CN110473948A - 一种led封装方法及封装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED封装方法及封装结构，所述方法包含荧光方体的制作过程；所述荧光方体是荧光粉胶体层经过烘干、切块处理以形成块状；采用固晶方式将至少一个LED芯片固定在封装支架上；在LED芯片的两侧通过点胶的方式固定所述荧光方体；将用于将LED芯片和荧光方体固定在支架上的固晶胶水进行固化处理。本发明的LED封装方法及结构既可以使得LED在封装的过程中芯片避免高温环境，又可以提高荧光粉利用率、有效地提高荧光粉的激发效率等特点。

Description

一种LED封装方法及封装结构
技术领域
本发明涉及LED领域，特别涉及一种LED封装方法及封装结构。
背景技术
目前对于LED封装工艺已经相对成熟，已经走向极限的设计～高温，高温对于LED主要的挑战除了芯片的耐温极限，还有更重要的是封装胶体受热膨胀对内部线材的应力作用。
市场上为了提高灯珠寿命的封装方式有很多，比如沉粉工艺，即利用离心机将荧光粉沉淀到灯珠底部，但此工艺存在一个缺陷，即荧光粉的利用效率低，这是由于蓝光芯片的发光层是PN结，底部的蓝宝石以及其他成分是不发光，这导致这部分的荧光粉受不得激发。如附图1所示，荧光粉的粉量有限，在沉淀工艺中，暖白的粉量的高度约为芯片高度的80％，不能再一次增加，因为增加后色温会更低，一方面不能很好的降低应力，另一方面浪费粉量。
发明内容
为此，本发明的目的克服现有技术问题，提出一种LED封装方法及封装结构，既可以使得LED在封装的过程中芯片避免高温环境，又可以提高荧光粉利用率、有效地提高荧光粉的激发效率等特点。
本发明采用如下技术方案：
一种LED封装方法，包括如下步骤：
荧光方体的制作过程；
所述荧光方体是荧光粉胶体层经过烘干、切块处理以形成块状；
采用固晶方式将至少一个LED芯片固定在封装支架上；
在LED芯片的两侧通过点胶的方式固定所述荧光方体；；
将用于将LED芯片和荧光方体固定在支架上的固晶胶水进行固化处理。
进一步的，所述荧光方体的制作过程，具体包含如下：
将荧光粉、硅胶和二氧化硅进行均匀混合搅拌形成荧光粉胶体；
将混合后的荧光粉胶体转移至平面基板，并采用离心机对荧光粉胶体进行离心处理；
将离心处理后的荧光粉胶体层放入烤箱进行烘干，将硅胶进行固化处理，形成顶部为透明硅胶，底部为荧光粉、二氧化硅固体混合物；
采用切割技术将固化后的硅胶切除，并将荧光粉、二氧化硅固体混合物切成方体，该方体称之为荧光方体。
上述，烤箱设置温度为140-160℃。
进一步，优选的，所述荧光方体的形状为长方体。
进一步的，当封装支架上固定的LED芯片的个数为两个或两个以上，LED芯片之间设置有空隙空间，所述空隙空间用于放置荧光方体。
进一步，LED芯片和荧光方体同时固定在支架上，采用相同型号的固晶胶水。
优选的，在本发明实施例中，所述固晶胶水与所述硅胶的胶水成分相同。
与LED封装方法相应的，本发明还提供了一种LED封装结构，包括封装支架、至少一LED芯片、至少一荧光方体，所述荧光方体是荧光粉胶体层经过烘干、切块处理以形成块状；所述LED芯片固晶在封装支架的碗杯内上，在LED芯片的两侧通过点胶的方式固定所述荧光方体；，并且通过金属键合线与封装支架的两个电极相连接。
进一步的，所述荧光方体是荧光粉胶体层经过烘干、切块处理以形成块状；
采用固晶方式将至少一个LED芯片固定在封装支架上；
将用于将LED芯片和荧光方体固定在支架上的固晶胶水进行固化处理。
进一步的，所述荧光方体的制作过程，具体包含如下：
将荧光粉、硅胶和二氧化硅进行均匀混合搅拌形成荧光粉胶体；
将混合后的荧光粉胶体转移至平面基板，并采用离心机对荧光粉胶体进行离心处理；
将离心处理后的荧光粉胶体层放入烤箱进行烘干，将硅胶进行固化处理，形成顶部为透明硅胶，底部为荧光粉、二氧化硅固体混合物；
采用切割技术将固化后的硅胶切除，并将荧光粉、二氧化硅固体混合物切成方体，该方体称之为荧光方体。
本发明的LED封装方法及封装结构，与现有技术，可以达到以下的有益效果：本发明将离心处理后的荧光粉胶体层放入烤箱进行烘干，将硅胶进行固化处理，形成顶部为透明硅胶，底部为荧光粉、二氧化硅固体混合物；采用切割技术将固化后的硅胶切除，并将荧光粉、二氧化硅固体混合物切成方体，该方体称之为荧光方体，制作出来的荧光方体均匀平整，同时将荧光方体固定在LED芯片之间，替代了原本的硅胶位置，降低了硅胶对线材的应力作用，提高灯珠使用寿命，荧光方体与LED芯片之间有一定间距，可以有效地提高荧光粉的激发效率，由于荧光粉的激发效率提高了，可以大大减少了荧光粉的使用量，节约成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为现有技术的LED工艺的原理示意图；
图2为本发明的荧光粉胶体经过离心机处理后的示意图；
图3为本发明的一个LED芯片和荧光体固晶后的示意图；
图4为本发明的两个LED芯片和荧光体固晶后的示意图；
图5为本发明的三个LED芯片和荧光体固晶后的示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种LED封装方法，包括如下步骤：
荧光方体的制作过程；
所述荧光方体是荧光粉胶体层经过烘干、切块处理以形成块状；
优选的，本发明实施例的，荧光方体的形状为长方体，需要说明的是，也可以是其他形状，例如正方体、圆形、以及其他不规则的形状；
所述荧光方体的制作过程，具体包含如下：
将荧光粉、硅胶和二氧化硅进行均匀混合搅拌形成荧光粉胶体；
将混合后的荧光粉胶体转移至平面基板，并采用离心机对荧光粉胶体进行离心处理；
荧光粉胶体采用离心机将荧光粉及二氧化硅较快速的沉淀到底部形成荧光粉层2，硅胶1在荧光粉层2的上方，如附图2所示，其荧光粉层包含了荧光粉和二氧化硅；
将离心处理后的荧光粉胶体层放入烤箱进行烘干，将硅胶进行固化处理，形成顶部为透明硅胶，底部为荧光粉、二氧化硅固体混合物；烤箱设置温度为140-160℃，在本发明实施例优选地，烤箱设置温度为150℃。
由于沉淀作用，出现“固液”分层。最顶部的为固化后的透明硅胶，底部为荧光粉+二氧化硅固体混合物。
采用切割技术将固化后的硅胶切除，并将荧光粉、二氧化硅固体混合物切成方体，该方体称之为荧光方体。
本发明中的硅胶为高温硅胶，经过高温处理后可固化，硅胶作为荧光粉和二氧化硅载体，能够使其均匀混合，固化后能实现荧光粉和二氧化硅两者紧密结合，形成固体块。
采用常规的固晶方式(固晶机)，采用固晶方式将至少一个LED芯片固定在封装支架上；在本发明实施例优选地，固晶方式为常规的固晶方式，即采用固晶机。LED芯片是采用固晶胶水进行点涂以及固化；在本发明实施例中，固化工艺为在150℃条件下经过2～3小时处理。
当封装支架上固定的LED芯片的个数为两个或两个以上，LED芯片之间设置有空隙空间，所述空隙空间用于放置荧光方体，优选的，荧光方体与LED芯片之间有一定间距，可以有效地提高荧光粉的激发效率。进一步，为了保证LED芯片能够高效的激发荧光粉，优选的，所述荧光方体与LED芯片之间的间距为30～50μm。
在LED芯片的两侧通过点胶的方式固定所述荧光方体，如附图3～5所示；其中3为一个LED芯片和荧光体固晶后的示意图，在LED芯片20的两侧设置有荧光方体10，LED芯片上方为连接LED芯片电极及支架电极的线；图4为两个LED芯片和荧光体固晶后的示意图，两个LED芯片20的两侧总共设置有3个荧光方体10，LED芯片上方为连接LED芯片电极及支架电极的线；图5为3个LED芯片和荧光体固晶后的示意图，3个LED芯片20的两侧总共设置有4个荧光方体10；上述LED芯片上方为连接LED芯片电极及支架电极的线；所述荧光方体与LED芯片之间的间距为30～50μm；以此类推，荧光粉方块10的数量比LED芯片20数量多一个；所述荧光粉方块不单单可以提高灯珠的发光效率，更进一步的，荧光粉方块的膨胀系数较小，可以减小线下方的胶体应力，提高使用寿命。
在本发明实施例优选地，为了能够实现LED芯片和荧光方体同时固定在支架上，采用相同型号的固晶胶水，在本发明实施例优选的，采用信越的M2胶等。
将用于将LED芯片和荧光方体固定在支架上的固晶胶水进行固化处理。
进一步优选的，所述硅胶与最后“常规点胶”中的胶水成分一致，实现充分结合的作用。
实施例2
另外本发明另一实施例还提供了一种LED封装结构，包括封装支架、至少一LED芯片、至少一荧光方体，所述荧光方体是荧光粉胶体层经过烘干、切块处理以形成块状；所述LED芯片固晶在封装支架的碗杯内上，在LED芯片的两侧通过点胶的方式固定所述荧光方体，并且通过金属键合线与封装支架的两个电极相连接。
进一步的，所述荧光方体是荧光粉胶体层经过烘干、切块处理以形成块状；
采用固晶方式将至少一个LED芯片固定在封装支架上；
将用于将LED芯片和荧光方体固定在支架上的固晶胶水进行固化处理。
进一步的，所述荧光方体的制作过程，具体包含如下：
将荧光粉、硅胶和二氧化硅进行均匀混合搅拌形成荧光粉胶体；
将混合后的荧光粉胶体转移至平面基板，并采用离心机对荧光粉胶体进行离心处理；
将离心处理后的荧光粉胶体层放入烤箱进行烘干，将硅胶进行固化处理，形成顶部为透明硅胶，底部为荧光粉、二氧化硅固体混合物；
采用切割技术将固化后的硅胶切除，并将荧光粉、二氧化硅固体混合物切成方体，该方体称之为荧光方体。
在一个LED封装结构中，所述荧光粉方体的数量比LED芯片数量多一个；所述荧光方体与LED芯片之间的间距为30～50μm，所述荧光方体可以提高灯珠的发光效率，更进一步的，荧光粉方块的膨胀系数较小，可以减小线下方的胶体应力，提高使用寿命。
上述说明描述了本发明的优选实施例，但所属领域的技术人员应该明白本发明并非局限于上述实施例，且不应看作对其他实施例的排除。在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，通过本发明的启示，本领域技术人员结合公知或现有技术、知识所进行的改动也应视为在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种LED封装方法，其特征在于，包括如下步骤：
荧光方体的制作过程；
所述荧光方体是荧光粉胶体层经过烘干、切块处理以形成块状；
采用固晶方式将至少一个LED芯片固定在封装支架上；
在LED芯片的两侧通过点胶的方式固定所述荧光方体；
将用于将LED芯片和荧光方体固定在支架上的固晶胶水进行固化处理。
2.根据权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，
所述荧光方体的制作过程，具体包含如下：
将荧光粉、硅胶和二氧化硅进行均匀混合搅拌形成荧光粉胶体；
将混合后的荧光粉胶体转移至平面基板，并采用离心机对荧光粉胶体进行离心处理；
将离心处理后的荧光粉胶体层放入烤箱进行烘干，将硅胶进行固化处理，形成顶部为透明硅胶，底部为荧光粉、二氧化硅固体混合物；
采用切割技术将固化后的硅胶切除，并将荧光粉、二氧化硅固体混合物切成方体，该方体称之为荧光方体。
3.根据权利要求2所述的LED封装方法，其特征在于，
烤箱设置温度为140-160℃。
4.根据权利要求2所述的LED封装方法，其特征在于，
所述荧光方体的形状为长方体。
5.根据权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，
当封装支架上固定的LED芯片的个数为两个或两个以上，LED芯片之间设置有空隙空间，所述空隙空间用于放置荧光方体。
6.根据权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，
LED芯片和荧光方体同时固定在支架上，采用相同型号的固晶胶水。
7.根据权利要求6所述的LED封装方法，其特征在于，
所述固晶胶水与所述硅胶的胶水成分相同。
8.一种LED封装结构，其特征在于，
包括封装支架、至少一LED芯片、至少一荧光方体，所述荧光方体是荧光粉胶体层经过烘干、切块处理以形成块状；
所述LED芯片固晶在封装支架的碗杯内上，
在LED芯片的两侧通过点胶的方式固定所述荧光方体；，
并且通过金属键合线与封装支架的两个电极相连接。
9.根据权利要求8所述的LED封装结构，其特征在于，
所述荧光方体是荧光粉胶体层经过烘干、切块处理以形成块状；
采用固晶方式将至少一个LED芯片固定在封装支架上；
将用于将LED芯片和荧光方体固定在支架上的固晶胶水进行固化处理。
10.根据权利要求8所述的LED封装结构，其特征在于，
所述荧光方体的制作过程，具体包含如下：
将荧光粉、硅胶和二氧化硅进行均匀混合搅拌形成荧光粉胶体；
将混合后的荧光粉胶体转移至平面基板，并采用离心机对荧光粉胶体进行离心处理；
将离心处理后的荧光粉胶体层放入烤箱进行烘干，将硅胶进行固化处理，形成顶部为透明硅胶，底部为荧光粉、二氧化硅固体混合物；
采用切割技术将固化后的硅胶切除，并将荧光粉、二氧化硅固体混合物切成方体，该方体称之为荧光方体。
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