CN107331737B - 一种led封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LED封装方法，包括如下步骤：S1：设置LED封装支架，LED封装支架上固定有若干封装体，每个封装体对应设有一个碗杯；S2：选取玻璃板，并在玻璃板上按照每个碗杯的位置和尺寸涂覆玻璃料；S3：将涂覆后的玻璃板进行预烧结；S4：在玻璃板上与封装体或LED封装支架相贴合的位置处涂覆UV胶；S5：将玻璃板按照碗杯的位置与封装体对叠；S6：将UV胶固化，使玻璃板与封装体或LED封装支架的相对位置固定；S7：融化玻璃料，使玻璃板与碗杯固接，完成封装；S8：将每个封装体对应切割形成单个的LED封装单元。本发明无需使用环氧树脂、硅胶、有机粘结胶等物质，避免了上述物质老化问题，增加了抗水氧能力，从而提高了LED封装单元的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及半导体领域，特别涉及一种LED封装方法。
背景技术
LED作为新一代的光源，随着其价格的降低和技术的发展，已经逐渐被应用于各个领域中。目前，LED封装的基本结构如图1所示，包括基板1、LED芯片2、金线3、碗杯4以及玻璃板5。
当LED作为照明光源时，不同于景观亮化和显示，它要求LED发出白光，而白光LED的产生方式一般为：在LED封装时，玻璃板5采用掺杂有黄色荧光粉的发光玻璃，LED芯片2采用蓝光芯片，蓝光芯片激发黄色荧光粉发出黄光，通过蓝光与黄光的复合发出白光，这种方式也是目前最常见的方式。
上述封装方法具有如下缺点：1.由于荧光粉的老化特性和LED芯片2的老化特性并不一致，所以光源长时间点亮后，可能会出现一定的色偏移；2.封装用的环氧树脂或者硅胶随着时间的推移和温度的升高会发生黄化现象，老化严重，某些性质的环氧树脂或硅胶在LED批量生产时，经过SMT(电子电路表面组装技术，英文全称：Surface Mount Technology)工序后也可能会发生变形的现象；3.在荧光粉涂覆时，如果涂覆不均匀也会出现产品一致性差等问题。
另外，除了白光LED外，紫外LED也越来越多被应用在消毒、杀菌、固化等多种领域。但是深紫外LED的封装难免会用到有机粘结胶，而有机粘结胶受到深紫外光照射后，极易老化，影响深紫外LED封装的寿命，且有机粘结胶的阻隔水氧能力较弱。
发明内容
本发明提供一种LED封装方法，以解决上述技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种LED封装方法，包括如下步骤：
S1：设置LED封装支架，所述LED封装支架上固定有若干封装体，每个封装体对应设有一个碗杯；
S2：选取玻璃板，并在所述玻璃板上按照每个碗杯的位置和尺寸涂覆玻璃料；
S3：将涂覆后的所述玻璃板进行预烧结；
S4：在所述玻璃板上与所述封装体或所述LED封装支架相贴合的位置处涂覆UV胶；
S5：将所述玻璃板按照所述碗杯的位置与所述封装体对叠；
S6：将所述UV胶固化，使所述玻璃板与所述封装体或所述LED封装支架的相对位置固定；
S7：融化所述玻璃料，使所述玻璃板与所述碗杯固接，完成封装；
S8：将每个封装体对应切割形成单个的LED封装单元。
较佳地，在步骤S5之前，还包括对LED芯片进行固晶和焊线的步骤。
较佳地，所述UV胶涂覆于所述玻璃料的外围，且与所述玻璃料之间留有缝隙。
较佳地，所述LED封装支架上设有至少3个立柱，所述立柱的上表面与所述封装体的上表面平齐，所述UV胶涂覆于所述玻璃板上与所述立柱对应的位置处。
较佳地，所述玻璃板和所述LED封装支架上分别设有相互匹配的对准标记。
较佳地，步骤S3中，所述预烧结的方法为：将涂覆后的所述玻璃板放入烤箱内烘烤。
较佳地，所述烘烤的温度为400℃。
较佳地，步骤S4中，涂覆的UV胶的高度高于步骤S3中玻璃料预烧结后的高度。
较佳地，步骤S6中，所述UV胶固化后的高度低于步骤S3中玻璃料预烧结后的高度，且所述UV胶固化后的高度低于或等于步骤S7中玻璃料融化后的高度。
较佳地，步骤S6中，将所述UV胶固化的方法为：采用汞灯或UV灯对UV胶进行照射固化，所述汞灯或UV灯的波长为200nm～400nm。
较佳地，步骤S7中，融化所述玻璃料的方法为：采用红外波段的激光束对玻璃料进行烧结。
较佳地，采用同步扫描工艺进行激光封装。
较佳地，所述UV胶和玻璃料的涂覆采用丝网印刷或喷胶的方式。
较佳地，白光LED封装时，所述玻璃板采用发光玻璃；紫外LED封装时，所述玻璃板采用石英玻璃。
与现有技术相比，本发明提供的LED封装方法具有如下优点：
1.白光LED封装无需使用荧光粉，解决了荧光粉老化特性和LED芯片老化特性不一致而导致的色偏移问题；
2.解决了荧光粉涂覆不均匀导致的产品一致性差的问题；
3.白光LED封装无需使用环氧树脂或硅胶，解决了环氧树脂或硅胶的黄变、老化问题；
4.紫外LED封装无需使用有机粘结胶，解决了有机粘结胶的老化问题；
5.解决了有机材料封装的水氧透过率高的问题，提高了LED封装单元的使用寿命。
附图说明
图1为现有LED封装的基本结构示意图；
图2为本发明实施例一中LED封装方法的流程示意图；
图3为本发明实施例一中涂覆玻璃料后玻璃板的俯视图；
图4为本发明实施例一中涂覆UV胶后玻璃板的俯视图；
图5为本发明实施例一中玻璃料与UV胶的位置关系示意图；
图6为本发明实施例一中LED封装支架的俯视图；
图7为本发明实施例一中玻璃板与LED封装支架的对叠、固化示意图；
图8为本发明实施例一中激光烧结示意图；
图9为本发明实施例二中LED封装方法的流程示意图；
图10为本发明实施例二中涂覆UV胶后玻璃板的俯视图；
图11为本发明实施例二中LED封装支架的侧视图；
图12为本发明实施例二中玻璃板与LED封装支架的对叠、固化示意图。
图1中：1-基板、2-LED芯片、3-金线、4-碗杯、5-玻璃板；
图2-12中：10-玻璃板、11-玻璃料、12-UV胶、13-第一对准标记；
20-LED封装支架、21-第二对准标记、22-立柱；
30-封装体、31-基板、32-LED芯片、33-金线、34-碗杯；
40-汞灯或UV灯、50-激光束。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
本发明提供的LED封装方法，如图2所示，包括如下步骤：
S1：设置如图6所示的LED封装支架20，所述LED封装支架20上固定有若干封装体30，每个封装体30对应设有一个碗杯34；
S2：请重点参考图3，选取玻璃板10，并在所述玻璃板10上按照每个碗杯34的位置和尺寸涂覆玻璃料11；
S3：将涂覆后的所述玻璃板10进行预烧结；
S4：请重点参考图4，在所述玻璃板10上与所述封装体30相贴合的位置处涂覆UV胶12；
S5：请重点参考图7，将所述玻璃板10按照所述碗杯34的位置与所述封装体30对叠；
S6：请继续参考图7，将所述UV胶12固化，使所述玻璃板10与所述封装体30的相对位置固定；
S7：融化所述玻璃料11，使所述玻璃板10与所述碗杯34固接，完成封装；
S8：将每个封装体30对应切割形成单个的LED封装单元。
本发明利用UV胶12实现玻璃板10与封装体30对准后的暂时固定，使用玻璃料11作为主要封装材料，而无需现有技术中封装用的环氧树脂、硅胶、有机粘结胶等物质，避免了上述物质老化问题，增加了抗水氧能力，从而提高了LED封装单元的寿命。
较佳地，请继续参考图2，在步骤S5之前，还包括对LED芯片32进行固晶和焊线的步骤，即在对玻璃板10进行处理时，形成基板31、LED芯片32、金线33以及碗杯34组成的封装体30，二者同时进行，节省时间成本。
较佳地，请重点参考图5，所述UV胶12涂覆于所述玻璃料11的外围，且与所述玻璃料11之间留有缝隙，实现UV胶12暂时固定的同时，避免后续对玻璃料11进行固化时，对已固化的UV胶12造成热影响。
较佳地，请重点参考图7，所述玻璃板10和所述LED封装支架20上分别设有相互匹配的对准标记，其中，位于玻璃板10上的记为第一对准标记13，位于LED封装支架20上的记为第二对准标记21，便于玻璃板10与LED封装支架20对叠时的对准。
较佳地，步骤S3中，所述预烧结的方法为：将涂覆后的所述玻璃板10放入烤箱内烘烤，具体地，所述烘烤的温度为400℃。
较佳地，步骤S4中，涂覆的UV胶12的高度高于步骤S3中玻璃料11预烧结后的高度，使LED封装支架20与玻璃板10对叠后，碗杯34先与所述UV胶12接触，确保UV胶12固化后对LED封装支架20与玻璃板10的粘接作用；步骤S6中，通过控制UV固化的工艺和UV胶12的选型，使得所述UV胶12固化后的高度低于步骤S3中玻璃料11预烧结后的高度，确保玻璃板10与碗杯34形成有效粘结，同时还可以形成对玻璃料11的预压紧作用，从而在后续的激光封装工艺中减少气泡；另外，所述UV胶12固化后的高度略低于或等于步骤S7中玻璃料11融化后的高度，以确保玻璃料11对玻璃板10和碗杯34的固接作用。
较佳地，请重点参考图7，步骤S6中，将所述UV胶12固化的方法为：采用汞灯或UV灯40对UV胶12进行照射固化，所述汞灯或UV灯40的波长为200nm～400nm。
较佳地，请重点参考图8，步骤S7中，融化所述玻璃料11的方法为：采用红外波段的激光束50对玻璃料11进行烧结，具体地，采用同步扫描工艺进行激光封装，以增加玻璃封装的可靠性。
较佳地，所述UV胶12和玻璃料11的涂覆采用丝网印刷或喷胶的方式。
较佳地，白光LED封装时，所述玻璃板10采用发光玻璃；紫外LED封装时，所述玻璃板10采用石英玻璃等耐受紫外照射的玻璃材质，以适应不同种类的LED封装。
实施例二
如图9至图12所示，本实施例与实施例一的区别在于：UV胶12涂覆在所述玻璃板10上与所述LED封装支架20相贴合的位置处，所述UV胶12固化后，所述玻璃板10与所述LED封装支架20的相对位置固定。
具体地，请重点参考图11，本实施例中，所述LED封装支架20上设有至少3个立柱22，本实施例中立柱22的数量为4个，所述立柱22的上表面与所述封装体30的上表面平齐，所述UV胶12涂覆于所述玻璃板10上与所述立柱22对应的位置处。
换句话说，玻璃板10上UV胶12的涂覆位置可根据LED封装支架20和封装体30的具体结构和实际需求进行调整，只要能够实现玻璃板10与封装体30对准后的暂时固定即可。
综上所述，本发明提供的LED封装方法，包括如下步骤：S1：设置LED封装支架20，所述LED封装支架20上固定有若干封装体30，每个封装体30对应设有一个碗杯34；S2：选取玻璃板10，并在所述玻璃板10上按照每个碗杯34的位置和尺寸涂覆玻璃料11；S3：将涂覆后的所述玻璃板10进行预烧结；S4：在所述玻璃板10上与所述封装体30或所述LED封装支架20相贴合的位置处涂覆UV胶12；S5：将所述玻璃板10按照所述碗杯34的位置与所述封装体30对叠；S6：将所述UV胶12固化，使所述玻璃板10与所述封装体30或所述LED封装支架20的相对位置固定；S7：融化所述玻璃料11，使所述玻璃板10与所述碗杯34固接，完成封装；S8：将每个封装体30对应切割形成单个的LED封装单元。本发明中，若为白光LED封装，则无需使用荧光粉，解决了荧光粉老化特性和LED芯片老化特性不一致而导致的色偏移问题，以及荧光粉涂覆不均匀导致的产品一致性差的问题；同时无需使用环氧树脂或硅胶，解决了环氧树脂或硅胶的黄变、老化问题；若为紫外LED封装，则无需使用有机粘结胶，解决了有机粘结胶的老化问题；同时解决了有机材料封装的水氧透过率高的问题，提高了LED封装单元的使用寿命。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (13)
1.一种LED封装方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：设置LED封装支架，所述LED封装支架上固定有若干封装体，每个封装体对应设有一个碗杯；
S2：选取玻璃板，所述玻璃板和所述LED封装支架上分别设有相互匹配的对准标记，并在所述玻璃板上按照每个碗杯的位置和尺寸涂覆玻璃料；
S3：将涂覆后的所述玻璃板进行预烧结；
S4：在所述玻璃板上与所述封装体或所述LED封装支架相贴合的位置处涂覆UV胶；
S5：将所述玻璃板按照所述碗杯的位置与所述封装体对叠；
S6：将所述UV胶固化，使所述玻璃板与所述封装体或所述LED封装支架的相对位置固定，其中，所述UV胶固化后的高度低于所述玻璃料预烧结后的高度，采用汞灯或UV灯对UV胶进行照射固化，所述汞灯或UV灯的波长为200nm～400nm；
S7：融化所述玻璃料，使所述玻璃板与所述碗杯固接，完成封装；
S8：将每个封装体对应切割形成单个的LED封装单元。
2.如权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，在步骤S5之前，还包括对LED芯片进行固晶和焊线的步骤。
3.如权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，所述UV胶涂覆于所述玻璃料的外围，且与所述玻璃料之间留有缝隙。
4.如权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，所述LED封装支架上设有至少3个立柱，所述立柱的上表面与所述封装体的上表面平齐，所述UV胶涂覆于所述玻璃板上与所述立柱对应的位置处。
5.如权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，所述玻璃板和所述LED封装支架上分别设有相互匹配的对准标记。
6.如权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，步骤S3中，所述预烧结的方法为：将涂覆后的所述玻璃板放入烤箱内烘烤。
7.如权利要求6所述的LED封装方法，其特征在于，所述烘烤的温度为400℃。
8.如权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，步骤S4中，涂覆的UV胶的高度高于步骤S3中玻璃料预烧结后的高度。
9.如权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，步骤S6中，所述UV胶固化后的高度低于步骤S3中玻璃料预烧结后的高度，且所述UV胶固化后的高度低于或等于步骤S7中玻璃料融化后的高度。
10.如权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，步骤S7中，融化所述玻璃料的方法为：采用红外波段的激光束对玻璃料进行烧结。
11.如权利要求10所述的LED封装方法，其特征在于，采用同步扫描工艺进行激光封装。
12.如权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，所述UV胶和玻璃料的涂覆采用丝网印刷或喷胶的方式。
13.如权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，白光LED封装时，所述玻璃板采用发光玻璃；紫外LED封装时，所述玻璃板采用石英玻璃。
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