CN117038830A - 一种led防硫封装结构及封装工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED防硫封装结构及封装工艺，包括支架，所述支架上设有碗杯，所述碗杯内壁设有反光层，所述碗杯底部设置有LED芯片以及分别连接所述LED芯片和所述支架的导线，所述碗杯内部填充有覆盖所述LED芯片和所述导线的第一胶层，所述第一胶层表面覆盖有防硫涂层，所述防硫涂层上覆盖有第二胶层，所述第二胶层不低于所述碗杯的顶部。
Description
技术领域
本发明涉及LED封装技术领域，特别是一种LED防硫封装结构及封装工艺。
背景技术
LED行业对原物料散热性能的要求越来越高，行业内主要采用高分子有机硅(俗称硅胶)取代传统的环氧树脂来作为照明用白光LED的外封胶，但由于硅胶本身具有高度的透湿透氧特性，当硅胶工艺白光LED接触到含硫物质时，硫元素极易渗透到支架功能区，与支架镀银发生化学反应。LED硫化现象时由于环境中硫(S)元素在一定温度与湿度下渗透进支架内部，与银发生化学反应生成黑色的硫化银Ag2S，出现硫化反应后，产品功能区会黑化，光通量会逐渐下降，色温出现明显漂移；硫化后的硫化银随温度升高导电率增加，在使用过程中，极易出现漏电现象；更严重的状况是银层完全被腐蚀，铜层暴露，由于金线二焊点附着在银层表面，当支架功能区银层被完全硫化腐蚀后，金球出现脱落，从而出现死灯。
为了避免硫化现象，现有的LED封装中，在LED固晶焊线之后封胶之前，在LED支架碗杯内喷涂一层防硫层，但是，由于防硫层设置在LED芯片和金线表面，防硫层的折射率、出光率等光学性能不如LED封装硅胶，会导致芯片的出光量减少；防硫层的导热系数也不如LED封装硅胶，会对LED散热有一定影响；且防硫层的热膨胀系数和封装硅胶不是完全匹配，受热膨胀时会对金线产生一定内应力拉扯，对封装可靠性有一定影响。现有的另一种LED封装中，在LED完成封装之后，再在LED封装胶体表面喷涂一层防硫层，但是防硫层在封装体表面，由于是喷涂上去，一般厚度较薄，在LED测试和使用过程中容易造成防硫层刮花剥离，影响防硫性能。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种解决LED支架硫化问题、对LED出光和散热影响小的LED防硫封装结构及封装工艺。
根据本发明第一方面实施例的LED防硫封装结构，包括支架，所述支架上设有碗杯，所述碗杯内壁设有反光层，所述碗杯底部设置有LED芯片以及分别连接所述LED芯片和所述支架的导线，所述碗杯内部填充有覆盖所述LED芯片和所述导线的第一胶层，所述第一胶层表面覆盖有防硫涂层，所述防硫涂层上覆盖有第二胶层，所述第二胶层不低于所述碗杯的顶部。
根据本发明的一些实施例，所述第二胶层的表面与所述碗杯的开口齐平。
根据本发明的一些实施例，所述支架为热沉式支架，所述支架包括支架本体以及设置在所述支架本体上的热沉体，所述碗杯设置在所述热沉体上。
根据本发明的一些实施例，所述支架本体上设有通孔，所述热沉体插接在所述通孔上。
根据本发明的一些实施例，所述热沉体高于所述支架，所述热沉体与所述支架之间形成环形凹槽，所述第二胶层填充所述环形凹槽以覆盖所述热沉体。
根据本发明的一些实施例，所述第一胶层和所述防硫涂层的表面分别凸起呈弧面。
根据本发明的一些实施例，所述第二胶层的表面凸起呈弧面。
根据本发明第二方面实施例的封装工艺，应用于上述的LED防硫封装结构，包括步骤：
将所述LED芯片安装在所述碗杯的中心位置，所述导线分别连接所述LED芯片的电极和所述支架的焊盘；
在所述LED芯片表面点胶形成第一胶层以覆盖所述LED芯片和所述导线，并且固化所述第一胶层；
在所述第一胶层表面喷涂所述防硫涂层；
在所述防硫涂层表面点胶形成第二封装胶层。
根据本发明实施例的LED防硫封装结构及封装工艺，至少具有如下有益效果：在碗杯内填充第一胶层能够减小对LED出光和散热的影响，在防硫涂层上覆盖第二胶层，起到保护防硫涂层的效果，避免防硫涂层刮花剥离，防硫效果好；并且由于第二胶层不低于碗杯的顶部，能够保护碗杯内壁上的反光层；而且与现有的只有第一胶层和防硫涂层的LED结构相比，该LED防硫封装结构中的第一胶层和第二胶层的用量之和更小；因为，现有的LED结构中的第一胶层需要填充整个碗杯以保护整个反光层，然后再在第一胶层的表面涂上防硫涂层，如果第一胶层没有填充满碗杯，防硫涂层虽然也能够保护未被覆盖的反光层，但是与第一胶层相比，受热膨胀时更容易对反光层产生一定内应力的拉扯；因此，当防硫涂层位于第一胶层和第二胶层之间时，第一胶层和第二胶层的用量更小，并且能够保护整个反光层、保护防硫涂层，同时能够减小对LED出光和散热的影响。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明；
图1是常规LED芯片的防硫封装结构图；
图2是大功率LED芯片的防硫封装结构图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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发明和简化描述，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发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
参照图1至图2，本发明一种LED防硫封装结构，包括支架10，支架10上设有碗杯20，碗杯20内壁设有反光层，碗杯20底部设置有LED芯片21以及分别连接LED芯片21和支架10的导线22，碗杯20内部填充有覆盖LED芯片21和导线22的第一胶层31，第一胶层31表面覆盖有防硫涂层30，防硫涂层30上覆盖有第二胶层32，第二胶层32不低于碗杯20的顶部；其中，第一胶层和第二胶层分别采用硅胶。
如图1所示，为Top SMD LED封装结构，第二胶层32的表面与碗杯20的开口齐平，即第二胶层32的表面是水平的；在碗杯20内填充第一胶层31能够减小对LED出光和散热的影响，在防硫涂层30上覆盖第二胶层32，起到保护防硫涂层30的效果，避免防硫涂层30刮花剥离，防硫效果好；并且由于第二胶层32不低于碗杯20的顶部，能够保护碗杯20内壁上的反光层；而且与现有的只有第一胶层31和防硫涂层30的LED结构相比，该LED防硫封装结构中的第一胶层31和第二胶层32的用量之和更小；因为，现有的LED结构中的第一胶层31需要填充整个碗杯20以保护整个反光层，然后再在第一胶层31的表面涂上防硫涂层30，如果第一胶层31没有填充满碗杯20，防硫涂层30虽然也能够保护未被覆盖的反光层，但是与第一胶层31相比，受热膨胀时更容易对反光层产生一定内应力的拉扯；因此，当防硫涂层30位于第一胶层31和第二胶层32之间时，第一胶层31和第二胶层32的用量更小，并且能够保护整个反光层、保护防硫涂层30，同时能够减小对LED出光和散热的影响。
如图2所示，为大功率LED封装结构，支架10为热沉式支架10，支架10包括支架本体11以及设置在支架本体11上的热沉体12，碗杯20设置在热沉体12上；支架本体11上设有通孔，热沉体12插接在所述通孔上；热沉体12高于支架10，热沉体12与支架10之间形成环形凹槽，第二胶层32填充所述环形凹槽以覆盖热沉体12；第一胶层31和防硫涂层30的表面分别凸起呈弧面，第二胶层32的表面凸起呈弧面，使得第二胶层32高于碗杯20的开口，能够更好的保护LED芯片21、导线22及反光层，并且出光效果好。
本发明的封装工艺，应用于上述的LED防硫封装结构，包括如下步骤：
步骤一，将LED芯片21安装在碗杯20的中心位置，导线22分别连接LED芯片21的电极和支架10的焊盘；
步骤二，在LED芯片21表面点胶形成第一胶层31以覆盖LED芯片21和导线22，并且固化第一胶层31；
步骤三，在第一胶层31表面喷涂防硫涂层30；
步骤四，在防硫涂层30表面点胶形成第二封装胶层。
该封装工艺增加第二胶层32的点胶，使得防硫涂层30位于第一胶层31和第二胶层32之间，能够保护整个反光层、保护防硫涂层30，同时能够减小对LED出光和散热的影响。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述优选方式可以自由地组合和叠加。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种LED防硫封装结构，其特征在于，包括：支架(10)，所述支架(10)上设有碗杯(20)，所述碗杯(20)内壁设有反光层，所述碗杯(20)底部设置有LED芯片(21)以及分别连接所述LED芯片(21)和所述支架(10)的导线(22)，所述碗杯(20)内部填充有覆盖所述LED芯片(21)和所述导线(22)的第一胶层(31)，所述第一胶层(31)表面覆盖有防硫涂层(30)，所述防硫涂层(30)上覆盖有第二胶层(32)，所述第二胶层(32)不低于所述碗杯(20)的顶部。
2.根据权利要求1所述的LED防硫封装结构，其特征在于：所述第二胶层(32)的表面与所述碗杯(20)的开口齐平。
3.根据权利要求1所述的LED防硫封装结构，其特征在于：所述支架(10)为热沉式支架(10)，所述支架(10)包括支架本体(11)以及设置在所述支架本体(11)上的热沉体(12)，所述碗杯(20)设置在所述热沉体(12)上。
4.根据权利要求3所述的LED防硫封装结构，其特征在于：所述支架本体(11)上设有通孔，所述热沉体(12)插接在所述通孔上。
5.根据权利要求3所述的LED防硫封装结构，其特征在于：所述热沉体(12)高于所述支架(10)，所述热沉体(12)与所述支架(10)之间形成环形凹槽，所述第二胶层(32)填充所述环形凹槽以覆盖所述热沉体(12)。
6.根据权利要求5所述的LED防硫封装结构，其特征在于：所述第一胶层(31)和所述防硫涂层(30)的表面分别凸起呈弧面。
7.根据权利要求6所述的LED防硫封装结构，其特征在于：所述第二胶层(32)的表面凸起呈弧面。
8.一种封装工艺，应用于如权利要求1至7任一项的LED防硫封装结构，包括步骤：
步骤一，将所述LED芯片(21)安装在所述碗杯(20)的中心位置，所述导线(22)分别连接所述LED芯片(21)的电极和所述支架(10)的焊盘；
步骤二，在所述LED芯片(21)表面点胶形成第一胶层(31)以覆盖所述LED芯片(21)和所述导线(22)，并且固化所述第一胶层(31)；
步骤三，在所述第一胶层(31)表面喷涂所述防硫涂层(30)；
步骤四，在所述防硫涂层(30)表面点胶形成第二胶层。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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