CN111415922A - 一种新型led封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型LED封装方法，选用红色荧光粉胶和黄绿色荧光粉胶封装在LED芯片上，最终成品可以激发红光和黄绿光，解决了荧光粉之间的交叉激发的技术问题，有效提升产品最大视觉效能和材料光能转换效率。通过分别控制红色荧光粉胶和黄绿色荧光粉胶的硅胶粘度，使得荧光粉胶不易移位，从而提高光色均匀，便于生产。

Description

一种新型LED封装方法
技术领域
本发明涉及LED技术领域，具体涉及一种新型LED封装方法。
背景技术
LED具有高亮度、低热量、长寿命、环保、可再生利用等优点，被称为21世纪最有发展前景的新一代绿色照明光源。
传统的LED荧光粉封装是在LED芯片固定在支架或基板上以后，然后使用键合线将LED芯片和基板连接起来形成一条线路，再使用围坝胶沿着芯片外围一圈形成保护区或者点胶区，最后以一定比例的LED荧光粉和硅胶混合均匀后封在LED芯片上，进行烘烤固化或者待荧光粉沉降后再进行烘烤固化，而常见的点胶方式具体包括点胶或喷涂，以实现LED芯片通电后激发荧光粉，发出不同颜色。这种传统的方式未能避免荧光粉之间的交叉激发，产品最大视觉效能和材料光能转换效率未能得到有效的提升，且荧光粉未能保形，从而导致降低光色均匀性以及产生光斑的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种新型LED封装方法，解决了荧光粉之间的交叉激发的技术问题，有效提升产品最大视觉效能和材料光能转换效率，使荧光粉保形提高光色均匀，便于生产。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种新型LED封装方法，包括以下步骤：
1)刷脱模剂于模具上：使用脱模剂均匀地刷涂于模具孔的边缘以及与基板接触面；
2)模具固定于基板上：把已刷好脱模剂的模具按照基板定位孔固定住；
3)调配红色荧光粉胶：将比例调配的硅胶和红色荧光粉均匀混合，其中硅胶和红色荧光粉的混合比例为0.7～1：0.3～1；红色荧光粉的波长为600nm～780nm；硅胶的粘度＞20000mPas；硅胶要使用高粘度保形硅胶，保证调配出的红色荧光粉胶不易流动，有助于保形。硅胶和红色荧光粉的混合比例根据色温、发光面大小和红色荧光粉波长的不同进行调整。
4)涂刷红色荧光粉胶：将步骤3)所得的红色荧光粉胶平整地刷入步骤2)中的模具孔内；
5)红色荧光粉胶烘烤固化：将完成步骤4)的产品放入烤箱内烘烤，使红色荧光粉胶固化；
6)脱模：将模具从基板上取出，只留下红色荧光粉胶；
7)固晶：在未刷有红色荧光粉处，点入固晶胶，LED芯片位于固晶胶上方，使LED芯片粘结于基板上；
8)固晶胶烘烤固化：将完成步骤7)的产品放入烤箱内烘烤进行固化；
9)安装：将LED芯片电极与经过步骤8)处理的基板焊盘连接起来形成电路；
10)围坝：把已完成步骤9)的产品用围坝胶沿着发光面外圈围一圈，形成一个保护区，将已围坝的产品进行固化；
11)调配黄绿色荧光粉胶：将按比例调配的硅胶和黄绿色荧光粉均匀混合，其中硅胶和黄绿色荧光粉的混合比例为0.7～1：0.3～1；黄绿色荧光粉的波长为500nm-590nm；硅胶粘度为≤7000mPas，以便黄绿色荧光粉沉降。硅胶和黄绿色荧光粉的混合比例根据色温、发光面大小和黄绿色荧光粉波长的不同进行调整；
12)点黄绿色荧光粉胶：使用点胶机将步骤11)调配的黄绿色荧光粉胶均匀点入LED芯片上方和红色荧光粉胶上方，使黄绿色荧光粉沉降在LED芯片和红色荧光粉胶之上；
13)黄绿色荧光粉胶烘烤固化：将完成步骤12)的产品放入烤箱内烘烤，使黄绿色荧光粉胶固化；
14)分光并包装：将完成步骤13)的产品进行色域分光，最后包装。
进一步，步骤1)中，所述模具按照基板尺寸和芯片排设计的，模具孔设计以芯片排布的LED芯片之间的间隙作为模具孔。
再进一步，步骤3)中，所述红色荧光粉为至少一种呈红色的荧光粉。
进一步，步骤4)中，所述红色荧光粉胶的高度为0.3mm±0.1mm。
再进一步，步骤5)、步骤10)和步骤13)中，烘烤温度为150℃，烘烤时间为0.5～2h。
进一步，步骤8)中，烘烤温度为150℃，烘烤时间为1～4h。
再进一步，步骤9)中，LED芯片电极的安装方式包括正装、倒装和垂直芯片中的一种。具体地，可使用键合线将LED芯片电极和基板焊盘连接起来形成电路，倒装芯片可省略此步骤。
进一步，步骤10)中，围坝圈的高度为0.5mm±0.1mm。
再进一步，步骤11)中，所述黄绿色荧光粉为至少一种呈黄绿色的荧光粉。
进一步，步骤12中，黄绿色荧光粉胶的沉降时间为1～3h。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)本发明的LED灯中选用红色荧光粉胶和黄绿色荧光粉胶，最终成品可以激发红光和黄绿光，由于红光和黄绿光的波长范围完全不同，红色荧光粉和黄绿色荧光粉受激发射的光只能分别激发红光和黄绿光，所以解决了荧光粉之间的交叉激发的技术问题。
(2)利用本发明的新型LED封装方法制成的LED灯能激发红光和黄绿光，有效提升产品最大视觉效能和材料光能转换效率。
(3)控制红色荧光粉胶中的硅胶粘度＞20000mPas，保证调配出的红色荧光粉胶不易流动，有助于保形；控制黄绿色荧光粉胶中的硅胶粘度≤7000mPas，有助于黄绿色荧光粉胶更好地沉降在LED芯片和红色荧光粉胶上，使红色荧光粉保形以及黄绿色荧光粉胶与红色荧光粉胶更贴合不易移位，从而提高光色均匀，便于生产。
附图说明
图1为本发明的新型LED封装方法流程图；
图2为红色荧光粉胶和芯片的组合示意图；
图3为使用新型LED封装方法的LED灯成品截面图。
图中：1、基板；2、红色荧光粉胶；3、LED芯片；4、围坝圈；5、黄绿色荧光粉胶；6、透明硅胶。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例1
一种新型LED封装方法，如图1所示，包括以下步骤：
1)刷脱模剂于模具上：使用脱模剂均匀地刷涂于模具孔的边缘以及与基板1接触面；
2)模具固定于基板1上：把已刷好脱模剂的模具按照基板定位孔固定住；
3)调配红色荧光粉胶2：将比例调配的硅胶和红色荧光粉均匀混合，混合后真空搅拌脱泡。其中硅胶和红色荧光粉的混合比例为0.7：0.3；红色荧光粉的波长为619nm；硅胶的粘度26000mPas；
4)涂刷红色荧光粉胶2：将步骤3)所得的红色荧光粉胶2平整地刷入步骤2)中的模具孔内；
5)红色荧光粉胶2烘烤固化：将完成步骤4)的产品放入150℃的烤箱内烘烤1h，使红色荧光粉胶2固化；
6)脱模：将模具从基板1上取出，只留下红色荧光粉胶2，红色荧光粉胶2的高度为0.3mm；
7)固晶：在未刷有红色荧光粉处，点入固晶胶，将波长为450nm的正装LED芯片3位于固晶胶上方，使LED芯片3粘结于基板1上；
8)固晶胶烘烤固化：将完成步骤7)的产品放入150℃的烤箱内烘烤2h进行固化，得到的产品见图2；
9)安装：使用键合线将LED芯片3的电极与经过步骤8)处理的基板1焊盘连接起来形成电路；
10)围坝：把已完成步骤9)的产品用围坝胶沿着发光面外圈围一圈，形成一个保护区，围坝圈4的高度为0.5mm，将已围坝的产品放入150℃的烤箱内烘烤1h固化；
11)调配黄绿色荧光粉胶5：将按比例调配的硅胶和黄绿色荧光粉均匀混合，混合后真空搅拌脱泡；其中硅胶和黄绿色荧光粉的混合比例为0.7：0.3；黄绿色荧光粉的波长为538nm；硅胶粘度为3500mPas；
12)点黄绿色荧光粉胶5：使用点胶机将步骤11)调配的黄绿色荧光粉胶5均匀点入LED芯片3上方和红色荧光粉胶2上方，黄绿色荧光粉胶5进行沉降2h，使黄绿色荧光粉沉降在LED芯片3和红色荧光粉胶2之上；
13)黄绿色荧光粉胶5烘烤固化：将完成步骤12)的产品放入150℃的烤箱内烘烤2h，使黄绿色荧光粉胶5固化，成品如图3所示；
14)分光并包装：将完成步骤13)的产品进行色域分光，最后在最上层喷涂一层透明硅胶6，最后包装，得到LED产品。
对比例1
一种LED封装方法，包括以下步骤：
1)刷脱模剂于模具上：使用脱模剂均匀地刷涂于模具孔的边缘以及与基板接触面；
2)模具固定于基板上：把已刷好脱模剂的模具按照基板定位孔固定住；
3)安装：使用键合线将LED芯片电极与经过步骤8)处理的基板焊盘连接起来形成电路；
4)围坝：把已完成步骤3)的产品用围坝胶沿着发光面外圈围一圈，形成一个保护区，将已围坝的产品放入150℃的烤箱内烘烤1h固化；
5)调配红色荧光粉胶：将比例调配的硅胶和红色荧光粉均匀混合，混合后真空搅拌脱泡。其中硅胶和红色荧光粉的混合比例为0.7：0.3；红色荧光粉的波长为619nm；硅胶的粘度26000mPas；
6)涂刷红色荧光粉胶：将步骤5)所得的红色荧光粉胶平整地刷入步骤4)中的模具孔内；
7)红色荧光粉胶烘烤固化：将完成步骤6)的产品放入150℃的烤箱内烘烤1h，使红色荧光粉胶固化；
6)脱模：将模具从基板上取出，只留下红色荧光粉胶，红色荧光粉胶的高度为0.3mm；
7)固晶：在未刷有红色荧光粉处，点入固晶胶，将波长为450nm的正装LED芯片位于固晶胶上方，使LED芯片粘结于基板上；
8)固晶胶烘烤固化：将完成步骤7)的产品放入150℃的烤箱内烘烤2h进行固化；
9)脱模：将模具从基板上取出，只留下红色荧光粉胶，红色荧光粉胶的高度为0.3mm，得到LED产品。
性能测试及效果评测
将实施例1和对比例1进行分光测试，具体数据如下表所示：
表1实施例1和对比例1的视觉效能数据
Figure BDA0002412339350000071
从上表可知，实施例1和对比例1的LER值、电压、功率和Ra相近，由于实施例1能发射出红光和黄绿光，而对比例1只能发射出红光，所以实施例1的光通量φ、光通量积分强度Φe大于对比例1。但是实施例1的光效和R9值均明显优于对比例1，说明使用实施例1的封装方法得到的LED较对比例1的LED灯相比，最大视觉效能和光色均匀性均优于对比例1，而且实施例1的转换效率也大于对比例1。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种新型LED封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)刷脱模剂于模具上：使用脱模剂均匀地刷涂于模具孔的边缘以及与基板接触面；
2)模具固定于基板上：把已刷好脱模剂的模具按照基板定位孔固定住；
3)调配红色荧光粉胶：将比例调配的硅胶和红色荧光粉均匀混合，其中硅胶和红色荧光粉的混合比例为0.7～1：0.3～1；红色荧光粉的波长为600nm～780nm；硅胶的粘度＞20000mPas；
4)涂刷红色荧光粉胶：将步骤3)所得的红色荧光粉胶平整地刷入步骤2)中的模具孔内；
5)红色荧光粉胶烘烤固化：将完成步骤4)的产品放入烤箱内烘烤，使红色荧光粉胶固化；
6)脱模：将模具从基板上取出，只留下红色荧光粉胶；
7)固晶：在未刷有红色荧光粉处，点入固晶胶，LED芯片位于固晶胶上方，使LED芯片粘结于基板上；
8)固晶胶烘烤固化：将完成步骤7)的产品放入烤箱内烘烤进行固化；
9)安装：将LED芯片电极与经过步骤8)处理的基板焊盘连接起来形成电路；
10)围坝：把已完成步骤9)的产品用围坝胶沿着发光面外圈围一圈，形成一个保护区，将已围坝的产品进行固化；
11)调配黄绿色荧光粉胶：将按比例调配的硅胶和黄绿色荧光粉均匀混合，其中硅胶和黄绿色荧光粉的混合比例为0.7～1：0.3～1；黄绿色荧光粉的波长为500nm-590nm；硅胶粘度为≤7000mPas；
12)点黄绿色荧光粉胶：使用点胶机将步骤11)调配的黄绿色荧光粉胶均匀点入LED芯片上方和红色荧光粉胶上方，使黄绿色荧光粉沉降在LED芯片和红色荧光粉胶之上；
13)黄绿色荧光粉胶烘烤固化：将完成步骤12)的产品放入烤箱内烘烤，使黄绿色荧光粉胶固化；
14)分光并包装：将完成步骤13)的产品进行色域分光，最后包装。
2.如权利要求1所述的新型LED封装方法，其特征在于，步骤1)中，所述模具按照基板尺寸和芯片排设计的，模具孔设计以芯片排布的LED芯片之间的间隙作为模具孔。
3.如权利要求1所述的新型LED封装方法，其特征在于，步骤3)中，所述红色荧光粉为至少一种呈红色的荧光粉。
4.如权利要求1所述的新型LED封装方法，其特征在于，步骤4)中，所述红色荧光粉胶的高度为0.3mm±0.1mm。
5.如权利要求1所述的新型LED封装方法，其特征在于，步骤5)、步骤10)和步骤13)中，烘烤温度为150℃，烘烤时间为0.5～2h。
6.如权利要求1所述的新型LED封装方法，其特征在于，步骤8)中，烘烤温度为150℃，烘烤时间为1～4h。
7.如权利要求1所述的新型LED封装方法，其特征在于，步骤9)中，LED芯片电极的安装方式包括正装、倒装和垂直芯片中的一种。
8.如权利要求1所述的新型LED封装方法，其特征在于，步骤10)中，围坝圈的高度为0.5mm±0.1mm。
9.如权利要求1所述的新型LED封装方法，其特征在于，步骤11)中，所述黄绿色荧光粉为至少一种呈黄绿色的荧光粉。
10.如权利要求1所述的新型LED封装方法，其特征在于，步骤12中，黄绿色荧光粉胶的沉降时间为1～3h。
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CB02 Change of applicant information
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Address after: 510000 Room 201, building A4, No. 11, Kaiyuan Avenue, Huangpu District, Guangzhou, Guangdong

Applicant after: Silicon energy photoelectric semiconductor (Guangzhou) Co.,Ltd.

Address before: 510000 floor 2, building A4, No. 11, Kaiyuan Avenue, Science City, Guangzhou high tech Industrial Development Zone, Guangzhou, Guangdong Province

Applicant before: GUANGZHOU LEDTEEN OPTOELECTRONICS Co.,Ltd.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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Application publication date: 20200714