层的分布密度也较小，导致混光效果较差。其二是COB封装，具体为：在基板上固定多个LED芯片，并通过焊线与基板电路连接，实现芯片之间的串并联，同时在基板上设置围绕单颗LED芯片的封闭的围坝，然后采用胶体，在各个LED芯片的顶部，逐个地以点胶的方式向该围坝中注满封装材料，固化后，利用围绕单个LED芯片的围坝形成一个个孤立的封装单个LED芯片的封装层。该种方式的缺点是：需要对基板上的各个LED芯片进行逐个点胶，效率低；封装材料需要填充满整个围坝，浪费了封装材料；同时当基板上的LED芯片分布密度较小时，形成的单个封装层的分布密度也较小，导致混光效果较差。

发明内容

本发明提供一种LED封装方法及LED封装器件，解决传统LED封装方法及LED封装器件混光效果差、效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种LED封装方法，该方法包括：将设置于同一基板上的两个或两个以上的LED芯片组合成一组；沿着该组合成一组的LED芯片在所述基板上的排列轨迹，在该组合成一组的LED芯片的表面移动式连续注胶，经固化后形成一个连体封装层。

进一步的，移动式连续注胶的方式具体为：根据组合成一组的LED芯片在所述基板上的排列轨迹的形状，采用移动式画连续直线或移动式画连续曲线的方式。

进一步的，所述连体封装层的覆盖区域为：该组合成一组的LED芯片的表面以及该组合成一组的LED芯片中相邻两芯片之间的间隙；或者该组合成一组的LED芯片的表面、该组合成一组的LED芯片中相邻两芯片之间的间隙以及该组合成一组的LED芯片中各LED芯片的金属线区域。

一种LED封装器件，包括用作衬底的基板，还包括：至少一个封装体；所述封装体包括设置于所述基板上的组合成一组的两个或两个以上的LED芯片，以及一个采用上述任一项所述的LED封装方法在该组合成一组的LED芯片的表面形成的连体封装层。

进一步的，所述连体封装层呈连续的直线形状或者连续的曲线形状。

进一步的，所述基板上设置有两个或两个以上的封装体时，各封装体中的连体封装层的形状相同，或者至少为两种不同的形状。

进一步的，所述连体封装层的覆盖区域为：所述封装体中组合成一组的LED芯片的表面以及该组合成一组的LED芯片中相邻两芯片之间的间隙；或者所述封装体中组合成一组的LED芯片的表面、该组合成一组的LED芯片中相邻两芯片之间的间隙以及该组合成一组的LED芯片中各LED芯片的金属线区域。

本发明提供的LED封装方法及LED封装器件，沿着组合成一组的LED芯片在基板上的排列轨迹，在该组合成一组的LED芯片的表面移动式连续注胶，封装材料将该组合成一组的LED芯片的表面连为一体，经固化后，形成一个连体封装层。由于封装材料具有导光、混光作用，通过封装材料将各个LED芯片导通，可以增强混光效果，减弱芯片、封装材料差异导致的色温差异；同时，沿着芯片的排列轨迹采用移动式连续注胶的方式无需围坝等辅助设备，也无需对各LED芯片进行逐个点胶，节省了操作程序，提高了封装效率，降低了封装成本；相对于传统将封装材料填满整个支架或围坝的方式，节省了封装材料的使用量，进一步降低了封装成本。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的LED封装方法的流程图；

图2为本发明另一实施例提供的LED封装方法的流程图；

图3为采用图2所示的LED封装方法封装后得到的LED封装器件的俯视图；

图4为采用图2所示的LED封装方法封装后得到的LED封装器件的主视图；

图5为本发明另一实施例提供的LED封装方法的流程图；

图6为采用图5所示的LED封装方法封装后得到的LED封装器件的俯视图。

具体实施方式

本发明的主要构思是，将设置于同一基板上的两个或两个以上的LED芯片组合成一组；沿着该组合成一组的LED芯片在所述基板上的排列轨迹，在该组合成一组的LED芯片的表面移动式连续注胶；使得封装材料将该组合成一组的LED芯片的表面连为一体，经固化后，形成一个连体封装层。

如果LED芯片是通过金属线串/并联于基板电路中的，封装材料除了涂覆在组合成一组的LED芯片的表面以及该组合成一组的LED芯片中相邻两芯片之间的间隙之外，还需要涂覆在金属线区域，将金属线一并封装；如果LED芯片是通过共晶焊等方式，与基板上的电路共晶焊接实现串并联的，该方式因省去了金属线，那么封装材料只需要涂覆在组合成一组的LED芯片的表面以及该组合成一组的LED芯片中相邻两芯片之间的间隙。其中，不同组芯片间的区域及同组芯片间的其他区域均无需涂覆封装材料，相对于传统封装方法中将封装材料填充满整个围坝或支架的方式而言，节省了封装材料的使用量。

优选的，对于组合成一组的LED芯片中相邻两芯片之间的间隙而言，也只需要在局部涂覆封装材料，不需要涂满整个间隙，只要能够实现芯片间封装材料的贯通即可，可进一步降低封装材料使用量。本发明无需设置围坝，进一步节省了操作步骤；无需将封装材料填满整个支架或围坝，节省了封装材料的使用量，进一步降低了封装成本。

本发明中，封装材料可以根据实际需要配置，可以为透明胶体，或者为透明胶体和荧光粉的混合物。基板用作衬底，LED芯片用于当施加电流时产生相应波长的光，基板包括但不局限于晶圆、金属板、合金板、PCB板、玻璃板、陶瓷板、塑料板。

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

图1为本发明一实施例提供的LED封装方法的流程图，请参考图1：

S101、将设置于同一基板上的两个或两个以上的LED芯片组合成一组。

同一基板上可以设置至少一个芯片组，每一个芯片组包括两个或两个以上的LED芯片。

步骤S101具体可以是：将组合成一组的LED芯片按照预设的排列轨迹设置在同一基板上，比如，将组合成一组的两个或两个以上的LED芯片按照直线或曲线的排列形状设置在同一基板上；或者先将两个或两个以上的LED芯片以任意的排列形状设置在同一基板上，再根据该基板上LED芯片的排列轨迹进行分组，比如将排列成直线形状的两个或两个以上的LED芯片组合成一组，将排列成曲线形状的两个或两个以上的LED芯片组合成另一组。

LED芯片设置于基板的方式有多种，包括但不局限于以下所列举的：采用固晶机，用粘贴材料将LED芯片粘贴在基板上，再采用金属线将LED芯片串/并联于基板电路中；或通过共晶焊,将芯片的正负极与基板上的电路共晶焊接，实现串并联，该过程省去了金属线。

S102、沿着组合成一组的LED芯片在基板上的的排列轨迹，在该组合成一组的LED芯片的表面移动式连续注胶。该移动式连续注胶方式不但实现了各单个芯片的封装，而且还将封装材料涂覆在了组合成一组的相邻两芯片之间的间隙，对于组合成一组的LED芯片中相邻两芯片之间的间隙而言，只需要在局部涂覆封装材料，不需要涂满整个间隙，只要能够实现芯片间封装材料的贯通即可。

优选的，步骤S102具体可以是：视组合成一组的LED芯片在基板上的排列轨迹的形状，选择与该形状相匹配的方式，如采用移动式画连续直线或移动式画连续曲线的方式，具体的：

如果组合成一组的LED芯片在基板上的排列轨迹呈直线形，那么可以沿着该组合成一组的LED芯片的排列轨迹，在该组合成一组的LED芯片的表面采用移动式画连续直线的方式进行注胶；如果组合成一组的LED芯片在基板上的排列轨迹呈曲线形，那么可以沿着该组合成一组的LED芯片的排列轨迹，在该组合成一组的LED芯片的表面采用移动式画连续曲线的方式进行注胶。其中，曲线形状包括但不局限于圆形、椭圆形、矩形、正方形、菱形、不规则曲线形等。

如果LED芯片是通过金属线串/并联于基板电路中的，封装材料除了涂覆在组合成一组的LED芯片的表面以及该组合成一组的LED芯片中相邻两芯片之间的间隙之外，还需要涂覆在金属线区域，将金属线一并封装；相应地，固化后形成的连体封装层的覆盖区域包括：组合成一组的LED芯片的表面、该组合成一组的LED芯片中相邻两芯片之间的间隙，以及该组合成一组的LED芯片中各LED芯片的金属线区域。如果是通过共晶焊等方式,将LED芯片的正负极与基板上的电路共晶焊接实现串并联的，该方式省去了金属线，那么封装材料只需要涂覆在组合成一组的LED芯片的表面以及该组合成一组的LED芯片中相邻两芯片之间的间隙；相应地，固化后形成的连体封装层的覆盖区域仅需要包括：组合成一组的LED芯片的表面，以及该组合成一组的LED芯片中相邻两芯片之间的间隙。不同组芯片间的区域及同组芯片间的其他区域均无需涂覆封装材料，相对于传统封装方法中将封装材料填充满整个围坝或支架的方式而言，节省了封装材料的使用量。优选的，对于组合成一组的LED芯片中相邻两芯片之间的间隙而言，也只需要在局部涂覆封装材料，不需要涂满整个间隙，只要能够实现芯片间封装材料的贯通即可，可进一步降低封装材料使用量。本发明无需设置围坝，进一步节省了操作步骤；无需将封装材料填满整个支架或围坝，节省了封装材料的使用量，进一步降低了封装成本。

S103、经过移动式连续注胶后，封装材料在组合成一组的LED芯片的表面连为一体，经烘烤固化后，形成一个连体封装层，该连体封装层与该组合成一组的LED芯片组合成一个封装体。

优选的，所形成的连体封装层的形状与该组合成一组的LED芯片在基板上的排列轨迹的形状相匹配。比如呈连续的直线形状或者连续的曲线形状，所述连续的直线形状、连续的曲线形状可以是粗细均匀的或者不均匀的，涂覆在组合成一组的LED芯片中相邻两芯片之间的间隙的线条可以与涂覆在芯片表面的线条一样粗细，或者比涂覆在芯片表面的线条细，不需要涂满整个间隙，只要能够实现芯片间封装材料的贯通即可。曲线形状包括但不局限于圆形、椭圆形、矩形、正方形、菱形、不规则曲线形等。

实施例二：

图2为本发明一实施例提供的LED封装方法的流程图,图3为采用图2所示的LED封装方法封装后得到的LED封装器件的俯视图，图4为采用图2所示的LED封装方法封装后得到的LED封装器件的主视图,请参考图2、3和4：

S201、将组合成一组的4个LED芯片（32a、32b、32c、32d）设置在同一基板31上，并排列成直线形状，采用金属线（L）串/并联于基板电路中。

S202、沿着组合成一组的这4个LED芯片在基板31上的排列轨迹，采用与排列轨迹的直线形状相匹配的移动式画连续直线的方式在该组合成一组的这4个LED芯片的表面注胶。

具体的，可以借助点胶机的点胶头与承载基板的平台之间的相对运动进行移动式连续注胶。首先在这4个LED芯片的排列轨迹上确定注胶起点，可选择该直线轨迹的中心线上，距离边缘芯片32a的边缘中心点一定距离的点作为注胶起点（如图3中C1）；点胶头从该注胶起点开始，沿着这4个LED芯片的排列轨迹，在这4个LED芯片的表面从左至右移动式画连续直线，封装材料依次涂覆在32a的表面及用于将32a连接于基板电路的32a的金属线区域、32a与32b之间的间隙、32b的表面及32b的金属线区域、32b与32c之间的间隙、32c的表面及32c的金属线区域、32c与32d之间的间隙、32d的表面及32d的金属线区域，不同组芯片间的区域及同组芯片间的其他区域均无需涂覆封装材料，所画的连续直线可以是粗细均匀的或者不均匀的，涂覆在相邻两芯片之间间隙的线条可以与涂覆在芯片表面的线条一样粗细，或者比涂覆在芯片表面的线条细，不需要涂满整个间隙，只要能够实现芯片间封装材料的贯通即可。

其中，移动式画连续直线具体可以是沿着一个方向一次性画完连续直线，也可以是沿着一个方向或不同方向多次画连续直线，各线段首尾相连。

S203、封装材料将组合成一组的这4个LED芯片的表面连为一体，经烘烤固化后，形成一个连体封装层33，连体封装层33与组合成一组的这4个LED芯片组合一个封装体。由于步骤S202中以画连续直线的方式对这4个LED芯片的表面进行注胶，因此，固化后形成的该连体封装层33呈连续的直线形状，该连续的直线形状可以是粗细均匀的或者不均匀的。

由图4可知，连体封装层33的覆盖区域包括：组合成一组的这4个LED芯片的表面、这4个LED芯片中相邻两芯片之间的间隙，以及这4个LED芯片中各LED芯片的金属线区域。

实施例三：

图5为本发明一实施例提供的LED封装方法的流程图,图6为采用该LED封装方法得到的封装器件的俯视图（其中将各LED芯片串并联于基板电路的金属线未示出）,请参考图5和图6：

S501、基板61上已设置有9个LED芯片（62a、62b、62c、62d、63e、62f、62g、62h、62i），各LED芯片采用金属线（L）串/并联于基板61电路中，根据基板61上已设置的9个LED芯片的排列轨迹，进行分组，由于62a、62b、62c、62d这4个LED芯片排列成直线形状，因此分为第一芯片组，由于62e、62f、62g、62h、62i这5个LED芯片排列成圆形形状，因此分为第二芯片组。

S502、沿着第一芯片组在基板61上的直线排列轨迹，采用移动式画连续直线的方式在第一芯片组的表面注胶。

具体的，可以借助点胶机的点胶头与承载基板的平台之间的相对运动进行移动式连续注胶。首先根据这4个LED芯片所排列成的直线的中心线确定注胶起点，可选择该中心线上，距离边缘芯片62a的边缘中心点一定距离的点作为注胶起点（如图6中C2）；点胶头从该注胶起点开始，沿着第一芯片组的直线排列轨迹从左至右移动式画连续直线，封装材料依次涂覆在62a的表面及用于将62a连接于基板电路的62a的金属线区域、62a与62b之间的间隙、62b的表面及62b的金属线区域、62b与62c之间的间隙、62c的表面及62c的金属线区域、62c与62d之间的间隙、62d的表面及62d的金属线区域，不同组芯片间的区域及同组芯片间的其他区域均无需涂覆封装材料，所画的连续直线可以是粗细均匀的或者不均匀的，涂覆在相邻两芯片之间间隙的线条可以与涂覆在芯片表面的线条一样粗细，或者比涂覆在芯片表面的线条细，不需要涂满整个间隙，只要能够实现芯片间封装材料的贯通即可。

S503、沿着第二芯片组在基板61上的圆形排列轨迹，采用移动式画连续圆形曲线的方式在第二芯片组的表面注胶。

具体的，可以借助点胶机的点胶头与承载基板的平台之间的相对运动进行移动式连续注胶。首先根据这5个LED芯片所排列成的圆形形状的中心线确定注胶起点，可选择该中心线上，距离边缘芯片62e的边缘中心点一定距离的点作为注胶起点（如图6中的C3）作为注胶起点；点胶头从该注胶起点开始，沿着第二芯片组的圆形排列轨迹，移动式以顺时针方向或逆时针方向画圆,封装材料依次涂覆在62e的表面及用于将62e连接于基板电路的62e的金属线区域、62e与62f之间的间隙、62f的表面及62f的金属线区域、62f与62g之间的间隙、62g的表面及62g的金属线区域、62g与62h之间的间隙、62h的表面及62h的金属线区域、62h与62i之间的间隙、62i的表面及62i的金属线区域，所画的连续圆形曲线可以是粗细均匀的或者不均匀的，涂覆在相邻两芯片之间间隙的线条可以与涂覆在芯片表面的线条一样粗细，或者比涂覆在芯片表面的线条细，不需要涂满整个间隙，只要能够实现芯片间封装材料的贯通即可。

其中，移动式画连续圆形曲线的方式具体可以是沿着一个方向一次性画完连续圆形曲线，也可以是沿着一个方向或不同方向多次画连续圆形曲线，各线段首尾相连。

步骤S502和S503的顺序可以颠倒。

S504、封装材料将第一芯片组的表面连为一体，经烘烤固化后，形成一个第一连体封装层63，由第一芯片组和该第一连体封装层63形成一个第一封装体，由于步骤S602中以画连续直线的方式进行注胶，因此，该第一连体封装层63呈连续的直线形状，所述连续的直线形状可以是粗细均匀的或者不均匀的；同理，封装材料将第二芯片组的表面连为一体，形成一个第二连体封装层64，由第二芯片组和该第二连体封装层64形成一个第二封装体，由于步骤S603中以画连续圆形曲线的方式进行注胶，因此，该连第二体封装层64呈连续的圆形，所述圆形形状可以是粗细均匀的或者不均匀的。

本发明提供的LED封装方法及LED封装器件，沿着组合成一组的LED芯片的排列轨迹，在该组合成一组的LED芯片的表面移动式连续注胶，由于封装材料具有导光、混光作用，通过封装材料将各个LED芯片导通，可以增强混光效果，减弱芯片、封装材料差异导致的色温差异；同时，沿着芯片的排列轨迹采用移动式连续注胶的方式无需围坝等辅助设备，也无需对各LED芯片进行逐个点胶，节省了操作程序，提高了封装效率，降低了封装成本；相对于传统将封装材料填满整个支架或围坝的方式，节省了封装材料的使用量，进一步降低了封装成本。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种LED封装方法，其特征在于，包括：

将设置于同一基板上的两个或两个以上的LED芯片组合成一组；

沿着该组合成一组的LED芯片在所述基板上的排列轨迹，在该组合成一组的LED芯片的表面移动式连续注胶，经固化后形成一个连体封装层。

2.如权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，移动式连续注胶的方式具体为：根据组合成一组的LED芯片在所述基板上的排列轨迹的形状，采用移动式画连续直线或移动式画连续曲线的方式。

3.如权利要求1或2所述的LED封装方法，其特征在于，所述连体封装层的覆盖区域为：该组合成一组的LED芯片的表面以及该组合成一组的LED芯片中相邻两芯片之间的间隙；或者该组合成一组的LED芯片的表面、该组合成一组的LED芯片中相邻两芯片之间的间隙以及该组合成一组的LED芯片中各LED芯片的金属线区域。

4.一种LED封装器件，包括用作衬底的基板，其特征在于，还包括：至少一个封装体；所述封装体包括设置于所述基板上的组合成一组的两个或两个以上的LED芯片，以及一个采用如权利要求1至3任一项所述的LED封装方法在该组合成一组的LED芯片的表面形成的连体封装层。

5.如权利要求4所述的LED封装器件，其特征在于，所述连体封装层呈连续的直线形状或者连续的曲线形状。

6.如权利要求5所述的LED封装器件，其特征在于，所述基板上设置有两个或两个以上的封装体时，各封装体中的连体封装层的形状相同，或者至少为两种不同的形状。

7.如权利要求4至6任一项所述的LED封装器件，其特征在于，所述连体封装层的覆盖区域为：所述封装体中组合成一组的LED芯片的表面以及该组合成一组的LED芯片中相邻两芯片之间的间隙；或者所述封装体中组合成一组的LED芯片的表面、该组合成一组的LED芯片中相邻两芯片之间的间隙以及该组合成一组的LED芯片中各LED芯片的金属线区域。