CN112289783A - 一种led灯及其封装工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED灯及其封装工艺，其中LED灯包括基板、LED芯片、荧光胶以及呈半球体状的透明罩，所述透明罩呈开口的一端固定在所述基板上，所述LED芯片设置在所述透明罩区域之内的所述基板上，所述透明罩上开设有注胶孔，所述荧光胶填充在所述透明罩内。在对LED灯进行封装时，将荧光胶通过注胶孔注入透明罩内，使得荧光胶覆盖在LED芯片上。由于透明罩的限制作用，使得荧光胶在凝固的过程中不易流出，一方面节约了荧光胶，降低了生产成本；另一方面有效的保护了LED芯片不被外界的空气氧化，提高了LED芯片的发光效率，使得LED晶片能够均匀发光，保证发光的效果。

Description

一种LED灯及其封装工艺
技术领域
本发明涉及LED灯珠技术领域，尤其是涉及一种LED灯及其封装工艺。
背景技术
LED英文为(light emitting diode)，LED灯珠就是发光二极管的英文缩写简称LED，这是一个通俗的称呼。其工作原理：PN结的端电压构成一定势垒，当加正向偏置电压时势垒下降，P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多，所以会出现大量电子向P区扩散，构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合，复合时得到的能量以光能的形式释放出去。
现有的技术中，如公开号为CN109256451A的中国专利，其公开了一种LED灯，包括基板、LED晶片和荧光胶，基板上LED晶片固晶位置形成围坝，LED晶片设置在围坝区域之内的基板上，荧光胶覆盖在LED晶片上，荧光胶覆盖范围至围坝内侧。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：由于在LED晶片的四周设置有围坝，荧光胶覆盖在围坝中的LED晶片上。在点胶时，当荧光胶的含量增加到高于围坝时，由于荧光胶在封装时为熔融的状态，很容易使得荧光胶从围坝中流出，一方面会使得荧光胶流到基板上，造成浪费，增加了制造成本；另一方面使得位于LED晶片上的荧光胶不均匀，从而导致LED晶片发光不均匀，降低发光效果。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种LED灯及其封装工艺，使得荧光胶能够均匀覆盖在LED芯片上，节约荧光胶，降低了制造成本，同时使得LED晶片发光均匀，提高发光的效果。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种LED灯，包括基板、LED芯片、荧光胶以及呈半球体状的透明罩，所述透明罩呈开口的一端固定在所述基板上，所述LED芯片设置在所述透明罩区域之内的所述基板上，所述透明罩上开设有注胶孔，所述荧光胶填充在所述透明罩内。
通过上述技术方案，在对LED灯进行封装时，将荧光胶通过注胶孔注入透明罩内，使得荧光胶覆盖在LED芯片上。由于透明罩的限制作用，使得荧光胶在凝固的过程中不易流出，一方面节约了荧光胶，降低了生产成本；另一方面有效的保护了LED芯片不被外界的空气氧化，提高了LED芯片的发光效率，使得LED晶片能够均匀发光，保证发光的效果。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述基板上设置有多个LED芯片，相邻两个所述LED芯片之间形成电连接，每一个所述LED芯片上固定有填充所述荧光胶的所述透明罩。
通过上述技术方案，将荧光胶填充在每一个LED芯片上的透明罩内，使得每个LED芯片上覆盖的荧光胶含量大致相同，提高封装的效率。同时多个LED芯片之间电连接，使得多个LED芯片能够同时发出光亮，提高LED灯的发光强度。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：相邻两个所述LED芯片之间电连接有导电线，所述基板上开设有供所述导电线嵌设的凹槽，所述透明罩呈开口一端的边沿设置在所述凹槽上。
通过上述技术方案，导电线能够保证相邻两个LED芯片之间进行电流的传输，将熔融的荧光胶填充在透明罩内时，一部分荧光胶会渗入凹槽内覆盖在导电线上，一方面有效地将导电线密封固定在凹槽内，提高了安全性；另一方面有效地保护了导电线，避免了导电线受到空气的氧化作用，大大提高LED灯的使用寿命。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述透明罩内设置有呈环形且密闭的空腔层，所述空腔层内填充有蒸馏水。
通过上述技术方案，在透明罩内设置蒸馏水，一方面提高了光线的折射率，使得LED灯光更加均匀，另一方面由于水的比热容较大，能够吸收大部分的热量，提高了LED灯工作时的散热效果。
一种LED灯封装工艺，包括以下步骤：
S1：制备透明罩，将带有注胶孔与空腔层的半球体状的模具安装在注塑机上，利用所述注塑机将所述透明罩注塑成型；
S2：填充蒸馏水，在所述透明罩上开设与所述空腔层内连通的注水孔，通过所述注水孔往所述空腔层内注入定量的蒸馏水后，密封所述注水孔；
S3：安装透明罩，利用胶水将所述透明罩粘接在所述LED芯片区域的所述基板上，烘烤保压1-1.5h后形成LED支架；
S4：填充荧光胶，将固化好的LED支架放入模具中，将上下两副模具用液压机合模并抽真空，将固态荧光胶放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中，所述荧光胶顺着胶道与所述进胶孔进入各个所述透明罩内并固化。
S5：测试包装，测试LED灯的光电参数、检验外形尺寸，根据质检要求对所述LED灯进行分选，将分选后的成品进行计数包装，入库保存。
通过上述技术方案，相比于传统的LED灯封装工艺，此工艺步骤简单、易于操作，提高了封装的效率。最重要的是在基板上每一个LED芯片上固定透明罩，并将荧光胶填充在透明罩内，在保证LED芯片发光均匀性与效率的基础上，节省了荧光胶的用量，提高了每一个LED芯片的封装精度。带有蒸馏水的透明罩一方面能够起到良好的散热效果，另一方面提高了LED灯光的折射率，提高了光亮的强度。并且在往透明罩内填充荧光胶时，先抽真空在进行填充，有效的避免了荧光胶内气泡的产生，提高了LED灯的质量，具有很强的经济推广价值。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在步骤S4中，所述固化的温度为120-135℃，时间为4h。
通过上述技术方案，此温度范围与时间的荧光胶固化，能够保证荧光胶完全凝固，提高了固化的效率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述荧光胶的胶材为透明硅胶或者环氧树脂，所述透明罩由聚亚苯基砜树脂制成。
通过上述技术方案，聚亚苯基砜树脂名为PPSU，其是一种无定形的热性塑料，具有高度透明性、高水解稳定性，由此材料制成的透明罩能够在固化时保持良好的稳定性，并且特有的阻燃性、低发烟性和耐化学药品性，加工时还具有较高的熔体粘度，易于制得性能均匀的制品。环氧树脂与透明硅胶制成的荧光胶力学性能高，内聚力强且化学结构致密。粘结性能优异，固化体积收缩率小，线胀系数也很小,因此内应力小。在固化时基本不产生低分子量挥发物，稳定性好，从而提高了LED芯片的发光效率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导电线由键合金属线材制成。
通过上述技术方案，键合金属线材制成的导电线具有良好的导电性，同时其化学性质稳定，延长了LED灯的使用寿命。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.在对LED灯进行封装时，将荧光胶通过注胶孔注入透明罩内，使得荧光胶覆盖在LED芯片上。由于透明罩的限制作用，使得荧光胶在凝固的过程中不易流出，一方面节约了荧光胶，降低了生产成本；另一方面有效的保护了LED芯片不被外界的空气氧化，提高了LED芯片的发光效率，使得LED晶片能够均匀发光，保证发光的效果。
2.导电线能够保证相邻两个LED芯片之间进行电流的传输，将熔融的荧光胶填充在透明罩内时，一部分荧光胶会渗入凹槽内覆盖在导电线上，一方面有效地将导电线密封固定在凹槽内，提高了安全性；另一方面有效地保护了导电线，避免了导电线受到空气的氧化作用，大大提高LED灯的使用寿命。
附图说明
图1为本发明展示LED灯的部分结构示意图。
图2为本发明展示LED灯封装工艺流程简图。
附图标记：1、基板；11、凹槽；2、LED芯片；21、导电线；3、透明罩；31、注胶孔；32、空腔层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种LED灯，包括基板1、LED芯片2、荧光胶以及呈半球体状的透明罩3，透明罩3呈开口的一端固定在基板1上，LED芯片2设置在透明罩3区域之内的基板1上，透明罩3上开设有注胶孔31，荧光胶填充在透明罩3内。
其中，基板1上设置有多个LED芯片2，相邻两个LED芯片2之间形成电连接，每一个LED芯片2上固定有填充荧光胶的透明罩3。将荧光胶填充在每一个LED芯片2上的透明罩3内，使得每个LED芯片2上覆盖的荧光胶含量大致相同，提高封装的效率。同时多个LED芯片2之间电连接，使得多个LED芯片2能够同时发出光亮，提高LED灯的发光强度。
参照图1，相邻两个LED芯片2之间电连接有导电线21，基板1上开设有供导电线21嵌设的凹槽11，透明罩3呈开口一端的边沿设置在凹槽11上。导电线21能够保证相邻两个LED芯片2之间进行电流的传输，将熔融的荧光胶填充在透明罩3内时，一部分荧光胶会渗入凹槽11内覆盖在导电线21上，一方面有效地将导电线21密封固定在凹槽11内，提高了安全性；另一方面有效地保护了导电线21，避免了导电线21受到空气的氧化作用，大大提高LED灯的使用寿命。
进一步的，透明罩3内设置有呈环形且密闭的空腔层32，空腔层32内填充有蒸馏水。在透明罩3内设置蒸馏水，一方面提高了光线的折射率，使得LED灯光更加均匀，另一方面由于水的比热容较大，能够吸收大部分的热量，提高了LED灯工作时的散热效果。
参照图2，为本发明公开的一种LED灯封装工艺，包括以下步骤：
S1：制备透明罩3，将带有注胶孔31与空腔层32的半球体状的模具安装在注塑机上，利用注塑机将透明罩3注塑成型；
S2：填充蒸馏水，在透明罩3上开设与空腔层32内连通的注水孔，通过注水孔往空腔层32内注入定量的蒸馏水后，密封注水孔；
S3：安装透明罩3，利用胶水将透明罩3粘接在LED芯片2区域的基板1上，烘烤保压1-1.5h后形成LED支架；
S4：填充荧光胶，将固化好的LED支架放入模具中，将上下两副模具用液压机合模并抽真空，将固态荧光胶放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中，荧光胶顺着胶道与进胶孔进入各个透明罩3内并固化。
S5：测试包装，测试LED灯的光电参数、检验外形尺寸，根据质检要求对LED灯进行分选，将分选后的成品进行计数包装，入库保存。
相比于传统的LED灯封装工艺，此工艺步骤简单、易于操作，提高了封装的效率。最重要的是在基板1上每一个LED芯片2上固定透明罩3，并将荧光胶填充在透明罩3内，在保证LED芯片2发光均匀性与效率的基础上，节省了荧光胶的用量，提高了每一个LED芯片2的封装精度。带有蒸馏水的保护罩一方面能够起到良好的散热效果，另一方面提高了LED灯光的折射率，提高了光亮的强度。并且在往透明罩3内填充荧光胶时，先抽真空在进行填充，有效的避免了荧光胶内气泡的产生，提高了LED灯的质量，具有很强的经济推广价值。
在步骤S4中，固化的温度为120-135℃，时间为4h。此温度范围与时间的荧光胶固化，能够保证荧光胶完全凝固，提高了固化的效率。进一步的，荧光胶的胶材为透明硅胶或者环氧树脂，透明罩3由聚亚苯基砜树脂制成。
聚亚苯基砜树脂名为PPSU，其是一种无定形的热性塑料，具有高度透明性、高水解稳定性，由此材料制成的透明罩3能够在固化时保持良好的稳定性，并且特有的阻燃性、低发烟性和耐化学药品性，加工时还具有较高的熔体粘度，易于制得性能均匀的制品。环氧树脂与透明硅胶制成的荧光胶力学性能高，内聚力强且化学结构致密。粘结性能优异，固化体积收缩率小，线胀系数也很小,因此内应力小。在固化时基本不产生低分子量挥发物，稳定性好，从而提高了LED芯片2的发光效率。
在本实施例中，导电线21由键合金属线材制成。键合金属线材制成的导电线21具有良好的导电性，同时其化学性质稳定，延长了LED灯的使用寿命。
本实施例的实施原理为：在对LED灯进行封装时，将荧光胶通过注胶孔31注入透明罩3内，使得荧光胶覆盖在LED芯片2上。由于透明罩3的限制作用，使得荧光胶在凝固的过程中不易流出，一方面节约了荧光胶，降低了生产成本；另一方面有效的保护了LED芯片2不被外界的空气氧化，提高了LED芯片2的发光效率，使得LED晶片能够均匀发光，保证发光的效果。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种LED灯，其特征在于：包括基板(1)、LED芯片(2)、荧光胶以及呈半球体状的透明罩(3)，所述透明罩(3)呈开口的一端固定在所述基板(1)上，所述LED芯片(2)设置在所述透明罩(3)区域之内的所述基板(1)上，所述透明罩(3)上开设有注胶孔(31)，所述荧光胶填充在所述透明罩(3)内。
2.根据权利要求1所述的一种LED灯，其特征在于：所述基板(1)上设置有多个LED芯片(2)，相邻两个所述LED芯片(2)之间形成电连接，每一个所述LED芯片(2)上固定有填充所述荧光胶的所述透明罩(3)。
3.根据权利要求2所述的一种LED灯，其特征在于：相邻两个所述LED芯片(2)之间电连接有导电线(21)，所述基板(1)上开设有供所述导电线(21)嵌设的凹槽(11)，所述透明罩(3)呈开口一端的边沿设置在所述凹槽(11)上。
4.根据权利要求3所述的一种LED灯，其特征在于：所述透明罩(3)内设置有呈环形且密闭的空腔层(32)，所述空腔层(32)内填充有蒸馏水。
5.一种LED灯封装工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1：制备透明罩(3)，将带有注胶孔(31)与空腔层(32)的半球体状的模具安装在注塑机上，利用所述注塑机将所述透明罩(3)注塑成型；
S2：填充蒸馏水，在所述透明罩(3)上开设与所述空腔层(32)内连通的注水孔，通过所述注水孔往所述空腔层(32)内注入定量的蒸馏水后，密封所述注水孔；
S3：安装透明罩(3)，利用胶水将所述透明罩(3)粘接在所述LED芯片(2)区域的所述基板(1)上，烘烤保压1-1.5h后形成LED支架；
S4：填充荧光胶，将固化好的LED支架放入模具中，将上下两副模具用液压机合模并抽真空，将固态荧光胶放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中，所述荧光胶顺着胶道与所述进胶孔进入各个所述透明罩(3)内并固化。
S5：测试包装，测试LED灯的光电参数、检验外形尺寸，根据质检要求对所述LED灯进行分选，将分选后的成品进行计数包装，入库保存。
6.根据权利要求5所述的一种LED灯及其封装工艺，其特征在于：在步骤S4中，所述固化的温度为120-135℃，时间为4h。
7.根据权利要求5所述的一种LED灯及其封装工艺，其特征在于：所述荧光胶的胶材为透明硅胶或者环氧树脂，所述透明罩(3)由聚亚苯基砜树脂制成。
8.根据权利要求5所述的一种LED灯及其封装工艺，其特征在于：所述导电线(21)由键合金属线材制成。
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