CN104465966A - 一种白光led封装结构及其封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种白光LED封装结构，包括LED支架碗杯、至少一个LED倒装芯片、一个荧光粉胶片、透明硅胶涂敷层，其中，LED倒装芯片包括基片、分别设置于基片两面的发光层和LED倒装芯片正极、以及与LED倒装芯片的正极或发光层位于同一面的LED倒装芯片负极；本发明还公开了一种白光LED封装结构的封装方法，首先，在LED支架碗杯设置倒装芯片，其次，将荧光粉胶片贴合于LED倒装芯片的发光层上；然后，进行固化；最后，灌封透明硅胶并进行烘烤固化。本发明的封装结构能够降低LED热阻，提升单颗LED功率，芯片表面各个区域荧光粉厚度完全一致，LED发光品质高，无光斑光晕现象，能满足高端照明品质需求。
Description
技术领域
本发明属于LED芯片封装领域，具体涉及一种白光LED封装结构及其封装方法。
背景技术
目前市场上主流的白光LED采用蓝光LED芯片固晶、焊线，采用荧光粉与硅胶混合后，涂敷在支架碗杯内完全包裹蓝光LED芯片，蓝光LED芯片发光后激发荧光粉与蓝光混合后发出白光。
此种白光封装方法虽然封装成本低、便于大批量生产，但是LED品质偏中低端，LED热阻高单颗LED热阻达到60-200℃/W，无法完成功率型封装；传统封装的LED在荧光粉涂敷过程中，荧光胶的胶量不稳定，且涂敷过程中荧光粉有沉降的现象，造成批量成品入档率降低；并且荧光胶完全涂敷在支架碗杯内，蓝光芯片不同方向上包裹的荧光胶的厚度不一，LED不同发光区域存在发光不均，有偏蓝偏黄的现象，无法满足高端的照明需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种白光LED封装结构及其封装方法，解决了现有技术中封装工艺LED热阻高、散热性能差的问题。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种白光LED封装结构，包括LED支架碗杯、至少一个LED倒装芯片、一个荧光粉胶片、透明硅胶涂敷层，其中，LED倒装芯片设置于LED支架碗杯内，所述LED倒装芯片包括基片、发光层、LED倒装芯片正极和LED倒装芯片负极，其中，LED倒装芯片的正极和发光层分别设置于基片的两面，LED倒装芯片的负极与LED倒装芯片的正极设置于同一面或者与发光层设置于同一面，LED倒装芯片的正极贴合于LED支架碗杯的正极， LED倒装芯片的负极与LED支架碗杯的负极连接，所述荧光粉胶片固定设置于发光层的上部且完全覆盖发光层，LED支架碗杯内灌封透明硅胶，LED倒装芯片和荧光胶片包裹于透明硅胶内。
所述荧光粉胶片的材料为环氧树脂或者硅胶与荧光粉的混合物。
所述荧光粉胶片的厚度为0.02-0.3mm。
所述发光层与荧光粉胶片之间还设置透明固定胶。
所述透明固定胶为环氧树脂胶或硅胶。
一种白光LED封装结构的封装方法，包括如下步骤：
步骤1、设置LED支架碗杯；
步骤2、将至少一个LED倒装芯片固定到LED支架碗杯内；
步骤3、将预先制备好的荧光粉胶片贴合于LED倒装芯片的发光层上；
步骤4、对LED倒装芯片和荧光粉胶片进行固化；
步骤5、在LED支架碗杯内灌封透明硅胶并进行烘烤固化。
所述步骤2中LED倒装芯片通过覆晶封装技术固定于LED支架碗杯内。
所述步骤3中荧光粉胶片的制备方法如下：
首先，将荧光粉压模成胶片结构，然后，将胶片结构切割成多个荧光粉胶片，每个荧光粉胶片的形状与LED倒装芯片发光层形状相同。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用倒装LED技术，使用倒装LED芯片共晶到LED支架上，降低LED热阻，提升单颗LED功率；LED热阻可降低至5-10℃/W，单颗LED芯片功率可达到3W。
2、本发明采用LED荧光粉胶片技术，荧光粉胶片覆盖在LED表面发光区域，芯片表面各个区域荧光粉厚度完全一致，LED发光品质高，无光斑光晕现象，能满足高端照明品质需求。
3、本发明采用荧光粉胶片技术，荧光粉胶片中荧光粉量完全均匀，且不会存在荧光粉沉降的现象，成品一致性好，入档率提升。
附图说明
图1为横向结构的倒装LED芯片示意图。
图2为LED支架示意图。
图3为横向结构的倒装LED芯片共晶到LED支架上的示意图。
图4为荧光粉胶片粘结到LED芯片表面发光层的示意图。
图5为灌封透明硅胶后的LED成品示意图。
图6至图10为本发明的采用垂直结构的倒装LED芯片的封装过程示意图。
其中，图中的标识为：1-横向结构LED芯片基片，2-横向结构LED芯片发光层，3-横向结构LED芯片正电极，4-横向结构LED芯片负电极，5-LED支架碗杯，6-LED倒装芯片，7-荧光粉胶片，8-透明硅胶，9-金线，10-垂直结构LED芯片正电极，11-垂直结构LED芯片负电极，12-垂直结构LED芯片发光层，13-垂直结构LED芯片基片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构及工作过程作进一步说明。
一种白光LED封装结构，包括LED支架碗杯、至少一个LED倒装芯片、一个荧光粉胶片、透明硅胶涂敷层，其中，LED倒装芯片设置于LED支架碗杯内，所述LED倒装芯片包括基片、发光层、LED倒装芯片正极和LED倒装芯片负极，其中，LED倒装芯片的正极和发光层分别设置于基片的两面，LED倒装芯片的负极与LED倒装芯片的正极设置于同一面或者与发光层设置于同一面，LED倒装芯片的正极贴合于LED支架碗杯的正极， LED倒装芯片的负极与LED支架碗杯的负极连接，所述荧光粉胶片固定设置于发光层的上部且完全覆盖发光层，LED支架碗杯内灌封透明硅胶，LED倒装芯片和荧光胶片包裹于透明硅胶内。
所述荧光粉胶片的材料为环氧树脂或者硅胶与荧光粉的混合物。
所述荧光粉胶片的厚度为0.02-0.3mm。
所述发光层与荧光粉胶片之间还设置透明固定胶。
所述透明固定胶为环氧树脂胶或硅胶。
一种白光LED封装结构的封装方法，包括如下步骤：
步骤1、设置LED支架碗杯；
步骤2、将至少一个LED倒装芯片固定到LED支架碗杯内；
步骤3、将预先制备好的荧光粉胶片贴合于LED倒装芯片的发光层上；
步骤4、对LED倒装芯片和荧光粉胶片进行固化；
步骤5、在LED支架碗杯内灌封透明硅胶并进行烘烤固化。
所述步骤2中LED倒装芯片通过覆晶封装技术固定于LED支架碗杯内。
所述步骤3中荧光粉胶片的制备方法如下：
首先，将荧光粉压模成胶片结构，然后，将胶片结构切割成多个荧光粉胶片，每个荧光粉胶片的形状与LED倒装芯片发光层形状相同。
具体实施实例一：
如图1是横向结构的倒装LED芯片示意图, 包括LED支架碗杯5、至少一个LED倒装芯片6、一个荧光粉胶片7、透明硅胶涂敷层，其中，LED倒装芯片6设置于LED支架碗杯5内，所述LED倒装芯片6包括横向结构LED芯片基片1、横向结构LED芯片发光层2、横向结构LED芯片正电极3和横向结构LED芯片负电极4，其中，横向结构LED芯片正电极3和横向结构LED芯片发光层2分别设置于基片的两面，横向结构LED芯片负电极4与横向结构LED芯片正电极3设置于同一面，横向结构LED芯片正电极3贴合于LED支架碗杯5的正极，横向结构LED芯片负电极4与LED支架碗杯5的负极连接，所述荧光粉胶片7固定设置于横向结构LED芯片发光层2的上部且完全覆盖横向结构LED芯片发光层2，LED支架碗杯5内灌封透明硅胶8，LED倒装芯片6和荧光胶片7包裹于透明硅胶8内。
图2是LED支架示意图，图3是横向结构的倒装LED芯片共晶到LED支架上的示意图，其中LED倒装芯片6通过共晶方式将芯片固定到LED支架碗杯5上，LED芯片底部的正、负电极分别于LED支架底部的电极共晶结合在一起，形成通路。图4是荧光粉胶片7粘结到LED芯片表面发光层的示意图，荧光粉胶片7厚度0.02-0.3mm，在LED芯片6表面点透明胶，将荧光粉胶片通过透明胶粘结在LED芯片发光层，图5是灌封透明硅胶后的LED成品示意图，在LED支架内部灌封透明硅胶8，烘烤固化。
本发明提出的一种白光LED封装方法，包括以下步骤：
步骤一、提供LED支架碗杯5；
步骤二、将至少一个LED倒装芯片6通过覆晶技术固定到LED支架碗杯5上；
步骤三、压模出荧光粉胶片7；
步骤四、对荧光粉胶片划切，切割成多个小荧光粉胶片，单个小荧光粉胶片的外形尺寸与LED芯片发光层一致；
步骤五、使用透明胶将荧光粉胶片7固定到LED芯片表面发光层固化；
步骤六、对LED支架碗杯灌封透明硅胶烘烤固化。
具体实施实例二：
如图6是是垂直结构的倒装LED芯片示意图，包括LED支架碗杯5、至少一个LED倒装芯片6、一个荧光粉胶片7、透明硅胶涂敷层，其中，LED倒装芯片6设置于LED支架碗杯5内，所述LED倒装芯片6包括垂直结构LED芯片基片13、垂直结构LED芯片发光层12、垂直结构LED芯片正电极10和垂直结构LED芯片负电极11，其中，垂直结构LED芯片正电极10和垂直结构LED芯片发光层12分别设置于垂直结构LED芯片基片13的两面，垂直结构LED芯片负电极11与垂直结构LED芯片发光层12设置于同一面，垂直结构LED芯片正电极10贴合于LED支架碗杯5的正极，垂直结构LED芯片负电极11与LED支架碗杯5的负极连接，所述荧光粉胶片7固定设置于垂直结构LED芯片发光层12的上部且完全覆盖垂直结构LED芯片发光层12，LED支架碗杯5内灌封透明硅胶8，LED倒装芯片6和荧光胶片7包裹于透明硅胶8内。
图7是垂直结构的倒装LED芯片共晶到LED支架上的示意图，LED倒装芯片6通过共晶方式固定到LED支架上，垂直结构LED芯片负电极11与LED支架负电极共晶结合，图8通过金线9将垂直结构LED芯片正电极10和LED支架正电极连接连接到LED支架正电极形成导通回路，图9是荧光粉胶片粘结在LED芯片发光层上的示意图，荧光粉胶片7厚度0.02-0.3mm，荧光粉胶片通过压模方式得到，压模时需预留出LED芯片顶部电极的位置，在LED倒装芯片6表面点透明胶，将荧光粉胶片通过透明胶粘结在LED芯片发光层，不可覆盖到LED顶部正电极，再将LED支架内部灌封透明硅胶8，烘烤固化。
本发明提出的一种白光LED封装方法，包括以下步骤：
步骤一、提供LED支架5；
步骤二、将至少一个LED倒装芯片6通过覆晶技术固定到LED支架5上；
步骤三、压模出荧光粉胶片7，荧光粉胶片需预留出LED芯片表面正电极的位置；
步骤四、对荧光粉胶片划切，切割成多个小的荧光粉胶片，单个小的荧光粉胶片的外形尺寸与垂直结构LED芯片发光层12一致；
步骤五、使用透明胶将荧光粉胶片7固定到LED芯片表面发光层固化，荧光胶片不可覆盖LED顶部正电极；
步骤六、对LED支架碗杯灌封透明硅胶烘烤固化。
本发明采用倒装LED技术，使用倒装LED芯片共晶到LED支架上，降低LED热阻，提升单颗LED功率；LED热阻可降低至5-10℃/W，单颗LED芯片功率可达到3W。
本发明采用LED荧光粉胶片技术，荧光粉胶片覆盖在LED表面发光区域，芯片表面各个区域荧光粉厚度完全一致，LED发光品质高，无光斑光晕现象，能满足高端照明品质需求。本发明采用荧光粉胶片技术，荧光粉胶片中荧光粉量完全均匀，且不会存在荧光粉沉降的现象，成品一致性好，入档率提升。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种白光LED封装结构，其特征在于：包括LED支架碗杯、至少一个LED倒装芯片、一个荧光粉胶片、透明硅胶涂敷层，其中，LED倒装芯片设置于LED支架碗杯内，所述LED倒装芯片包括基片、发光层、LED倒装芯片正极和LED倒装芯片负极，其中，LED倒装芯片的正极和发光层分别设置于基片的两面，LED倒装芯片的负极与LED倒装芯片的正极设置于同一面或者与发光层设置于同一面，LED倒装芯片的正极贴合于LED支架碗杯的正极， LED倒装芯片的负极与LED支架碗杯的负极连接，所述荧光粉胶片固定设置于发光层的上部且完全覆盖发光层，LED支架碗杯内灌封透明硅胶，LED倒装芯片和荧光胶片包裹于透明硅胶内。
2.根据权利要求1所述的白光LED封装结构，其特征在于：所述荧光粉胶片的材料为环氧树脂或者硅胶与荧光粉的混合物。
3.根据权利要求1所述的白光LED封装结构，其特征在于：所述荧光粉胶片的厚度为0.02-0.3mm。
4.根据权利要求1所述的白光LED封装结构，其特征在于：所述发光层与荧光粉胶片之间还设置透明固定胶。
5.根据权利要求4所述的白光LED封装结构，其特征在于：所述透明固定胶为环氧树脂胶或硅胶。
6.基于权利要求1所述白光LED封装结构的封装方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、设置LED支架碗杯；
步骤2、将至少一个LED倒装芯片固定到LED支架碗杯内；
步骤3、将预先制备好的荧光粉胶片贴合于LED倒装芯片的发光层上；
步骤4、对LED倒装芯片和荧光粉胶片进行固化；
步骤5、在LED支架碗杯内灌封透明硅胶并进行烘烤固化。
7.根据权利要求6所述的白光LED封装结构的封装方法，其特征在于：所述步骤2中LED倒装芯片通过覆晶封装技术固定于LED支架碗杯内。
8.根据权利要求6所述的白光LED封装结构的封装方法，其特征在于：所述步骤3中荧光粉胶片的制备方法如下：
首先，将荧光粉压模成胶片结构，然后，将胶片结构切割成多个荧光粉胶片，每个荧光粉胶片的形状与LED倒装芯片发光层形状相同。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150325 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |