專利名稱：一種透鏡注熒光膠的led燈及其封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管(LED Light Emitting Diode)封裝技術(shù)，具體涉及一種在 透鏡空腔內(nèi)注熒光膠的LED燈及其封裝方法。
背景技術(shù)：
目前制作白光LED燈的主要方法是在藍(lán)光LED晶片表面涂覆黃色熒光粉，經(jīng)藍(lán)光 激發(fā)發(fā)出黃光，與透過的藍(lán)光混合而呈現(xiàn)白光。傳統(tǒng)的大功率LED封裝方法主要有兩種，一 種是成型透鏡注膠，另一種是透鏡模壓成型。成型透鏡注膠工藝是先固晶、焊線后，在LED晶片表面點(diǎn)熒光膠，然后蓋上透鏡， 再向透鏡內(nèi)注膠，最后固化成型。透鏡模壓成型工藝是在封裝過程中形成透鏡，圖2為采用傳統(tǒng)點(diǎn)粉封裝的LED燈 結(jié)構(gòu)示意圖，在申請(qǐng)?zhí)枮?00710030627. 1的中國專利中提出了一種大功率LED燈的封裝工 藝，這種方法封裝白光LED燈時(shí)，先將散熱板與電極固定于基座內(nèi)，用一種黏著膠將LED晶 片粘貼固定在散熱板中心處，使晶片位于基座1與導(dǎo)熱板形成的碗杯內(nèi)，然后金線5使晶片 2與基座1的電極連接，再在上述碗杯內(nèi)涂覆熒光膠3，使晶片2完全被熒光膠3覆蓋，將一 個(gè)空心的透鏡模型4蓋在基座1上的透鏡安裝位置，然后由透鏡模型4邊緣與基座1接觸 處的注入孔向透鏡模型4內(nèi)注入硅膠，再烘烤使硅膠成型，形成硅膠透鏡，最后剝掉透鏡模 型。以上兩種LED燈封裝方法都是基于點(diǎn)膠工藝完成的，是通過將熒光膠放在某種小 的容器內(nèi)，通過控制出膠時(shí)間來控制出膠量，最終靠膠的自身流動(dòng)和表面張力成型，此方法 對(duì)包裹在晶片上方和四周的熒光膠層厚度的一致性不能控制，導(dǎo)致晶片正上方以及四周的 熒光膠厚度不一，晶片呈180°發(fā)光，經(jīng)由晶片發(fā)出的光線射向厚度不一的熒光膠時(shí)，就會(huì) 導(dǎo)致封裝出的LED燈顏色均勻性差別很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有點(diǎn)熒光膠技術(shù)之不足，提供一種易于控制熒光膠厚度的LED燈封裝工藝、采用這種工藝制成的LED燈。鑒于以上問題，本發(fā)明提供了一種通過在透鏡空腔內(nèi)注熒光膠的發(fā)光二極管 (LED)燈，包括LED晶粒、基座、封裝膠、熒光膠、透鏡，其中，所述LED晶粒固定于所述基座 上，所述透鏡罩住所述LED晶粒與所述基座形成一容納封裝膠的腔體，所述透鏡內(nèi)部有一 用于填充熒光膠的腔層，所述透鏡還設(shè)有注膠孔；所述LED晶粒上覆蓋有通過所述注膠孔 向所述腔體內(nèi)注入的固化成型的封裝膠，所述腔層內(nèi)有通過所述注膠孔注入的固化成型的 熒光膠。進(jìn)一步地，所述腔層具有均勻厚度。進(jìn)一步地，所述腔層的正投影面積不小于所述透鏡正投影面積的60%。進(jìn)一步地，所述基座為平面結(jié)構(gòu)，所述透鏡靠近所述LED晶粒的一側(cè)的面具有凹槽，罩住所述LED晶粒與所述基座形成一腔體；或者所述基座具有碗杯，所述LED晶粒置于 所述碗杯中，所述透鏡靠近所述LED晶粒的一側(cè)的面具有凹槽，罩住所述LED晶粒與所述基 座形成一腔體。 進(jìn)一步地，所述凹槽為球面或拱形凹槽，所述腔層為球面或拱形結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，所述基座具有碗杯，所述LED晶粒置于所述碗杯中，所述透鏡靠近所述 LED晶粒的一側(cè)的面為平面結(jié)構(gòu)，所述透鏡罩住所述LED晶粒與所述基座形成一腔體；所述 腔層為平面結(jié)構(gòu)或拱形結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，所述透鏡上設(shè)置有兩個(gè)注膠孔和兩個(gè)排氣孔，其中包括一用于注入封 裝膠的注膠孔和一排出多余膠體的排氣孔，均與所述腔體連通，以及一用于注入熒光膠的 注膠孔和一排出多余膠體的排氣孔，均與所述腔層連通。鑒于以上問題，本發(fā)明還提供了一種通過在透鏡空腔內(nèi)注熒光膠的LED封裝方 法，應(yīng)用于包括LED晶粒、基座、封裝膠、熒光膠、透鏡的LED燈，包括將所述LED晶粒固定 于所述基座上，所述透鏡罩住所述LED晶粒與所述基座形成一容納封裝膠的腔體，所述透 鏡內(nèi)部設(shè)有一用于填充熒光膠的腔層，所述透鏡還設(shè)有注膠孔；從所述透鏡的注膠孔向所 述腔體注入封裝膠覆蓋所述LED晶粒，并從所述透鏡的注膠孔向所述腔層注入熒光膠，固 化成型后完成LED封裝。進(jìn)一步地，所述用于填充熒光膠的腔層被設(shè)置為均勻厚度；所述腔層設(shè)置為其正 投影面積不小于所述透鏡正投影面積的60%。進(jìn)一步地，所述基座為平面結(jié)構(gòu)，所述透鏡靠近所述LED晶粒的一側(cè)的面設(shè)置有 一凹槽，罩住所述LED晶粒與所述基座形成一腔體；或者所述基座設(shè)置有碗杯，將所述LED 晶粒置于所述碗杯中，所述透鏡靠近所述LED晶粒的一側(cè)的面設(shè)置有凹槽，罩住所述LED晶 粒與所述基座形成一腔體。進(jìn)一步地，將所述凹槽設(shè)置為球面或拱形凹槽，將所述腔層設(shè)置為球面或拱形結(jié) 構(gòu)。進(jìn)一步地，所述基座設(shè)置有碗杯，將所述LED晶粒置于所述碗杯中，所述透鏡靠近 所述LED晶粒的一側(cè)的面為平面結(jié)構(gòu)，罩住所述LED晶粒與所述基座形成一腔體；所述腔層 為平面結(jié)構(gòu)或拱形結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，所述透鏡上設(shè)置有兩個(gè)注膠孔和兩個(gè)排氣孔，其中包括一用于注入封 裝膠的注膠孔和一排出多余膠體的排氣孔，均與所述腔體連通，以及一用于注入熒光膠的 注膠孔和一排出多余膠體的排氣孔，均與所述腔層連通。本發(fā)明較同類型其他LED燈具有如下優(yōu)點(diǎn)在上述本發(fā)明中，先將封裝膠注膠孔注入膠體，并從封裝膠排氣孔排出多余的膠 體，然后從熒光膠注膠孔注入熒光膠，并從熒光膠排氣孔排出多余的熒光膠，由于透鏡中用 于填充熒光膠的空腔厚度可根據(jù)需要調(diào)整，熒光膠的處理方式可實(shí)現(xiàn)熒光膠的均勻涂覆， 當(dāng)空腔厚度調(diào)整為均勻厚度時(shí)，經(jīng)由LED發(fā)出的光線射向熒光膠時(shí)會(huì)將熒光粉均勻激發(fā)， LED的色溫一致性可大大提高，LED光斑色度均勻。同時(shí)熒光膠與晶片之間有封裝膠間隔 開，當(dāng)LED點(diǎn)亮，晶片發(fā)熱時(shí)，可降低熱對(duì)熒光粉性能的衰減影響，從而降低LED的光衰，延 長LED壽命。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中產(chǎn)品的示意圖；圖2是采用傳統(tǒng)點(diǎn)熒光膠封裝的LED結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例的剖面圖；圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的剖面圖；圖5是本發(fā)明第三實(shí)施例的剖面圖；圖6是本發(fā)明第一、二、三實(shí)施例的頂視圖。圖7是本發(fā)明注熒光膠透鏡的右視圖；圖8是本發(fā)明注熒光膠透鏡的前視圖。
具體實(shí)施例方式以下將配合圖式及實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，藉此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用 技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達(dá)成技術(shù)功效的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。本發(fā)明的核心所述透鏡罩住所述LED晶粒形成一容納封裝膠的腔體，所述透鏡 內(nèi)部具有一用于填充熒光膠的腔層，所述透鏡還具有注膠孔；所述LED晶粒上覆蓋有通過 所述注膠孔向所述腔體內(nèi)注入的固化成型的封裝膠，所述腔層內(nèi)有通過注膠孔注入的固化 成型的熒光膠。所述整個(gè)腔層的厚度可調(diào)整為一致的均勻厚度。所述透鏡設(shè)置有兩個(gè)注膠孔和兩個(gè)排氣孔，其中用于注入封裝膠的注膠孔和排出 多余膠體的排氣孔連通腔體，用于注入熒光膠的注膠孔和排出多余膠體的排氣孔連通腔層。所述封裝膠，一般包括硅膠、環(huán)氧樹脂或者硅樹脂；所述熒光膠，一般為熒光物 質(zhì)與硅膠、環(huán)氧樹脂或者硅樹脂中一個(gè)或多個(gè)的混合物；所述透鏡為透明的半球形或者其 他形狀，其材質(zhì)一般包括如硅膠、環(huán)氧樹脂、聚碳酸酯等有機(jī)材料或如玻璃等無機(jī)材料。LED晶?？梢允且活w或者多顆。以下參照

本發(fā)明的實(shí)施例。圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例的剖面圖，圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例的頂視圖。本實(shí)施 例包括基座1，LED晶粒2，封裝膠3，熒光膠4，透鏡5，金線6，熒光膠注膠孔7，熒光膠排氣 孔8，封裝膠注膠孔9，封裝膠排氣孔10，熒光膠腔體11。先將一顆LED晶粒2通過銀膠或其它黏著膠粘接在基座1的固晶位置，然后用金 線6將LED晶粒1與基座1實(shí)現(xiàn)電氣連接，將透鏡5安裝到基座1的相應(yīng)位置上，所述透鏡 5罩住所述LED晶粒2，由于透鏡5有凹槽，扣罩住所述LED晶粒2后形成一腔體以容納封 裝膠，同時(shí)所述透鏡靠近所述LED晶粒的面(即凹槽靠近所述腔體的表面)設(shè)有一用于填 充熒光膠的薄層空腔(膠道)，成型為一平面結(jié)構(gòu)；所述透鏡還設(shè)有熒光膠注膠孔7，熒光膠排氣孔8，封裝膠注膠孔9，封裝膠排氣孔 10 ；使用點(diǎn)膠設(shè)備從封裝膠注膠孔9注入適量的封裝膠體，多余的膠體從封裝膠排氣孔10 排出，然后從熒光膠注膠孔7注入適量的熒光膠體，多余的膠體從熒光膠排氣孔8排出，最 后固化成型，即完成LED的封裝，固化后所述LED晶粒上覆蓋有固化成型的封裝膠，所述薄 層空腔內(nèi)有固化成型的熒光膠。
圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的剖面圖，圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的頂視圖。本實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別在于，所述透鏡靠近所述LED晶粒的面設(shè)有一用于填充熒光膠的薄 層空腔(膠道)，其成型為一拱形結(jié)構(gòu)，LED晶粒2通過倒裝焊接在基座1的固晶位置。圖5是本發(fā)明第三實(shí)施例的剖面圖，圖6是本發(fā)明第三實(shí)施例的頂視圖。本實(shí)施 例與第一、二實(shí)施例的區(qū)別在于，透鏡5為一平面結(jié)構(gòu)。需要說明的是，上述實(shí)施例中，透鏡用于填充熒光膠的空腔厚度可根據(jù)需要調(diào)整， 當(dāng)空腔的厚度為均勻的厚度時(shí)，經(jīng)由LED燈發(fā)出的光線射向熒光膠時(shí)會(huì)將熒光粉均勻激 發(fā)，LED的色溫一致性可大大提高，LED燈光斑均勻。所述腔層的正投影面積不小于所述透 鏡正投影面積的60%，以保證所述LED晶粒的出光能全部通過所述腔層。另外，對(duì)于本方案，基座可以為平面結(jié)構(gòu)，這就要求透鏡靠近LED晶粒的一側(cè)的面 具有凹槽，可以罩住LED晶粒與基座形成一腔體；所述基座也可以具有碗杯，所述LED晶粒 置于所述碗杯中，此時(shí)透鏡靠近所述LED晶粒的一側(cè)的面依然可以設(shè)置有凹槽，罩住所述 LED晶粒與所述基座形成一腔體；對(duì)于上述情況，凹槽可以為球面或拱形凹槽，腔層也可以為球面或拱形結(jié)構(gòu)。對(duì)于本方案，基座可以具有碗杯，LED晶粒置于所述碗杯中，而透鏡靠近所述LED 晶粒的一側(cè)的面還可以為平面結(jié)構(gòu)，透鏡罩住所述LED晶粒與所述基座形成一腔體；對(duì)于上述情況，腔層也可以為平面結(jié)構(gòu)或拱形結(jié)構(gòu)。對(duì)應(yīng)上述LED產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還提出了通過在透鏡空腔內(nèi)注熒光膠的LED封裝 方法，應(yīng)用于上述的包括基座、LED晶粒、基座、金線、封裝膠、熒光膠、透鏡的LED，具體包括 如下操作所述LED晶粒固定于基座上，并通過導(dǎo)線完成電氣連接；將所述透鏡罩在所述LED晶粒上，所述透鏡靠近所述LED晶粒的面設(shè)有一用于填 充熒光膠的厚度均勻的薄層空腔；從所述透鏡的注膠孔注入封裝膠體覆蓋所述LED晶粒，再從所述透鏡的注膠孔向 所述薄層空腔注入熒光膠體，固化成型后完成LED封裝。本發(fā)明的方法的操作步驟與前述LED產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征對(duì)應(yīng)，可參照之前的產(chǎn)品部 分的說明，不再一一贅述。另外，本發(fā)明應(yīng)用于上述LED燈，還提出了一種支持熒光膠注入的透鏡，參考圖7 和圖8，分別為本發(fā)明注熒光膠透鏡的右視圖和前視圖，所述透鏡上設(shè)有一用于填充熒光膠 的厚度均勻的薄層空腔，還設(shè)有用于注入熒光膠的注膠孔和排除多余熒光膠的排氣孔。所述透鏡上設(shè)置有兩個(gè)注膠孔和兩個(gè)排氣孔，其中用于注入封裝膠的注膠孔9和 排出多余膠體的排氣孔10與所述透鏡與基板形成的腔體連通，用于注入熒光膠的注膠孔7 和排出多余膠體的排氣孔8位于所述透鏡的薄層空腔的位置，與所述薄層空腔(膠道)連通。雖然本發(fā)明所揭露的實(shí)施方式如上，然而所述的內(nèi)容并非用以直接限定本發(fā)明的 保護(hù)范圍。任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的 前提下，可以在實(shí)施的形式上及細(xì)節(jié)上作些許的更動(dòng)。本發(fā)明的保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán) 利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種透鏡注熒光膠的發(fā)光二極管(LED)燈，其特征在于，包括LED晶粒、基座、封裝膠、熒光膠、透鏡，其中，所述LED晶粒固定于所述基座上，所述透鏡罩住所述LED晶粒與所述基座形成一容納封裝膠的腔體，所述透鏡內(nèi)部有一用于填充熒光膠的腔層，所述透鏡還設(shè)有注膠孔；所述LED晶粒上覆蓋有通過所述注膠孔向所述腔體內(nèi)注入的固化成型的封裝膠，所述腔層內(nèi)有通過所述注膠孔注入的固化成型的熒光膠。
2.如權(quán)利要求1所述的LED燈，其特征在于，所述腔層具有均勻厚度。
3.如權(quán)利要求2所述的LED燈，其特征在于，所述腔層的正投影面積不小于所述透鏡正投影面積的60%。
4.如權(quán)利要求3所述的LED燈，其特征在于，所述基座為平面結(jié)構(gòu)，所述透鏡靠近所述LED晶粒的一側(cè)的面具有凹槽，罩住所述LED 晶粒與所述基座形成一腔體；或者所述基座具有碗杯，所述LED晶粒置于所述碗杯中，所述透鏡靠近所述LED晶粒的一側(cè) 的面具有凹槽，罩住所述LED晶粒與所述基座形成一腔體。
5.如權(quán)利要求4所述的LED燈，其特征在于，所述凹槽為球面或拱形凹槽，所述腔層為球面或拱形結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求3所述的LED燈，其特征在于，所述基座具有碗杯，所述LED晶粒置于所述碗杯中，所述透鏡靠近所述LED晶粒的一側(cè) 的面為平面結(jié)構(gòu)，所述透鏡罩住所述LED晶粒與所述基座形成一腔體；所述腔層為平面結(jié)構(gòu)或拱形結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的LED燈，其特征在于，所述透鏡上設(shè)置有兩個(gè)注膠孔和兩個(gè)排氣孔，其中包括一用于注入封裝膠的注膠孔和 一排出多余膠體的排氣孔，均與所述腔體連通，以及一用于注入熒光膠的注膠孔和一排出 多余膠體的排氣孔，均與所述腔層連通。
8.—種透鏡注熒光膠的LED封裝方法，其特征在于，應(yīng)用于包括LED晶粒、基座、封裝 膠、熒光膠、透鏡的LED燈，包括將所述LED晶粒固定于所述基座上，所述透鏡罩住所述LED晶粒與所述基座形成一容 納封裝膠的腔體，所述透鏡內(nèi)部設(shè)有一用于填充熒光膠的腔層，所述透鏡還設(shè)有注膠孔；從所述透鏡的注膠孔向所述腔體注入封裝膠覆蓋所述LED晶粒，并從所述透鏡的注膠 孔向所述腔層注入熒光膠，固化成型后完成LED封裝。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述用于填充熒光膠的腔層被設(shè)置為均勻厚度；所述腔層設(shè)置為其正投影面積不小于所述透鏡正投影面積的60%。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述基座為平面結(jié)構(gòu)，所述透鏡靠近所述LED晶粒的一側(cè)的面設(shè)置有一凹槽，罩住所 述LED晶粒與所述基座形成一腔體；或者所述基座設(shè)置有碗杯，將所述LED晶粒置于所述碗杯中，所述透鏡靠近所述LED晶粒的 一側(cè)的面設(shè)置有凹槽，罩住所述LED晶粒與所述基座形成一腔體。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，將所述凹槽設(shè)置為球面或拱形凹槽，將所述腔層設(shè)置為球面或拱形結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述基座設(shè)置有碗杯，將所述LED晶粒置于所述碗杯中，所述透鏡靠近所述LED晶粒的 一側(cè)的面為平面結(jié)構(gòu)，罩住所述LED晶粒與所述基座形成一腔體； 所述腔層為平面結(jié)構(gòu)或拱形結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述透鏡上設(shè)置有兩個(gè)注膠孔和兩個(gè)排氣孔，其中包括一用于注入封裝膠的注膠孔和 一排出多余膠體的排氣孔，均與所述腔體連通，以及一用于注入熒光膠的注膠孔和一排出 多余膠體的排氣孔，均與所述腔層連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種透鏡注熒光膠的LED燈及其封裝方法，其中LED燈包括LED晶粒、基座、封裝膠、熒光膠、透鏡，其中，所述LED晶粒固定于所述基座上，所述透鏡罩住所述LED晶粒與所述基座形成一容納封裝膠的腔體，所述透鏡內(nèi)部有一用于填充熒光膠的腔層，所述透鏡還設(shè)有注膠孔；所述LED晶粒上覆蓋有通過所述注膠孔向所述腔體內(nèi)注入的固化成型的封裝膠，所述腔層內(nèi)有通過所述注膠孔注入的固化成型的熒光膠。本發(fā)明特殊的熒光膠的處理方式可實(shí)現(xiàn)熒光膠的均勻涂覆，LED光斑均勻，顏色一致性好。同時(shí)熒光膠與晶片之間有封裝膠間隔開，當(dāng)晶片發(fā)熱時(shí)，可降低熱對(duì)熒光粉性能的衰減影響，延長LED壽命。
文檔編號(hào)F21V9/10GK101826590SQ201010153988
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者梁毅 申請(qǐng)人:北京朗波爾光電股份有限公司