CN110350072A - 一种倒装led的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种倒装LED的制备方法。本申请的倒装LED制备方法包括，将倒装LED芯片通过锡膏焊接到氮化铝陶瓷基板支撑支架上；将荧光粉和高粘度硅胶混匀，制成荧光粉胶水，用点胶设备将其点于芯片上，使点胶呈半球形或近似半球形的形状。本申请方法，用氮化铝陶瓷基板作为支撑支架，无需开设专用模具，更能满足个性化设计需求；通过配制荧光粉胶水，用点胶设备在倒装芯片上形成半球形灯球，实现180度水平出光，无需采用支架碗杯设计，避免了由此造成的正负极间隙限制，解决了正负极间隙小造成的易短路问题。本申请方法，灯球直接形成于作为灯具基板的氮化铝陶瓷基板上，减少了灯球二次焊接，降低了生产成本，提高了生产效率和质量。

Description

一种倒装LED的制备方法
技术领域
本申请涉及LED制备技术领域，特别涉及一种倒装LED的制备方法。
背景技术
随着道路亮化和家装改装的发展，LED灯的市场需求越来越大，对LED灯的产品需求和品质要求也越来越高，传统的LED封装技术制备的LED灯已经不能满足使用需求。倒装LED或者LED倒装工艺，不仅能够满足个性化定制需求，而且减少了传统LED封装中金丝键合环节，能更好的保障LED灯产品的稳定性及使用寿命。
倒装LED之所以称之为“倒装”是相对于传统金属键合连接方式(wireBonding)与植球后的工艺而言的，传统的通过金属线键合与基板连接晶片电气面朝上；而倒装LED晶片的电气面朝下，相当于将前者翻转过来，故称之为“倒装”。
现有的LED倒装工艺，先将LED倒装芯片通过锡膏焊接在支架上，焊接过程为锡膏经过高温熔化使芯片的正负极与支架连接，再进行荧光粉涂覆，最后用点胶设备注入支架碗杯内烘烤成形，制成成品倒装LED灯珠，然后再将LED灯珠二次焊接至PCB基板上，制成所需的倒装LED产品。
现有的LED倒装工艺存在以下不足，(1)锡膏控制精度对作业人员要求掌控度过高；(2)由于LED倒装芯片是放置在支架碗杯内进行焊接，LED支架的正负极间距较小，易短路；(3)对LED支架的依赖性较高，LED产品很大程度上受限于LED支架模具的开发和供应，市场上可供选择的LED支架产品十分稀少，而定制化的LED支架成本高昂；(4)倒装LED支架基本为热电分离材料，例如PVC、EMC等，其导热性能限制了LED灯的功率提升。
发明内容
本申请的目的是针对现有LED倒装工艺的不足，提供了一种新的倒装LED的制备方法。
为了达到以上目的，本申请采用了如下技术方案。
本申请公开了一种倒装LED的制备方法，包括采用氮化铝陶瓷基板作为支撑支架，将倒装LED芯片通过锡膏焊接到氮化铝陶瓷基板上；将荧光粉和高粘度硅胶混匀，制成荧光粉胶水，采用点胶设备将荧光粉胶水点于倒装LED芯片上，使点胶呈半球形或近似半球形的形状，固化后形成LED灯球。
需要说明的是，本申请采用氮化铝陶瓷基板作为支撑支架，氮化铝材料在设计电路时，可以不受其它因素限制，将正负极的间歇增大，例如可将间隙增大0.04mm，从而避免倒装LED芯片正负极焊接时间隙太小导致易短路的问题；并且，氮化铝陶瓷基板可以根据需求随性化或多元化设计，氮化铝陶瓷基板的设计和制备更容易实现，无需开设专用模具，解决了现有LED支架选择稀少、定制化昂贵的问题；此外，本申请通过调整荧光粉和高粘度硅胶制备的荧光粉胶水，利用点胶设备，在倒装LED芯片上形成半球形或近似半球形的硅胶覆盖，达到出光角度为180度水平出光的效果；另外，本申请的制备方法中，氮化铝陶瓷基板直接作为灯具基板，相当于直接在灯具基板上形成LED灯球，相对于现有的制备工艺而言，本申请的制备方法减少了LED灯球二次焊接至PCB基板的工序，不仅节省了二次焊接的人力和材料成本，而且提高了灯具的生产效率，并且由于没有二次焊接，也避免了由此造成的次品率，提升了灯具生产成品的产出率。
还需要说明的是，本申请的倒装LED的制备方法，对锡膏的用量标准范围相对宽广，因此，对于锡膏控制精度的要求以及对作业人员的掌控度要求相对较低。
优选的，荧光粉和高粘度硅胶的重量比为，高粘度硅胶:荧光粉＝10:0.527。
需要说明的是，本申请的出光角度能否达到180度水平出光的效果，其重要因素之一即荧光粉胶水的粘度，可以理解，荧光粉胶水粘度过低则难以成型，而粘度过高则不利于点胶进行；因此，为了保障180度水平出光的效果，本申请优选的方案中，对荧光粉和高粘度硅胶的配比进行了特殊限定。
优选的，将荧光粉胶水点于倒装LED芯片上，其中，荧光粉胶水的点胶量为0.989mL-1.0mL。
需要说明的是，点胶量同样是影响点胶能否呈半球形或近似半球形形状的重要因素之一，可以理解，点胶量太大，胶点会较难维持半球形，而点胶量太小则无法满足覆盖倒装LED芯片的需求；因此，本申请的优选方案中，对点胶量进行了特殊限定。
优选的，高粘度硅胶为粘度15000-25000mPa·S/25℃的硅胶。
优选的，荧光粉包括GG-531A2荧光粉、HR-627H2荧光粉和HR-650-1荧光粉；GG-531A2荧光粉为D50＝16±1.0μm、密度4200kg/m3的铝酸盐；HR-627H2荧光粉为D50＝21.0±1.0μm、密度4566kg/m3的氮化物；HR-650-1荧光粉为D50＝17±1.0μm、密度3177kg/m3的氮化物。
优选的，固化的具体条件为80℃处理30min、然后150℃加热2h、120℃加热1h，最后再80℃处理30min，即完成固化。
优选的，氮化铝陶瓷基板上，倒装LED芯片正负极焊接电路时，正负极的间隙为5.9±0.001mm。
本申请的再一面公开了本申请的制备方法制备的LED灯。
本申请的有益效果是：本申请的倒装LED制备方法，采用氮化铝陶瓷基板作为支撑支架，该支撑支架的制备无需开设专用模具，使得支撑支架更能满足个性化设计需求。本申请的制备方法通过配制荧光粉胶水，并采用点胶设备在倒装LED芯片上形成半球形或近似半球形的LED灯球，不仅可以实现180度水平出光的效果；而且无需采用支架碗杯设计，避免了由此造成的对正负极间隙的限制，因此，本申请制备方法可以增大LED芯片正负极焊接电路时的间隙，避免了间隙小造成的易短路问题。并且，本申请的制备方法，LED灯球直接形成于作为灯具基板的氮化铝陶瓷基板上，减少了LED灯球的二次焊接工序，降低了生产成本，提高了生产效率和质量。
附图说明
图1是本申请实施例中倒装LED的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明，以下实施例仅仅用于理解和说明本申请，不应理解为对本申请的限定。
实施例
本例的倒装LED如图1所示，最底层为氮化铝陶瓷基板1，基板电路层2设置于氮化铝陶瓷基板1的表面，基板电路层2分别与芯片N极4和芯片P极6通过锡膏层3实现连接，并且芯片N极4和芯片P极6之间夹有一层发光层5，芯片P极6上面覆盖一层导光层7，导光层7表面为蓝宝石层8。
本例的倒装LED制备方法包括，采用氮化铝陶瓷基板作为支撑支架，将倒装LED芯片通过锡膏焊接到氮化铝陶瓷基板上；将荧光粉和高粘度硅胶混匀，制成荧光粉胶水，采用点胶设备将荧光粉胶水点于倒装LED芯片上，使点胶呈半球形或近似半球形的形状，固化后形成LED灯球。具体如下：
(1)倒装LED芯片焊接，本例采用回流焊的方法将倒装LED芯片焊接到氮化铝陶瓷基板上。其中，氮化铝陶瓷基板根据灯具的图像进行设计；倒装LED芯片，本例具体采用了华引芯(武汉)科技有限公司的HGC-AFCAS40AWU白光LED芯片和HGC-AFCAS57AWU白光LED芯片。
(2)荧光粉胶水配制，将荧光粉和高粘度硅胶，按照高粘度硅胶:荧光粉A:荧光粉B:荧光粉C＝10:0.45:0.012:0.065的重量比混合均匀，制成粘度为20000mPa·S/25℃的荧光粉胶水。其中，荧光粉A、荧光粉B和荧光粉C依序为GG-531A2荧光粉、HR-627H2荧光粉和HR-650-1荧光粉；GG-531A2荧光粉为D50＝16±1.0μm、密度4200kg/m3的铝酸盐；HR-627H2荧光粉为D50＝21.0±1.0μm、密度4566kg/m3的氮化物；HR-650-1荧光粉为D50＝17±1.0μm、密度3177kg/m3的氮化物。高粘度硅胶采用塞立康的SLC-822或者Arakawa ChemicalIndustries,LTD.的Pine Solder XFP LF248。
(3)采用深圳亮点自动化设备有限公司LD-300PULS的点胶设备，将配制的荧光粉胶水以0.989mL-1.0mL的量点于倒装LED芯片上。
(4)点胶完成后，将其置于精密温控烤箱中，80℃处理30min、然后150℃加热2h、120℃加热1h，最后再80℃处理30min，即完成固化，形成LED灯球。
本例的制备方法中，在满足LED灯球的基本性能的基础上，氮化铝陶瓷基板中，倒装LED芯片正负极焊接电路时，正负极的间隙可以做到5.9±0.001mm，增大芯片正负极的间隙，可以方便电路焊接操作。
本例的制备方法，直接采用作为灯具基板的氮化铝陶瓷基板作为支撑支架，直接在灯具基板上形成LED灯球，简化了LED灯的制备工序，提高了生产效率和质量。并且，本例采用氮化铝陶瓷基板作为支撑支架，不仅无需开设专用模具，使得支撑支架能更好的满足个性化设计需求；而且采用氮化铝陶瓷基板支撑支架，解决了LED芯片正负极焊接电路时间隙小的问题，避免了由此造成的易短路问题。此外，本例通过控制点胶设备与荧光粉胶水的配合，使涂覆在芯片上的胶水呈半球状，从而达到出光角度为180度水平出光的效果。
以上仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请的技术范围作任何限制，本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种倒装LED的制备方法，其特征在于：包括采用氮化铝陶瓷基板作为支撑支架，将倒装LED芯片通过锡膏焊接到氮化铝陶瓷基板上；
将荧光粉和高粘度硅胶混匀，制成荧光粉胶水，采用点胶设备将荧光粉胶水点于倒装LED芯片上，使点胶呈半球形或近似半球形的形状，固化后形成LED灯球。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述荧光粉和高粘度硅胶的重量比为，高粘度硅胶:荧光粉＝10:0.527。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述将荧光粉胶水点于倒装LED芯片上，其中，荧光粉胶水的点胶量为0.989mL-1.0mL。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述高粘度硅胶为粘度15000-25000mPa·S/25℃的硅胶。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述荧光粉包括GG-531A2荧光粉、HR-627H2荧光粉和HR-650-1荧光粉；
所述GG-531A2荧光粉为D50＝16±1.0μm、密度4200kg/m3的铝酸盐；
所述HR-627H2荧光粉为D50＝21.0±1.0μm、密度4566kg/m3的氮化物；
所述HR-650-1荧光粉为D50＝17±1.0μm、密度3177kg/m3的氮化物。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述固化的具体条件为80℃处理30min、然后150℃加热2h、120℃加热1h，最后再80℃处理30min，即完成固化。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于：所述氮化铝陶瓷基板上，倒装LED芯片正负极焊接电路时，正负极的间隙为5.9±0.001mm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法制备的LED灯。
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