LED封装的制备方法和LED封装
技术领域
本申请涉及照明技术领域,特别是指一种LED封装的制备方法和LED封装。
背景技术
LED(Light Emitting Diode)是一种基于P-N结电致发光原理制成的半导体发光器件,具有电光转换效率高、使用寿命长、环保节能、体积小等优点。
景观照明一般采用单颗点光源封装,如红光、绿光、蓝光和白光独立封装成型。随着LED技术的发展,多色光源封装应用于家装和景观照明。多色光源封装是将红光、绿光、蓝光和白光芯片组合封装在一起。红光、绿光、蓝光和白光芯片中的部分或全部发光时,能够呈现出多种不同光强的光。大功率白光LED通常是由两波长光(蓝色光+黄色光)或者三波长光(蓝色光+绿色光+红色光)混合而成。目前广泛采用的白光芯片是通过蓝色芯片和黄色荧光粉组成。当白光芯片中荧光层不均,白光芯片易出现白光漏蓝光的现象。怎样才能减少光源封装中白光漏蓝现象是亟待解决的问题。
发明内容
基于此,有必要针对光源封装中白光漏蓝的问题。提供一种LED封装的制备方法和LED封装。
一种LED封装的制备方法,包括:
S100,选取基板,所述基板包括第一表面,在所述第一表面划分至少一个第一区域和至少一个第二区域。
S200,在每个所述第一区域设置一个第一芯片。
S300,将荧光剂覆盖于所述第一芯片的顶面和至少部分侧面,并形成荧光层。
S400,在每个所述第二区域设置一个第二芯片。
在一个实施例中,在所述步骤S100之后,包括:
S110,选取保护膜,并在所述保护膜与所述第一区域对应的位置开设膜孔。
S120,将所述保护膜贴合于所述第一表面,且使所述第一区域与所述膜孔相匹配。
在一个实施例中,所述步骤S120包括:
S121,将所述保护膜展开固定于贴膜治具。
S122,使所述基板位于所述保护膜远离所述贴膜治具的一侧,将所述基板平行靠近所述保护膜,并与所述保护膜贴合,并使所述第一区域与所述膜孔相匹配。
在一个实施例中,在所述步骤S120之后,还包括:
S130,从所述贴膜治具取下所述基板。
在一个实施例中,在所述步骤S130之后,还包括:
S140,驱赶所述保护膜与所述基板之间的气体。
在一个实施例中,在所述步骤S300之后,还包括:
S310,烘烤所述基板,烘烤温度为120℃-200℃。
在一个实施例中,在所述步骤S310之后,还包括:
S320,剥离所述基板贴附的所述保护膜。
在一个实施例中,在所述步骤S320之后,还包括:
S330,将调光剂覆盖于所述荧光层的表面,并形成调光层。
在一个实施例中,在所述步骤S400之后,还包括:
S500,将保护剂覆盖于所述荧光层的表面和所述第二芯片的表面,并形成保护层。
一种LED封装,包括基板、至少一个第一芯片、荧光层和至少一个第二芯片。所述基板包括第一表面。在所述第一表面包括至少一个第一区域和至少一个第二区域。每个所述第一芯片设置于一个所述第一区域。所述荧光层覆盖于所述第一芯片的顶面和至少部分侧面。每个所述第二芯片设置于一个所述第二区域。
本申请提供的LED封装的制备方法,先在所述基板的每个所述第一区域设置一个所述第一芯片。再将所述荧光剂覆盖于所述第一芯片的顶面和至少部分侧面。所述荧光层与所述基板配合,能够包裹所述第一芯片的顶面和侧面,减少原光从所述第一芯片的侧面漏出。当所述第一芯片的发光颜色为蓝色时,通过所述LED封装的制备方法,能够减少LED封装白光漏蓝。
附图说明
图1为本申请一个实施例中提供的基板的结构示意图;
图2为本申请一个实施例中提供的LED封装的制备方法的步骤示意图;
图3为本申请一个实施例中提供的在基板设置第一芯片后的结构示意图;
图4为本申请一个实施例中提供的在基板设置第二芯片后的结构示意图;
图5为本申请一个实施例中提供的保护膜的结构示意图;
图6为本申请一个实施例中提供的基板粘贴保护膜后的结构示意图:
图7为本申请一个实施例中提供的荧光层覆盖基板过程示意图;
图8为本申请一个实施例中提供的荧光层覆盖基板后的示意图;
图9为本申请一个实施例中提供的保护层覆盖基板后的结构示意图;
图10为本申请一个实施例中提供的LED封装的结构示意图;
图11为本申请另一个实施例中提供的LED封装的结构示意图;
图12为本申请另一个实施例中提供的LED封装的结构示意图;
图13为本申请另一个实施例中提供的LED封装的结构示意图。
附图标号说明:
LED封装10
基板20
第一表面210
第一区域211
第二区域212
第二定位孔220
第一芯片30
顶面310
侧面320
荧光层40
第二芯片50
蓝光芯片510
绿光芯片520
红光芯片530
保护层60
调光层70
保护膜80
膜孔810
第一定位孔820
贴膜治具90
定位板910
定位柱920
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
请参见图1和图2,本申请实施例提供的LED封装的制备方法10,包括:
S100,选取基板20,所述基板20包括第一表面210,在所述第一表面210划分至少一个第一区域211和至少一个第二区域212。
S200,在每个所述第一区域211设置一个第一芯片30。
S300,将荧光剂覆盖于所述第一芯片30的顶面310和至少部分侧面320,并形成荧光层40。
S400,在每个所述第二区域212设置一个第二芯片50。
本申请实施例提供的LED封装的制备方法,先在所述基板的每个所述第一区域211设置一个所述第一芯片30。再将所述荧光剂覆盖于所述第一芯片30的顶面310和至少部分侧面320。所述荧光层40与所述基板20配合,能够包裹所述第一芯片30的所述顶面310和所述侧面320,减少原光从所述第一芯片30的所述侧面320漏出。当所述第一芯片30的发光颜色为蓝色时,通过所述LED封装的制备方法,能够减少LED封装白光漏蓝。
在所述步骤S100中,所述基板20为所述LED封装的制备方法的实施提供操作平台。所述第一表面210为所述LED封装的制备方法的实施操作面。在所述第一表面210划分至少一个第一区域211和至少一个第二区域212,能够提高所述第一芯片30和所述第二芯片50设置的准确性。
所述第一表面210可以包含多个区域单元。所述区域单元包含多个所述第一区域211和多个所述第二区域212。在一个实施例中,所述区域单元包含一个所述第一区域211和三个所述第二区域212。一个所述第一区域211和三个所述第二区域212排列成2乘2的阵列,保证所述LED封装结构的紧凑性。
所述第一区域211的形状与所述第一芯片30的形状相同。所述第一区域211和三个所述第二区域212的形状可以为圆形、方形或其他不规则的形状。在一个实施例中,所述第一区域211的形状与所述第一芯片30的形状相同。所述第二区域212与所述第二芯片50的形状相同。所述第一芯片30和所述第二芯片50的形状为正方形,所述第一区域211和三个所述第二区域212的形状为正方形,增加所述第一芯片30和所述第二芯片50与所述基板20连接的准确性,有效利用所述第一表面210。
所述第一区域211可以与所述第一芯片30的顶面310的投影面积相同,也可以大于所述第一芯片30的顶面310的投影面积。在一个实施例中,所述第一区域211的面积大于所述第一芯片30的顶面310的投影面积,且所述第一区域211的边缘与所述第一芯片30的边缘相差20um-200um,以保证所述荧光剂能充分覆盖所述第一芯片30的侧面,减小色容差。所述荧光剂能够填充所述第一芯片30与所述基板20连接处的缝隙,避免所述第一芯片30的原光从缝隙处漏出。
请一并参见图3,在所述步骤S200中,所述第一芯片30焊接于所述第一区域211。所述基板20内具有焊线,能够导通电流。所述第一芯片30通过所述焊线与电源连接。所述电源为所述第一芯片30供电时,所述第一芯片30发光。所述第一芯片30中心与一个所述第一区域211的中心重叠,以保证所述第一芯片30的边缘距离所述第一区域211的边缘的距离相同。所述第一芯片30安装于所述基板20的方式可以为正装或倒装。正装的焊接方法使所述第一芯片30的表面更贴近所述基板20的表面,能够减小所述第一芯片30和所述基板20之间的距离。所述第一芯片30和所述基板20之间的缝隙越小,所述荧光剂越容易填充所述缝隙,减小所述第一芯片30侧面漏出原光的可能性。
在一个实施例中,所述第一芯片30为蓝光芯片。与黄绿光相比,蓝光的波长短,频率大,能量大。选用蓝光芯片制作白光,可以提高白光的亮度。所述第一芯片30也可以选用蓝绿芯片或紫色芯片等。
在所述步骤S300中,所述荧光剂可以覆盖于所述第一芯片30的所述顶面310和部分所述侧面320,也可以覆盖所述第一芯片30的所述顶面310和全部所述侧面320。在一个实施例中,所述荧光剂覆盖所述第一芯片30的所述顶面310和全部所述侧面320,形成所述荧光层40。
所述荧光剂不仅能够填充所述第一芯片30与所述基板20连接处的缝隙,避免所述第一芯片30的原光从缝隙处漏出。所述荧光层40与所述基板20配合,能够完全包裹所述第一芯片30的顶面和侧面,避免原光从所述第一芯片30的侧面漏出。当所述第一芯片30选用蓝色芯片时,荧光剂选用黄色荧光粉。通过使用所述LED封装的制备方法,LED封装能够避免白光漏蓝。
请一并参见图4,在所述步骤400中,所述第二芯片50与所述第一芯片30配合发光时,可以产生不同颜色的光。一个所述第二芯片50设置于一个所述第二区域212。所述第二芯片50为多个,分别设置于多个所述第二区域212。多个所述第二芯片50可以为蓝光芯片、红光芯片、绿光芯片或白光芯片中的一种或多种。在一个实施例中,一个LED封装中包含一个所述第一芯片30和三个所述第二芯片50。所述三个所述第二芯片50分别为红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片。当一个所述第一芯片30和三个所述第二芯片50中的一个芯片或几个芯片发光时,可以分别发出不同颜色的光。根据用光需求,所述LED封装可以选择性控制所述第一芯片30和所述第二芯片50中的一个芯片或几个芯片发光。
一个所述第一芯片30设置于一个所述第一区域211。三个所述第二芯片50分别设置三个所述第二区域212。所述三个所述第二区域212的形状、大小相同。所述三个第二芯片50设置于所述基板20的方式可以正装或倒装。在上一个实施例中,所述红光芯片采用正装的方法,所述绿光芯片和所述蓝光芯片采用倒装的方法设置于所述基板20。倒装方法不需设置焊接区域,减小了芯片之间的预留距离。相同的空间中,倒装法可以选用顶面面积较大的芯片,提高了所述LED封装的光通量。若所述基板20的背镀金属为AU,则采用银胶固晶方式固定所述第二芯片50。若所述基板20的背镀金属为AUSN,则采用共晶方式固定所述第二芯片50。
请一并参见图5和图6,在一个实施例中,在所述步骤S100之后,包括:
S110,选取保护膜80,并在所述保护膜80与所述第一区域211对应的位置开设膜孔810。
S120,将所述保护膜80贴合于所述第一表面210,且使所述第一区域211与所述膜孔810相匹配。
通过所述步骤S110和所述步骤S120,在所述第一区域211以外的所述第一表面210覆盖所述保护膜,能够避免所述荧光剂侵染所述第二芯片50的焊接区域。在一个实施例中,所述保护膜80为高温热解膜。所述高温热解膜的一个表面附着粘性剂,能够粘接于所述基板20。经高温烘烤后,所述高温热解膜能完全剥离所述基板20,且粘性剂不会残留在所述基板20表面。在所述保护膜80与所述第一区域211对应的位置开设所述膜孔810。当所述保护膜80贴附于所述第一表面210时,所述第一芯片30从所述膜孔810中裸露出来。
所述膜孔810的形状和大小与所述第一区域211的形状和大小相同。当所述第一区域211的边缘距离所述第一芯片30的边缘相差20um-200um时,所述膜孔810的边缘距离所述第一芯片30的边缘相差20um-200um。当将荧光剂覆盖于所述膜孔810区域时,所述荧光剂会覆盖于所述第一芯片30的顶面和侧面,还覆盖于所述第一芯片30的边缘与所述膜孔810边缘之间的所述第一表面210区域。
与所述膜孔810对应的所述基板20表面覆盖所述荧光层40。所述荧光层40具有连续性,在所述第一芯片30的所述顶面310与所述第一表面210的平面变换区域,所述荧光层40也均匀覆盖。所述荧光剂不仅能够填充所述第一芯片30与所述基板20连接处的缝隙,避免所述第一芯片30的原光从缝隙处漏出。所述荧光层40与所述基板20配合,能够完全包裹所述第一芯片30的所述顶面310和所述侧面320,避免原光从所述第一芯片30的侧面漏出。当所述第一芯片30选用蓝色芯片时,荧光剂选用黄色荧光粉。通过使用所述LED封装的制备方法,LED封装能够避免白光漏蓝。
在一个实施例中,所述荧光剂为荧光胶。所述荧光剂的覆盖过程是通过点胶机完成的。通过所述点胶机,将调配好的荧光胶定量点在所述膜孔810中心的所述第一芯片30的所述顶面310的芯片上,荧光胶会自动流平所述膜孔810区域。在一个实施例中,所述保护膜的厚度为100um-250um,避免所述荧光胶溢流,污染所述第一区域211之外的所述第一表面210。
请一并参见图7,在一个实施例中,所述步骤S120包括:
S121,将所述保护膜80展开固定于贴膜治具90。
S122,使所述基板20位于所述保护膜80远离所述贴膜治具90的一侧,将所述基板20平行靠近所述保护膜80,并与所述保护膜80贴合,并使所述第一区域211与所述膜孔810相匹配。
所述保护膜80的厚度为100um-250um,具有柔性,容易弯折。采用所述步骤S121和所述步骤S122,能够保证所述保护膜80平整得铺设于所述基板20的表面,且使所述第一区域211与所述膜孔810相匹配。
所述贴膜治具90包括定位板910和定位柱920。所述定位柱920设置于所述定位板910。所述定位柱920的轴心垂直于所述定位板910。在一个实施例中,所述定位板910的形状为长方形。所述定位柱920包含4个,分别设置于所述长方形的四个角附近,距离所述长方形的边10mm-200mm。所述保护膜80的一个表面具有粘性,两个表面没有粘性。所述保护膜80与所述定位柱920对应的位置挖设第一定位孔820。
所述步骤S121包括:所述保护膜80的非粘性表面正对所述定位板910,并使所述第一定位孔820套入所述定位柱920。所述保护膜80与所述定位板910之间间隔20mm-200mm。通过上述步骤,所述保护膜80完全展平。
所述基板20与所述定位柱920对应的位置挖设第二定位孔220。同时,所述第二定位孔220与所述第一定位孔820的位置相匹配。
请一并参见图8,在所述步骤S122,使所述基板20位于所述保护膜80远离所述贴膜治具90的一侧。所述第一表面210与所述保护膜80的粘性表面相对。将所述基板20平行靠近所述保护膜80的粘性表面,并将所述第二定位孔220套入所述定位柱920。所述基板20与所述保护膜80贴合,并使所述第一区域211与所述膜孔810相匹配。即除所述第一区域211外的其他所述第一表面210与所述保护膜80的粘性表面粘接。所述第一芯片30裸露在外,不被所述保护膜80覆盖。由上述步骤,所述保护膜80粘贴于所述基板20,且所述第一区域211与所述膜孔810相匹配。
在一个实施例中,在所述步骤S120之后,还包括:
S130,从所述贴膜治具90取下所述基板20。
在所述步骤S130中,所述基板20连带粘贴于所述基板20的保护膜脱离所述贴膜治具90。
在一个实施例中,在所述步骤S130之后,还包括:
S140,驱赶所述保护膜80与所述基板20之间的气体。
在所述步骤S140中,可以采用材质较软的物品如无尘布轻轻向所述基板20方向触压所述保护膜80,驱赶所述保护膜80与所述基板20之间的气泡。所述保护膜80与所述基板20完全贴合,避免所述荧光剂渗入焊接区域。
在一个实施例中,在所述步骤S300之后,还包括:
S310,烘烤所述基板20,烘烤温度为120℃-200℃。
所述步骤S310使所述荧光剂固化。所述荧光剂定形,并与所述第一芯片30连接。所述步骤S310增加所述荧光层40的粘贴牢固性和稳定性。所述步骤S310中,烘烤时间可以为0.5h-1h,增加所述荧光层40的稳定性。在120℃-200℃温度范围内,所述保护膜80失去粘粘性,可以从所述基板20的表面剥离,避免使用其他剥离工具,损坏所述基板20的表面。
在所述步骤S310之后,还包括对覆盖所述荧光层40的所述第一芯片30进行测试。所述测试包括色坐标测试。色坐标能够反应覆盖所述荧光层40的所述第一芯片30的发光颜色在色品图中的位置。通过色坐标可以确定容差和色温。容差是表征的是光源色坐标偏离标准坐标点的差异。容差越小,越接近标准色。当测试出的色坐标不符合设计要求时,除去所述荧光层40,再重新进行点胶。
在一个实施例中,在所述步骤S310之后,还包括:
S320,剥离所述基板20贴附的所述保护膜80。
所述荧光层40固定在所述第一芯片30的表面后,从所述基板20的表面剥离所述保护膜80,使所述第一表面210裸露在外。
在一个实施例中,在所述步骤S320之后,还包括:
S330,将调光剂覆盖于所述荧光层40的表面,并形成调光层70。
在步骤S330中,所述调光剂中的光扩散粉的比例为10%-60%。在一个实施例中,所述调光剂中的光扩散粉占30%。所述调光层70可以增加光的散射和透射。所述调光层70使整个光源发出的光更加柔和,减缓视觉疲劳。此外,所述调光层70可以进一步遮蔽所述第一芯片30的侧面,减少白光漏蓝。
在所述步骤S330之后,还包括:
S340,烘烤所述基板20,烘烤温度为120℃-200℃。使所述调光层70牢固覆盖于所述荧光层40,提高所述调光层70的稳定性。
在所述步骤S340中,烘烤时间为0.5h-2h,保证所述调光层70粘接牢固。
请一并参见图9,在一个实施例中,在所述步骤S400之后,还包括:
S500,将保护剂覆盖于所述荧光层40的表面和所述第二芯片50的表面,并形成保护层60。
在所述步骤S500中,所述保护层60的材质可以是硅胶。硅胶具有不溶于水和任何溶剂,无毒无味,化学性质稳定等优点,可以保护所述LED封装的内部结构,减少磨损和腐蚀。
在所述步骤S500中,所述保护层60可以为平面结构,也可以为半圆形结构。在一个实施例中,所述保护层60为半圆形结构。半圆形结构的所述保护层60聚光性强,发光角度小,亮度大。
所述步骤S500可以采用模压机在芯片的表面模出平面或半圆形的硅胶保护层,保护所述LED封装的内部结构,减少磨损和腐蚀。
请一并参见图10,一种LED封装,包括基板20、至少一个第一芯片30、荧光层40和至少一个第二芯片50。所述基板20包括第一表面210。在所述第一表面210包括至少一个第一区域211和至少一个第二区域212。每个所述第一芯片30设置于一个所述第一区域211。所述荧光层40覆盖于所述第一芯片30的顶面310和至少部分侧面320。每个所述第二芯片50设置于一个所述第二区域212。
本申请实施例提供的LED封装,每个所述第一区域211设置一个所述第一芯片30。所述荧光剂覆盖于所述第一芯片30的顶面310和至少部分侧面320。所述荧光剂不仅能够填充所述第一芯片30与所述基板20连接处的缝隙,避免所述第一芯片30的原光从缝隙处漏出。所述荧光层40与所述基板20配合,能够包裹所述第一芯片30的顶面和侧面,减少原光从所述第一芯片30的侧面漏出。当所述第一芯片30的发光颜色为蓝色时,通过所述LED封装的制备方法,能够减少LED封装白光漏蓝。
请一并参见图11和图12,所述荧光层40可以覆盖于所述第一芯片30的顶面310和部分侧面320。所述荧光层40也可以覆盖于所述第一芯片30的顶面310和全部侧面320。所述荧光层40还可以覆盖于所述第一芯片30的顶面310和全部侧面320,并覆盖延伸至所述第一区域211的边缘。所述荧光层40与所述基板20配合,能够完全包裹所述第一芯片30的顶面和侧面,避免原光从所述第一芯片30的侧面漏出。
请一并参见图13,在一个实施例中,所述LED封装还包括保护层60。所述保护层60设置于所述荧光层40的表面和所述第二芯片50的表面。所述保护层60的材质可以是硅胶。硅胶具有不溶于水和任何溶剂,无毒无味,化学性质稳定等优点。所述保护层60可以减少磨损和腐蚀,保护所述LED封装的所述荧光层40和所述第二芯片50。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。