本發(fā)明涉及LED芯片封裝工藝領(lǐng)域，具體涉及一種LED光源和LED發(fā)光模組的制備方法。

背景技術(shù)：
半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體。LED作為第四代照明光源，已成為21世紀(jì)最具發(fā)展前景的領(lǐng)域之一。通常，LED光源都是帶有支架、金線、熒光粉、膠水等的封裝結(jié)構(gòu)，若需要組成合適的照明燈具，則使用多個(gè)完整封裝的LED光源組成陣列或模組。從LED裸芯片到制成LED燈具，整個(gè)生產(chǎn)使用的制造工藝制程很長(zhǎng)，必須先完成單顆LED光源的完整封裝，再根據(jù)需要焊接在基板上，再組裝成最終的燈具。現(xiàn)有的LED光源顆粒，包括了支架、芯片、金線、膠水、熒光粉等組成材料，工藝制程較多，物料成本、時(shí)間成本和人力成本都較高。而且，主流的TOP型LED產(chǎn)品，發(fā)光角度受支架形狀的影響，都在100-120度之間，難以滿足照明領(lǐng)域大發(fā)光角度、高發(fā)光效率的需求。申請(qǐng)公布號(hào)為CN102569562A(申請(qǐng)?zhí)枮?01210017820.2)的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種LED封裝方法，其包括如下步驟：A)首先提供LED芯片、數(shù)根金線、膠體、熒光粉及支架，所述支架的上方形成有反光杯，所述反光杯具有平坦的底部：B)接著將LED芯片安裝于反光杯的底部上；C)然后將金線的一端焊接于LED芯片上，將金線的另一端焊接于反光杯的底部，從而使LED芯片與支架相導(dǎo)通；D)將熒光粉和膠體制成粉漿，攪拌后直接將粉漿涂敷于LED芯片上；E)將支架放入離心機(jī)中，利用離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，使熒光粉沉于膠體的底部；F)對(duì)支架進(jìn)行烘烤，從而固化膠體。使用時(shí)，將該封裝的LED安裝在電路板上進(jìn)行發(fā)光。授權(quán)公告號(hào)為CN201868426U(申請(qǐng)?zhí)枮?01020581331.6)的中國(guó)實(shí)用新型公開了一種LED光源，包括基板、芯片、支架、金線和熒光粉，基板為透明基板，透明基板上設(shè)有內(nèi)凹槽。芯片與支架通過金線連接。熒光粉分為上熒光粉層和下熒光粉層，上熒光粉層涂在芯片上方，下熒光粉層涂在芯片下方，上熒光粉層、芯片和下熒光粉層通過絕緣膠封裝在透明基板的內(nèi)凹槽內(nèi)。透明基板是呈長(zhǎng)方體形狀的一根，其上的內(nèi)凹槽是一個(gè)，內(nèi)凹槽呈一字形，內(nèi)凹槽內(nèi)的芯片是平行排列的兩排，每排上均有多塊芯片，通過金線并聯(lián)在支架上，芯片封裝是平行排列的2排，每排上均有多塊芯片，通過金線并聯(lián)連接在支架上，芯片封裝的透明基板內(nèi)可以360度發(fā)光。上述制備LED光源包括了支架、金線，工藝流程較多，物料成本、時(shí)間成本和人力成本都較高，發(fā)光角度受支架形狀的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種LED光源的制備方法，能夠降低物料成本，增大發(fā)光角度，增加加工便利性，簡(jiǎn)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)。一種LED光源的制備方法，包括以下步驟：(1)將LED芯片粘接在表面有UV膠(無影膠)的PET膜或PTFE膜上，紫外線照射初步固化；PET膜是指耐高溫聚酯薄膜，PTFE膜是采用聚四氟乙烯分散樹脂，經(jīng)預(yù)混、擠壓、壓延、雙向拉伸等特殊工藝生產(chǎn)的微孔性薄膜，PET膜或PTFE膜均可采用現(xiàn)有技術(shù)；(2)在LED芯片上制備隔離膠層；(3)在制備隔離膠層的LED芯片上制備熒光膠體層；(4)用紫外光(UV光)對(duì)PET膜或PTFE膜照射，使其表面的UV膠失去粘性，取下封裝后的LED芯片，獲得LED光源。本發(fā)明中，從物料構(gòu)成上，省去了支架和金線，降低成本的同時(shí)提高了可靠性，能夠降低物料成本，增大發(fā)光角度，增加加工便利性，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)環(huán)節(jié)。通過隔離膠層使熒光粉的位置遠(yuǎn)離芯片，減少了熒光粉的熱猝滅和熱效率降低，提高了光效和長(zhǎng)期光通維持率。步驟(1)中，LED芯片一般有六個(gè)面，一個(gè)面與粘接在表面有UV膠(無影膠)的PET膜或PTFE膜上，其他的五個(gè)面上噴涂隔離膠層和熒光膠體層。所述的LED芯片采用倒裝型LED芯片，倒裝芯片的熱通道更大，可以保持更好的長(zhǎng)期散熱效果，降低光衰速度，本發(fā)明制備方法非常適合倒裝型LED芯片的封裝。將各個(gè)LED芯片等距離分布粘接在表面有UV膠(無影膠)的PET膜或PTFE膜上，不同的LED芯片采用等距離分布的方式，方便在LED芯片上制備隔離膠層和熒光膠體層，如方便通過噴涂方式制備隔離膠層和熒光膠體層。所述的紫外線照射初步固化的時(shí)間為1～20s。所述的PET膜或PTFE膜的厚度為0.75±0.65mm。步驟(2)中，在LED芯片上制備隔離膠層，包括：先在LED芯片的表面(共5個(gè)面)噴涂一層折射率大于1.5(即n＞1.5，同時(shí)小于2.5)的有機(jī)硅膠水，然后進(jìn)行隔離膠層的固化，得到隔離膠層；所述的有機(jī)硅膠水可采用市售產(chǎn)品，也可以根據(jù)現(xiàn)有的公開文獻(xiàn)制備。所述的隔離膠層的固化的條件為：在95～105℃烘箱中進(jìn)行25±10min的固化，或者，用波長(zhǎng)350～380nm的紫外光線燈(UV燈)照射30±15s進(jìn)行固化。所述的有機(jī)硅膠水的噴涂的厚度為0.5±0.25mm。所述的有機(jī)硅膠水中添加平均粒徑10±5nm的SiO2顆粒，該SiO2顆粒的質(zhì)量占有機(jī)硅膠水和SiO2顆?？傎|(zhì)量的7.5％±5％。該SiO2顆粒起到補(bǔ)強(qiáng)作用，可提高隔離膠層的強(qiáng)度。步驟(3)中，在制備隔離膠層的LED芯片上制備熒光膠體層，包括：LED芯片上制備完隔離膠層后，再噴涂一層折射率大于1.4(n＞1.4同時(shí)小于2.5)混有熒光粉的有機(jī)硅膠水，再進(jìn)行熒光膠體層的固化，完成熒光膠體層的制備。所述的混有熒光粉的有機(jī)硅膠水由熒光粉和有機(jī)硅膠水組成，所述的混有熒光粉的有機(jī)硅膠水中，熒光粉和有機(jī)硅膠水均可采用現(xiàn)有技術(shù)，采用市售產(chǎn)品或者采用公開的技術(shù)制備，其中，熒光粉的質(zhì)量百分含量為25％±15％。所述的混有熒光粉的有機(jī)硅膠水中添加平均粒徑10±5nm的SiO2顆粒，該SiO2顆粒的質(zhì)量占混有熒光粉的有機(jī)硅膠水和SiO2顆?？傎|(zhì)量的7.5％±5％。該SiO2顆粒一方面起到補(bǔ)強(qiáng)作用，提高熒光膠體層的強(qiáng)度，另一方面，作為抗沉淀粉，可抑制熒光粉在有機(jī)硅膠水發(fā)生的沉淀，使得熒光膠體層中熒光粉也分散均勻。所述的混有熒光粉的有機(jī)硅膠水的噴涂的厚度為0.5±0.25mm。所述的熒光膠體層的固化的條件為：放入150±20℃的烘箱中固化2±1h。得到的LED光源為白光LED光源，即采用相應(yīng)的LED芯片和熒光粉，如在藍(lán)光LED芯片上噴涂黃色熒光粉，使藍(lán)光和黃光混合成白光，即可得到白光LED光源。一種LED發(fā)光模組的制備方法，包括以下步驟：(1)將LED芯片粘接在表面有UV膠(無影膠)的PET膜或PTFE膜上；PET膜是指耐高溫聚酯薄膜；PTFE膜是采用聚四氟乙烯分散樹脂，經(jīng)預(yù)混、擠壓、壓延、雙向拉伸等特殊工藝生產(chǎn)的微孔性薄膜；(2)在LED芯片上制備隔離膠層；(3)在制備隔離膠層的LED芯片上制備熒光膠體層；(4)用紫外光線(UV光)對(duì)PET膜或PTFE膜照射，使其表面的UV膠失去粘性，取下封裝后的LED芯片，獲得LED光源。(5)將LED光源以串并聯(lián)方式排列，焊接在基板上，得到LED發(fā)光模組。步驟(5)中，所述的基板為PCB或Al基板，PCB為印制電路板，Al基板是低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金板，能夠?qū)嶙杞抵磷畹?，使其具有極好的熱傳導(dǎo)性能；一般單面板由三層結(jié)構(gòu)所組成，分別是電路層(銅箔)、絕緣層和金屬基層。所述的LED光源焊接在基板上的方式，可以利用倒裝型LED芯片的電極上的SnAu共晶層，或使用SnAgCu類錫膏，進(jìn)行焊接。本發(fā)明先將單顆LED芯片光源的完整封裝，得到LED光源，再根據(jù)需要焊接在基板上，形成LED發(fā)光模組，最后通過組裝得到燈具。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：現(xiàn)有技術(shù)從LED裸芯片到制成LED燈具，整個(gè)生產(chǎn)使用的制造工藝很長(zhǎng)，必須先完成單顆LED光源的完整封裝，再根據(jù)需要焊接在基板上，再組裝成最終的燈具。本發(fā)明從物料構(gòu)成上，省去了支架和金線，其降低成本的同時(shí)提高了可靠性，同時(shí)，增加加工便利性，簡(jiǎn)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)；倒裝芯片的熱通道更大，可以保持更好的長(zhǎng)期散熱效果，降低光衰速度；通過隔離膠層使熒光粉的位置遠(yuǎn)離芯片，減少了熒光粉的熱猝滅和熱效率降低，提高了光效和長(zhǎng)期光通維持率；采用UV技術(shù)進(jìn)行膠水固化，縮短了膠水固化的時(shí)間，降低了生產(chǎn)周期和時(shí)間成本；成品的發(fā)光角度從110-120度增大到140-155度，更利于照明燈具的配光設(shè)計(jì)。附圖說明圖1為膠體層封裝LED芯片后的結(jié)構(gòu)示意圖；，膠體層1包括隔離膠層和熒光膠體層，。圖2為L(zhǎng)ED白光光源未脫離基膜時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為L(zhǎng)ED白光光源焊接在基板上的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1(1)LED芯片采用倒裝型藍(lán)光LED芯片，將其等距離分布地粘接在表面有UV膠的PET膜上，膜的厚度為0.75mm，紫外線初步固化8s；(2)在LED芯片的表面(主發(fā)光面以及四個(gè)側(cè)面)噴涂一層折射率n＝1.56的有機(jī)硅膠水，該有機(jī)硅膠水中添加有平均粒徑10nm的SiO2顆粒，該SiO2顆粒的質(zhì)量占有機(jī)硅膠水和SiO2顆?？傎|(zhì)量的7.5％，噴涂的厚度為0.5mm，再放入100℃烘箱中進(jìn)行25min的預(yù)固化，制備隔離膠層；(3)取出再噴涂一層折射率n＝1.45的混有熒光粉的有機(jī)硅膠水，混有熒光粉的有機(jī)硅膠水由熒光粉(黃色熒光粉)和有機(jī)硅膠水組成，熒光粉的質(zhì)量百分含量為25％，該混有熒光粉的有機(jī)硅膠水中添加平均粒徑10nm的SiO2顆粒，該SiO2顆粒的質(zhì)量占混有熒光粉的有機(jī)硅膠水和SiO2顆?？傎|(zhì)量的7.5％，噴涂的厚度為0.5mm，再放入150℃的烘箱中固化2h，制備熒光膠體層；如圖1所示，LED芯片2粘結(jié)在基膜3(PET膜)上，膠體層1包裹在LED芯片2上，膠體層1包括隔離膠層和熒光膠體層。(4)從烘箱中取出后用UV光對(duì)PET膜照射，使其表面的UV膠失去粘性，取下五面包裹的LED芯片，即獲得LED白光光源。如圖2所示，LED白光光源4通過UV光照射老化后可從基膜3(PET膜)上脫離，得到LED白光光源4。該方法制備的LED白光光源比以前采用金線、支架的傳統(tǒng)的封裝方式，其成本要下降20％左右，發(fā)光角度從110-120度增大到155度，并且生產(chǎn)周期也大大縮短。實(shí)施例2將上述實(shí)施例1制備的LED白光光源，以一定的串并聯(lián)方式排列，使用錫膏焊接在PCB上，得到LED白光發(fā)光模組。如圖3所示，將LED白光光源4通過串聯(lián)方式焊接在基板5上。實(shí)施例3(1)LED芯片采用倒裝型藍(lán)光LED芯片，將其等距離分布地粘接在表面有UV膠的PTFE膜上，膜的厚度為1.2mm，紫外線初步固化15s；(2)在LED芯片的表面(主發(fā)光面以及四個(gè)側(cè)面)噴涂一層折射率n＝1.55的有機(jī)硅膠水，該有機(jī)硅膠水中添加有平均粒徑15nm的SiO2顆粒，該SiO2顆粒的質(zhì)量占有機(jī)硅膠水和SiO2顆?？傎|(zhì)量的10％，噴涂的厚度為0.6mm，再放入100℃烘箱中進(jìn)行35min的預(yù)固化；(3)取出再噴涂一層折射率n＝1.42的混有熒光粉的有機(jī)硅膠水，混有熒光粉的有機(jī)硅膠水由熒光粉(黃色熒光粉)和有機(jī)硅膠水組成，熒光粉的質(zhì)量百分含量為35％，該混有熒光粉的有機(jī)硅膠水中添加平均粒徑15nm的SiO2顆粒，該SiO2顆粒的質(zhì)量占混有熒光粉的有機(jī)硅膠水和SiO2顆粒總質(zhì)量的10％。噴涂的厚度為0.7mm，再放入165℃的烘箱中固化1h，制備熒光膠體層；如圖1所示，LED芯片2粘結(jié)在基膜3(PTFE膜)上，膠體層1包裹在LED芯片2上，膠體層1包括隔離膠層和熒光膠體層，。(4)從烘箱中取出后用UV光對(duì)PTFE膜照射，使其表面的UV膠失去粘性，取下五面包裹的LED芯片，即獲得LED白光光源。如圖2所示，LED白光光源4通過UV光照射老化后可從基膜3上脫離，得到LED白光光源4。該方法制備的LED白光光源比以前采用金線、支架的傳統(tǒng)方式，其成本要下降20％左右，發(fā)光角度從110-120度增大到150度，并且生產(chǎn)周期也大大縮短。實(shí)施例4將上述實(shí)施例3制備的LED白光光源，以一定的串并聯(lián)方式排列，使用錫膏焊接在Al基板上，得到LED白光發(fā)光模組。如圖3所示，將LED白光光源4通過串聯(lián)方式焊接在基板5上。實(shí)施例5(1)LED芯片采用倒裝型藍(lán)光LED芯片，將其等距離分布地粘接在表面有UV膠的PET膜上，膜的厚度為0.3mm，紫外線初步固化5s；(2)在LED芯片的表面(主發(fā)光面以及四個(gè)側(cè)面)噴涂一層折射率n＝1.55的有機(jī)硅膠水，該有機(jī)硅膠水中添加有平均粒徑5nm的SiO2顆粒，該SiO2顆粒的質(zhì)量占有機(jī)硅膠水和SiO2顆?？傎|(zhì)量的4％，噴涂的厚度為0.4mm，用波長(zhǎng)365nm的UV燈照射15s進(jìn)行預(yù)固化，制備隔離膠層；(3)取出再噴涂一層折射率n＝1.45的混有熒光粉的有機(jī)硅膠水，混有熒光粉的有機(jī)硅膠水由熒光粉和有機(jī)硅膠水組成，熒光粉的質(zhì)量百分含量為15％，該混有熒光粉的有機(jī)硅膠水中添加有平均粒徑5nm的SiO2顆粒，該SiO2顆粒的質(zhì)量占混有熒光粉的有機(jī)硅膠水和SiO2顆粒總質(zhì)量的47％。噴涂的厚度為0.4mm，再放入140℃的烘箱中固化3h，制備熒光膠體層；如圖1所示，LED芯片2粘結(jié)在基膜3(PET膜)上，膠體層1包裹在LED芯片2上，膠體層1包括隔離膠層和熒光膠體層。(4)從烘箱中取出后用UV光對(duì)PET膜照射，使其表面的UV膠失去粘性，取下五面包裹的LED芯片，即獲得LED白光光源。如圖2所示，LED白光光源4通過UV光照射老化后可從基膜3上脫離，得到LED白光光源4。該方法制備的LED白光光源比以前采用金線、支架的傳統(tǒng)方式，其成本要下降20％左右，發(fā)光角度從110-120度增大到150度，并且生產(chǎn)周期也大大縮短。實(shí)施例6將上述實(shí)施例1制備的LED白光光源，以一定的串并聯(lián)方式排列，使用錫膏焊接在Al基板上，得到LED白光發(fā)光模組。如圖3所示，將LED白光光源4通過串聯(lián)方式焊接在基板5上。