CN105304787A - 一种led薄膜芯片白光封装结构及其制备方法 - Google Patents

一种led薄膜芯片白光封装结构及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种LED薄膜芯片白光封装结构，包括印刷有导电线路的散热基板、在所述散热基板上依次设置有LED薄膜芯片、荧光膜层和封装透镜；所述封装透镜底设置有与所述LED薄膜芯片尺寸适应的凹槽，所述的凹槽的底部设置有与所LED薄膜芯片尺寸适应的荧光膜层。本发明通过使用带凸点的模条灌封，得到具有凹槽的硅树脂透镜，在透镜凹槽底平面上涂覆荧光膜层，在凹槽底平面对荧光粉既起到限位作用又平铺涂覆，避免常规荧光粉涂覆固化过程中出现的沉淀不一情况；同时，与之对接嵌套的具有散热结构的芯片粘接体，LED薄膜芯片因侧壁无荧光粉层，减少了对出射光的吸收，使出光效率在同等芯片基础上进一步提高约10-15％，有效发挥薄膜芯片的发光优势。

Description

一种LED薄膜芯片白光封装结构及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种LED薄膜芯片白光封装结构及其制备方法，属于光电子的技术领域。
背景技术
随着LED应用市场的快速发展，对亮度提升要求的不断提高，蓝宝石衬底作为GaN基LED外延生产的主要衬底，逐渐显出其制备和性能上的劣势：从小尺寸的2寸向6-12寸困难程度很大；剥离衬底困难；蓝宝石衬底价格很贵，这限制了相应发光器件的发展。同时，导电性和散热性的局限性也限制了人们对蓝宝石衬底GaN基LED的进一步开发利用。为了不断研发具有更高功率、更高光效的LED芯片，行业领军者们在追求常规GaN基LED高光效的基础上，逐渐将注意力转向薄膜LED芯片，以Si衬底GaN基LED芯片的研制成功,改变了以蓝宝石、SiC为衬底的GaN基LED的历史，为LED走向普通照明发展出一条新的产业化技术路线。薄膜芯片经过剥离转移技术剥离衬底，将发光层转至整个芯片结构的表面。LED薄膜转移至新的具有更好导电导热性能的基板上，制备垂直结构的薄膜型(thin-film，TF)芯片，不仅能大大提高器件的稳定性，更能有效提高芯片对光的正面输出。
薄膜芯片技术是生产超亮LED的关键技术，可以减少侧向的出光损失，通过底部反射面可以使得超过97％的光从正面输出，大大提高LED发光二极管的发光效率。发光效率的大幅提升，使得LED在一般照明、投影及工业领域的应用获得了更加全新的发展。由于比一般的发光二极管的转换效果更好，可大大拓展这种创新光源的应用。材料显示，薄膜芯片材料特性的改善、薄膜平台的进一步发展以及薄膜芯片更高的光输出，使得制备的发光二极管发光效率可提升30％。
中国专利CN102709448A提供一种白光LED封装结构及封装方法，封装结构自上而下包括预制的荧光薄膜、具有垂直结构的单电极LED芯片叠置成一体，置于光学透镜内，并于光学透镜下平面一起与基板固结成一体，同时将LED芯片电极与基板之间直接由电极引线导通。所述的预制荧光薄膜，其原料为荧光粉和粘合剂，按一定质量比混合均匀，并采用注塑方法注入设计厚度热定的注塑模具内，高温下固化脱模，即获得一次成型的白光LED用荧光粉预制薄膜。该发明能够克服荧光粉因沉淀及球形外貌导致的发光光色不一情形，同时具有使封装后的整体更加紧凑、降低材料损耗等优点，但同时还存在这样几点不足：①注塑法单独制备荧光薄膜，且制备完成的荧光薄膜需再依据芯片大小进行切割，并用填充剂与芯片间进行粘结，封装步骤繁琐复杂，增加封装成本；②预制荧光薄膜、芯片及基板的组合体的上方加盖光学透镜体，组合体与透镜体之间直接加盖，可能会存在隔离空气层，不利于热的传导。
综上，相比常规芯片，薄膜芯片结构的改变，使得常规白光封装工艺的适应性出现受到质疑。有实验结果表明业界常用的白光荧光粉点涂固化封装方式，不仅不能有效的发挥薄膜芯片的发光优势，反而使得同等情况下的薄膜芯片白光光效低于常规蓝宝石结构的芯片封装光效。这就促使人们不断研究新的封装方式以适应薄膜芯片的封装要求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种LED薄膜芯片白光封装结构。该封装结构有效提高薄膜LED芯片的白光封装效率。
本发明还提供一种上述封装结构的制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种LED薄膜芯片白光封装结构，包括印刷有导电线路的散热基板、在所述散热基板上依次设置有LED薄膜芯片、荧光膜层和封装透镜；其特征在于，所述封装透镜底设置有与所述LED薄膜芯片尺寸适应的凹槽，所述的凹槽的底部设置有与所述LED薄膜芯片尺寸相适应的荧光膜层。本发明由带有荧光膜层的封装透镜和具有散热结构的LED薄膜芯片粘接体这两部分主体结构嵌套而成。所述带有荧光膜层的封装透镜是通过特定模条单独灌封，得到带有凹槽的实体硅树脂透镜，凹槽大小与待进行白光封装的LED薄膜芯片表面大小和侧高相适应；将LED薄膜芯片通过固晶底胶粘结在印刷有导电线路的散热基板上，LED薄膜芯片通过打线与散热基板的导电线路电性连接。
根据本发明优选的，所述散热基板的外缘设置有嵌套卡槽，所述的嵌套卡槽与所述封装透镜外表面紧密贴合。
根据本发明优选的，所述LED薄膜芯片的厚度为150-180μm。所述LED薄膜芯片是发光层位于顶端的薄膜芯片。
根据本发明优选的，所述的封装透镜为硅树脂透镜。
一种如上述LED薄膜芯片白光封装结构的制备方法，包括步骤如下：
固定LED薄膜芯片
(1)将LED薄膜芯片固定设置在所述散热基板上；
(2)通过打线将所述LED薄膜芯片与散热基板进行电连接；
加工带凹槽的封装透镜
(3)按照现有技术制备具有凹槽的封装透镜，所述的凹槽的尺寸与所述LED薄膜芯片的外形尺寸相适应；本步骤使用带有凸点的模条，通过灌封技术，灌封得到带凹槽的封装透镜；
制备荧光膜层
(4)将步骤(3)封装透镜倒置，利用现有技术在所述凹槽的底部涂覆荧光胶，形成荧光膜层；
嵌套封装LED薄膜芯片
(5)在所述LED薄膜芯片表面上沾一层硅胶，该硅胶与所述凹槽底部涂覆荧光胶中的硅胶成份一致，将步骤(4)形成荧光膜层后的封装透镜与所述LED薄膜芯片通过所述凹槽嵌套，并在嵌套过程中将凹槽内的空气排出；
(6)将步骤(5)嵌套完成的封装LED薄膜芯片置于120-150℃中固化40-60min，得到LED薄膜芯片白光发光管封装结构。
根据本发明优选的，所述步骤(1)中，利用固晶底胶将LED薄膜芯片粘结设置在所述散热基板上。在150-180℃下对所述固晶底胶烘烤60-90min，使LED薄膜芯片粘结在散热基板上。
根据本发明优选的，所述步骤(4)中，对所述凹槽底部涂覆的荧光胶进行烘烤固化，形成荧光膜层，所述烘烤固化的次数为2次。
根据本发明优选的，所述步骤(4)中，所述第一次烘烤固化为：对所述凹槽底部涂覆的荧光胶在50-80℃下烘烤固化30-40min；所述第二次烘烤固化为：对所述凹槽底部涂覆的荧光胶在120-150℃下烘烤固化1-2h。
根据本发明优选的，所述步骤(1)中，所述固晶底胶为银胶或绝缘胶。
根据本发明优选的，所述步骤(2)中，打线所需的线为金线或合金线。
根据本发明优选的，所述步骤(4)中，经烘烤固化后的荧光膜层厚度为100-200μm。
本发明的优势
本发明通过使用带凸点的模条灌封，得到具有凹槽的硅树脂透镜，在透镜凹槽底平面上涂覆制备荧光膜层，所述凹槽底平面对荧光粉既起到限位作用又平铺涂覆，避免常规荧光粉涂覆固化过程中出现的沉淀不一情况；同时，与之对接嵌套的具有散热结构的芯片粘接体，LED薄膜芯片因侧壁无荧光粉层，减少了对出射光的吸收，使出光效率在同等芯片基础上进一步提高约10-15％，有效发挥薄膜芯片的发光优势。该结构适合于工业级生产，带有荧光膜层的透镜体与具有散热结构的芯片粘接体可以同时生产制备，极大的缩短生产周期，降低生产成本。通过本发明所述的封装结构制备的LED薄膜芯片白光封装发光管，出光效率在同等芯片基础上进一步提高约10-15％。
附图说明
图1为现有技术中常规芯片白光封装荧光胶及芯片分布结构图；
图2为本发明中LED薄膜芯片固定设置在所述散热基板上的结构示意图；
图3为本发明中带有荧光膜层的封装透镜示意图；
图4为本发明LED薄膜芯片白光封装结构图。
在图1-图4中，1为印刷有导电线路的散热基板，1-1为嵌套卡槽；2为固晶底胶，3为LED薄膜芯片，4为导电引线，5为荧光膜层，6为灌封硅树脂透镜用于嵌套帽檐，7为灌封硅树脂透镜，8为凹槽，50为现有常规结构白光荧光胶涂覆层，70为现有常规结构白光封装透镜。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明进行具体说明，但不限于此。
如图1-图4所示。
实施例1、
一种LED薄膜芯片白光封装结构，包括印刷有导电线路的散热基板1、在所述散热基板1上依次设置有LED薄膜芯片3、荧光膜层5和封装透镜；所述封装透镜底设置有与所述LED薄膜芯片尺寸适应的凹槽8，所述的凹槽8的底部设置有与所述LED薄膜芯片3尺寸相适应的荧光膜层5。
所述散热基板1的外缘设置有嵌套卡槽1-1，所述的嵌套卡槽1-1与所述封装透镜外表面紧密贴合。
所述LED薄膜芯片3的厚度为150μm。
所述的封装透镜为硅树脂透镜7。
实施例2、
一种如实施例1所述LED薄膜芯片白光封装结构的制备方法，包括步骤如下：
固定LED薄膜芯片
(1)将LED薄膜芯片3固定设置在所述散热基板1上：利用固晶底胶2将LED薄膜芯片3粘结设置在所述散热基板1上，在150℃下对所述固晶底胶2烘烤90min，使LED薄膜芯片3粘结在散热基板1上；所述固晶底胶2为银胶或绝缘胶；
(2)通过打线将所述LED薄膜芯片3与散热基板1进行电连接；打线所需的线为金线。
加工带凹槽的封装透镜
(3)按照现有技术制备具有凹槽的封装透镜，所述的凹槽的尺寸与所述LED薄膜芯片的外形尺寸相适应；本步骤使用带有凸点的模条，通过灌封技术，灌封得到带凹槽的封装透镜；
制备荧光膜层
(4)将步骤(3)封装透镜倒置，利用现有技术在所述凹槽8的底部涂覆荧光胶，形成荧光膜层5；对所述凹槽8底部涂覆的荧光胶进行烘烤固化，形成荧光膜层5，所述烘烤固化的次数为2次：所述第一次烘烤固化为：对所述凹槽8底部涂覆的荧光胶在80℃下烘烤固化30min；所述第二次烘烤固化为：对所述凹槽8底部涂覆的荧光胶在150℃下烘烤固化1h，经烘烤固化后的荧光膜层5厚度为120μm；
嵌套封装LED薄膜芯片
(5)在所述LED薄膜芯片表面上沾一层硅胶，该硅胶与所述凹槽底部涂覆荧光胶中的硅胶成份一致，将步骤(4)形成荧光膜层5后的封装透镜与所述LED薄膜芯片通过所述凹槽8嵌套，并在嵌套过程中将凹槽8内的空气排出；
(6)将步骤(5)嵌套完成的封装LED薄膜芯片置于120℃中固化40min，得到LED薄膜芯片白光发光管封装结构。
通过实施例1、2所述的一种LED薄膜芯片白光封装结构的出光效率比现有技术的常规芯片白光封装结构的出光效率提高10％。其中现有技术的常规芯片白光封装结构如图1所示，其外形结构尺寸及所选材质与本发明完全相同。
实施例3、
如实施例1所述的一种LED薄膜芯片白光封装结构，其区别在于，所述LED薄膜芯片3的厚度为180μm。
实施例4、
如实施例2所述LED薄膜芯片白光封装结构的制备方法，其区别在于，
所述步骤(1)中固晶底胶为绝缘胶，烘烤温度为170℃、时间为60min；
所述步骤(2)中打线所需的线为合金线；
所述步骤(4)中固化后的荧光膜层厚度在200μm；所述烘烤固化的次数为2次：所述第一次烘烤固化为：对所述凹槽8底部涂覆的荧光胶在50℃下烘烤固化40min；所述第二次烘烤固化为：对所述凹槽8底部涂覆的荧光胶在120℃下烘烤固化2h，
通过实施例3、4所述的一种LED薄膜芯片白光封装结构的出光效率比现有技术的常规芯片白光封装结构的出光效率提高12％。其中现有技术的常规芯片白光封装结构如图1所示，其外形结构尺寸及所选材质与本发明完全相同。

Claims (10)

1.一种LED薄膜芯片白光封装结构，其特征在于，该封装结构包括印刷有导电线路的散热基板、在所述散热基板上依次设置有LED薄膜芯片、荧光膜层和封装透镜；其特征在于，所述封装透镜底设置有与所述LED薄膜芯片尺寸适应的凹槽，所述的凹槽的底部设置有与所述LED薄膜芯片尺寸相适应的荧光膜层。
2.根据权利要求1所述的一种LED薄膜芯片白光封装结构，其特征在于，所述散热基板的外缘设置有嵌套卡槽，所述的嵌套卡槽与所述封装透镜外表面紧密贴合。
3.根据权利要求1所述的一种LED薄膜芯片白光封装结构，其特征在于，所述LED薄膜芯片的厚度为150-180μm。
4.根据权利要求1所述的一种LED薄膜芯片白光封装结构，其特征在于，所述的封装透镜为硅树脂透镜。
5.一种如权利要求1-4所述LED薄膜芯片白光封装结构的制备方法，其特征在于，该方法包括步骤如下：
固定LED薄膜芯片
(1)将LED薄膜芯片固定设置在所述散热基板上；
(2)通过打线将所述LED薄膜芯片与散热基板进行电连接；
加工带凹槽的封装透镜
(3)按照现有技术制备具有凹槽的封装透镜，所述的凹槽的尺寸与所述LED薄膜芯片的外形尺寸相适应；
制备荧光膜层
(4)将步骤(3)封装透镜倒置，利用现有技术在所述凹槽的底部涂覆荧光胶，形成荧光膜层；
嵌套封装LED薄膜芯片
(5)在所述LED薄膜芯片表面上沾一层硅胶，该硅胶与所述凹槽底部涂覆荧光胶中的硅胶成份一致，将步骤(4)形成荧光膜层后的封装透镜与所述LED薄膜芯片通过所述凹槽嵌套，并在嵌套过程中将凹槽内的空气排出；
(6)将步骤(5)嵌套完成的封装LED薄膜芯片置于120-150℃中固化40-60min，得到LED薄膜芯片白光发光管封装结构。
6.根据权利要求5所述的LED薄膜芯片白光封装结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，利用固晶底胶将LED薄膜芯片粘结设置在所述散热基板上。
7.根据权利要求5所述的LED薄膜芯片白光封装结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，对所述凹槽底部涂覆的荧光胶进行烘烤固化，形成荧光膜层，所述烘烤固化的次数为2次。
8.根据权利要求7所述的LED薄膜芯片白光封装结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述第一次烘烤固化为：对所述凹槽底部涂覆的荧光胶在50-80℃下烘烤固化30-40min；所述第二次烘烤固化为：对所述凹槽底部涂覆的荧光胶在120-150℃下烘烤固化1-2h；经烘烤固化后的荧光膜层厚度为100-200μm。
9.根据权利要求5所述的LED薄膜芯片白光封装结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述固晶底胶为银胶或绝缘胶。
10.根据权利要求5所述的LED薄膜芯片白光封装结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，打线所需的线为金线或合金线。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107170734A (zh) * 2017-06-06 2017-09-15 南昌大学 一种直接板上芯片的led封装结构及其封装方法
CN109152854A (zh) * 2016-05-24 2019-01-04 飞利浦照明控股有限公司 消费者机器内的uv模块

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110018016A1 (en) * 2009-07-22 2011-01-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Reduced color over angle variation leds
CN103178194A (zh) * 2011-12-23 2013-06-26 山东浪潮华光光电子股份有限公司 一种大功率白光led封装结构及其制备方法
US20140103378A1 (en) * 2012-10-16 2014-04-17 Lextar Electronics Corporation Light-emitting diode structure

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110018016A1 (en) * 2009-07-22 2011-01-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Reduced color over angle variation leds
CN103178194A (zh) * 2011-12-23 2013-06-26 山东浪潮华光光电子股份有限公司 一种大功率白光led封装结构及其制备方法
US20140103378A1 (en) * 2012-10-16 2014-04-17 Lextar Electronics Corporation Light-emitting diode structure

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109152854A (zh) * 2016-05-24 2019-01-04 飞利浦照明控股有限公司 消费者机器内的uv模块
CN109152854B (zh) * 2016-05-24 2022-02-25 昕诺飞控股有限公司 消费者设备内的uv模块
CN107170734A (zh) * 2017-06-06 2017-09-15 南昌大学 一种直接板上芯片的led封装结构及其封装方法

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