CN116190509A - 一种抗光衰的led封装工艺及结构 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的一种抗光衰的LED封装工艺及结构，通过先在装配后的支架杯壁以及LED芯片上涂覆保护涂层，待干燥后再在保护涂层上涂覆KSF荧光胶层，最后在KSF荧光胶层上设置封装胶层，不仅可以防止芯片和键合线与有害元素产生化学反应，使内部材料性能降低，导致LED整体亮度维持率变低，可增强材料的密封性，减少有害元素入侵，以达到提高抗光衰的能力，由于密封性较强，可防止KSF荧光胶层遇潮气发黑等情况，解决了使用KSF荧光粉对于潮气敏感的问题，提高了整体的光通量维持率。
Description
技术领域
本发明涉及LED封装技术领域，尤其是涉及一种抗光衰的LED封装工艺及结构。
背景技术
现在对LED封装产品的性能要求越来越高，LED产品在正常使用的情况下，容易发热或者密封性变差导致外部有害元素入侵，从而LED内部支架，芯片和键合线与有害元素产生化学反应，使内部材料性能降低，导致LED整体亮度维持率变低，另外，KSF荧光粉体易遇潮气氧化变黑，因此亟需一种可提高LED封装结构的密封性，以达到抗光衰能力的LED封装结构。
发明内容
本发明为了解决KSF荧光粉体易遇潮气氧化变黑，而现有的封装结构密封性能较差的技术问题，提供一种密封性较好，能提高亮度维持率的抗光衰的LED封装工艺。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种抗光衰的LED封装工艺，包括以下步骤：
S1、一次点胶：将有机硅材料均匀的覆盖于装配后的支架杯壁以及LED芯片表面，烘干燥后，形成保护涂层；
S2、二次点胶：将KSF荧光粉末与封装胶水混合均匀，涂覆至步骤S1所形成的保护涂层上侧，以转速1000～2000r/min的速率，离心2～3min，干燥后形成荧光粉层；
S3、三次点胶：向步骤S2形成的荧光粉层上添加封装胶水，干燥后即形成抗光衰的LED封装结构，通过先在装配后的支架杯壁以及LED芯片上涂覆保护涂层，待干燥后再在保护涂层上涂覆KSF荧光胶层，最后在KSF荧光胶层上设置封装胶层，不仅可以防止芯片和键合线与有害元素产生化学反应，使内部材料性能降低，导致LED整体亮度维持率变低，可增强材料的密封性，减少有害元素入侵，以达到提高抗光衰的能力。
优选的，所述步骤S1中的有机硅材料，按质量百分比计，由以下组分组成：
通过采用有机硅封装胶水，不仅可防止芯片和键合线与有害元素产生化学反应使内部性能降低，还可以提高抗光衰的能力，且有机硅材料不会影响LED本身的折射率，具有透光率高，流动性能好，耐热性好的优点，更优选的，硅烷偶联剂为KH570。
优选的，步骤S2中，当色温为2700K时，所述KSF荧光粉末与所述封装胶水的比例为1:1.2。
优选的，步骤S2中，当色温为6500K时，所述KSF荧光粉末与所述封装胶水的比例为3:1。
优选的，步骤S3中，所述封装胶水内还分散有荧光粉末。
优选的，当色温为2700K时，所述荧光粉末与所述封装胶水的混合比例为4:3。
优选的，当色温为6500K时，所述荧光粉末与所述封装胶水的混合比例为1:2.5。
优选的，步骤S1中，所述烘烤的温度为150～180℃，烘烤时间为30～40min。
如上任一项所述的LED封装工艺所得的LED封装结构，包括支架以及设于支架内部的LED芯片，所述LED芯片表面以及支架内壁设有保护涂层，所述支架内位于所述保护涂层上侧依次填充有荧光胶层以及封装胶层，更优选的，位于支架内壁的保护涂层的高度h为0.45mm＞h＞0.4mm。
优选的，所述LED芯片通过金属导线与支架连接，所述保护涂层与所述LED芯片和所述金属导线的表面紧密贴合，保护涂层与荧光胶层和封装胶层呈夹心结构。
本发明相对于现有技术，有以下优点：
1、本申请提供的一种抗光衰的LED封装工艺，通过先在装配后的支架杯壁以及LED芯片上涂覆保护涂层，待干燥后再在保护涂层上涂覆KSF荧光胶层，最后在KSF荧光胶层上设置封装胶层，不仅可以防止芯片和键合线与有害元素产生化学反应，使内部材料性能降低，导致LED整体亮度维持率变低，可增强材料的密封性，减少有害元素入侵，以达到提高抗光衰的能力，由于密封性较强，可防止KSF荧光胶层遇潮气发黑等情况，解决了使用KSF荧光粉对于潮气敏感的问题，提高了整体的光通量维持率。
2、本申请提供的一种LED封装结构，通过在荧光胶层与LED芯片之间设置保护涂层，防止芯片和键合线与有害元素产生化学反应，使内部材料性能降低，导致LED整体亮度维持率变低，可增强材料的密封性，减少有害元素入侵，以达到提高抗光衰的能力，实用性高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本申请一种抗光衰的LED封装结构的纵向截面图；
图2是本申请一种抗光衰的LED封装结构的立体图；
图3是本申请一种抗光衰的LED封装工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例以及附图1-3说明本发明的具体技术方案：
实施例1：
一种抗光衰的LED封装工艺，包括以下步骤：
S1、一次点胶：将有机硅材料均匀的覆盖于装配后的支架杯壁以及LED芯片表面，烘烤温度为150℃，时间为30min，干燥后，形成保护涂层；
S2、二次点胶：根据色温，按表1比例将KSF荧光粉末与封装胶水混合均匀，涂覆至步骤S1所形成的保护涂层上侧，以转速2000r/min的速率，离心2min，干燥后形成荧光粉层；
S3、三次点胶：根据色温，按表1比例向步骤S2形成的荧光粉层上点胶封装胶水与普通荧光粉末的混合物，干燥后即形成抗光衰的LED封装结构。
实施例2：
一种抗光衰的LED封装工艺，包括以下步骤：
S1、一次点胶：将有机硅材料均匀的覆盖于装配后的支架杯壁以及LED芯片表面，烘烤温度为180℃，时间为30min，干燥后，形成保护涂层；
S2、二次点胶：根据色温，按表1比例将KSF荧光粉末与封装胶水混合均匀，涂覆至步骤S1所形成的保护涂层上侧，以转速2000r/min的速率，离心3min，干燥后形成荧光粉层；
S3、三次点胶：根据色温，按表1比例向步骤S2形成的荧光粉层上点胶封装胶水与普通荧光粉末的混合物，干燥后即形成抗光衰的LED封装结构。
实施例3：
一种抗光衰的LED封装工艺，包括以下步骤：
S1、一次点胶：将有机硅材料均匀的覆盖于装配后的支架杯壁以及LED芯片表面，烘烤温度为160℃，时间为30min，干燥后，形成保护涂层；
S2、二次点胶：根据色温，按表1比例将KSF荧光粉末与封装胶水混合均匀，涂覆至步骤S1所形成的保护涂层上侧，以转速2000r/min的速率，离心1.5min，干燥后形成荧光粉层；
S3、三次点胶：根据色温，按表1比例向步骤S2形成的荧光粉层上点胶封装胶水与普通荧光粉末的混合物，干燥后即形成抗光衰的LED封装结构。
优选的，封装胶水采用贝特利MN-003A/B胶水，为双组分高折射率有机硅液体灌封胶，主要用作高折射贴片胶。具有高抗硫磺性、低应力、冷热冲击性能佳、透光率高、耐侯性佳、流动性能好、耐热性好、较长操作时间等特点。
混合后粘度4000-6000mPa.S，折射率为1.54，固化后使用邵氏D硬度计硬度为45-50°，透光率为90％。
表1：不同的色温对应的荧光粉末与封装胶水比例
将实施例1-3所得的LED封装结构与常规工艺生产的LED封装结构进行高温高湿实验、老化试验和硫化实验，高温高湿实验：将LED材料置于恒温恒湿机实验区中，选择85℃的温度，RH85％的湿度，时间为1000h，进行实验；老化试验：采用高温105℃老化试验；硫化实验：取LED产品，背面朝上，粘贴于容器盖子背部，将2g硫粉与200mL水放入1L容器中密封加热至85℃，5H后对比实施例以及常规工艺生产的LED封装结构的光通量维持率，实验结果如下表2所示。
表2：实施例1-3与常规工艺LED材料的测试结果
| 测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
| 高温高湿实验(％) | 95 | 98 | 100 | 90 | 92 | 95 |
| 老化实验(％) | 98 | 103 | 101 | 94 | 91 | 92 |
| 硫化实验(％) | 90 | 93 | 95 | 81 | 85 | 82 |
本申请提供的一种抗光衰的LED封装工艺，通过先在装配后的支架杯壁以及LED芯片上涂覆保护涂层，待干燥后再在保护涂层上涂覆KSF荧光胶层，最后在KSF荧光胶层上设置封装胶层，不仅可以防止芯片和键合线与有害元素产生化学反应，使内部材料性能降低，导致LED整体亮度维持率变低，可增强材料的密封性，减少有害元素入侵，以达到提高抗光衰的能力，所得的LED封装结构，通过在荧光胶层与LED芯片之间设置保护涂层，防止芯片和键合线与有害元素产生化学反应，使内部材料性能降低，导致LED整体亮度维持率变低，可增强材料的密封性，减少有害元素入侵，以达到提高抗光衰的能力，实用性高。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抗光衰的LED封装工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、一次点胶：将有机硅材料均匀的覆盖于装配后的支架杯壁以及LED芯片表面，烘干燥后，形成保护涂层；
S2、二次点胶：将KSF荧光粉末与封装胶水混合均匀，涂覆至步骤S1所形成的保护涂层上侧，以转速1000～2000r/min的速率，离心2～3min，干燥后形成荧光粉层；
S3、三次点胶：向步骤S2形成的荧光粉层上添加封装胶水，干燥后即形成抗光衰的LED封装结构。
2.根据权利要求1所述的抗光衰的LED封装工艺，其特征在于：所述步骤S1中的有机硅材料，按质量百分比计，由以下组分组成：
3.根据权利要求1所述的抗光衰的LED封装工艺，其特征在于：步骤S2中，当色温为2700K时，所述KSF荧光粉末与所述封装胶水的比例为1:1.2。
4.根据权利要求1所述的抗光衰的LED封装工艺，其特征在于：步骤S2中，当色温为6500K时，所述KSF荧光粉末与所述封装胶水的比例为3:1。
5.根据权利要求1所述的抗光衰的LED封装工艺，其特征在于：步骤S3中，所述封装胶水内还分散有荧光粉末。
6.根据权利要求5所述的抗光衰的LED封装工艺，其特征在于：当色温为2700K时，所述荧光粉末与所述封装胶水的混合比例为4:3。
7.根据权利要求5所述的抗光衰的LED封装工艺，其特征在于：当色温为6500K时，所述荧光粉末与所述封装胶水的混合比例为1:2.5。
8.根据权利要求1所述的抗光衰的LED封装工艺，其特征在于：步骤S1中，所述烘烤的温度为150～180℃，烘烤时间为30～40min。
9.如权利要求1-8任一项所述的LED封装工艺所得的LED封装结构，包括支架(1)以及设于支架(1)内部的LED芯片(2)，其特征在于：所述LED芯片(2)表面以及支架(1)内壁设有保护涂层(3)，所述支架(1)内位于所述保护涂层(3)上侧依次填充有荧光胶层(4)以及封装胶层(5)。
10.根据权利要求9所述的LED封装结构，其特征在于：所述LED芯片(2)通过金属导线(6)与支架(1)连接，所述保护涂层(3)与所述LED芯片(2)和所述金属导线(6)的表面紧密贴合。
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2023
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