CN105304772B - 改良的led封装方法及封装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改良的LED封装方法及封装结构。所述封装方法包括：(1)将荧光粉与液态有机硅胶组合物均匀混合后涂覆于LED芯片表面；(2)将经步骤(1)处理的LED芯片置于第一温度条件下进行加热而实现荧光粉沉淀，该第一温度大于室温而小于所述有机硅胶组合物的交联温度；(3)将经步骤(2)处理的LED芯片置于加热和/或光照条件下使所述有机硅胶组合物固化。藉由本发明可快捷、简便、低成本的实现LED封装，且能在减少荧光粉用量的情况下，于在封装过程中实现荧光粉于LED芯片表面的共形沉积，使LED器件出光品质大幅提升(例如出光更为均匀，光斑基本无蓝圈、黄圈现象等)，还能有效提升LED器件发光亮度和散热性能，因而具有广阔应用前景。

Description

改良的LED封装方法及封装结构
技术领域
本发明特别涉及一种改良的LED封装方法及封装结构。
背景技术
近年来，具有长寿命且耗电少等特点的半导体发光元件，特别是白光LED等已经作为光源被广泛应用。当前主流的白光LED是通过蓝光芯片加荧光粉的方式实现(PhosphorConverted)，其封装方法是将黄色的YAG荧光粉涂覆在蓝光LED芯片上，YAG荧光粉在吸收460nm左右的蓝光后受激辐射出550nm的黄光，黄光与未被吸收的蓝光混合出光后，通过混色原理，使人眼识别为白光。另外，一些多色荧光粉也被广泛应用。
主流的LED封装制程中，主要包括固晶、焊线、荧光粉涂覆、透镜成型和测试分选等工序。其中，荧光粉涂覆是十分关键的一道工序。传统白光照明LED器件采用的是灌封封装工艺技术(encapsulation)，即将荧光粉与有机硅胶的混合体通过点胶(dispensing)注入已经完成固晶和金线绑定的芯片支架上，完成LED芯片表面的荧光粉涂覆。此制程由于工艺简单、生产效率高而且设备投资不昂贵，而被业界广泛使用。然而此传统工艺中，由于荧光粉层的厚度和分布位置不能被精确控制，导致成品LED出光均匀性差，光斑的蓝圈黄圈现象明显，以及发光亮度不足。
为克服这些问题，研究人员尝试了多种方案。例如，Philips Lumileds公司开发了荧光粉保形涂层(conformal coating)技术，以实现荧光粉涂层形状的控制。荧光粉保形涂层使芯片表面的荧光粉层厚度均匀化，能得到色温一致性好的出射白光，改善功率白光LED的光斑空间分布均匀性以及管间色度、亮度的均匀一致性情况。该技术已经成为现在功率型白光LED封装技术的一个重要方向。但是荧光粉保形涂层所采用的工艺(例如电泳法、溶液蒸发法等)亦有很多问题需要克服，例如，附加设备投资额大、操作复杂、生产效率低等。而其它的一些方案，例如：在荧光胶涂布完成后，利用高速离心设备对器件进行离心处理以实现荧光粉的共形沉积；或者，先在LED芯片表面涂布荧光粉，之后再涂布透明硅胶，最后固化形成封装结构。但这些方案也同样存在操作复杂，成本高等缺陷。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种改良的LED封装方法及封装结构。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
在一些实施例提供了一种LED封装方法，其包括：
(1)将荧光粉与液态有机硅胶组合物均匀混合后涂覆于LED芯片表面，所述有机硅胶组合物包括含乙烯基的有机聚硅氧烷，氢硅烷交联剂以及催化剂，并且在第一温度条件下所述有机硅胶组合物的粘度小于10000cPs；
(2)将经步骤(1)处理的LED芯片置于第一温度条件下进行加热而实现荧光粉沉淀，该第一温度大于室温，而小于所述有机硅胶组合物的交联温度；
(3)将经步骤(2)处理的LED芯片置于第三温度和/或光照条件下，使所述有机硅胶组合物固化，从而于所述LED芯片表面形成封装材料层。
在一些较为优选的实施例中，所述封装方法由所述步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)组成。
在一些实施例中还提供了由前述任一种方法制成的LED封装结构。
在一些实施例中提供了一种LED封装结构，其包括LED芯片和覆设于LED芯片上的封装材料层，所述封装材料层主要由荧光粉与液态有机硅胶组合物的混合体固化形成；其中80％以上的荧光粉集中分布于所述封装材料层下部和/或所述封装材料层中40％以上的部分为基本不含荧光粉的完全透明部。
在一些实施例中还提供了一种发光装置，其包含所述的LED封装结构。
较之现有技术，利用本发明封装方法可快捷、简便、低成本的实现LED封装，且能在减少荧光粉用量的情况下，于在封装过程中实现荧光粉于LED芯片表面的共形沉积，使LED器件出光品质大幅提升(例如出光更为均匀，光斑基本无蓝圈、黄圈现象等)，还能有效提升LED器件发光亮度和散热性能，因而具有广阔应用前景。
下文将对本发明的技术方案作更为详尽的解释说明。但是，应当理解，在本发明范围内，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明
图1是实施例1-3及对照例1所形成的LED器件的测试图像；
图2是对照例1及实施例3所获封装材料层的横向切面对比图；
图3a-图3b是实施例2-3采用的有机硅胶组合物的流变力学测试曲线图(r.t.-150℃)。
具体实施方式
当前被广泛应用的LED(SMD和COB)封装有机硅胶的在室温下粘度范围为3000-8000cPs，包括道康宁公司、信越公司、弗洛里光电材料(苏州)有限公司等供应商的产品。其原因之一即是防止荧光粉在有机硅胶中的沉淀。为了解决荧光粉和有机硅胶混合中产生的气泡和基板中的潮气等问题，当前的主流封装工艺都进行了分步固化，以期解决上述问题。但同时，业界长期以来还一直致力于达成这样的技术目标，即利用荧光粉在有机硅胶中的沉淀而形成聚集的荧光粉层，然而由于荧光粉沉淀和有机硅胶的交联一直是一个矛盾体，因此，前述的这一技术目标迄今都尚未达成。
有鉴于此，本案发明人也进行了长期而深入的研究和大量实践，且在此过程中意外的发现，采用在封装过程中增加一特殊的荧光粉沉淀步骤，即可以在大幅降低荧光粉用量的情况下，快捷、简便、低成本的实现荧光粉于LED芯片表面的共形沉积，特别是可以通过点胶实现荧光粉保形涂层(White LED Conformal Phosphor Coating via Dispensing)，提高了出光品质，解决了黄圈现象等问题，还可以进一步改善散热情况，从而提高LED寿命，以及，进一步降低了LED封装的制造成本，其可广泛应用于SMD、COB、CSP和大规模集成LED等领域。如下将具体阐明本发明的技术方案。
本发明的一实施例的一个方面提供了一种LED封装方法，其包括：
(1)将荧光粉与液态有机硅胶组合物的均匀混合物(亦可简称“荧光胶”)涂覆于LED芯片表面，在第一温度条件下所述有机硅胶组合物的粘度小于10000cPs；
(2)将经步骤(1)处理的LED芯片置于第一温度条件下进行加热而实现荧光粉沉淀，该第一温度大于室温，而小于所述有机硅胶组合物的交联温度；
(3)将经步骤(2)处理的LED芯片置于第三温度(固化温度)和/或光照条件下，使所述有机硅胶组合物固化，从而于所述LED芯片表面形成封装材料层。
在一些较佳实施例中，所述的封装方法由所述步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)组成。
在一些实施例中，所述LED封装方法还可包括：
(1)将荧光粉与液态有机硅胶组合物的均匀混合物(亦可简称“荧光胶”)涂覆于LED芯片表面；
(2)将经步骤(1)处理的LED芯片置于第一温度条件下进行加热而实现荧光粉一次沉淀，该第一温度大于室温，而小于所述有机硅胶组合物的交联温度；
(3)将经步骤(2)处理的LED芯片置于第二温度条件下进行加热而实现荧光粉二次沉淀，该第二温度大于室温，而小于所述有机硅胶组合物的交联温度；
(4)将经步骤(3)处理的LED芯片置于第三温度和/或光照条件下，使所述有机硅胶组合物固化，从而于所述LED芯片表面形成封装材料层。
在一些较佳实施例中，所述的封装方法由所述步骤(1)、步骤(2)，步骤(3)和步骤(4)组成。
优选的，所述有机硅胶组合物是一种具有良好流动性的均匀液相体系，因此可以通过注射器或泵(dispensing)、喷涂(spray coating)、印刷(stencil printing，screenprinting)、旋涂(spin coating)等常规装置输运、分送。
在本发明中，已知的多种光学器件、光电器件用有机硅胶组合物都是适用的，其可来源于商业途径，自制途径等。例如，可选用US6,509,423B、WO2008/027280A，期刊文献【《有机硅材料》,2009,01期:47-50；《中国胶粘剂》,2013,06期:50-55；崔宝军、陈维君等，《化学与黏合》，2014年05期】等列出的各类有机硅胶组合物。其商业产品可以是美国道康宁公司、日本信越公司、弗洛里光电材料(苏州)有限公司出品的LED封装胶系列产品。
具体的讲，所述有机硅胶组合物可包含如下几种基础组分，例如，含脂肪族不饱和有机基团的有机聚硅氧烷，氢硅烷交联剂以及催化剂等。
其中，所述含脂肪族不饱和有机基团的有机聚硅氧烷优选自含链烯基的有机聚硅氧烷(优选的是非直链的有机硅氧烷或网状有机硅氧烷，含乙烯基的硅氧烷树脂，含乙烯基倍半硅氧烷树脂，含乙烯基POSS树脂，有机-无机混合硅氧烷树脂，或上述各种树脂的混合物(每个树脂中含有至少2个乙烯基))，特别是含乙烯基的有机聚硅氧烷，例如二乙烯基封端的有机聚硅氧烷等，当然，其中还可优选含有苯基等芳香基团(以达到大于1.50的折光指数，从而能萃取更多LED发光)，其它取代基团等。
例如，在一些实施例中，所述有机聚硅氧烷可选自具有下式所示结构的化合物：
其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6独立的选自H，卤素原子、羟基、羧基、芳基、硅氧基(-OSiM3)，包含或不包含一个以上杂原子或取代基团的直链或支链烷基、直链或支链烷氧基、直链或支链烯基、直链或支链炔基、单环或多环烷基、单环或多环烯基、单环或多环炔基，m、n选自正整数。优选的，R1、R2、R3、R4独立的选自C1～C20的直链或支链烷基、烯基或炔基。优选的，R1、R2、R3中的至少一者为乙烯基。优选的，R1、R2、R3选自C1～C20的直链或支链烷基，尤其优选自C1～C6直链或支链烷基。优选的，R4选自C1～C20的直链或支链烷基、烯基或炔基，尤其优选自C1～C10的直链或支链烷基，更进一步地优选为C1～C6直链或支链烷基。优选的，R5、R6独立的选自C1～C20的直链或支链烷基、烯基或炔基。优选的，m，n选自1～100000，尤其优选为10～10000，更进一步地优选为100～5000。优选的，所述含乙烯基的聚硅氧烷的数均分子量为500～5000000g/mol，尤其优选为5000～500000g/mol，更进一步地优选为10000～500000g/mol。优选的，所述含乙烯基的聚硅氧烷中乙烯基的含量为0.1mol％～99.9mol％，尤其优选为1.0mol％～50.0mol％，更进一步地优选为2.0mol％～15.0mol％。
例如，在一些实施例中，所述有机聚硅氧烷也可选自具有线型、支化或者树脂性结构的、烯基封端的聚硅氧烷，特别优选直链状端乙烯基的有机聚硅氧烷。其中其它与硅键合的有机基独立地选自无脂族不饱和度的单价烃基团和单价卤代烃基团，这些单价基团通常具有1至大约10个碳原子，如烷基、芳烷基、卤素取代基团等，例如可特别优选甲基。优选的，所述烯基封端的聚硅氧烷选自乙烯基烷氧基硅封端的聚硅氧烷。优选的，所述烯基封端的聚硅氧烷选自具有下式所示结构的化合物。
其中，R选自H、卤素原子，羟基，羧基，芳基，包含或不包含一个以上杂原子或取代基团的直链或支链烷基、直链或支链烷氧基、直链或支链烯基、直链或支链炔基、单环或多环烷基、单环或多环烯基、单环或多环炔基，T选自正整数。优选的，R选自C1～C20的直链或支链烷基，尤其优选自C1～C6直链或支链烷基。优选的，T为整数，其取值范围为1～100000，尤其优选为10～10000。优选的，所述烯基封端的聚硅氧烷中乙烯基的含量为0.1mol％～99.9mol％，尤其优选为0.1mol％～50.0mol％，更进一步地优选为0.5mol％～15.0mol％。
例如，在一些实施例中，所述氢硅烷交联剂的单体结构通式可以为：
(R4’)m’(R5’)n’Si(H)p’(OR6’)(4-m’-n’-p’)
其中，R4’、R5’为甲基、乙基或苯基；R6’为甲基或乙基；m’、n’、p’为0，1或2，且m’+n’+p’<4。
又例如，所述氢硅烷交联剂的分子结构可以为：
Me2R2SiO(Me2SiO)d(MeHSiO)e(MePhSiO)fSiR2Me2
式中Me代表甲基，Ph代表苯基，d＝3～900的正整数，e＝3～600的正整数，f＝0或1～900的正整数，且符合0≤f/(d+e+f)≤0.99，R2为Me或H。
进一步的，乙烯基硅氧烷聚合物与氢基硅氧烷聚合物的的含量可以在60～99wt％之间，优选在75～99wt％，进一步优选为85～95wt％，以使该组合物固化后透明且具有良好的流动性。更进一步的，氢基硅氧烷聚合物中的硅氢键与乙烯基硅氧烷聚合物中的乙烯基的摩尔比可以介于1:0.7～1:1.4之间。
其中，所述催化剂是用以使所述有机硅胶组合物在设定温度和/或选定波长的光照条件下完全固化。
进一步的，所述催化剂可以是硅氢化加成催化剂(hydrosilylation catalyst)，通过其催化作用可实现该组合物的固化。
优选的，所述有机硅胶组合物包含热引发的硅氢化加成催化剂。
优选的，所述有机硅胶组合物包含光引发的硅氢化加成催化剂。
在本发明中，前述硅氢化加成固化催化剂优选为贵金属催化剂，例如铂、铑化合物。特别是使用专利US3159601、US3159602和US3220972以及欧洲专利EP0057459、EP0188978和EPA0190530中描述的铂和有机产物的复合物，或者专利USA3419593、US3715334、US3377432和US3814730中描述的铂和乙烯基化有机硅氧烷的复合物。该催化剂通常优选为铂金催化剂，即铂的配合物，特别是铂络合物，包括氯铂酸、H2PtCl6、Pt(PPh3)4、Cp2PtCl2、甲基乙烯基硅氧烷聚合物配位的铂络合物、邻苯二甲酸二乙酯配位的铂络合物、二氯双(三苯基膦)的铂络合物等，优选铂络合物为氯铂酸、H2PtCl6、甲基乙烯基硅氧烷聚合物配位的铂络合物，更优选为甲基乙烯基硅氧烷聚合物配位的铂络合物。
在本发明中，所述硅氢化加成催化剂可以采用业界已知的合适用量，例如其用量足以使所述有机硅胶组合物在约280℃或以下的温度条件下固化。
在本发明中，也可采用光引发剂而诱导所述有机硅胶组合物的固化，其中适用的辐照光线包括紫外光、可见光和它们的组合，其波长约200nm到约1,000nm，优选为紫外光。适用于本发明的光引发剂的实例可选自但不限于1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮)、2-苄基-2-N,N-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮、1-羟基环己基苯基酮和二苯甲酮的组合、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基-2,4,4-三甲基戊基)氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮的组合、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙-1-酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基-氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮的组合以及可见光[蓝色]光引发剂、dl-樟脑醌中的任一种或这些材料的组合。或者，也可以选自丙酮酸烷基酯，例如丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯和丙酮酸丁酯，以及丙酮酸芳基酯，例如丙酮酸苯酯、丙酮酸苄酯，以及它们的适当取代的衍生物。或者，也可以选自2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙烷、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基-2,4,4-三甲基戊基)氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮的组合、η5-2,4-环戊二烯-1-基)-双[2,6-二氟-3(1H-吡咯-1-基)苯基]钛等等。又及，前述光引发剂也可以替换为热固化引发剂(参考US4,416,921A)。在本发明的有机硅胶组合物之中，所述光固化引发剂、热固化引发剂的用量亦可以采用业界已知的合适用量。
在一些实施例中，所述有机硅胶组合物中还可包含硅氢加成反应抑制剂，通过调整硅氢化加成催化剂和硅氢加成反应抑制剂的种类、用量等，可以调控该有机硅胶组合物的固化程度和固化速率等。
其中，所述硅氢加成反应抑制剂是指能够导致硅氢加成反应不良的物质，这类物质包括炔醇类化合物、烯-炔化合物、硅氧烷或苯并三唑及其他氢化硅烷反应抑制剂。其中，炔醇类化合物抑制剂可选自2-苯基-3-丁炔-2-醇、2-甲基-3-丁炔-2-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇等；烯-炔化合物可选自诸如3-甲基-3-戊烯-1-炔等，硅氧烷可选自1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四己烯基环四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基环四硅氧烷等。其中优选炔醇类化合物，尤其优选2-苯基-3-丁炔-2-醇。
在一些实施例中，所述有机硅胶组合物还可包含溶剂，藉由调节该组合物的粘度等，从而进一步改善其流动性性能等，但不限于此。
此外，在本发明的组合物中，还可包含一种或多种添加剂，例如粘接促进剂、抗氧化剂、增稠剂、增塑剂、消泡剂(defoamer)，流变改性剂(rheology modifier)，墨水(ink)和/或色素(pigments)，红外线吸收剂(IR absorber)等，以产生所期望的功能，但应不干扰所述组合物的聚合或损及其它方面的一些期望获得的性能这些添加剂可以从业界所知的合适材料中进行选取。
在一些较为具体的实施案例中，所述步骤(1)可以包括：将荧光粉与液态有机硅胶组合物的均匀混合物通过点胶方式注入已经完成固晶和金线绑定的正装LED芯片支架上或已经完成固晶的倒装LED芯片支架上，从而于所述LED芯片表面形成涂覆层。
其中，可用于实现将荧光粉与液态有机硅胶组合物均匀混合的方式可包括手动混合，机械混合，超声混合，双行星搅拌等，但不限于此。
优选的，所述涂覆层的厚度为0.01mm～10mm，尤其优选为0.05mm～5mm，进一步优选为0.1mm～1mm。
若厚度过大，则荧光粉沉降时间长且会影响出光效率，若厚度过小，则又无法达成预期封装效果。
在一些较为具体的实施案例中，所述步骤(2)可以包括：将经步骤(1)处理的LED芯片于第一温度条件下静置而实现荧光粉沉淀，静置时间在30min以上，优选在1h以上，尤其优选为1～8h。
进一步的，室温＜第一温度≤(所述有机硅胶组合物的交联温度－70℃)；优选的，第一温度为50～90℃；尤其优选的，第一温度为60～80℃。
在本发明中，“交联”的概念可以理解为：线型或支型高分子链间以共价键连接成网状或体型高分子的过程分为化学交联和物理交联。化学交联一般通过缩聚反应和加聚反应来实现，如橡胶的硫化、不饱和聚酯树脂的固化等；物理交联利用光、热等辐射使线型聚合物交联。线型聚合物经适度交联后，其力学强度、弹性、尺寸稳定性、耐溶剂性等均有改善。交联常被用于聚合物的改性。
对于液体高分子混合物(例如本发明的有机硅胶组合物)，交联的发生定义为混合物不再具有流动性。交联温度可以从旋转型流变分析仪的实验测定，为清晰地界定范围，本发明将流变力学测试曲线中随温度改变的粘度拐点定义为交联温度(参见图3)。本发明中所引用的流变力学测试曲线图测试条件如下：仪器为Hake RS 6000，转速为6.0/min,升温速率为2.4k/min,间隙(样品厚度)为1mm.
在一些较为具体的实施案例中，所述步骤(3)可以包括：将经步骤(2)处理的LED芯片于第二温度条件下静置而实现荧光粉的二次沉淀，静置时间在30min以上，优选在1h以上，尤其优选为1～8h。
进一步的，室温＜第二温度≤(所述有机硅胶组合物的交联温度－10℃)，优选的，第一温度＜第二温度≤(所述有机硅胶组合物的交联温度－10℃)；尤其优选的，100℃≤第二温度＜200℃，进一步优选的，90℃≤第二温度＜150℃。
进一步的，在第一、第二温度条件下所述有机硅胶组合物的粘度优选在3000cPs以下，尤其优选为100～2000cPs。
进一步的，所述荧光粉与有机硅胶组合物的质量比为0.001～10：1，优选为0.05～1：1，尤其优选为0.1～0.5：1。
进一步的，所述第三温度(固化温度)在所述有机硅胶组合物的交联温度以上而在250℃以下，优选为150～200℃。
进一步的，在所述封装材料层中，基本不含荧光粉的完全透明部分所占体积百分数在10％以上，优选在20％以上，尤其优选在40％以上，进一步优选在60％以上。相应的，本发明的一个实施例的一个方面还提供了一种改良的LED封装结构。
例如，在本发明的一典型实施例中，一种LED封装结构可以包括LED芯片和覆设于LED芯片上的封装材料层，所述封装材料层主要由荧光粉与液态有机硅胶组合物的混合体固化形成；其中80％以上的荧光粉集中分布于所述封装材料层下部和所述封装材料层与LED芯片的界面(也可认为是LED芯片表面)上，和/或，所述封装材料层中40％以上的部分为基本不含荧光粉的完全透明部。
需要说明的是，在本发明中，“基本不含荧光粉的完全透明部”系指该完全透明部中的荧光粉含量在0.1wt％以下，尤为理想的，是指该完全透明部中的荧光粉含量接近于0。
优选的，在所述封装材料层中，均匀沉积于LED芯片表面和集中分布于封装材料层的底层区域内(该底层区域的体积为封装材料层总体积的20％左右)的荧光粉占荧光粉总量的80％以上。
优选的，所述封装材料层中60％以上的部分为完全透明部。其中，因绝大部分荧光粉直接共形沉积于LED芯片表面，使得LED器件出光更为均匀，光斑基本无蓝圈、黄圈现象，且也使得LED器件散热性能更好，发光亮度更强。
相应的，本发明的一个实施例的一个方面还提供了一种发光装置，其包含所述的LED封装结构。所述发光装置可以为照明装置、显示装置等，但不限于此。
以下结合若干更为具体的实施例及相应对比例对本发明的技术方案作更为详细的解释说明。但仍需强调的是，这些实施例不应被视作对本发明的保护范围构成任何限制。
如下实施例1-3及对照例1所涉及之有机硅胶组合物(简称有机硅胶)、荧光粉等原料及相应工艺条件如下表1所示。
其中，对照例1，实施例1-3所采用之有机硅胶组合物A05-01(COB胶)、A06-01(沉淀胶)均为弗洛里光电材料(苏州)有限公司出品的有机硅LED封装胶，其可通过市售途径获取。其中采用的荧光粉系选自业界习用的YAG荧光粉等。但需说明的是，这些有机硅胶组合物也可以道康宁公司、信越公司出品的LED封装胶系列产品替代，同样的，所述荧光粉也可替代为白光LED中常用的其它荧光粉或多种荧光粉的混合物。
对照例1的LED封装方法为：将荧光粉与有机硅胶的混合体通过点胶方式注入已经完成固晶和金线绑定的芯片支架上，完成LED芯片表面的荧光粉涂覆，之后置于温度为150℃的条件下4h固化。
实施例1的LED封装方法包括：将荧光粉与有机硅胶的混合体通过点胶方式注入已经完成固晶和金线绑定的芯片支架上，完成LED芯片表面的荧光粉涂覆，之后于温度为60℃的环境中静置2h(可以于加热平台上完成此操作)，最后在置于温度为150℃的条件下4h固化。
实施例2、3的LED封装方法基本相同，包括：将荧光粉与有机硅胶的混合体通过点胶方式注入已经完成固晶和金线绑定的芯片支架上，完成LED芯片表面的荧光粉涂覆，之后于温度为60℃的环境中静置2h(可以于加热平台上完成此操作)，而后于温度为100℃的环境中静置1h，最后在置于温度为150℃的条件下4h固化。
实施例2、3两者不同之处在于，实施例3中的荧光粉用量减半。
在封装完成后，分别对实施例1-3及对照例1所获LED器件的性能进行测试，其结果详见表2及图1。其中，有关LED器件的光电性能的数据分别是在稳流30mA、200mA条件下测得。
另外，分别对对照例1和实施例3所形成的封装材料层的剖面进行观察，可以获得图2所示图像，可以看到，实施例3中的荧光粉大部分沉积在底部及封装材料层底面上，而对照例1中的荧光粉仅有少量沉积，大部分弥散于封装材料层内。
此外，本案发明人还参照实施例1-3的方案，采用前文所列的其它原料，例如前文所述及的其它适用于本发明的有机硅胶组合物、荧光粉及前文所列的其它工艺条件等进行组配，并对所获LED封装器件的形貌、性能进行了表征和测试，测试结果与前文结论亦基本符合。
因此，应当理解，上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
表1实施例1-3及对照例1所涉及之原料及工艺条件
编号 有机硅胶 荧光粉配比 固化流程
对照例1 A05-01 5000K 150℃,4h
实施例1 A06-01 5000K (60℃,2h)+(150℃,4h)
实施例2 A06-01 5000K (60℃,2h)+(100℃,1h)+(150℃,4h)
实施例3 A06-01 5000K(粉量1/2) (60℃,2h)+(100℃,1h)+(150℃,4h)

Claims (22)

1.一种改良的LED封装方法，其特征在于包括：
(1)将荧光粉与液态有机硅胶组合物均匀混合后涂覆于LED芯片表面，所述荧光粉与有机硅胶组合物的质量比为0.001～10：1，所述有机硅胶组合物包括含乙烯基的有机聚硅氧烷、氢硅烷交联剂以及催化剂，并且在第一温度条件下所述有机硅胶组合物的粘度在3000cPs以下；
(2)将经步骤(1)处理的LED芯片置于第一温度条件下进行加热而实现荧光粉沉淀，其中室温＜第一温度≤(所述有机硅胶组合物的交联温度－70℃)；
(3)将经步骤(2)处理的LED芯片置于第二温度条件下进行加热而实现荧光粉二次沉淀，其中室温＜第二温度≤(所述有机硅胶组合物的交联温度－10℃)，且在第二温度条件下所述有机硅胶组合物的粘度为100～2000cPs；
(4)将经步骤(3)处理的LED芯片置于第三温度和/或光照条件下，所述第三温度在所述有机硅胶组合物的交联温度以上而在250℃以下，使所述有机硅胶组合物固化，从而于所述LED芯片表面形成封装材料层，且使其中80％以上的荧光粉集中分布于所述封装材料层下部及所述封装材料层与LED芯片的界面上，同时使所述封装材料层中40％以上的部分为完全透明部，所述完全透明部中的荧光粉含量接近于0。
2.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于步骤(1)包括：将荧光粉与液态有机硅胶组合物的均匀混合物通过点胶方式注入已经完成固晶和金线绑定的正装LED芯片支架上或已经完成固晶的倒装LED芯片支架上，从而于所述LED芯片表面形成涂覆层。
3.根据权利要求2所述的封装方法，其特征在于：所述涂覆层的厚度为0.01mm～10mm。
4.根据权利要求3所述的封装方法，其特征在于：所述涂覆层的厚度为0.05mm～5mm。
5.根据权利要求4所述的封装方法，其特征在于：所述涂覆层的厚度为0.1mm～1mm。
6.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于步骤(2)包括：将经步骤(1)处理的LED芯片于第一温度条件下静置而实现荧光粉沉淀，静置时间在30min以上。
7.根据权利要求6所述的封装方法，其特征在于，步骤(2)中采用的静置时间在1h以上。
8.根据权利要求7所述的封装方法，其特征在于，步骤(2)中采用的静置时间为1～8h。
9.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于步骤(3)包括：将经步骤(2)处理的LED芯片于第二温度条件下静置而实现荧光粉二次沉淀，静置时间在30min以上。
10.根据权利要求9所述的封装方法，其特征在于，步骤(3)中采用的静置时间在1h以上。
11.根据权利要求10所述的封装方法，其特征在于，步骤(3)中采用的静置时间为1～8h。
12.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于：在第一温度条件下所述有机硅胶组合物的粘度为100～2000cPs。
13.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于：第一温度为60～80℃。
14.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于：第一温度＜第二温度≤(所述有机硅胶组合物的交联温度－10℃)。
15.根据权利要求14所述的封装方法，其特征在于：100℃≤第二温度＜200℃。
16.根据权利要求15所述的封装方法，其特征在于：90℃≤第二温度＜150℃。
17.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于：所述荧光粉与有机硅胶组合物的质量比为0.05～1：1。
18.根据权利要求17所述的封装方法，其特征在于：所述荧光粉与有机硅胶组合物的质量比为0.1～0.5：1。
19.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于：所述第三温度为150～200℃。
20.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于：在所述封装材料层中，完全透明部分所占体积百分数在60％以上。
21.由权利要求1-20中任一项所述方法制成的LED封装结构。
22.一种发光装置，其特征在于包含权利要求21所述的LED封装结构。
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