CN115172563A - 一种抗光衰led封装结构及其封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种抗光衰LED封装结构及其封装方法，属于LED封装技术领域，解决了现有技术LED抗光衰的缺陷问题。本发明包括PCB基板，所述的PCB基板上连接有LED芯片，所述的LED芯片上表面连接有石英玻璃片，所述的石英玻璃片和LED芯片通过封装胶与PCB基板封装为一体式，且石英玻璃片上方无封装胶。本发明通过在LED芯片上方设置石英玻璃片，并将石英玻璃片上方的封装胶去除，可以有效防止光对封装胶的衰化，而且石英玻璃片的厚度减薄后仅有0.05mm，最终的成品厚度不会增加，部分型号的LED封装后还可以减小厚度，石英玻璃片只根据LED芯片的大小调整，可以应用于SMD LED全系列上；通过导电性粘合剂将LED芯片与PCB基板固定连接并导通。
Description
技术领域
本发明属于LED封装技术领域，具体而言，涉及一种抗光衰LED封装结构及其封装方法。
背景技术
目前市场上的抗光衰的白光LED主要还在封装胶及固晶胶上做处理，因白光主要是用蓝光晶片激发黄色荧光粉发出白色的光线，因蓝光波长范围在450～475nm，但还是会有些低波部分蓝光会发出，波长越低(越接近紫外光)对环氧胶的破坏性越强。
为了解决上述问题，现有技术低光衰或抗光的封装胶越来越多的采用非环氧类的胶水，正在往硅胶及半硅胶方向发展，虽然硅胶具有较强的抗光衰性能，但是有一些缺陷，硅胶封装的硬度比环氧胶封装低很多，其吸水性更强，封装后的防潮能力较差，最终会影响产品的品质，因此亟需改变行业发展方向，找到其他抗光衰的封装结构或方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种有效抗光衰的LED封装结构及其封装方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种抗光衰LED封装结构，包括PCB基板，所述的PCB基板上连接有LED芯片，所述的发光芯片上表面连接有石英玻璃片，所述的石英玻璃片和LED芯片通过封装胶与PCB基板封装为一体式，且石英玻璃片上方无封装胶。
石英玻璃片的折射率在1.47以上，与封装胶1.45～1.5的折射率基本相同，石英玻璃片无色透明，可见光透过率85％以上，耐热性、透光性、电气绝缘性、化学稳定性都非常优良，满足需求，通过在发光芯片上方设置石英玻璃片，并将石英玻璃片上方的封装胶去除，可以有效防止光对封装胶的衰化，而且石英玻璃片的厚度减薄后仅有0.05mm，最终的成品厚度不会增加，部分型号的LED封装后还可以减小厚度，石英玻璃片只根据发光芯片的大小调整，可以应用于SMD LED全系列上。
在上述的一种抗光衰LED封装结构中，所述的LED芯片为倒装芯片，所述的LED芯片底部与PCB基板之间设有用于连接导通的导电性粘合剂。
倒装芯片采用的封装技术与传统的引线键合工艺相比具有许多明显的优点,包括优越的电学及热学性能、高I/O引脚数、封装尺寸减小等；通过导电性粘合剂将LED芯片与PCB基板固定连接并导通。
在上述的一种抗光衰LED封装结构中，所述的导电性粘合剂采用高导热银胶或锡膏。高导热银胶或锡膏作为粘合剂，两者的导电、导热效果和稳定性均满足需求。
在上述的一种抗光衰LED封装结构中，所述的封装胶为硅胶或环氧胶。硅胶和环氧胶均可用于封装，其中硅胶的抗光衰性能较环氧胶更强，但其固化后的硬度不如环氧胶，吸水性更强，防潮能力较差，环氧胶虽然抗光衰性能较差，但是本封装结构在LED芯片上设有石英玻璃片，且石英玻璃片上方无封装胶，因此无需担心衰化，两种封装胶均可满足需求。
在上述的一种抗光衰LED封装结构中，所述的LED芯片为红光芯片、蓝光芯片、白光芯片中的一种或多种。
由于蓝光的波长范围在450nm至475nm之间，而波长越低，越接近紫外光，对封装胶的破坏性越强，而白光芯片是通过蓝光芯片制成配合荧光粉激发白光，会有些低波蓝光发出，因此红光芯片上表面可以选择不设置石英玻璃片，而蓝光芯片和白光芯片需要设置。
在上述的一种抗光衰LED封装结构中，作为另一种方案，所述的LED芯片为红光芯片和蓝光芯片，所述的石英玻璃片设置于蓝光芯片上方。
由于蓝光的波长范围在450nm至475nm之间，而波长越低，越接近紫外光，对封装胶的破坏性越强，因此红光芯片上表面可以选择不设置石英玻璃片，而蓝光芯片上表面需要设置。
一种抗光衰LED的封装方法，所述的封装方法包括以下步骤：
S1、固晶：通过导电性粘合剂将LED芯片粘接在PCB基板上；
S2、烘烤：通过烘烤固化导电性粘合剂将LED芯片固定在设置位置；
S3、贴片：将石英玻璃片通过点胶固定在LED芯片上方；
S4、模压：使用模具将封装胶模压成型在PCB基板上将LED芯片与石英玻璃片表面覆盖；
S5、烘烤：通过烘烤将封装胶固化；
S6、研磨：通过研磨机将固化后的封装胶减薄至石英玻璃片上表面同平面，保证石英玻璃片上表面露出无封装胶覆盖；
S7、切割：按照产品设计要求切割特定尺寸。
在上述的一种抗光衰LED的封装方法中，所述的LED芯片为白光芯片，在所述的步骤S3前，往现有的蓝光芯片表面喷涂荧光粉制成白光芯片；
在上述的一种抗光衰LED的封装方法中，所述的封装方法还包括以下步骤：
S8、测试：将单颗成品剥离后使用测试机进行分选测试；
S9、编带：将测试分选后的单颗成品按照指定的脚位顺序编入料带中。
一种应用如权利要求1-3中任一权利要求所述抗光衰LED封装结构的发光设备。
与现有技术相比，本发明通过在发光芯片上方设置石英玻璃片，并将石英玻璃片上方的封装胶去除，可以有效防止光对封装胶的衰化，而且石英玻璃片的厚度减薄后仅有0.05mm，最终的成品厚度不会增加，部分型号的LED封装后还可以减小厚度，石英玻璃片只根据发光芯片的大小调整，可以应用于SMD LED全系列上；通过导电性粘合剂将LED芯片与PCB基板固定连接并导通。
附图说明
图1是本发明封装前的结构示意图；
图2是本发明封装后的结构示意图；
图3是本发明封装研磨后的结构示意图；
图中，1、PCB基板；2、LED芯片；3、石英玻璃片；4、封装胶；5、导电性粘合剂。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-3所示，本发明包括PCB基板1，所述的PCB基板1上连接有LED芯片2，所述的LED芯片2上表面连接有石英玻璃片3，所述的石英玻璃片3和LED芯片2通过封装胶4与PCB基板1封装为一体式，且石英玻璃片3上方无封装胶4。
石英玻璃片3的折射率在1.47以上，与封装胶41.45～1.5的折射率基本相同，石英玻璃片3无色透明，可见光透过率85％以上，耐热性、透光性、电气绝缘性、化学稳定性都非常优良，满足需求，通过在LED芯片2上方设置石英玻璃片3，并将石英玻璃片3上方的封装胶4去除，可以有效防止光对封装胶4的衰化，而且石英玻璃片3的厚度减薄后仅有0.05mm，最终的成品厚度不会增加，部分型号的LED封装后还可以减小厚度，石英玻璃片3只根据LED芯片2的大小调整，可以应用于SMD LED全系列上。
所述的LED芯片2为倒装芯片，所述的LED芯片2底部与PCB基板1之间设有用于连接导通的导电性粘合剂5。倒装芯片采用的封装技术与传统的引线键合工艺相比具有许多明显的优点,包括优越的电学及热学性能、高I/O引脚数、封装尺寸减小等；通过导电性粘合剂5将LED芯片2与PCB基板1固定连接并导通。
所述的导电性粘合剂5采用高导热银胶或锡膏。高导热银胶或锡膏作为粘合剂，两者的导电、导热效果和稳定性均满足需求。
所述的封装胶4为硅胶或环氧胶。硅胶和环氧胶均可用于封装，其中硅胶的抗光衰性能较环氧胶更强，但其固化后的硬度不如环氧胶，吸水性更强，防潮能力较差，环氧胶虽然抗光衰性能较差，但是本封装结构在LED芯片2上设有石英玻璃片3，且石英玻璃片3上方无封装胶4，因此无需担心衰化，两种封装胶4均可满足需求。
所述的LED芯片2为红光芯片、蓝光芯片、白光芯片中的一种或多种。由于蓝光的波长范围在450nm至475nm之间，而波长越低，越接近紫外光，对封装胶4的破坏性越强，而白光芯片是通过蓝光芯片制成配合荧光粉激发白光，会有些低波蓝光发出，因此红光芯片上表面可以选择不设置石英玻璃片3，而蓝光芯片和白光芯片需要设置。
本抗光衰LED的封装方法包括以下步骤：
S1、固晶：通过导电性粘合剂5将LED芯片2粘接在PCB基板1上；
S2、烘烤：通过烘烤固化导电性粘合剂5将LED芯片2固定在设置位置；
S3、贴片：将石英玻璃片3通过点胶固定在LED芯片2上方；
S4、模压：使用模具将封装胶4模压成型在PCB基板1上将LED芯片2与石英玻璃片3表面覆盖；
S5、烘烤：通过烘烤将封装胶4固化；
S6、研磨：通过研磨机将固化后的封装胶4减薄至石英玻璃片3上表面同平面，保证石英玻璃片3上表面露出无封装胶4覆盖；
S7、切割：按照产品设计要求切割特定尺寸。
本抗光衰LED的封装方法中，所述的LED芯片2为白光芯片，在所述的步骤S3前，往现有的蓝光芯片表面喷涂荧光粉制成白光芯片；
所述的封装方法还包括以下步骤：
S8、测试：将单颗成品剥离后使用测试机进行分选测试；
S9、编带：将测试分选后的单颗成品按照指定的脚位顺序编入料带中。
本发明通过在LED芯片2上方设置石英玻璃片3，并将石英玻璃片3上方的封装胶4去除，可以有效防止光对封装胶4的衰化，而且石英玻璃片3的厚度减薄后仅有0.05mm，最终的成品厚度不会增加，部分型号的LED封装后还可以减小厚度，石英玻璃片3只根据LED芯片2的大小调整，可以应用于SMD LED全系列上；通过导电性粘合剂5将LED芯片2与PCB基板1固定连接并导通。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种抗光衰LED封装结构，其特征在于：包括PCB基板(1)，所述的PCB基板(1)上连接有LED芯片(2)，所述的LED芯片(2)上表面连接有石英玻璃片(3)，所述的石英玻璃片(3)和LED芯片(2)通过封装胶(4)与PCB基板(1)封装为一体式，且石英玻璃片(3)上方无封装胶(4)。
2.根据权利要求1所述的一种抗光衰LED封装结构，其特征在于：所述的LED芯片(2)为倒装芯片，所述的LED芯片(2)底部与PCB基板(1)之间设有用于连接导通的导电性粘合剂(5)。
3.根据权利要求2所述的一种抗光衰LED封装结构，其特征在于：所述的导电性粘合剂(5)采用高导热银胶或锡膏。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种抗光衰LED封装结构，其特征在于：所述的封装胶(4)为硅胶或环氧胶。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种抗光衰LED封装结构，其特征在于：所述的LED芯片(2)为红光芯片、蓝光芯片、白光芯片中的一种或多种。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种抗光衰LED封装结构，其特征在于：所述的LED芯片(2)为红光芯片和蓝光芯片，所述的石英玻璃片(3)设置于蓝光芯片上方。
7.一种抗光衰LED的封装方法，其特征在于：所述的封装方法包括以下步骤：
S1、固晶：通过导电性粘合剂(5)将LED芯片(2)粘接在PCB基板(1)上；
S2、烘烤：通过烘烤固化导电性粘合剂(5)将LED芯片(2)固定在设置位置；
S3、贴片：将石英玻璃片(3)通过点胶固定在LED芯片(2)上方；
S4、模压：使用模具将封装胶(4)模压成型在PCB基板(1)上将LED芯片(2)与石英玻璃片(3)表面覆盖；
S5、烘烤：通过烘烤将封装胶(4)固化；
S6、研磨：通过研磨机将固化后的封装胶(4)减薄至石英玻璃片(3)上表面同平面，保证石英玻璃片(3)上表面露出无封装胶(4)覆盖；
S7、切割：按照产品设计要求切割特定尺寸。
8.根据权利要求6所述的一种抗光衰LED的封装方法，其特征在于：所述的LED芯片(2)为白光芯片，在所述的步骤S3前，往现有的蓝光芯片表面喷涂荧光粉制成白光芯片。
9.根据权利要求6所述的一种抗光衰LED的封装方法，其特征在于：所述的封装方法还包括以下步骤：
S8、测试：将单颗成品剥离后使用测试机进行分选测试；
S9、编带：将测试分选后的单颗成品按照指定的脚位顺序编入料带中。
10.一种应用于权利要求1-3中任一权利要求所述抗光衰LED封装结构的发光设备。
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