專利名稱：：一種led燈及制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種LED燈及制造工藝
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有的隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對能源需求的日益增加，而轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長的模式，降低能耗，從根本上緩解制約經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的資源環(huán)境約束，成為急需突破的難題，而建立節(jié)能型社會，已經(jīng)成為發(fā)展的必然和社會的共識。提高照明的效率，降低照明能耗是節(jié)能的重要方向，發(fā)光二極管因?yàn)槠涔ぷ麟妷旱?、耗電量小、性能穩(wěn)定、重量輕、光強(qiáng)高、視感好、視角適中等優(yōu)點(diǎn)越來越廣泛的被應(yīng)用作為光源。現(xiàn)有的LED燈包括燈架，在燈架上設(shè)有燈杯l，LED芯片2通過點(diǎn)膠固定的燈杯l的底部，熒光粉混合點(diǎn)膠覆蓋在LED芯片上，并充滿整個(gè)杯體，半球狀的透明環(huán)氧樹脂8包裹住燈杯和燈架的頂部，并將燈架和燈杯固定。上述的LED燈的LED芯片的發(fā)光時(shí)溫度較高，可達(dá)100-120攝氏度，覆蓋在LED芯片上膠和熒光粉，以及燈杯外的透明環(huán)氧樹脂的散熱較差，導(dǎo)致LED的結(jié)溫較高，在環(huán)境溫度在25度下，管腳的溫度可達(dá)到50-70攝氏度；由于LED燈內(nèi)的溫度較高，導(dǎo)致LED芯片和熒光粉的老化速度較快，光衰減較高，發(fā)光效率低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種LED燈及制造工藝，它能顯著降低LED燈的結(jié)溫，并提高發(fā)光效率。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，LED燈，包括燈杯，LED芯片設(shè)于燈杯的底部，在燈杯的底部和周邊設(shè)有鍍膜層；在LED芯片上設(shè)有一層膠，在膠上還覆蓋有一層熒光粉和膠的混合物。上述的LED燈，在燈杯外形成一封閉的燈罩，在燈罩內(nèi)充滿了氣體。上述的LED燈，上述膠為PU膠。上述的LED燈，LED芯片外覆蓋的膠以及膠和熒光粉的混合物的厚度為0.05mm-0.2咖，覆蓋有膠和熒光粉的LED芯片的頂部低于燈杯的碗口。上述的LED燈，鍍膜層為銦。上述的LED燈，燈罩內(nèi)的氣體為惰性氣體。上述的LED燈，惰性氣體為氮?dú)?。上述的LED燈，在一銅杯座上方形成燈杯，中間嵌入有管腳的支架套合在銅杯座周邊，在支架上形成一杯罩。上述的LED燈，在鋁板上形成燈杯，LED芯片設(shè)于燈杯內(nèi)，封閉的燈罩置于鋁板上，在鋁板上設(shè)有電路。上述的LED燈，在銅杯座或鋁板上底部設(shè)一層導(dǎo)熱的金屬板，銅杯座或鋁板和金屬板之間用銦或焊錫粘結(jié)。一種LED燈的制造工藝，包括裝架、燒結(jié)、壓焊、在LED上點(diǎn)膠、通過氮?dú)馐腋邷毓袒?、氣室?nèi)固化透明罩、氣室高溫固化。1)裝架；裝架是將LED芯片移動位置，再安置在相應(yīng)的燈杯內(nèi)。2)燒結(jié)；將LED芯片放入燒結(jié)烘箱內(nèi)烘烤，使與LED芯片相連的發(fā)光膜上銦溶化。3)壓焊；壓焊是將電極引到LED芯片上，完成產(chǎn)品內(nèi)外引線的連接工作。4)在LED上點(diǎn)膠；在LED芯片的相應(yīng)位置點(diǎn)上膠；該層膠的作用是固定熒光粉。5)通過氮?dú)馐腋邷毓袒?；將上過膠體的芯片通過氮?dú)馐疫M(jìn)行高溫固化。6)氣室內(nèi)固化透明罩；將壓焊好的LED杯體和支架放入模具中，將透明罩放入LED成型槽中并固化。7)氣室高溫固化；高溫固化是為了讓透明罩充分固化，同時(shí)對LED進(jìn)行熱老化。這樣，由于在LED芯片的外周以氣體代替環(huán)氧樹脂進(jìn)行封閉，而氣體產(chǎn)生的對流能迅速將芯片上的熱傳導(dǎo)出燈罩外，散熱效果相當(dāng)明顯；另外LED芯片底部直接與杯體接觸，克服了現(xiàn)有技術(shù)中LED芯片通過膠與杯底接觸而導(dǎo)致傳熱效果不佳的缺點(diǎn)，使本發(fā)明具有極佳的散熱效果，在25攝氏度的環(huán)境下，測得管腳的溫度只有28攝氏度。另外，在LED芯片外覆蓋一層薄的熒光粉，厚達(dá)只需0.05-0.2mm，而現(xiàn)有的LED芯片外覆蓋的熒光粉和膠的混合物，一般厚度達(dá)0.1-0.3mm，也顯著提高了熱的傳導(dǎo)，增強(qiáng)了散熱效果。由于LED燈的散熱強(qiáng)，LED燈的光衰減率大大減低，同樣的LED發(fā)光芯片，光強(qiáng)度顯著增強(qiáng)。圖l是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。圖號說明1、燈杯；2、LED芯片；3、燈罩；4、氣體；5、鍍膜層；6、膠；7、熒光粉和膠的混合物；8、環(huán)氧樹脂；9、杯座；10、支架具體實(shí)施方式-參照圖2所示，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，LED燈，包括燈杯l，LED芯片2設(shè)于燈杯1的底部，在燈杯1外形成一封閉的燈罩3，在燈罩3內(nèi)充滿了氣體4。燈罩3內(nèi)的氣體4為惰性氣體，最佳的為氮?dú)?，氮?dú)獾纳a(chǎn)成本較低。燈罩3可以為石英或其他透明材料。這樣，由于在LED芯片2的外周以氣體4代替環(huán)氧樹脂8進(jìn)行封閉，而氣體4產(chǎn)生的對流能迅速將芯片2上的熱傳導(dǎo)出燈罩3外，散熱效果相當(dāng)明顯；LED燈的光衰減率大大減低，同樣的LED芯片2，光強(qiáng)度顯著增強(qiáng)。上述的LED燈，在燈杯1的底部和周邊設(shè)有鍍膜層5;在LED芯片2上設(shè)有一層膠6，在膠6上還覆蓋有一層熒光粉和膠的混合物7。在燈杯1的底部和周邊設(shè)有鍍膜層5，鍍膜的材料可以為銦、鋁、銅；當(dāng)然銦是比較好的選擇，銦的發(fā)射效果佳，而且銦溶解后，可以粘結(jié)LED芯片2和杯底。由于設(shè)有鍍膜層5，鍍膜層5起到極好的發(fā)光效果，由于LED芯片2的發(fā)光是發(fā)散性，向任何角度都可以發(fā)光，這樣，可以收集LED芯片2發(fā)出的散光，大大提高了LED芯片2的發(fā)光效率。膠6可以為PU膠、銀膠、絕緣膠、環(huán)氧樹脂膠、硅膠；PU膠是比較好的選擇。LED芯片2外覆蓋的膠6以及膠和熒光粉的混合物7的厚度為0.05ram-0.2mra;覆蓋有膠6和熒光粉和膠的混合物7的LED芯片2的頂部低于燈杯l的碗口。這樣，由于LED芯片2底部直接與燈杯1接觸，克服了現(xiàn)有技術(shù)中LED芯片2通過膠6與燈杯1接觸而導(dǎo)致傳熱效果不佳的缺點(diǎn)，使本發(fā)明具有極佳的散熱效果，在25攝氏度的環(huán)境下，測得管腳的溫度只有28攝氏度。另外，在LED芯片2外覆蓋一層薄膠6以及熒光粉和膠的混合物7，厚達(dá)只需0.05-0.2mm，而現(xiàn)有的LED芯片2外覆蓋的熒光粉和膠的混合物7，一般厚度達(dá)0.1-0.3鵬，也顯著提高了熱的傳導(dǎo)，增強(qiáng)了散熱效果。這樣，LED的光衰減率大大減低，同樣的LED發(fā)光芯片，光強(qiáng)度顯著增強(qiáng)。如圖3所示，在銅杯座9上方形成燈杯1，中間嵌入有管腳的支架10套合在銅杯座9周邊，在支架10上形成一燈罩3，在燈罩3內(nèi)充有惰性氣體4;由于在銅杯座9上形成燈杯1，導(dǎo)熱效果相當(dāng)好，能夠大大降低LED芯片2的結(jié)溫；當(dāng)然銅杯座也可以用鋁鍍銅的材質(zhì)替代。如圖4所示，在鋁板為杯座9，在鋁板上形成燈杯l，LED芯片2設(shè)于燈杯1內(nèi)，在鋁板設(shè)有電路；可以在一個(gè)或多個(gè)燈杯1上設(shè)有燈罩3,在燈罩3內(nèi)充有惰性氣體4。在銅杯座9或鋁板的底部設(shè)一層導(dǎo)熱的金屬板，銅杯座或鋁板的底部和金屬板之間用銦或焊錫粘結(jié)，當(dāng)然也可以用其它導(dǎo)熱性能好的金屬粘結(jié)。上述的LED燈的制造工藝包括1)裝架；裝架包括手工刺片和自動裝架，手工刺片是將擴(kuò)張后LED芯片安置在刺片臺的夾具上，燈杯放在夾具底下，在顯微鏡下用針將LED芯片一個(gè)一個(gè)刺到相應(yīng)的位置上。手工刺片和自動裝架相比有一個(gè)好處，便于隨時(shí)更換不同的芯片，適用于需要安裝多種芯片的產(chǎn)品；自動裝架是用真空吸嘴將LED芯片吸起移動位置，再安置在相應(yīng)的支架位置上。2)燒結(jié)；燒結(jié)的目的是使與LED芯片相連的發(fā)光膜上銦溶化，燒結(jié)要求對溫度進(jìn)行監(jiān)控，防止批次性不良。3)壓焊；壓焊的目的將電極引到LED芯片上，完成產(chǎn)品內(nèi)外引線的連接工作。LED的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。鋁絲壓焊的過程，先在LED芯片電極上壓上第一點(diǎn)，再將鋁絲拉到相應(yīng)的支架上方，壓上第二點(diǎn)后扯斷鋁絲。金絲球焊過程則在壓第一點(diǎn)前先燒個(gè)球，其余過程類似。4)在LED上點(diǎn)膠；在LED芯片的相應(yīng)位置點(diǎn)上膠；該層膠的作用是固定熒光粉。；5)通過氮?dú)馐腋邷毓袒?；將上過膠體的芯片通過氮?dú)馐疫M(jìn)行高溫固化。6)氣室內(nèi)固化透明罩；將壓焊好的LED杯體和支架放入模具中，將透明罩放入LED成型槽中并固化。7)氣室高溫固化；高溫固化是為了讓透明罩充分固化，同時(shí)對LED進(jìn)行熱老化。高溫固化對于提高透明罩與支架的粘接強(qiáng)度非常重要；一般條件為120°C，4小時(shí)。8)測試、包裝；測試，測試LED的光電參數(shù)、檢驗(yàn)外形尺寸，同時(shí)根據(jù)客戶要求對LED產(chǎn)品進(jìn)行分選；包裝將成品進(jìn)行計(jì)數(shù)包裝，超高亮LED需要防靜電包裝。下述為本專利的LED燈與現(xiàn)有的LED燈的光通量和光衰減的數(shù)據(jù)對比，分別隨機(jī)選取了同一型號4個(gè)本專利的LED燈和現(xiàn)有的4個(gè)LED燈，對光通量、衰減率、溫度進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)條件1.環(huán)境室內(nèi)空調(diào)26度房間2.LED測試儀器ZWL-600E四臺3.溫度儀器TM902C四臺。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>本專利LED工作數(shù)據(jù)號<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權(quán)利要求1、LED燈，包括燈杯，LED芯片設(shè)于燈杯的底部，其特征在于在燈杯的底部和周邊設(shè)有鍍膜層；在LED芯片上設(shè)有一層膠，在膠上還覆蓋有一層熒光粉和膠的混合物。2、如權(quán)利要求1所述的LED燈，其特征在于在燈杯外形成一封閉的燈罩，在燈罩內(nèi)充滿了氣體。3、如權(quán)利要求1所述的LED燈，其特征在于上述膠為PU膠。4、如權(quán)利要求1所述的LED燈，其特征在于LED芯片外覆蓋的膠以及膠和熒光粉的混合物的厚度為0.05mm-0.2mm，覆蓋有膠和熒光粉的LED芯片的頂部低于燈杯的碗口。5、如權(quán)利要求1所述的LED燈，其特征在于鍍膜層為銦。6、如權(quán)利要求2所述的LED燈，其特征在于燈罩內(nèi)的氣體為惰性氣體。7、如權(quán)利要求7所述的LED燈，其特征在于惰性氣體為氮?dú)狻?、如權(quán)利要求1或2所述的LED燈，其特征在于在一銅杯座上方形成燈杯，中間嵌入有管腳的支架套合在銅杯座周邊，在支架上形成一杯罩。9、如權(quán)利要求1或2所述的LED燈，其特征在于在鋁板上形成燈杯，芯片設(shè)于燈杯內(nèi)，封閉的燈罩置于鋁板上，在鋁板上設(shè)有電路。10、如權(quán)利要求8或9所述的LED燈，其特征在于在銅杯座或鋁板底部設(shè)一層導(dǎo)熱的金屬板，銅杯座或鋁板和金屬板之間用銦或焊錫粘結(jié)。11、一種LED燈的制造工藝，包括裝架、燒結(jié)、壓焊、在LED上點(diǎn)膠，通過氮?dú)馐腋邷毓袒?、氣室?nèi)固化透明罩、氣室高溫固化步驟。1)裝架；裝架是將LED芯片移動位置，再安置在相應(yīng)的燈杯內(nèi)。2)燒結(jié)；將LED芯片放入燒結(jié)烘箱內(nèi)烘烤，使與LED芯片相連的發(fā)光膜上銦溶化。3)壓焊；壓焊是將電極引到LED芯片上，完成產(chǎn)品內(nèi)外引線的連接工作。4)在LED上點(diǎn)膠；在LED芯片的相應(yīng)位置點(diǎn)上膠；該層膠的作用是固定熒光粉。5)通過氮?dú)馐腋邷毓袒粚⑸线^膠體的芯片通過氮?dú)馐疫M(jìn)行高溫固化。6)氣室內(nèi)固化透明罩；將壓焊好的LED杯體和支架放入模具中，將透明罩放入LED成型槽中并固化。7)氣室高溫固化；高溫固化是為了讓透明罩充分固化，同時(shí)對LED進(jìn)行熱老化。全文摘要本發(fā)明目的在于提供一種LED燈及制造工藝，它能顯著降低LED燈的結(jié)溫，并提高發(fā)光效率。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，LED燈，包括燈杯，LED芯片設(shè)于燈的底部，在燈杯的底部和周邊設(shè)有鍍膜層；在LED芯片上設(shè)有一層膠，在膠上還覆蓋有一層熒光粉和膠的混合物。在燈杯外形成一封閉的燈罩，在燈罩內(nèi)充滿了氣體。這樣，由于在LED芯片的外周以氣體代替環(huán)氧樹脂進(jìn)行封閉，而氣體產(chǎn)生的對流能迅速將芯片上的熱傳導(dǎo)出燈罩外，散熱效果相當(dāng)明顯；另外，在LED芯片外覆蓋一層薄的熒光粉，增強(qiáng)了散熱效果；這樣，LED的光衰減率大大減低，同樣的LED發(fā)光芯片，光強(qiáng)度顯著增強(qiáng)。文檔編號H01L33/00GK101179102SQ20061006359公開日2008年5月14日申請日期2006年11月10日優(yōu)先權(quán)日2006年11月10日發(fā)明者劉國祥,吳愛國,王吉安申請人:深圳市光伏能源科技有限公司;王吉安;吳愛國;秦波