CN110379802B - 一种led全塑封结构及其塑封工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种LED的全塑封结构及其塑封工艺，本发明利用全塑封工艺，实现相同树脂的LED封装，可以降低因热膨胀系数不同导致的翘曲，且所述LED的两侧均设置透镜可以实现广角度出射，且两侧同时都是一个树脂材料，可防止初始光的泄露。

Description

一种LED全塑封结构及其塑封工艺
技术领域
本发明涉及LED封装领域，属于H01L33/00分类号下，尤其涉及一种LED全塑封结构及其塑封工艺。
背景技术
随着LED(Light Emitting Diode，发光二极管)光效的不断提高，在通用照明领域，开始显现出使用LED替代传统的发光器件的趋势。全角度LED光源，是指能够全角度发光的LED光源。全角度LED光源由于还具有发光效率高的特点，具有广阔的市场前景。
现有的全角度LED光源的结构一般包括透明的基板和LED芯片，基板通常由玻璃或蓝宝石材料制成，LED芯片通过固晶胶固定在基板上，再焊接金线来使各个LED芯片串联或并联，最后在基板上下两面点涂荧光粉胶形成上下两层荧光粉胶层，荧光粉胶层的材料通常为掺有荧光粉的硅胶。LED芯片发出的初始光(多为蓝光)透过荧光粉胶层后被转变成另一颜色的光(多为白光)作为出射光射出。然而，由于基板有多个出光面，点涂荧光粉胶形成的荧光粉胶层难以完全覆盖所有出光面，会出现不同程度的初始光泄露的问题，破坏整体的发光效果。
发明内容
基于解决上述问题，本发明提供了一种LED全塑封结构，包括：
第一荧光树脂载体和第二荧光树脂载体，所述第一荧光树脂载体和第二荧光树脂载体的形状相同，所述第一荧光树脂载体包括第一平面和与所述第一平面相对设置的第一凸面，所述第二荧光树脂载体包括第二平面和与所述第二平面相对设置的第二凸面；所述第一平面上设置有第一线路层，所述第二平面上设置有第二线路层；
树脂粘合层，其将所述第一凸面的中心区域和第二凸面的中心区域粘合在一起；
多个LED芯片，分别倒装于所述第一线路层和第二线路层上；
树脂围坝，环绕所述第一荧光树脂载体和第二荧光树脂载体的周边区域，且在所述第一荧光树脂载体上围成第一凹槽，在所述第二荧光树脂载体上围成第二凹槽；
第一荧光树脂材料和第二荧光树脂材料，所述第一荧光树脂填充在所述第一凹槽内，所述第二荧光树脂填充在第二凹槽内；
第一树脂透镜和第二树脂透镜，设置于在所述树脂围坝的相对两面上。
根据本发明的实施例，在所述粘合层的侧面形成一凹形，所述树脂围坝填充所述凹形。
根据本发明的实施例，所述第一线路层和第二线路层的材质是透明导电材料，例如ITO、FTO、AZO等。
根据本发明的实施例，所述多个LED芯片包括红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片。
根据本发明的实施例，所述第一凸面与第二凸面的弧度与第一树脂透镜和第二树脂透镜的弧度相同。
根据本发明的实施例，所述第一和第二荧光树脂载体、树脂粘合层、树脂围坝、第一和第二荧光树脂材料以及第一和第二树脂透镜，其均采用相同的树脂材料固化形成。
本发明提供了一种LED全塑封方法，其用于制造上述的LED全塑封结构，包括：
(1)在第一模具的凹槽中注塑形成第一荧光树脂载体，所述凹槽与所述第一荧光树脂载体的形状相匹配；
(2)利用常规工艺在所述第一荧光树脂载体上沉积第一线路层；
(3)将多个LED芯片分别倒装于所述第一线路层上；
(4)去除所述第一模具，得到待封装的第一荧光树脂载体结构；
(5)重复步骤(1)-(4)，得到待封装的第二荧光树脂载体结构；
(6)利用树脂粘合层将第一荧光树脂载体和第二荧光树脂载体粘合在一起，其中所述第一凸面和第二凸面相对设置，并且在所述树脂粘合层的侧面形成有凹形；
(7)注塑形成树脂围坝，树脂围坝环绕所述第一荧光树脂载体和第二荧光树脂载体的周边区域，并且同时填充所述凹形，所述树脂围坝在所述第一荧光树脂载体上围成第一凹槽，在所述第二荧光树脂载体上围成第二凹槽；
(8)在所述第一凹槽和第二凹槽分别填充第一荧光树脂材料和第二荧光树脂材料，这样使得LED芯片的两侧均为荧光树脂包裹；
(9)使用第二模具注塑形成第一树脂透镜和第二树脂透镜，并将第一树脂透镜和第二树脂透镜分别粘合于所述树脂围坝上；
根据本发明的实施例，所述第一和第二模具为同一模具。
本发明的优点如下：利用全塑封工艺，实现相同树脂的LED封装，可以降低因热膨胀系数不同导致的翘曲，且所述LED的两侧均设置透镜可以实现广角度出射，且两侧同时都是一个树脂材料，可防止初始光的泄露。
附图说明
图1-8为本发明的LED全塑封工艺的示意图；
图9为另一种LED全塑封结构的剖面图。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种防止初始光泄露和提高光出射效率的LED全塑封工艺及其全塑封结构。
本发明的LED全塑封结构可参见图8，其包括第一荧光树脂载体10和第二荧光树脂载体20，所述第一荧光树脂载体10和第二荧光树脂载体20的形状相同，所述第一荧光树脂载体10包括第一平面和与所述第一平面相对设置的第一凸面，所述第二荧光树脂载体20包括第二平面和与所述第二平面相对设置的第二凸面，所述第一凸面与第二凸面的弧度与第一树脂透镜16和第二树脂透镜26的弧度相同，以实现双面出光的均匀性。所述第一凸面的中心区域和第二凸面的中心区域通过树脂粘合层30粘合在一起，在所述粘合层30的侧面形成一凹形32。
所述第一荧光树脂载体10和第二荧光树脂载体20上分别设置有第一线路层11和第二线路层21，所述第一线路层11和第二线路层21的材质可以是金属，例如银、金、铜、铝等，其线宽越窄越好，优选的，所述第一线路层11和第二线路层21的材质是透明导电材料，例如ITO、FTO、AZO等。多个LED芯片倒装于所述第一线路层11和第二线路层21上，其中多个LED芯片包括不同颜色的LED芯片，红光LED芯片12、绿光LED芯片13、蓝光LED芯片14分别倒装于所述第一线路层11上，而红光LED芯片22、绿光LED芯片23、蓝光LED芯片24分别倒装于所述第一线路层21上。
树脂围坝31环绕所述第一荧光树脂载体10和第二荧光树脂载体20的周边区域，并且同时填充所述凹形32，以达到密封所述第一荧光树脂载体10和第二荧光树脂载体20，以此来增长水汽进入的路径。所述树脂围坝31在所述第一荧光树脂载体10上围成第一凹槽18，在所述第二荧光树脂载体20上围成第二凹槽28，并且在所述第一凹槽18和第二凹槽28内填充第一荧光树脂材料15和第二荧光树脂材料25，这样使得LED芯片的两侧均为荧光树脂包裹，可以防止光的泄露。
在所述树脂围坝31上分别设置第一树脂透镜16和第二树脂透镜26，优选的，该第一树脂透镜16和第二树脂透镜26使用与第一荧光树脂载体10和第二荧光树脂载体20使用相同的模具形成(图8中的第一荧光树脂载体10和第二荧光树脂载体20的边缘可以进行磨削以减小其尺寸)。
在本发明中，不论是第一荧光树脂载体和第二荧光树脂载体，还是树脂粘合层、树脂围坝、荧光树脂以及第一和第二树脂透镜，其均采用相同的树脂材料固化形成，只是在荧光树脂以及第一和第二荧光树脂载体中掺杂了荧光颗粒物，以实现光转换和光混合。且本发明的全塑封结构实现了六面出光，即全角度出光，且出光效率和混光效果较为优异。
本发明的第一荧光树脂载体10和第二荧光树脂载体20具有背离LED芯片的第一凸面和第二凸面，使得所述第一荧光树脂载体10和第二荧光树脂载体20的中间部分较厚，边缘部分较薄，可以防止其翘曲，且可以实现光的大角度出射(LED芯片12-14朝第二荧光树脂载体20方向出射，LED芯片22-24朝第一荧光树脂载体10方向出射)。作为优选的，参见图9，本发明的第一荧光树脂载体10和第二荧光树脂载体20的凸面上分别形成有一平台，即第一平台19和第二平台29，该两个平台可以实现第一荧光树脂载体10和第二荧光树脂载体20粘合时的对准。
制造上述LED全塑封结构的方法参见图1-8，包括如下步骤：
参见图1，在模具100的凹槽中注塑形成第一荧光树脂载体10，所述凹槽与所述第一荧光树脂载体10的形状相匹配；所述第一荧光树脂载体10包括第一平面和与所述第一平面相对设置的第一凸面。
参见图2，利用常规工艺在所述第一荧光树脂载体10上沉积第一线路层11。
参见图3，将多个LED芯片12-14分别倒装于所述第一线路层11上。
参见图4，去除所述模具100，得到待封装的第一荧光树脂载体结构。
参见图5，重复上述步骤，得到待封装的第二荧光树脂载体结构，其中，第二荧光树脂载体20包括第二平面和与所述第二平面相对设置的第二凸面。并且利用树脂粘合层20将第一荧光树脂载体10和第二荧光树脂载体20粘合在一起，其中所述第一凸面和第二凸面相对设置，并且在所述树脂粘合层20的侧面形成有凹形32。
参见图6，注塑形成树脂围坝31，树脂围坝31环绕所述第一荧光树脂载体10和第二荧光树脂载体20的周边区域，并且同时填充所述凹形32。所述树脂围坝31在所述第一荧光树脂载体10上围成第一凹槽18，在所述第二荧光树脂载体20上围成第二凹槽28。
参见图7，在所述第一凹槽18和第二凹槽28填充第一荧光树脂材料15和第二荧光树脂材料25，这样使得LED芯片的两侧均为荧光树脂包裹。
参见图8，使用上述模具100注塑形成第一树脂透镜19和第二树脂透镜29，并将第一树脂透镜16和第二树脂透镜26分别粘合于所述树脂围坝31上。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种LED全塑封结构，包括：
第一荧光树脂载体和第二荧光树脂载体，所述第一荧光树脂载体和第二荧光树脂载体的形状相同，所述第一荧光树脂载体包括第一平面和与所述第一平面相对设置的第一凸面，所述第二荧光树脂载体包括第二平面和与所述第二平面相对设置的第二凸面；所述第一平面上设置有第一线路层，所述第二平面上设置有第二线路层；
树脂粘合层，其将所述第一凸面的中心区域和第二凸面的中心区域粘合在一起；
多个LED芯片，分别倒装于所述第一线路层和第二线路层上；
树脂围坝，环绕所述第一荧光树脂载体和第二荧光树脂载体的周边区域，且在所述第一荧光树脂载体上围成第一凹槽，在所述第二荧光树脂载体上围成第二凹槽；
第一荧光树脂材料和第二荧光树脂材料，所述第一荧光树脂填充在所述第一凹槽内，所述第二荧光树脂填充在第二凹槽内；
第一树脂透镜和第二树脂透镜，设置于在所述树脂围坝的相对两面上。
2.根据权利要求1所述的LED全塑封结构，其特征在于：在所述粘合层的侧面形成一凹形，所述树脂围坝填充所述凹形。
3.根据权利要求2所述的LED全塑封结构，其特征在于：所述第一线路层和第二线路层的材质是透明导电材料。
4.根据权利要求1所述的LED全塑封结构，其特征在于：所述多个LED芯片包括红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片。
5.根据权利要求1所述的LED全塑封结构，其特征在于：所述第一凸面与第二凸面的弧度与第一树脂透镜和第二树脂透镜的弧度相同。
6.根据权利要求1所述的LED全塑封结构，其特征在于：所述第一和第二荧光树脂载体、树脂粘合层、树脂围坝、第一和第二荧光树脂材料以及第一和第二树脂透镜，其均采用相同的树脂材料固化形成。
7.一种LED全塑封方法，其用于制造权利要求1-6中任一项所述的LED全塑封结构，包括：
(1)在第一模具的凹槽中注塑形成第一荧光树脂载体，所述凹槽与所述第一荧光树脂载体的形状相匹配；
(2)利用常规工艺在所述第一荧光树脂载体上沉积第一线路层；
(3)将多个LED芯片分别倒装于所述第一线路层上；
(4)去除所述第一模具，得到待封装的第一荧光树脂载体结构；
(5)重复步骤(1)-(4)，得到待封装的第二荧光树脂载体结构；
(6)利用树脂粘合层将第一荧光树脂载体和第二荧光树脂载体粘合在一起，其中所述第一凸面和第二凸面相对设置，并且在所述树脂粘合层的侧面形成有凹形；
(7)注塑形成树脂围坝，树脂围坝环绕所述第一荧光树脂载体和第二荧光树脂载体的周边区域，并且同时填充所述凹形，所述树脂围坝在所述第一荧光树脂载体上围成第一凹槽，在所述第二荧光树脂载体上围成第二凹槽；
(8)在所述第一凹槽和第二凹槽分别填充第一荧光树脂材料和第二荧光树脂材料，这样使得LED芯片的两侧均为荧光树脂包裹；
(9)使用第二模具注塑形成第一树脂透镜和第二树脂透镜，并将第一树脂透镜和第二树脂透镜分别粘合于所述树脂围坝上。
8.根据权利要求7所述的LED全塑封方法，其特征在于：所述第一和第二模具为同一模具。
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Effective date of registration: 20201230

Address after: 317000 Linhai Dawei Photoelectric Technology Co., Ltd., beside Dongda highway, Dafang village, Dongcheng Town, Linhai City, Taizhou City, Zhejiang Province

Applicant after: LINHAI DAWEI OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: Room 604-1, block B, Jiaheng building, 1825 Hualong Road, Licheng District, Jinan City, Shandong Province

Applicant before: Ji Nannan knows Information technology Co.,Ltd.

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Denomination of invention: A LED full plastic packaging structure and its plastic packaging technology

Effective date of registration: 20221020

Granted publication date: 20210122

Pledgee: Zhejiang Rural Commercial Bank of China branch of Limited by Share Ltd.

Pledgor: LINHAI DAWEI OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2022330002746