CN1945803B - 一种大功率led扩展光源器件的封装方法 - Google Patents

一种大功率led扩展光源器件的封装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电光源器件的封装方法，尤其是指一种大功率LED扩展光源器件的封装方法，它主要由铝基板加工、点胶粘接、固晶、焊线导通、点荧光粉(封胶)五道工艺组成，通过在每个环节调节不同的粘接气压、温度及操作时间，实现由小功率LED光源变成大功率LED光源，而且在使用寿命上远比单个大功率LED晶片的使用效果好，如散热均匀，光亮好，而且制作方法简单，价格低廉。同时，为了满足大功率LED光源在不同场合的使用情况，还可以把铝基板设计成各种不同的形状，使制备的大功率LED光源有更广泛的用途。

Description

一种大功率LED扩展光源器件的封装方法
技术领域：
本发明涉及一种电光源器件的封装方法，尤其是指一种大功率LED光源器件的封装方法。
技术背景：
现在的大功率LED器件封装方法各种各样，但基本上是采用将单个大功率芯片固晶在支架或热沉上，然后焊线引出电极，灌胶测试这一封装流程，在实际应用时均把这样的大功率LED发光体作为点光源进行配光设计。而在实际应用中需要的线光源、面光源及各种形状的扩展光源，虽然目前有各种集成封装的LED器件，但还是局限于一种小功率点光源封装结构，不能满足实际应用的需要。而且，现在的大功率LED器件，一般是单件晶片装接在一个器件上，这样的安装方法往往限制了LED的功率的扩展，对于LED产品的使用及安全性也带来了一定的风险，如单个大的LED晶片往往是聚体了大量的热量，在局部区域不容易散热，容易损害等现象出现，还有最后的光亮源不够分散，集中在一处的高亮，视觉效果不好。为此，如何通过一个较简单的方法来实现一个大功率LED光源的效果是现在扩展LED广泛使用的问题所在。
发明内容
本发明主要针对现在大功率LED使用场合的受限，特提出一个简单易行的封装办法，可以实现大功率LED的广泛使用。本发明主要是通过下述技术方案得以实现的：
一种LED扩展光源封装方法，它是由基板设计、点胶、固晶、焊线、点荧光粉(封胶)五道工艺组成，其特征在于具体操作工艺按下述步骤进行：
(1)、在铝基板上面通过普通机械加工设定固晶区、焊线区，固晶区是由若干碗杯组成，碗杯的上碗口相交，连接成一体。
(2)、选用符合要求的铝基板、晶片、透明绝缘胶、点胶机，把若干晶片放置于铝基板的固晶区的每个碗杯中心，调节点胶机的气压在0.1-0.2Mpa范围内点胶，透明绝缘胶量以把晶片的底部全部粘上即可；目前市场所选购的用作LED的铝基板即可使用，晶片也是目前市场上普通使用的LED芯片，如深圳全彩光电有限公司所生产的各种型号都能在本发明中使用，透明绝缘胶也是市场选购即可，无需特别制作，如元稼企业有限公司生产的OPD-22N8等等。在此步骤中，主要是把晶片粘接胶点在杯底，将晶片粘接固定在杯底的正中心，若干晶片在一个铝基板的固晶区均匀分布放置，可以扩大光源的范围。根据扩展光源的不同使用场合，可以把铝基板设计成各种形状，以使扩展光源呈现出各种不同的形状，达到多彩多姿的形态。透明绝缘胶的作用主要是散热、固定晶片等作用。在固定晶片时，调节点胶机的气压大小，气压在P＝0.1-0.2MPa。控制胶量，可以达到较好效果。点胶工艺需注意胶量不能过多，胶量过多会降低亮度，甚至造成短路。点胶的位置必须保证在碗杯的正中心，防止固晶偏心。注意胶不能沾在芯片的发光区和正负电极的表面上，造成芯片不易焊或出光率的降低。
(3)、用固晶机把每个晶片固定在点胶位置，放置正确晶片的正、负极，然后把固好晶的产品放置于烤箱中烘烤，设置烤箱温度110～130℃，设定时间为80～100min，使胶固化，达到固定晶片的作用；
作为优选，烤箱温度设置为120℃，烘烤时间为90min。
(4)、通过超声波焊线机，把每个晶片的正、负极与铝基板的正、负极用金线或铝线连接上，把超声波焊线机的操作压力设置为2.0-2.5Pa，工作温度为120-180℃，功率2.0-2.2W/s，操作时间为2.0-2.5s，再调节超声波焊线机的功率为2.0-2.5W/s，再操作工作时间2.0-2.5s；在此步骤中，连接晶片与铝基板正、负的导线一般采用导电性能良好的金属，铜线、金线等都可以，所以作为优选，把铝线作为连接线。在此步骤中，超声波焊线机可以从市场上购得，且无需特别要求。焊接时，在显微镜下，将晶片的正负极用铝线连接到铝基板上。焊接时先压金球后打线，这样会使焊接过程中不易造成虚焊或焊接不牢固等现象。焊线工艺需注意，焊在电极上的焊点不能偏离晶片电极，焊线后不能有塌线、残余的铝线存放在焊线区表面，容易造成短路。焊线完成后需测试，每颗晶片是否全亮，是否有虚焊的现象。检测时需导通稳压在3.0-3.4V进行测试，如有不亮晶片需进行返修。
(5)、把荧光粉：环氧树脂按重量百分比1：2～1：20调成荧光胶，把点胶机调压至0.3Mpa，用点胶机把荧光胶粘在金属线外面，确保铝线全部包住，然后把点过荧光胶的产品及时送进温度为110～130℃的烤箱，烘烤50～70min即可。
作为优选，上述的超声波焊线机的温度操作150℃时具有更好的效果。
作为优选，上述荧光胶的配制是荧光粉：环氧树脂的重量百分比1：3～1：6。
荧光粉的取得也是从市场购买所得，荧光粉的颜色可以根据所需在购买时选定，而且还可以把多种不同颜色的荧光粉混合配制，达到提高显示指数的效果。环氧树脂也是从市场购买所得，如宜加应用科技股份有限公司等厂家所生产的环氧树脂都可以在本发明中使用。
本发明的有益效果：通过本发明的方法所封装LED光源，可以把目前广泛应用的小功率LED晶片使用于大功率LED的场合，而且成本低廉，制作方便，大功率LED的散热问题也可以得到有效解决，从而延长使用寿命。
附图说明
图1大功率LED扩展光源的示意图
图2工艺流程示意图
图3A点光源大功率LED光源的正视示意图B点光源大功率LED光源俯视示意图1、铝基板2、晶片3、金属线4、碗杯5、焊线区6、铝基板加工过程7、点胶过程8、固晶过程9、焊线过程10、点荧光粉(封胶)过程11、铝基板焊接点12、封装体
具体实施方式
下列将结合附图对现有大功率LED扩展光源器件中线光源器件的封装结构详细介绍，参照图1。
实施例一、首先，按线光源器件要求设计好金属基板及金属基板上的固晶区和焊线区，然后选购深圳全彩光电有限公司所生产的晶片，型号：ET-DED14DBI，技术参数为：Wld：457.5-460nm，Iv：160-180mcd，Vf：3.2-3.4v。选用深圳市科信超声焊接设备有限公司生产的扩晶机，型号：HKD-220KJ。深圳裕林机电有限公司所生产的烤箱，型号：YLA-16。焊线机是深圳伟天星半导体设备有限公司，型号：TS-2101。点胶机为深圳市宏日达电子有限公司所生产的，型号：982A。荧光胶的配制比例：Z01(荧光粉)：Z02(荧光粉)：2511A(环氧树脂)：2511B(环氧树脂)＝0.02g:0.015g:0.5g:0.5g。金属连接线采用￠1.2金线。选定烘箱温度为110℃，如图所示：本发明的大功率LED扩展光源的制备方法按上述步骤进行，将若干晶片2放置于铝基板1的固晶区，并用铝线3与铝基板1的正负极连接，使晶片2与铝基板1上面的导电层导通，然后用荧光胶封住铝线3等，形成封装体12。电源通过焊线给晶片2中的芯片加上适当的电压电流后，激发芯片中的光子通过封装体12将光线导出，由于芯片是分开固晶在导热性能极佳的铝基板1上，因此芯片的结温低，由于集成封装的铝基板1是线型结构，因此发出的光线通过封装体是相对于单颗芯片点光源的线光源发光体，且由封装体12的不同形状可得到不同配光曲线的线光源发光体。
实施例二、选用上述例中相同的材料及设备，选定烘箱温度为130℃，按同样的操作步骤进行晶片2的固定等封装方法，得出相同的大功率LED扩展光源效果。
实施例三、选用上述例中相同的材料及设备，选定烘箱温度为120℃，按同样的操作步骤进行晶片2的固定等封装方法，得出的大功率LED扩展光源，在散热、使用寿命等方面具体更好的效果。
实施例四、选用上述例中相同的材料及设备，选定烘箱温度为120℃，按同样的操作步骤进行晶片2的固定等封装方法，把荧光胶制备过程中采用不同的比例，可以制备得不同颜色、不同透明度的封装体，得出不同视觉效果的大功率LED扩展光源，
上述仅为本发明的一个具体实施例，与本发明相类似的、在本领域普通技术人员能够联想到的都属本发明的技术内容，应当受法律保护。

Claims (4)

1.一种大功率LED扩展光源器件的封装方法，它是由铝基板加工(6)、点胶(7)、固晶(8)、焊接线(9)、点封胶(10)五道工艺组成，其特征在于具体操作工艺按下述步骤进行：
(1)、选用符合要求的铝基板(1)，在铝基板(1)上面通过普通机械加工设定固晶区、焊线区(5)，固晶区是由若干碗杯(4)组成，碗杯(4)的上碗口相交，连接成一体；
(2)、再选定晶片(2)、透明绝缘胶、点胶机，把若干晶片(2)放置于铝基板(1)的每个碗杯(4)中心，调节点胶机的气压在0.1-0.2Mpa范围内点胶，控制透明绝缘胶量至把晶片(2)的底部全部粘上即可；
(3)、用固晶机把每个晶片(2)固定在点胶位置，放置正确晶片(2)的正、负极，然后把固好晶的产品放置于烤箱中烘烤，设置烤箱温度110～130℃，设定时间为80～100min；
(4)、通过超声波焊线机，把每个晶片(2)的正、负极与铝基板(1)上焊线区(5)的正、负极用金属线连上，把超声波焊线机的操作压力设置为2.0-2.5Pa，工作温度为120-180℃，功率2.0-2.2W/s，操作时间为2.0-2.5s，再调节超声波焊线机的功率为2.0-2.5W/s，再操作工作时间2.0-2.5s；
(5)、把荧光粉和环氧树脂按重量百分比1∶2～1∶20调成荧光胶，把点胶机调压至0.3Mpa，用点胶机把荧光胶粘在金属线(3)外面，确保金属线(3)被全部包住，然后把点过荧光胶的产品及时送进温度为110～130℃的烤箱，烘烤50～70min即可。
2.根据权利要求1所述的大功率LED扩展光源器件的封装方法，其特征在于所述的超声波焊线机的温度操作150℃。
3.根据权利要求1所述的大功率LED扩展光源器件的封装方法，其特征在于所述的金属线(3)为金线或铝线。
4.根据权利要求1所述的大功率LED扩展光源器件的封装方法，其特征在于所述荧光粉和环氧树脂的重量百分比1∶3～1∶6。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102122653B (zh) * 2010-01-12 2013-01-23 四川柏狮光电技术有限公司 双极性发光二极管的生产工艺
JP5178921B2 (ja) 2010-05-19 2013-04-10 パナソニック株式会社 半導体発光素子の実装方法と実装装置
CN102644867A (zh) * 2012-03-13 2012-08-22 广东奥其斯科技有限公司 一种具有高集成高光效的热电分离功率型发光二极体灯泡
CN102832317B (zh) * 2012-08-16 2015-12-16 东莞市钜晶光电有限公司 红光led封装方法
WO2015017993A1 (zh) * 2013-08-07 2015-02-12 方晶科技股份有限公司 用于发光二极管的热传输送装置
CN104347461A (zh) * 2013-08-07 2015-02-11 方晶科技股份有限公司 用于发光二极管的热传输送装置
CN103427001B (zh) * 2013-08-20 2016-02-24 揭阳市云腾电子商务有限公司 一种全方位发光led灯珠的制作方法
CN103826430A (zh) * 2013-11-12 2014-05-28 吴启武 一种led灯条的生产工艺方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5723868A (en) * 1995-05-15 1998-03-03 Welch Allyn, Inc. Illuminating assembly for use with bar code readers
CN1591914A (zh) * 2003-08-27 2005-03-09 力捷电脑股份有限公司 发光二极管元件发光装置
CN1692503A (zh) * 2002-11-05 2005-11-02 松下电器产业株式会社 发光二极管
CN1716646A (zh) * 2004-06-30 2006-01-04 深圳市淼浩高新科技开发有限公司 功率型led照明光源的封装结构

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5723868A (en) * 1995-05-15 1998-03-03 Welch Allyn, Inc. Illuminating assembly for use with bar code readers
CN1692503A (zh) * 2002-11-05 2005-11-02 松下电器产业株式会社 发光二极管
CN1591914A (zh) * 2003-08-27 2005-03-09 力捷电脑股份有限公司 发光二极管元件发光装置
CN1716646A (zh) * 2004-06-30 2006-01-04 深圳市淼浩高新科技开发有限公司 功率型led照明光源的封装结构

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