CN113823728B - 一种led芯片表面形成荧光粉层的方法及led芯片结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED芯片表面形成荧光粉层的方法及LED芯片结构，该方法包括以下步骤：调粉：根据产品需求将荧光粉与硅胶按比例混合调配均匀，形成荧光胶；点胶：将荧光胶倒入点胶设备中，选择定量式点胶，进行点胶操作，在LED芯片表面形成凸透镜形胶体；平粉：将点完胶的LED芯片放入模具内，设定上模和下模的温度，根据需求调节合模间隙，当上、下模温度达到要求后，上模下压合模并持续一定时间，凸透镜形胶体的上表面被压平，成为片状胶体；脱模：打开上模完成脱模操作。本发明的方法节约了荧光粉的用量，降低了生产成本，且不造成环境污染，符合绿色生产的理念。本发明的LED芯片结构解决了光斑差、漏蓝光问题，提高了色品。
Description
技术领域
本发明涉及LED芯片白光调粉技术领域，尤其涉及一种LED芯片表面形成荧光粉层的方法及LED芯片结构。
背景技术
现有的白光LED灯一般采用蓝色LED芯片，激发黄色荧光粉，形成白光。现有技术中一般通过在LED芯片表面贴荧光膜或通过喷粉工艺实现荧光粉的添加。贴膜工艺中首先按芯片波段进行调粉，制膜，然后荧光膜切割成片，再进行贴膜；贴膜技术工艺复杂，成本高，效率低，良品低。喷粉也是按LED芯片波段调粉，然后用高压喷涂设备对芯片表面进行喷涂。如图1所示，喷涂后在LED芯片a的表面形成球形的荧光粉层b，由于荧光粉层b在LED芯片a表面分布不均匀，经常出现两侧漏蓝光(c区域和d区域为蓝光区，f为白光区)的情况，导致不良率较高。另外，喷粉工艺对工作环境有污染，颜色难控制，色温偏差大。
因此，现有技术具有缺陷，亟需研发一种良品高、操作方便、且不对环境产生污染的芯片表面形成荧光粉层的方法。
发明内容
针对以上现有技术中的缺陷，本发明提供一种LED芯片表面形成荧光粉层的方法及LED芯片结构。
本发明的技术方案如下：该方法，包括以下步骤：
调粉：根据产品需求将荧光粉与硅胶按比例混合调配均匀，形成荧光胶；
点胶：将荧光胶倒入点胶设备中，进行点胶操作，在LED芯片表面形成凸透镜形胶体；
平粉：将点完胶的LED芯片放入模具内，设定上模和下模的温度，根据需求调节合模间隙，当上、下模温度达到要求后，上模下压合模并持续一定时间，凸透镜形胶体的上表面被压平，成为片状胶体；
脱模：打开上模完成脱模操作。
进一步地，所述调粉步骤中，荧光粉包括：红色荧光粉和绿色荧光粉，硅胶、绿色荧光粉、红色荧光粉的混合比例为：1:1.1-1.3:0.15-0.25。
进一步地，所述点胶步骤中，选择定量式点胶，点胶量设定为2-4mg。
进一步地，所述平粉步骤中，上模温度比下模温度高15-20℃，合模间隙在0.25-0.35mm之间。
进一步地，下模温度设定为100-110℃，上模温度设定为120-130℃。
进一步地，所述合模操作持续时间设定为50-70秒。
进一步地，所述点胶步骤完成后2min内进行所述平粉步骤，所述平粉步骤中还包括对模具进行预热操作，预热时间为30-90ms。
进一步地，脱模步骤后还包括步骤：
固化：脱模后的产品在一定温度下烘烤一定时间，使荧光胶固化并牢固粘结于LED芯片上。
进一步地，所述固化步骤中，烘烤时间为1-2h，烘烤温度为140-160℃。
进一步地，所述点胶步骤完成后2min内进行所述平粉步骤。
本发明还提供一种利用以上所述的方法制得的LED芯片结构，该LED芯片结构包括：基板、芯片和荧光胶层，所述芯片固定于所述基板上，所述荧光胶层覆盖于所述芯片表面上，所述荧光胶层为上表面被压平的片状胶体，所述荧光胶层的上表面和下表面相平行，所述荧光胶层的上表面面积大于其下表面面积。
采用上述方案，本发明的LED芯片表面形成荧光粉层的方法制得的LED芯片结构具有以下有益效果：
(1)利用点胶的手段，将荧光粉层固定于LED芯片上，操作简便，荧光粉用量少，成本低。解决了现有技术中贴膜工艺复杂、成本高，以及喷粉工艺对环境造成污染、原料耗费大的问题。
(2)通过平粉工序，荧光粉层表面被压平，形成片状的荧光粉胶体，均匀覆盖在LED芯片上，避免了现有技术中贴膜和喷粉工艺均易产生光斑差，导致漏蓝光的问题。
(3)本发明利用点胶机定量点胶，出胶量可控，保证了LED芯片上荧光粉层的一致性，适用于大批量生产。
附图说明
图1为利用喷粉工艺在LED芯片表面形成的荧光粉层的结构。
图2为本发明的LED芯片结构的结构示意图。
图3为本发明的LED芯片表面形成荧光粉层的方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本实施例进行详细说明。
请参阅图3，本发明提供一种LED芯片表面形成荧光粉层的方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、调粉：即根据产品需求将荧光粉与硅胶按比例混合调配均匀，形成荧光胶。本实施例中所采用的LED芯片10为蓝色LED芯片，相应的，荧光粉为红色荧光粉和绿色荧光粉。在一优选实施例中，硅胶、绿色荧光粉、红色荧光粉的混合比例为：1:1.1-1.3:0.15-0.25，该混合比例下，出光效果好，且荧光粉层与LED芯片间粘结牢固。
步骤2、点胶：将步骤1混合形成的荧光胶倒入点胶设备中，本实施例中采用全自动点胶机，选择定量式点胶，点胶量设定为2-4mg，进行点胶操作，在LED芯片表面形成凸透镜形胶体。
步骤3、平粉：将点完胶的LED芯片放入模具内，该模具包括上模和下模，LED芯片置于下模上。设定上模和下模的温度，一般上模温度比下模温度高15-20℃，合模后，上模将荧光胶压平，其温度较高的情况下，在脱模时能与荧光胶较好分离，而下模温度较低的情况下，可保证荧光胶与LED芯片表面粘结，不会在脱模时分离开。优选的，下模温度设定为100-110℃，上模温度设定为120-130℃，合膜前对模具进行预热操作，预热时间为30-90ms。根据需求调节合模间隙，当上、下模温度达到要求后，上模下压合模并持续一定时间，优选为50-70秒，直至凸透镜形胶体的上表面被压平，成为片状胶体20，形成对LED芯片10表面的均匀覆盖。上模和下模合模时二者间需具有一间隙，该间隙的高度即为LED芯片和片状胶体的整体厚度，优选的，根据凸透镜形胶体的大小、LED芯片的参数以及要形成的片状胶体的厚度要求，所述合模间隙一般控制在0.25-0.35mm之间。另外，值得一提的是，通过垫片或支撑块调节上模和下模间的间隙，以满足不同生产需求，该工序中片状的荧光胶体的整体高度误差控制在0.05mm，满足产品的高质量要求。另外，需要注意的是，在点胶步骤完成后的2min内进行平粉操作，因荧光胶具有一定的流动性，防止放置时间过长后，凸透镜形的荧光胶发生变形，从而影响后续的操作以及荧光粉层的成型。通过图2可以看到，利用本发明得到的荧光粉层避免了蓝光漏光区的形成，形成均匀的大白光区e。
步骤4、脱模：打开上模完成脱模操作。值得一提的是，本发明中的上模具有光滑的表面，利于脱模操作的完成。
步骤5、固化：脱模后的产品置于140-160℃的温度下烘烤1-2h，使荧光胶固化并牢固粘结于LED芯片上。
如图2所示，本发明还提供一种LED芯片结构，其通过以上所述的方法制得。其包括：基板100、芯片10和荧光胶层20，所述芯片10固定于所述基板100上，所述荧光胶层20覆盖于所述芯片10的表面上。所述荧光胶层20为上表面被压平的片状胶体，所述荧光胶层20的上表面和下表面相平行，所述荧光胶层20的上表面面积大于其下表面面积。通过与图1相对比可以看到，本发明的LED芯片结构，其荧光粉层20在所述LED芯片表面均匀覆盖，点亮后形成均匀的大白光区e，相比现有技术中的白光区f，光斑大大增强，且避免了蓝光漏光区c和d的形成。
综上所述，本发明提供一种LED芯片表面形成荧光粉层的方法及LED芯片结构，先将荧光粉制成荧光胶，通过点胶的方式在LED芯片表面形成荧光胶体，然后再通过平粉处理将荧光胶体压制成均匀的片状覆盖于LED芯片表面，最后固化定型。利用本发明的方法形成的荧光粉层，由于点胶采用定量操作，出胶量均匀，产品一致性好，形成的荧光粉层均匀覆盖LED芯片表面，解决了光斑差、漏蓝光问题，提高了色品，值得大力推广使用。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种LED芯片表面形成荧光粉层的方法，其特征在于，包括以下步骤：
调粉：根据产品需求将荧光粉与硅胶按比例混合调配均匀，形成荧光胶；
点胶：将荧光胶倒入点胶设备中，进行点胶操作，在LED芯片表面形成凸透镜形胶体；
平粉：将点完胶的LED芯片放入模具内，设定上模和下模的温度，根据需求调节合模间隙，当上、下模温度达到要求后，合模并持续一定时间，凸透镜形胶体的上表面被压平，成为片状胶体；
脱模：打开上模完成脱模操作；
所述平粉步骤中，下模温度设定为100-110℃，上模温度比下模温度高15-20℃，合模间隙在0.25-0.35mm之间。
2.根据权利要求1所述的芯片表面形成荧光粉层的方法，其特征在于，所述调粉步骤中，荧光粉包括：红色荧光粉和绿色荧光粉，硅胶、绿色荧光粉、红色荧光粉的混合比例为：1:1.1-1.3:0.15-0.25。
3.根据权利要求2所述的芯片表面形成荧光粉层的方法，其特征在于，所述点胶步骤中，选择定量式点胶，点胶量设定为2-4mg。
4.根据权利要求1所述的芯片表面形成荧光粉层的方法，其特征在于，所述合模操作持续时间设定为50-70秒。
5.根据权利要求1所述的芯片表面形成荧光粉层的方法，其特征在于，所述点胶步骤完成后2min内进行所述平粉步骤，所述平粉步骤中还包括对模具进行预热操作，预热时间为30-90ms。
6.根据权利要求1所述的芯片表面形成荧光粉层的方法，其特征在于，脱模步骤后还包括步骤：
固化：脱模后的产品在一定温度下烘烤一定时间，使荧光胶固化并牢固粘结于LED芯片上。
7.根据权利要求6所述的芯片表面形成荧光粉层的方法，其特征在于，所述固化步骤中，烘烤时间为1-2h，烘烤温度为140-160℃。
8.一种利用权利要求1-7任一项所述的方法制得的LED芯片结构，其特征在于，包括：基板、芯片和荧光胶层，所述芯片固定于所述基板上，所述荧光胶层覆盖于所述芯片表面上，所述荧光胶层为上表面被压平的片状胶体，所述荧光胶层的上表面和下表面相平行，所述荧光胶层的上表面面积大于其下表面面积。
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