專利名稱：一種使用熒光粉透鏡制備白光led的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及白光LED的制備工藝，特別是一種使用熒光粉透鏡制備白光LED的工 藝。
背景技術(shù)：
LED是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，主要發(fā)光原理是化合物半導(dǎo)體材料在加載正向電壓 的條件下，有源層電子與空穴復(fù)合，產(chǎn)生光子，部分復(fù)合能以光能形式發(fā)出，其中的可見光 成分可被人眼識(shí)別，由此產(chǎn)生可以利用的光。目前的LED芯片根據(jù)材料的不同，可以產(chǎn)生不 同顏色的光。AlGaAs可以產(chǎn)生紅光，InGaAlP可以產(chǎn)生紅、黃、以及黃綠光，InGaN可以產(chǎn)生 深綠、藍(lán)光。此三種化合物半導(dǎo)體可以產(chǎn)生三原色，利用三種顏色的混合可以產(chǎn)生全彩色光 源。用于照明的光主要是白光，可以利用紅、綠、藍(lán)三色LED芯片組合產(chǎn)生白光，但是此種技 術(shù)目前尚不成熟。目前世界上成熟的白光LED技術(shù)是采用藍(lán)光LED芯片表面涂敷能夠激發(fā) 出黃光的熒光粉，以藍(lán)光與黃光混合的方式來(lái)制作白光LED。此技術(shù)的關(guān)鍵在于熒光粉必須 均勻涂敷在LED芯片表面，否則會(huì)形成光色不均勻的黃圈現(xiàn)象。美國(guó)Lumileds公司的申請(qǐng)的conformal coating專利技術(shù)較好的解決了這一問(wèn) 題。但此技術(shù)由于設(shè)備昂貴并未獲得廣泛應(yīng)用。其他廠家皆利用熒光粉點(diǎn)涂方式來(lái)涂敷熒 光粉，由于重力以及表面張力的作用，熒光粉不能均勻涂敷，產(chǎn)品不可避免的產(chǎn)生不同程度 的光色不均勻問(wèn)題，而且，白光LED的產(chǎn)量受限于熒光粉點(diǎn)涂工序速度影響而不能得到提 升。也有部分廠家利用凹槽結(jié)構(gòu)，來(lái)解決熒光粉涂敷的均勻性問(wèn)題，但是凹槽內(nèi)表面對(duì)于 LED芯片側(cè)面發(fā)出的光損失嚴(yán)重，LED的發(fā)光效率不高。中國(guó)專利(公開號(hào)CN1838440A) 提出了一種使用熒光粉膜層覆蓋的方法制備白光LED，但此方法實(shí)際操作中存在熒光粉膜 層會(huì)與硅膠界面產(chǎn)生空氣間隙以及熒光粉膜層不宜與支架固定的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題而提供一種使用熒 光粉透鏡制備白光LED的工藝。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種使用熒光粉透鏡制備白光LED的工藝，包括如下步驟1、支架的制備準(zhǔn)備支架，在支架的上平面制出芯片區(qū)域、支架電極安放槽以及定 位槽，其中芯片區(qū)域位于支架上平面的中心，支架電極安放槽為兩個(gè)，分別位于芯片區(qū)域的 兩側(cè)；在兩個(gè)支架電極安放槽內(nèi)粘貼支架正負(fù)電極；2、將藍(lán)光LED芯片通過(guò)芯片粘接材料固定在芯片區(qū)域內(nèi)；3、用導(dǎo)線分別將支架正電極與藍(lán)光LED芯片的正電極電連接，支架負(fù)電極與藍(lán)光 LED芯片的負(fù)電極電連接；4、熒光粉透鏡的制備將一定量的熒光粉與硅膠均勻混合，熒光粉與硅膠的重量 比通常在5 100至20 100之間。經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢?，并放入真空箱中，在絕對(duì)真空度lKPa條件下進(jìn)行脫泡，然后將混合了熒光粉的硅膠注入透鏡模具中，放入烤箱，在150°C下烘烤 1小時(shí)后取出脫模，即得到熒光粉透鏡；5、使用上蓋設(shè)備拾取熒光粉透鏡然后放入支架的定位槽中；6、使用點(diǎn)膠設(shè)備將硅膠通過(guò)熒光粉透鏡上的注膠孔注滿整個(gè)熒光粉透鏡，此工序 起保護(hù)導(dǎo)線5、將熒光粉透鏡與支架粘合以及保護(hù)整個(gè)封裝件白光LED的作用；填充硅膠 后，在150°C下烘烤90分鐘烘烤固化成型，白光LED20最終成型。所述熒光粉為能夠激發(fā)出黃色或綠色光的熒光粉。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、使熒光粉能夠均勻分布在透鏡中，能夠被藍(lán)光LED均勻激發(fā)時(shí)，不再有光色不 均勻的黃圈現(xiàn)象。2、免去了傳統(tǒng)點(diǎn)涂熒光粉工序，大大提高了生產(chǎn)效率。3、熒光粉透鏡通過(guò)模具制作，具有傳統(tǒng)點(diǎn)涂熒光粉工藝無(wú)法具備控制精確的優(yōu) 點(diǎn)，可以大大提高白光LED的產(chǎn)品一致性。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。圖2為本發(fā)明的支架結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明在支架上安裝有藍(lán)色LED結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明藍(lán)色LED與支架上的支架電極之間用導(dǎo)線連接的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5的仰視圖。圖7本發(fā)明透鏡安裝在支架上的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本發(fā)明最終產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-支架，2a_支架正電極，2b_支架負(fù)電極，3-藍(lán)色LED，4a_藍(lán)色LED正電極， 4b-藍(lán)色LED負(fù)電極，5a, 5b-導(dǎo)線，6-透鏡，7-硅膠，10-定位槽，11_芯片區(qū)域，12a, 12b-支 架電極安放槽，13-注膠孔。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示的實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。參見圖1，本發(fā)明的使用熒光粉透鏡制備白光LED的工藝，包括準(zhǔn)備支架、固晶、引 線鍵合、加蓋摻入熒光粉的透鏡和填充硅膠以及烘烤成型。具體工藝路線如下1、支架的制備參見圖2，準(zhǔn)備支架1，支架1通常采用塑料件制成。在支架1的上 平面制出芯片區(qū)域11、支架電極安放槽12a、12b以及定位槽10，其中芯片區(qū)域11位于支架 1上平面的中心，支架電極安放槽12a、12b分別位于芯片區(qū)域11的兩側(cè)；定位槽10為環(huán)狀， 定位槽10是對(duì)后道工藝加蓋熒光粉透鏡6進(jìn)行定位的溝槽。在支架電極安放槽12a、12b 內(nèi)分別粘貼支架正電極2a和支架負(fù)電極2b ；支架正電極2a和支架負(fù)電極2b用于與藍(lán)光 LED芯片3的正負(fù)電極相連接。
2、參見圖3，將藍(lán)光LED芯片3通過(guò)芯片粘接材料固定在芯片區(qū)域11內(nèi)；藍(lán)光LED3 發(fā)射藍(lán)光，峰值波長(zhǎng)范圍為440nm至490nm。3、參見圖4，使用引線鍵合設(shè)備用導(dǎo)線5分別將支架正電極2a與藍(lán)光LED芯片3 的正電極4a電連接，支架負(fù)電極2b與藍(lán)光LED芯片3的負(fù)電極4b電連接；使用的導(dǎo)線5 可為金線、銅線或者鋁線。4、熒光粉透鏡6的制備參見圖5和圖6，將一定量的熒光粉與硅膠均勻混合，熒 光粉與硅膠的重量比通常在5 100至20 100之間。經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢?，并放入真空箱中?在絕對(duì)真空度lKPa條件下進(jìn)行脫泡，然后將混合了熒光粉的硅膠注入透鏡模具中，放入烤 箱，在150°C下烘烤1小時(shí)后取出脫模，即得到熒光粉透鏡6 ；熒光粉透鏡6的硬度可以由所 使用的硅膠來(lái)決定。在熒光粉透鏡6上還制取有兩個(gè)注膠孔13，以便于后續(xù)工藝的注膠。 熒光粉為能夠激發(fā)出黃色或綠色光的熒光粉，藍(lán)光LED3與熒光粉材料激發(fā)的黃色或綠色 光能夠混合產(chǎn)生白光。5、參見圖7，使用上蓋設(shè)備拾取熒光粉透鏡6然后放入支架1的定位槽10中；6、參見圖8，使用點(diǎn)膠設(shè)備將硅膠7通過(guò)熒光粉透鏡6上的注膠孔13注滿熒光粉 透鏡6，此工序起保護(hù)導(dǎo)線5、將熒光粉透鏡6與支架1粘合以及保護(hù)整個(gè)封裝件白光LED 的作用；填充硅膠后，在150°C下烘烤90分鐘烘烤固化成型，白光LED20最終成型。白光LED20制備好以后，上電后，由于藍(lán)色LED 3的綠色光峰值波長(zhǎng)范圍為440nm 至490nm，而所使用的熒光粉透鏡6中的熒光粉能夠激發(fā)出黃色光或綠色光，這樣藍(lán)色LED3 與激發(fā)的黃色光或綠色光能夠混合產(chǎn)生白光。本發(fā)明示出了一種使用熒光粉透鏡制備白光LED的方法。實(shí)施例中所示為單個(gè)白 光LED的生產(chǎn)工藝流程，但本發(fā)明工藝同樣適用于以各種引線框架連接的批量化白光LED 的制備，并在批量化生產(chǎn)中更能體現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等同物界定。
權(quán)利要求
一種使用熒光粉透鏡制備白光LED的工藝，其特征在于，包括如下步驟1]、支架的制備準(zhǔn)備支架，在支架的上平面制出芯片區(qū)域、支架電極安放槽以及定位槽，其中芯片區(qū)域位于支架上平面的中心，支架電極安放槽為兩個(gè)，分別位于芯片區(qū)域的兩側(cè)；在兩個(gè)支架電極安放槽內(nèi)粘貼支架正負(fù)電極；2]、將藍(lán)光LED芯片通過(guò)芯片粘接材料固定在芯片區(qū)域內(nèi)；3]、用導(dǎo)線分別將支架正電極與藍(lán)光LED芯片的正電極電連接，支架負(fù)電極與藍(lán)光LED芯片的負(fù)電極電連接；4]、熒光粉透鏡的制備將熒光粉與硅膠的重量比在5∶100至20∶100之間的熒光粉與硅膠混合，經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢瑁⒎湃胝婵障渲?，進(jìn)行真空脫泡，然后將混合了熒光粉的硅膠注入透鏡模具中，放入烤箱，在高溫下烘烤一段時(shí)間后取出脫模，即得到熒光粉透鏡；5]、使用上蓋設(shè)備拾取熒光粉透鏡然后放入支架的定位槽中；6]、使用點(diǎn)膠設(shè)備將硅膠通過(guò)熒光粉透鏡上的注膠孔注滿熒光粉透鏡，此工序起保護(hù)導(dǎo)線5、將熒光粉透鏡與支架粘合以及保護(hù)整個(gè)封裝件白光LED的作用；填充硅膠后，在高溫下烘烤一段時(shí)間固化成型，白光LED最終成型。
2.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述熒光粉在所述透鏡內(nèi)均勻分布。
3.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述的藍(lán)光LED峰值波長(zhǎng)范圍為440nm至 490nmo
4.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述的透鏡的硬度可以由所使用的硅膠來(lái)決定。
5.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述熒光粉為能夠激發(fā)出黃色或綠色光的 熒光粉。
6.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述步驟4]中進(jìn)行真空脫泡是在絕對(duì)真空 度lKPa條件下進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述步驟4]中的高溫為150°C，一段時(shí)間為 1小時(shí)。
8.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述步驟6]中的高溫為150°C，一段時(shí)間為 90分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種使用熒光粉透鏡制備白光LED的工藝，包括支架準(zhǔn)備、固定藍(lán)色LED、引線鍵合、加蓋摻入熒光粉的透鏡和填充硅膠以及烘烤成型等步驟，其主要特征是在熒光粉透鏡中填充硅膠。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、使熒光粉能夠均勻分布在透鏡中，能夠被藍(lán)光LED均勻激發(fā)時(shí)，不再有光色不均勻的黃圈現(xiàn)象。2、免去了傳統(tǒng)點(diǎn)涂熒光粉工序，大大提高了生產(chǎn)效率。3、熒光粉透鏡通過(guò)模具制作，具有傳統(tǒng)點(diǎn)涂熒光粉工藝無(wú)法具備控制精確的優(yōu)點(diǎn)，可以大大提高白光LED的產(chǎn)品一致性。
文檔編號(hào)H01L33/00GK101877374SQ20091005015
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者周波, 樓志斌 申請(qǐng)人:上海亮碩光電子科技有限公司