基于倒置涂粉帶二次配光加固一體led封裝件及生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于倒置涂粉帶二次配光加固一體LED封裝件；本發(fā)明還涉及一種該封裝件的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]LED燈是繼緊湊型熒光燈后的新一代照明光源，相比普通節(jié)能燈，LED燈環(huán)保不含汞，可回收再利用，功率小，即開即亮，耐頻繁開關(guān)，光衰相對較小，色彩豐富，可調(diào)光，變幻豐富。市場上面現(xiàn)有LED發(fā)光面多以平面或者凹槽設(shè)計(jì)，內(nèi)部出光角在很小的角度內(nèi)發(fā)生全反射最終將光能轉(zhuǎn)化為熱量進(jìn)而提高LED的熒光粉和LED的芯片溫度，使得LED內(nèi)部發(fā)光效率降低；市面雖有以半圓球設(shè)計(jì)的一次透鏡，從單一的光束沖膠層出射到空氣的能量損耗角度來看的話，一次光學(xué)效率與半球透鏡隨著半徑的增大而增大，而球形半圓透鏡半徑是一定值，無法增大，這將極大影響其光學(xué)效率，常規(guī)的方案多把光源焊接至PCB基板上與散熱器結(jié)合，然后在裝配模組式的二次光學(xué)透鏡配套上防水膠圈，再連接電源，從而實(shí)現(xiàn)完整的LED封裝件，此工藝過程復(fù)雜，成本過高，生產(chǎn)出來的封裝件密封性相對來說不好，防護(hù)等級偏低，安全性能無法得到較大的保障，電氣性能不穩(wěn)定性因素過多，節(jié)能效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的問題是提供一種發(fā)光效率高，密封性好和電氣性能較穩(wěn)定的基于倒置涂粉帶二次配光加固一體LED封裝件；
[0004]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種封裝工藝相對簡單，成本低的上述LED封裝件的生產(chǎn)方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:基于倒置涂粉帶二次配光加固一體LED封裝件，包括PCB基板和設(shè)置在PCB基板上的若干發(fā)光單元以及散熱器，所述發(fā)光單元包括LED燈珠、燈罩，其特征在于:所述散熱器固定在所述的PCB基板上，所述LED燈珠固定在所述散熱器上面，所述PCB基板上面設(shè)有按8X8矩陣式凹槽，所述燈罩下面設(shè)有凸起，所述凸起和凹槽配合連接，所述燈罩為矩形蝙蝠翼配光的二次光學(xué)透鏡，所述LED燈珠表面上均勻的涂有熒光粉。
[0006]優(yōu)先地，上述的基于倒置涂粉帶二次配光加固一體LED封裝件，其中所述LED燈珠是一種具有氮化鎵GaN基白光的LED芯片。
[0007]優(yōu)先地，上述的基于倒置涂粉帶二次配光加固一體LED封裝件，其中所述凸起和所述凹槽中間用一種柔韌性良好的乳白色硅膠水進(jìn)行密封。
[0008]優(yōu)先地，上述的基于倒置涂粉帶二次配光加固一體LED封裝件，其中所述散熱器為一銅或鋁制基板，所述銅或鋁制基板表面分布有若干頁片狀的薄銅片。
[0009]優(yōu)先地，上述的基于倒置涂粉帶二次配光加固一體LED封裝件，其中所述LED燈珠上面設(shè)有第一正極和第一負(fù)極，所述PCB基板上面設(shè)有第二正極和第二負(fù)極，所述第一正極和所述第一負(fù)極通過銅導(dǎo)線分別與所述第二正極和所述第二負(fù)極相連接。
[0010]本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:一種權(quán)利要求1所述的倒置工藝帶二次配光于一體的LED封裝件的生產(chǎn)方法，其特征在于，該生產(chǎn)方法具體按以下步驟進(jìn)行:
[0011]步驟1:對矩形蝙蝠翼配光的二次光學(xué)透鏡進(jìn)行除濕；
[0012]步驟2:對步驟I完成后進(jìn)行工業(yè)用的乙二醇對二次光學(xué)透鏡內(nèi)腔加濕；
[0013]步驟3:將無氣泡膠水沿著二次光學(xué)透鏡空腔壁滴入二次光學(xué)透鏡空腔內(nèi)，滴入膠水量為2ml，然后放置于振蕩臺輕微振蕩20分鐘，膠水面應(yīng)是凸面則此步驟完成，如是凹面或者平面則加以一定量膠水完成凸面即可；
[0014]步驟4:將滴入膠水后的二次光學(xué)透鏡的內(nèi)腔，放置烘烤箱內(nèi)烘烤15分鐘?30分鐘，烘烤溫度設(shè)置為70°C?90°C之間；
[0015]步驟5:完成PCB基板上面的固晶、焊金線和安裝散熱器常規(guī)工藝，并且在PCB板上面的凹槽內(nèi)滴入Iml的乳白色硅膠水用于將二次透鏡和一次模頂透鏡以及發(fā)光單元內(nèi)所有元器件之間封裝起來，同時(shí)將隔絕于外部環(huán)境；
[0016]步驟6:將帶有一定粘性的光學(xué)透明膠水定混入熒光粉混合泵中，均勻混合定制一定寬度的出封嘴，寬度可調(diào)，調(diào)節(jié)寬度大于芯片寬度至能完全覆蓋LED燈珠即可；
[0017]步驟7:熒光粉覆蓋芯片的方式:取代噴粉的方式采用涂粉工藝；控制涂粉工藝關(guān)鍵在于膠水混入量與出封嘴與芯片的之間距離產(chǎn)生的柔性熒光粉膠帶的弧度，還有收嘴步驟務(wù)必采用水平切割，且控制好收嘴切割時(shí)間一定是在未到達(dá)芯片末端之前切割切斷熒光粉的輸出，方能達(dá)到有效定量熒光粉涂于芯片之上；
[0018]步驟8:把經(jīng)過步驟三處理過帶有膠水的二次光學(xué)透鏡倒置180°，水平放置于經(jīng)過步驟4處理過后的PCB基板上LED燈珠的垂直正上方，控制點(diǎn)在于預(yù)先準(zhǔn)備的三點(diǎn)定位點(diǎn)確認(rèn)吻合后再使用模具進(jìn)行壓合，再將該模具置于溫度為120°C?130°C烤箱中烘烤120分鐘；
[0019]步驟9:將步驟8形成的成品取出放置在逐級遞減溫度至18°C的冷卻箱中30分鐘，待成品的溫度降到常溫后，取出成品；
[0020]步驟10:取出成品并通過固定螺絲固定于鋁基板，形成帶有強(qiáng)韌性的加強(qiáng)板。
[0021]優(yōu)先地，上述基于倒置涂粉帶二次配光加固一體LED封裝件的生產(chǎn)工藝，其中所述所有的生產(chǎn)步驟都工作于無塵生產(chǎn)車間中，人工接觸二次光學(xué)透鏡時(shí)一定要配戴無塵手套。
[0022]優(yōu)先地，上述基于倒置涂粉帶二次配光加固一體LED封裝件的生產(chǎn)工藝，其所述的步驟5中，在溫度為20°C的烤箱內(nèi)，以5°C /s的升溫速率從20°C升溫至75°C，恒溫烘烤60分鐘后，再以3°C /s的速率升溫至125°C，恒溫烘烤60分鐘，最后以2°C /s的速率降溫至60 C，完成后固化。
[0023]優(yōu)先地，上述基于倒置涂粉帶二次配光加固一體LED封裝件的生產(chǎn)工藝，其所述的步驟5中，散熱器通過螺栓與PCB基板進(jìn)行連接，散熱器與PCB基板之間的距離為0.5 + 0.1mnin
[0024]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是:
[0025]優(yōu)點(diǎn)一:通過采用矩形蝙蝠翼配光的二次光學(xué)透鏡，減少了光在燈罩內(nèi)發(fā)生全反射的現(xiàn)象，也就減小了光在燈罩內(nèi)的損耗，相應(yīng)產(chǎn)生的熱量就更少，同時(shí)使用銅制基板的散熱板，使LED封裝件產(chǎn)生的熱量可以快速傳導(dǎo)到外面，保證該LED封裝件整體溫度處在一個(gè)相對較低的狀態(tài)，采用乳白色硅膠水密封和燈罩和PCB基板，使得該LED封裝件密封性非常好，防護(hù)等級達(dá)到IP68，耐壓系數(shù)提升，防感應(yīng)雷效果明顯，穩(wěn)定性將在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上提升50%，通過采用上述封裝工藝，可以將生產(chǎn)成本降低20%，設(shè)備利用率提高30% ;
[0026]優(yōu)點(diǎn)二:沒有采用噴粉形式覆蓋熒光粉，而是采用涂粉的方式把熒光粉覆蓋至芯片之上，大大降低了熒光粉的損耗，同時(shí)厚度得到控制，LED光源發(fā)光的一致性更為良好，工藝條件得到降低；
[0027]優(yōu)點(diǎn)三:通過采用用矩形蝙蝠翼配光的二次光學(xué)透鏡和光源封裝于一體，并用加強(qiáng)板固定在PCB板上面，極大降低了因熱脹冷縮而引起摸頂脫落的可能性，同時(shí)此種封裝工藝也減少了摸頂生產(chǎn)的設(shè)備投入；
[0028]優(yōu)點(diǎn)四:通過采用用矩形蝙蝠翼配光的二次光學(xué)透鏡和光源封裝于一體，最突出的特點(diǎn)是出光效率提高，內(nèi)部損耗減少，單位功率出光的光通量提高了 11% -15%之間，節(jié)電率同時(shí)也提高了 11% -15%，為減少碳排放量和環(huán)保做出一定的貢獻(xiàn)。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明LED封裝件的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2是本發(fā)明LED封裝件中的一個(gè)發(fā)光單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3是本發(fā)明LED封裝件的生產(chǎn)工藝流程圖；
[0032]圖4是本發(fā)明中鋁制加強(qiáng)板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5是本發(fā)明中發(fā)光單元在PCB基板上的分布圖。
[0034]圖中:1、發(fā)光單元2、燈罩3、硅膠水
[0035]4、PCB基板5、凹槽6、凸起
[0036]7、散熱器8、空腔9、第二負(fù)極
[0037]10、第一負(fù)極11、銅線12、LED燈珠
[0038]13、熒光粉14、光學(xué)膠水15、第二正極
[0039]16、第一正極17、鋁制加強(qiáng)板
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)說明。
[0041]如圖1、圖2所示，一種帶二次配光于一體的LED封裝件，包括PCB基板4和若干個(gè)按一定規(guī)則分布在PCB基板4上面的發(fā)光單元1，每一個(gè)發(fā)光單元I主要包括燈罩2和LED燈珠12，燈罩2是由透光性非常好的樹脂制成的矩形蝙蝠翼配光的二次光學(xué)透鏡，燈罩2周圍有鋁制加強(qiáng)板17，燈罩2內(nèi)部有空腔8，這樣可以減少光在燈罩2內(nèi)部全反射的發(fā)生，提高了發(fā)光的效率，減少了熱量的產(chǎn)生。LED燈珠12是一種具有氮化鎵GaN基白光的LED芯片，發(fā)光效率較高，壽命較長，LED燈珠12表面均勻的涂有一層透光性非常好的光學(xué)膠水14，能有效的將LED燈珠12與空氣隔離開來，防止LED燈珠12老化，LED燈珠12表面還涂有熒光粉13，LED燈珠12上面有兩個(gè)電極，分別為第一正極16和第一負(fù)極10，PCB基板4上面設(shè)有第二正極15和第二負(fù)極9，第一正極16通過銅導(dǎo)線11與第二正極15相連接，第一負(fù)極10通過銅導(dǎo)線11與第二負(fù)極9相連接，相鄰的LED燈珠12并連連接，每一個(gè)LED燈珠12同時(shí)與一個(gè)保護(hù)二極管并連連接，