一種光色均勻的led封裝產(chǎn)品及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品及其制造方法，其光色均勻的LED封裝產(chǎn)品包括LED支架、安裝在所述LED支架上的多顆LED芯片、以及包裹在LED芯片外的透鏡，所述LED芯片與LED支架、以及LED芯片之間通過拱形導線串并聯(lián)在一起，所述各拱形導線的最高點比LED芯片的上表面高60-500微米，所述透鏡的外表面呈波浪形。本發(fā)明現(xiàn)對于現(xiàn)有技術而言，不僅同時兼具出光均勻的特點，而且不需要額外增加設備和工序，從而實現(xiàn)了LED器件膠體表面的自粗化，有效的改善了LED不均勻及黃圈問題、同時還可提高出光效率，工藝簡單且沒有增加額外的工序，利于大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利說明】—種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于LED【技術領域】，具體涉及一種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品及其制造方法?！颈尘凹夹g】
[0002]白光LED是LED家族中最后一個問世的，它是最被看好的LED新興產(chǎn)品，在照明市場上具有很大發(fā)展?jié)摿?，其具有體積小、發(fā)熱量低、耗電量小、壽命長、環(huán)保等優(yōu)點，已經(jīng)成為替代傳統(tǒng)照明器具的最大潛力產(chǎn)品。
[0003]目前，得到白光LED的主要包括藍光LED+黃色熒光粉、藍光LED+綠色及紅色熒光粉、紫外LED+RGB熒光粉等。按照傳統(tǒng)制備工藝直接在LED芯片上點混有熒光粉的膠，容易導致封裝后的LED容易出現(xiàn)光斑及黃圈現(xiàn)象，LED光斑及黃圈嚴重制約了 LED的應用，其主要原因是LED芯片發(fā)出的光通過熒光粉層的距離不一致是造成。
[0004]目前為了能夠改善光斑及黃圈問題，主要的方法有:1、采用先進的熒光粉涂覆工藝，使熒光粉層更加均勻:如噴涂、電泳涂覆；2、加擴散劑增加光在LED熒光粉層中的折射；
3、熒光粉層表面結構粗化或讓膠體形成凹凸結構。
[0005]第一和第二種方式都沒能根本上解決光斑問題，尤其是第二中加擴散粉還會降低出光效率；第三種透鏡表面結構粗化或讓膠體形成凹凸結構可有效改善光色問題，同時出光效率得到提升。但是目前制作第三種結構LED的方法復雜，并不利于大規(guī)模生產(chǎn)，比如US20130334553公開了一種改善黃圈的LED結構及其制作方法，即在LED芯片附近加上柱狀體，利用柱狀體與芯片的高度差可使膠體呈現(xiàn)凹凸起伏，該結構可有效的改善黃圈現(xiàn)象；但柱狀體的制作增加了封裝的工序，使流程更為復雜。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于一種LED封裝產(chǎn)品及其制造方法，該產(chǎn)品的光色均勻，其制造方法簡單易行。
[0007]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
[0008]一種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品的制造方法，包括以下步驟:
[0009]將多顆LED芯片安裝到LED支架上，并將LED芯片與LED支架、以及LED芯片之間通過拱形導線串并聯(lián)在一起，各拱形導線的最高點比LED芯片的上表面高60-500微米；
[0010]將LED支架置于溫度為40_80°C底板上中預熱5_10分鐘；
[0011]將封裝膠體沿拱形導線高點點到LED支架內(nèi)以覆蓋LED芯片，所述封裝膠體的粘度介于100-10000毫帕.秒之間；
[0012]將點好封裝膠的LED支架置于50-100°C底板上放置至膠體流勻，在拱形導線的牽引作用下在形成外表面為波浪形的透鏡；
[0013]最后將LED支架放置于烤箱中加熱至封裝膠固化。
[0014]進一步的，所述封裝膠體為熱固性高分子材料與熒光粉的均勻混合體。
[0015]進一步的，在所述封裝膠體固化后，還在其外表面涂覆一不含熒光粉的第二透明膠層，所述第二透明膠層的折射率小于所述封裝膠體。
[0016]進一步的，所述封裝膠體為不含熒光粉的熱固性高分子材料，在所述封裝膠體固化后，還在其外表面涂覆一層含有熒光粉的第二熒光粉層，所述第二熒光粉層的折射率小于所述封裝膠體。
[0017]進一步的，在點封裝膠過程使用的點膠頭直徑為0.2-0.8毫米，點膠頭腔體內(nèi)的溫度為40-60°C。
[0018]一種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品，其包括LED支架、安裝在所述LED支架上的多顆LED芯片、以及包裹在LED芯片外的透鏡，所述LED芯片與LED支架、以及LED芯片之間通過拱形導線串并聯(lián)在一起，所述各拱形導線的最高點比LED芯片的上表面高60-500微米，所述透鏡的外表面呈波浪形。
[0019]進一步的，所述波浪形透鏡的各波峰與其下的拱形導線波峰之間的間距Hl為該拱形導線波峰與LED芯片上表面之間間距H2的0.05-0.6倍；所述波浪形透鏡的各波谷與LED支架上表面之間的間距H3為其相鄰波峰與LED支架上表面之間的間距H4的0.2-0.9倍。
[0020]進一步的，所述透鏡由熱固性高分子材料與熒光粉均勻混合的封裝膠體固化制備，在所述封裝膠體外表面涂覆有不含熒光粉的第二透明膠層，所述第二透明膠層的折射率小于所述封裝膠體。
[0021]進一步的，所述封裝膠體為不含熒光粉的熱固性高分子材料，在所述封裝膠體固化后，還在其外表面涂覆一層含有熒光粉的第二熒光粉層，所述第二熒光粉層的折射率小于所述封裝膠體。
[0022]一種前述任一項光色均勻的LED封裝產(chǎn)品的LED光源，所述LED光源為直下式平板燈、直下式TV背光源、筒燈或燈管。
[0023]采用本發(fā)明結構的產(chǎn)品，在不增加設備和工序的基礎上，巧妙利用拱形導線的對膠體表面的牽引，自動使膠體表面呈現(xiàn)凹凸狀，實現(xiàn)透鏡上表面的自粗化。配合合適粘度的膠體同時控制芯片的數(shù)量及位置排布，可控制LED器件膠體凹凸的表面及形狀，LED發(fā)出的光經(jīng)過這些凹凸形狀，使出光的路徑改變，同時讓部分光折射回來二次混合，出光更加均勻、消除了出光路徑不一致導致的黃圈現(xiàn)象，另外還可提高LED的出光效率。
[0024]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果是:
[0025]1、本發(fā)明在現(xiàn)有工藝基礎上，僅僅通過控制引線、膠體膠量、硅膠的粘度及芯片的排布，實現(xiàn)了 LED器件膠體表面的自粗化，有效的改善了 LED不均勻及黃圈問題、同時還可提高出光效率，工藝簡單且沒有增加額外的工序，利于大規(guī)模生產(chǎn)；
[0026]2、基于現(xiàn)有封裝設備完全可實現(xiàn)本發(fā)明，無需增加設備投入，另外本發(fā)明沒有引入其他材料，以上兩點使得LED沒有增加額外的制造成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明實施例1的縱剖結構示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明實施例1的芯片幾種排布示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明實施例2的縱剖結構示意圖
[0030]圖4為本發(fā)明實施例3的縱剖結構示意圖。[0031]圖中，
[0032]100、LED 支架200、LED 芯片
[0033]300、拱形導線400、封裝膠體
[0034]500、第二透明膠層600、第二熒光粉層
【具體實施方式】
[0035]為了充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果，以下將結合附圖對本發(fā)明的構思、具體結構及產(chǎn)生的技術效果作進一步說明。
[0036]實施例1
[0037]如圖1和2所示，本實施例公開了一種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品，其包括LED支架100、安裝在LED支架100上的多顆LED芯片200、以及包裹在LED芯片200外的透鏡，本實施例中的透鏡就是封裝膠體400，本實施例中的封裝膠體400為熱固性高分子材料與熒光粉的均勻混合體，所述熱固性高分子材料由硅膠、硅樹脂或環(huán)氧樹脂中的一種或多種材料組成，用于轉換光色。
[0038]如圖1所示，LED芯片200與LED支架100、以及LED芯片200之間通過拱形導線300串并聯(lián)在一起，在LED之間上形成凹凸延綿的波浪形狀。如圖2所示，所謂的多顆可以是兩顆或兩顆以上，所謂的串并聯(lián)，可以是所有LED芯片串聯(lián)在一起，也可以是所有LED芯片并聯(lián)，又或者是部分串聯(lián)部分并聯(lián)，總之其串并聯(lián)形式多樣、分布也變化多樣，以滿足不同應用的需求。但是，各LED芯片之間的連接或者LED芯片與LED之間的電極引出連接都是采用拱形的導線，所述導線按照目前的工藝一般選用金線。
[0039]其中，各拱形導線300的最高點比LED芯片200的上表面高60-500微米，也即是圖1中的H2，這樣子以便于在點膠時自然在LED芯片200外形成外表面為波浪形的透鏡。需要說明的是這個數(shù)字不能太低，太低不便于形成波浪形結構，太高也不行，太高拱形導向300的承受力有限，點膠時會將其壓爬，因此經(jīng)過 申請人:大量實驗統(tǒng)計和計算得出該高度差為60-500微米。
[0040]如圖1所示，波浪形透鏡的各波峰與其下的拱形導線波峰之間的間距Hl為該拱形導線波峰與LED芯片上表面之間間距H2的0.05-0.6倍，因為Hl太高或太低封裝膠體表面不易形成波浪形。
[0041]如圖1所示，波浪形透鏡的各波谷與LED支架上表面之間的間距H3為其相鄰波峰與LED支架上表面之間的間距H4的0.2-0.9倍，也就是要求透鏡的外表面不能太平，具有一定的凹凸起伏以達到較好的光轉換目的。
[0042]本實施例還公開了一種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品的制造方法，包括以下步驟:
[0043](I)、如圖2所示，將多顆LED芯片安裝到LED支架上，并將LED芯片與LED支架、以及LED芯片之間通過拱形導線串并聯(lián)在一起，各拱形導線的最高點比LED芯片的上表面高60-500微米，以便形成高低不平的牽引結構以便于后續(xù)點膠后形成波浪形的透鏡；
[0044](2)、將LED支架置于溫度為40_80°C底板上預熱5_10分鐘，預熱后LED支架具有一定的溫度，膠點上去后才不會很快凝固，保持一定的流動性；
[0045] (3)、將封裝膠體延拱形導線高點點到LED支架內(nèi)以覆蓋LED芯片，所述封裝膠體的粘度介于100-10000毫帕.秒之間，本步驟所述的拱形導線高點實質拱形導線向上彎曲的頂點，是相對而言的，具體操作是可以根據(jù)LED支架的大小，其上LED芯片的分布情況，選擇不同的拱形導線的高點，總之使得封裝膠從高往低流并且能夠均勻的流到LED支架上；另外，本步驟根據(jù)實際情況，經(jīng)過大量實驗統(tǒng)計分析得出，封裝膠的封裝膠體的粘度介于100-10000毫帕.秒之間，封裝膠體粘度與Hl的高度呈正比例關系，獲得H3的高度與封裝膠體的粘度呈反比例關系；本實施例中的封裝膠體為熱固性高分子材料與熒光粉的均勻混合體，熱固性高分子材料由硅膠、硅樹脂或環(huán)氧樹脂中的一種或多種材料組成，用于轉換光色；其中，在點封裝膠過程使用的點膠頭直徑為0.2-0.8毫米，點膠頭腔體內(nèi)的溫度為40-600C ;如此直徑和溫度的點膠頭有利于更加準確的控制點膠量和點膠速度；
[0046](4)、將點好封裝膠的LED支架置于50_100°C底板上放置至膠體流勻，放置的時間跟封裝膠的粘度和點膠量、點膠面積等有關系，只要其在支架上流勻，基本不流動了為止，在拱形導線的牽引作用下在形成外表面為波浪形的透鏡；
[0047](5)、最后將LED支架放置于烤箱中加熱至封裝膠固化。
[0048]采用本發(fā)明結構的產(chǎn)品，在不增加設備和工序的基礎上方法，利用拱形導線300的對膠體表面的牽引，自動使膠體表面呈現(xiàn)凹凸狀，實現(xiàn)透鏡上表面的自粗化。配合合適粘度的膠體同時控制芯片的數(shù)量及位置排布，可控制LED器件膠體凹凸的表面及形狀，LED發(fā)出的光經(jīng)過這些凹凸形狀，使出光的路徑改變，同時讓部分光折射回來二次混合，出光更加均勻、消除了出光路徑不一致導致的黃圈現(xiàn)象，另外可提高LED的出光效率；
[0049]所以，相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果是:
[0050]1、本發(fā)明在現(xiàn)有工藝基礎上，僅僅通過控制引線、膠體膠量、硅膠的粘度及芯片的排布，實現(xiàn)了 LED器件膠體表面的自粗化，有效的改善了 LED不均勻及黃圈問題、同時還可提高出光效率，工藝簡單且沒有增加額外的工序，利于大規(guī)模生產(chǎn)；
[0051]2、基于現(xiàn)有封裝設備完全可實現(xiàn)本發(fā)明，無需增加設備投入，另外本發(fā)明沒有引入其他材料，以上兩點使得LED沒有增加額外的制造成本；
[0052]實施例2
[0053]本實施例公開了一種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品，與實施例1的不同僅在于:
[0054]如圖3所示，透鏡(封裝膠體400)由熱固性高分子材料與熒光粉均勻混合的封裝膠體固化制備，在所述封裝膠體外表面涂覆有不含熒光粉的第二透明膠層500，所述第二透明膠層500的折射率小于所述封裝膠體400。
[0055]本實施例公開了上述光色均勻的LED封裝產(chǎn)品對應的方法，與實施例1的不同僅在于:
[0056]如圖3所示，在所述封裝膠體固化后，還在其外表面涂覆一不含熒光粉的第二透明膠層500，所述第二透明膠層500的折射率小于所述封裝膠體400。
[0057]LED發(fā)出的藍光激發(fā)封裝膠體400的熒光粉產(chǎn)生白光，經(jīng)封裝膠體400的外表面的凸凹狀結構改變出光方向，在第二透明膠層500中混合均勻，出光效果更加均勻。
[0058]實施例3
[0059]如圖4所示，本實施例公開了一種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品，與實施例1的不同僅在于:
[0060]封裝膠體400為不含熒光粉的熱固性高分子材料，在所述封裝膠體固化后，還在其外表面涂覆一層含有突光粉的第二突光粉層600,所述第二突光粉層600的折射率小于所述封裝膠體400。
[0061]本實施例公開了上述光色均勻的LED封裝產(chǎn)品對應的方法，與實施例1的不同僅在于:
[0062]如圖4所示，封裝膠體400為不含熒光粉的熱固性高分子材料，在所述封裝膠體固化后，還在其外表面涂覆一層含有突光粉的第二突光粉層600,所述第二突光粉層600的折射率小于所述封裝膠體。
[0063]LED發(fā)出的藍光經(jīng)封裝膠體400的凸凹狀結構改變出光方向，在第二熒光粉層600中激發(fā)熒光粉、同時混合均勻。
[0064]實施例4
[0065]本實施例還公開了一種包括實施例1-3的光色均勻的LED封裝產(chǎn)品的LED光源，所述LED光源為直下式平板燈、直下式TV背光源、筒燈或燈管。
[0066]以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例，應當理解，本領域的普通技術人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術領域】中技術人員依本發(fā)明構思在現(xiàn)有技術基礎上通過邏輯分析、推理或者根據(jù)有限的實驗可以得到的技術方案，均應該在由本權利要求書所確定的保護范圍之中。
【權利要求】
1.一種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品的制造方法，其特征在于包括以下步驟: 將多顆LED芯片安裝到LED支架上，并將LED芯片與LED支架、以及LED芯片之間通過拱形導線串并聯(lián)在一起，各拱形導線的最高點比LED芯片的上表面高60-500微米； 將LED支架置于溫度為40-80°C底板上預熱5-10分鐘； 將封裝膠體沿拱形導線高點點到LED支架內(nèi)以覆蓋LED芯片，所述封裝膠體的粘度介于100-10000毫帕.秒之間； 將點好封裝膠的LED支架置于50-100°C底板上放置至膠體流勻，在拱形導線的牽引作用下在形成外表面為波浪形的透鏡； 最后將LED支架放置于烤箱中加熱至封裝膠固化。
2.根據(jù)權利要求1所述的光色均勻的LED封裝產(chǎn)品的制造方法，其特征在于: 所述封裝膠體為熱固性高分子材料與熒光粉的均勻混合體。
3.根據(jù)權利要求2所述的光色均勻的LED封裝產(chǎn)品的制造方法，其特征在于: 在所述封裝膠體固化后，還在其外表面涂覆一不含熒光粉的第二透明膠層，所述第二透明膠層的折射率小于所述封裝膠體。
4.根據(jù)權利要求1所述的光色均勻的LED封裝產(chǎn)品的制造方法，其特征在于: 所述封裝膠體為不含熒光粉的熱固性高分子材料，在所述封裝膠體固化后，還在其外表面涂覆一層含有熒光粉的第二熒光粉層，所述第二熒光粉層的折射率小于所述封裝膠體。
5.根據(jù)權利要求1所述的光色均勻的LED封裝產(chǎn)品的制造方法，其特征在于: 在點封裝膠過程使用的點膠頭直徑為0.2-0.8毫米，點膠頭腔體內(nèi)的溫度為40-60°C。
6.一種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品，其特征在于，其包括LED支架、安裝在所述LED支架上的多顆LED芯片、以及包裹在LED芯片外的透鏡，所述LED芯片與LED支架、以及LED芯片之間通過拱形導線串并聯(lián)在一起，所述各拱形導線的最高點比LED芯片的上表面高60-500微米，所述透鏡的外表面呈波浪形。
7.根據(jù)權利要求6所述的光色均勻的LED封裝產(chǎn)品，其特征在于: 所述波浪形透鏡的各波峰與其下的拱形導線波峰之間的間距Hl為該拱形導線波峰與LED芯片上表面之間間距H2的0.05-0.6倍； 所述波浪形透鏡的各波谷與LED支架上表面之間的間距H3為其相鄰波峰與LED支架上表面之間的間距H4的0.2-0.9倍。
8.根據(jù)權利要求6所述的光色均勻的LED封裝產(chǎn)品，其特征在于: 所述透鏡由熱固性高分子材料與熒光粉均勻混合的封裝膠體固化制備，在所述封裝膠體外表面涂覆有不含熒光粉的第二透明膠層，所述第二透明膠層的折射率小于所述封裝膠體。
9.根據(jù)權利要求6所述的光色均勻的LED封裝產(chǎn)品，其特征在于: 所述封裝膠體為不含熒光粉的熱固性高分子材料，在所述封裝膠體固化后，還在其外表面涂覆一層含有熒光粉的第二熒光粉層，所述第二熒光粉層的折射率小于所述封裝膠體。
10.一種包括權利要求6-9任一項所述的光色均勻的LED封裝產(chǎn)品的LED光源，其特征在于:所述LED光源為直下式平板燈、直 下式TV背光源、筒燈或燈管。
【文檔編號】H01L33/54GK103928450SQ201410138735
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權日:2014年4月8日
【發(fā)明者】姚述光, 許朝軍, 萬垂銘, 姜志榮, 曾照明, 陳海英, 孫家鑫, 肖國偉 申請人:晶科電子（廣州）有限公司