CN107507899B - 单面发光csp光源制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明单面发光CSP光源包括发光芯片、荧光胶层、透光胶层、白胶层，发光芯片位于荧光胶层下方，透光胶层在发光芯片外围，上宽下窄，白胶层在透光胶层外围，透光胶层与白胶层的交界面与发光芯片侧面构成倾斜夹角。本发明制造方法：基板上粘贴荧光膜片；荧光膜片上设置透光胶和透光胶中间的发光芯片；覆盖分离膜；相邻两个发光芯片中间放置隔离模具构成腔体，使透光胶被挤压进入腔体并固化；去除隔离模具和分离膜；填充白胶；切割得到单面发光CSP光源。本发明单面发光CSP光源中可将发光芯片的光反射射至荧光胶层和出射面，避免侧向和底面出光，提高光能利用率。本发明制造方法操作简单，步骤简易，所采用的工具也十分简单，制造成本低。
Description
【技术领域】
本发明涉及LED技术领域，尤其是涉及一种单面发光CSP光源制造方法。
【背景技术】
现有技术的普通单面发光CSP(Chip Scale Package，发光芯片级封装)光源结构，如图1所示，它由位于中心的发光芯片103、围绕发光芯片103四周的白胶101和位于上面的荧光层102组成；其中，发光芯片103是电极位于发光芯片底部的发光芯片，可以省去焊线工序，直接CSP将光源通过焊料焊接在基板上；荧光层102由透明硅胶、荧光粉和辅助添加剂混合而成。所述普通单面CSP光源的制作方法是现在基板上排列发光芯片，然后在发光芯片之间的缝隙里填充白胶，然后在上述模块上粘贴荧光膜，最后通过切割得到单个单面CSP光源。现有技术单面CSP光源的白胶101阻挡了发光芯片103的侧面出光，光源亮度降低；同时，由于白胶101阻挡了发光芯片103的侧面出光，导致发生出光经多次反射、折射，此过程光转变成热，致使发热量大大增加，降低了光源信赖性、安全性，并且光源寿命缩短。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种光能利用率高、安全性高的单面发光CSP光源制造方法。
为实现本发明目的，提供以下技术方案：
本发明提供一种单面发光CSP光源，其包括发光芯片、荧光胶层、透光胶层、白胶层，该发光芯片位于该荧光胶层的正下方，该透光胶层设置在发光芯片的外围，紧邻发光芯片的四周并连接上方荧光胶层，该透光胶层呈上宽下窄结构，该白胶层位于该透光胶层外围，并连接上方荧光胶层，该透光胶层与白胶层之间的交界面与发光芯片侧面构成倾斜夹角。
本发明单面发光CSP光源中的透光胶层的设置位置、形状，以及与白胶层之间的夹角可将发光芯片所发出的光发射至荧光胶层以及出射面，避免侧向和底面出光，提高光能利用率。
优选的，该透光胶层与该白胶层的交界面与该发光芯片的侧面底边相接。可完全避免该发光芯片的出光侧面或底面漏光。
优选的，该透光胶层与该白胶层的交界面与该发光芯片的侧面构成的角度大于等于45°，形成较佳反射角度的反射杯，特别是角度为45°时，使发光芯片的侧向漏光被反射至荧光胶层和出射面，反射杯包住了发光芯片底部，不漏光，光利用率高，并且反射光进一步激发荧光，提升出光率。
优选的，该透光胶层的厚度与发光芯片本身厚度相同。
优选的，该发光芯片和透光胶层的上表面均与该荧光胶层下表面相接。荧光胶层贴近发光芯片，通过发光芯片电极散热，散热快，可靠性高。
优选的，该发光芯片的电极上设有焊料层，电极之间形成凹槽，该凹槽内填充有白胶，仅露出正负电极面。
优选的，该白胶层底面与该发光芯片电极以及电极间凹槽的白胶平齐。
优选的，该焊料层厚度在20～60um范围。优选的，该焊料层厚度为60um。
优选的，该透光胶层为透明胶或荧光胶。
优选的，该荧光胶层包括混合的荧光粉和硅胶。
本发明还提供一种单面发光CSP光源的制造方法，包括步骤：
(1)在基板上粘贴荧光膜片；
(2)在该荧光膜片设置透光胶和发光芯片，发光芯片以电极面朝上、等间隔的方式，放置在所述透光胶中间；
(3)在上述半成品上覆盖一层分离膜；
(4)在上述分离膜上、相邻两个发光芯片的中间位置，放置隔离模具，使透光胶被挤压进入隔离模具和分离膜构成的腔体，并在真空加热的条件下固化该腔体内的透光胶；
(5)去除隔离模具和分离膜；
(6)在该发光芯片之间空隙里以及发光芯片电极之间填充白胶；
(7)白胶固化后，沿相邻发光芯片之间切割白胶得到单个独立的单面发光CSP光源。
优选的，所述透光胶为粘接胶块，所述步骤(2)包括：
(21)在上述荧光膜片上设置多个粘接胶块；
(22)将发光芯片以电极面朝上的方式，放置在所述粘接胶块中间；
所述步骤(4)中，将粘接胶挤压进入隔离模具和分离膜构成的腔体，并在真空加热的条件下固化该腔体内的粘接胶。
优选的，该粘接胶块可以是通过印刷方式设置在荧光膜片上。
优选的，该粘接胶块可以是荧光胶(硅胶内混合荧光粉)，也可以是透明硅胶。
优选的，所述荧光膜片的上表面具有粘性，所述透光胶为透明胶水，所述步骤(2)包括：
(23)将发光芯片以电极面朝上的方式，固定在该荧光膜片上；
(24)在相邻发光芯片之间的空隙里填充透明胶水；
所述步骤(4)中，将透明胶水挤压进入隔离模具和分离膜构成的腔体，并在真空加热的条件下固化该腔体内的透明胶水。
优选的，该荧光膜片两面都具有一定粘性。该发光芯片借助荧光膜片的粘性固定在该荧光膜片上，该荧光膜片也易于固定在基板上。
本发明制作方法更优选的实施方式：优选的，该隔离模具选用适当的尺寸及形状，该腔体剖面呈三角形，形成三角形反射杯。优选的，该腔体剖面呈45°等腰三角形，形成45°等腰三角形反射杯。
优选的，相邻两个发光芯片之间的距离相当于单个单面发光CSP光源的白胶层下表面的宽度的两倍。可沿相邻发光芯片之间的中轴线切割得到单个独立的单面发光CSP光源。
优选的，该分离膜耐高温、延展性良好，优选的，分离膜的厚度为50um。
优选的，该隔离模具为矩形柱体，可选用正方体或长方体。该结构十分简单，操作方便。
对比现有技术，本发明具有以下优点：
本发明单面发光CSP光源在紧邻发光芯片四周设置透光胶层以及外围白胶层，形成反射杯结构，透光胶层的设置位置、形状，以及与白胶层之间的夹角可将发光芯片所发出的光反射至荧光胶层以及出射面，避免侧向和底面出光，提高光能利用率。透光胶层厚度与发光芯片厚度相同，可以使发光芯片侧面出光得到最大化利用，光源光效得到提高。本发明由于用具有高反射率的白胶形成了反光结构，利于聚光，减少光通量损失，提升了光源的整体亮度，并且增大了中心光强。该白胶具有较强的拉伸断裂强度，且弹性好，包围着发光芯片后，在使用过程中起到缓冲作用，光源跌落或碰撞时，发光芯片不会被损坏。
本发明单面发光CSP光源的制造方法，通过铺设荧光膜片、发光芯片、透光胶，并运用隔离膜和隔离模具，设置在发光芯片之间，形成三角形腔体，使得透光胶在腔体内固化成三角形结构，再填充白胶，该方法操作简单，步骤简易，所采用的工具也十分简单，制造成本低。
【附图说明】
图1为现有技术单面发光CSP的结构剖视图；
图2为本发明单面发光CSP光源的侧视图；
图3为本发明单面发光CSP光源的仰视图；
图4为本发明单面发光CSP光源的剖视图；
图5为本发明单面发光CSP光源制造方法实施例之一的流程示意图；
图6为本发明单面发光CSP光源制造方法实施例之二的流程示意图。
【具体实施方式】
请参阅图2～4，本发明单面发光CSP光源包括发光芯片204、荧光胶层202、透光胶层205、白胶层201，该发光芯片204位于该荧光胶层202的正下方，该透光胶层204设置在发光芯片204的外围，紧邻发光芯片204的四周并连接上方荧光胶层202，该白胶层201位于该透光胶层205外围，并连接上方荧光胶层202，该发光芯片204、透光胶层205和白胶层201的上表面均与该荧光胶层202下表面相接，这样，整体结构紧凑，出光效果好，并且荧光胶层202贴近发光芯片204，通过发光芯片电极203散热，散热快，可靠性高。该荧光胶层202包括混合的荧光粉和硅胶。
该透光胶层205的组成为透明胶或荧光胶，呈上宽下窄结构，该透光胶层与白胶层之间的交界面与发光芯片侧面构成倾斜夹角θ。在本实施例中，该透光胶层205的厚度与发光芯片204本身厚度相同，该透光胶层205的截面为直角三角形，如图4所示，该直角三角形的斜边与该发光芯片204的底面相交，也就是该透光胶层与该白胶层的交界面与该发光芯片的侧面底边相接。可完全避免该发光芯片的出光侧面或底面漏光。
本发明单面发光CSP光源中的透光胶层的设置位置、形状，以及与白胶层之间的夹角可将发光芯片所发出的光发射至荧光胶层以及出射面，避免侧向和底面出光，提高光能利用率。
在本实施例中，该透光胶层205与该白胶层201的交界面与该发光芯片204的侧面构成的角度θ大于等于45°，形成较佳反射角度的反射杯，使发光芯片的侧向漏光被反射至荧光胶层和出射面，反射杯包住了发光芯片底部，不漏光，光利用率高，并且反射光进一步激发荧光，提升出光率。
该发光芯片的电极203上设有焊料层，在本实施例中，该焊料层厚度为60um，电极之间形成凹槽(未标识)，该凹槽内填充有白胶，并且该白胶层底面与该发光芯片电极以及电极间凹槽的白胶平齐，仅露出正负电极面。
请参阅图5，本发明单面发光CSP光源的制造方法的实施例之一，包括步骤：
(S101)在基板206上粘贴荧光膜片207；
(S102)在上述荧光膜片207上通过印刷方式设置多个粘接胶块208；该粘接胶块可以是荧光胶(硅胶内混合荧光粉)，也可以是透明硅胶。
(S103)将发光芯片204以电极203面朝上、等间隔设置的方式，放置在所述粘接胶块208中间，具体如图5所示，该发光芯片204沉入粘接胶块208中间；
(S104)在上述半成品上覆盖一层耐高温、延展性良好的分离膜209，该分离膜优选的厚度为50um；
(S105)在上述分离膜209上、相邻两个发光芯片204的中间位置，放置隔离模具210，使粘接胶块被挤压进入隔离模具210和分离膜209构成的三角形腔体，并在真空加热的条件下固化该腔体内的粘接胶块，得到所述发光芯片的透光胶层205；在本实施例中，该腔体剖面呈45°等腰三角形，形成45°等腰三角形反射杯透光胶层205；
(S106)去除隔离模具和分离膜；
(S107)在该发光芯片之间空隙里以及发光芯片电极之间填充白胶，也就是在三角形反射杯之间的空间里以及发光芯片电极之间的凹槽里填充白胶，得到所述发光芯片的白胶层201；
(S108)白胶固化后，沿相邻发光芯片204之间切割白胶得到单个独立的单面发光CSP光源，切割后所述荧光膜片207成为所述发光芯片的荧光膜层202；在本实施例中，设置相邻两个发光芯片204之间的距离相当于单个单面发光CSP光源的白胶层下表面的宽度的两倍，可直接沿相邻发光芯片之间的中轴线切割得到单个独立的单面发光CSP光源，而无需额外切割修整。
请参阅图6，本发明单面发光CSP光源的制造方法的实施例之二，包括步骤：
(S201)在基板206上粘贴荧光膜片207；该荧光膜片207两面都具有一定粘性，该荧光膜片借助自身粘性固定在基板206上。
(S202)该发光芯片204借助荧光膜片207的粘性，以电极203面朝上、等间隔设置的方式，固定在该荧光膜片207上；
(S203)在相邻发光芯片204之间的空隙里填充透明胶水211；
(S204)在上述半成品上覆盖一层耐高温、延展性良好的分离膜209，该分离膜优选的厚度为50um；
(S205)在上述分离膜209上、相邻两个发光芯片204的中间位置，放置隔离模具210，使透明胶水211被挤压进入隔离模具210和分离膜209构成的三角形腔体，并在真空加热的条件下固化该腔体内的透明胶水，得到所述发光芯片的透光胶层205；在本实施例中，该腔体剖面呈45°等腰三角形，形成45°等腰三角形反射杯透光胶层205；
(S206)去除隔离模具和分离膜；
(S207)在该发光芯片之间空隙里以及发光芯片电极之间填充白胶，也就是在三角形反射杯之间的空间里以及发光芯片电极之间的凹槽里填充白胶，得到所述发光芯片的白胶层201；
(S208)白胶固化后，沿相邻发光芯片204之间切割白胶得到单个独立的单面发光CSP光源，切割后所述荧光膜片207成为所述发光芯片的荧光膜层202；在本实施例中，设置相邻两个发光芯片204之间的距离相当于单个单面发光CSP光源的白胶层下表面的宽度的两倍，可直接沿相邻发光芯片之间的中轴线切割得到单个独立的单面发光CSP光源，而无需额外切割修整。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明技术方案上的等效变换均属于本发明保护范围之内。
Claims (5)
1.一种单面发光CSP光源的制造方法，其特征在于，
(1)在基板上粘贴荧光膜片；
(2)在该荧光膜片设置透光胶和发光芯片，发光芯片以电极面朝上、等间隔的方式，放置在所述透光胶中间；
(3)在上述半成品上覆盖一层分离膜；
(4)在上述分离膜上、相邻两个发光芯片的中间位置，放置隔离模具，使透光胶被挤压进入隔离模具和分离膜构成的腔体，并在真空加热的条件下固化该腔体内的透光胶；
(5)去除隔离模具和分离膜；
(6)在该发光芯片之间空隙里以及发光芯片电极之间填充白胶；
(7)白胶固化后，沿相邻发光芯片之间切割白胶得到单个独立的单面发光CSP光源。
2.如权利要求1所述的单面发光CSP光源的制造方法，其特征在于，
所述透光胶为粘接胶块，所述步骤(2)包括：
(21)在上述荧光膜片上设置多个粘接胶块；
(22)将发光芯片以电极面朝上的方式，放置在所述粘接胶块中间；
所述步骤(4)中，将粘接胶挤压进入隔离模具和分离膜构成的腔体，并在真空加热的条件下固化该腔体内的粘接胶。
3.如权利要求1所述的单面发光CSP光源的制造方法，其特征在于，
所述荧光膜片的上表面具有粘性，所述透光胶为透明胶水，所述步骤(2)包括：
(23)将发光芯片以电极面朝上的方式，固定在该荧光膜片上；
(24)在相邻发光芯片之间的空隙里填充透明胶水；
所述步骤(4)中，将透明胶水挤压进入隔离模具和分离膜构成的腔体，并在真空加热的条件下固化该腔体内的透明胶水。
4.如权利要求1～3任一项所述的单面发光CSP光源的制造方法，其特征在于，该腔体剖面呈三角形。
5.如权利要求1～3任一项所述的单面发光CSP光源的制造方法，其特征在于，相邻两个发光芯片之间的距离相当于单个单面发光CSP光源的白胶层下表面的宽度的两倍。
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