一種光源及其封裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光源及其封裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 紅外二極管是一種很重要的發(fā)光二極管，在紅外遙控，光纖通信，環(huán)境監(jiān)控，生物 成像及生物醫(yī)藥等方面有著廣泛的應(yīng)用。目前商用的紅外二極管類型主要是有機(jī)電致發(fā)光 二極管和GaAs半導(dǎo)體發(fā)光二極管。但是有機(jī)發(fā)光二極管熱穩(wěn)定性差，發(fā)光效率低。而GaAs二 極管發(fā)光光譜范圍受限，且GaAs的制備過(guò)程用到元素 As。作為氮族元素的一員，As是毒性元 素，砷化物均有很強(qiáng)的毒性，三價(jià)砷化合物比其它砷化合物毒性更強(qiáng)。As化合物在制備或加 工過(guò)程中，如果進(jìn)入人體內(nèi)被吸收后，能破壞了細(xì)胞的氧化還原能力，影響細(xì)胞正常代謝， 引起組織損害和機(jī)體障礙，可直接導(dǎo)致多種疾病，其中包括：高血壓、心腦血管病、神經(jīng)病 變、糖尿病、皮膚色素代謝異常及皮膚角化，影響勞動(dòng)和生活能力，并最終發(fā)展為皮膚癌，可 伴膀胱、腎、肝等多種內(nèi)臟癌的高發(fā)。最新研究還表明胎兒比成人對(duì)砷的毒性更敏感。由此 可見(jiàn)，GaAs的使用對(duì)環(huán)境隱患很大，危害人類健康。因此，從環(huán)境角度長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，有必要尋找 新的環(huán)境友好型材料來(lái)取代GaAs產(chǎn)品。
[0003] 當(dāng)前，藍(lán)光芯片作為第四代固態(tài)照明領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)，是白光二極管的重要組 成部件。采用藍(lán)光InGaN芯片涂敷黃色"下轉(zhuǎn)移"熒光粉YAG:Ce3+(該熒光粉量子效率只接近 80%)所形成白光二極管自1996年問(wèn)世以來(lái)，其發(fā)展迅速，發(fā)光效率不斷提高，有望取代白 熾燈、熒光燈和高壓汞燈等傳統(tǒng)的照明光源，成為二十一世紀(jì)最具發(fā)展前景的綠色照明光 源。在巨大應(yīng)用市場(chǎng)的推動(dòng)下，藍(lán)光LED芯片的制備技術(shù)日趨成熟，成本逐年降低。目前，市 場(chǎng)上同等功率的GaN和GaAs二極管，前者的價(jià)格大約是后者的1/4。且藍(lán)光芯片InGaN中的氮 元素不像砷元素那樣具有毒性，氮資源豐富，環(huán)境友好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種光源及其封裝方法，解決現(xiàn)有紅外二極管所采用的發(fā)光材料不夠 完善的問(wèn)題。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0006] -種光源，包括至少一個(gè)芯片、封裝體、正引腳以及負(fù)引腳，所述封裝體用于覆蓋 各個(gè)芯片的發(fā)光區(qū)域，所述正引腳、負(fù)引腳用于接外部電路，所述封裝體含有第一發(fā)光材 料，所述第一發(fā)光材料含有發(fā)光體，所述發(fā)光體的化學(xué)式為(Yity- zAxCeyDz) j (Ali-mEm)q〇t，其 中：
[0007] Y為釔元素；
[0008] A 為 1^411、113、1^1中的至少一種；
[0009] D 為!1〇4廣恥、1'111、￥13、0中的至少一種；
[0010] E為Gd、Ga、B中的至少一種；
[0011] 〇<x<l，〇<y<l，〇<z<l，〇<m<l，2< j <4,4<q<6，ll < t< 13。
[0012] 在一些實(shí)施例中，j = 3或j = 3.5。
[0013] 在一些實(shí)施例中，q = 5.2。
[0014] 在一些實(shí)施例中，t = 12。
[0015] 在一些實(shí)施例中，所述發(fā)光體在芯片的激發(fā)下發(fā)射波長(zhǎng)為500納米至1500納米。 [0016]在一些實(shí)施例中，所述發(fā)光體的中心粒徑為1微米至30微米。
[0017] 在一些實(shí)施例中，所述第一發(fā)光材料還含有以下雜相:含Y的氧合物、含A的氧合 物、含A1的氧合物、含Ce的氧合物、含D的氧合物、含E的氧合物中的至少一種。
[0018] 在一些實(shí)施例中，各芯片為藍(lán)光芯片，所述封裝體還含有以下第二發(fā)光材料:紅色 發(fā)光材料、綠色發(fā)光材料、黃色發(fā)光材料中的至少一種;或者，
[0019] 各芯片為紫外光芯片，所述封裝體還含有以下第三發(fā)光材料:紅色發(fā)光材料、綠色 發(fā)光材料、黃色發(fā)光材料中的至少一種。
[0020] 本發(fā)明還提供上述光源的一種封裝方法，主要包括如下步驟：
[0021] 步驟一、在基板上安裝至少一個(gè)芯片，將各芯片與基板電性連接；
[0022]步驟二、在各芯片上覆蓋封裝體，露出基板上用于接外部電路的正引腳以及負(fù)引 腳。
[0023] 本發(fā)明還提供上述光源的另一種封裝方法，主要包括如下步驟：
[0024] 步驟一、將芯片單元固定，所述芯片單元包括至少一個(gè)芯片，若包括兩個(gè)或兩個(gè)以 上的芯片，且將各芯片電性連接；
[0025]步驟二、在各芯片的發(fā)光區(qū)域覆蓋封裝體，露出芯片單元上用于接外部電路的正 引腳以及負(fù)引腳。
[0026] 本發(fā)明提供的光源及其封裝方法。其中所用到的封裝體含有特殊的發(fā)光材料，配 合芯片能夠產(chǎn)生紅外光，尤其是遠(yuǎn)紅外光，可應(yīng)用來(lái)制作紅外二極管。提高了紅外二極管的 發(fā)光效率，降低了成本，且節(jié)能環(huán)保。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的第一發(fā)光材料的粒徑分布示意圖；
[0028] 圖2a為本發(fā)明實(shí)施例一提供的第一發(fā)光材料的激發(fā)光譜的示意圖；
[0029] 圖2b為本發(fā)明實(shí)施例一提供的第一發(fā)光材料的發(fā)射光譜的示意圖；
[0030]圖3a為本發(fā)明實(shí)施例二提供的第一發(fā)光材料的激發(fā)光譜的示意圖；
[0031] 圖3b為本發(fā)明實(shí)施例二提供的第一發(fā)光材料的發(fā)射光譜的示意圖；
[0032] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的第一發(fā)光材料的電鏡示意圖；
[0033]圖5a為本發(fā)明實(shí)施例三提供的第一發(fā)光材料的發(fā)射光譜和激發(fā)光譜的示意圖； [0034]圖5b為本發(fā)明實(shí)施例三提供的Yb3+的發(fā)射光譜隨Al2〇3含量的變化示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]本發(fā)明的主要構(gòu)思是:提供一種光源及其封裝方法，該光源中用于覆蓋芯片的發(fā) 光區(qū)域的封裝體含有一種新型的發(fā)光材料(第一發(fā)光材料），第一發(fā)光材料在芯片的激發(fā)下 能夠產(chǎn)生紅外光，尤其是遠(yuǎn)紅外光。例如在UV-LED(紫外光LED)芯片、藍(lán)光LED的激發(fā)下產(chǎn)生 紅外光。在紅外遙控，光纖通信，環(huán)境監(jiān)控，生物成像及生物醫(yī)藥等方面有廣泛的應(yīng)用前景。 相比現(xiàn)有的紅外二極管，本發(fā)明提高了發(fā)光效率，降低了成本，且節(jié)能環(huán)保。
[0036] 本發(fā)明提供的光源，主要包括至少一個(gè)芯片、封裝體、正引腳以及負(fù)引腳。其中，封 裝體用于覆蓋各個(gè)芯片的發(fā)光區(qū)域;正引腳、負(fù)引腳用于接外部電路，外部電路包括：電源、 電源驅(qū)動(dòng)或控制裝置等等。當(dāng)然，在一些實(shí)施例中，光源還可以包括基板、用于將芯片與基 板電性連接的導(dǎo)線、用于封裝的支架等等。
[0037] 具體地，作為一種實(shí)施例，一種光源包括支架、位于支架上的基板(基板具有用于 接外部電路的正引腳以及負(fù)引腳）、設(shè)于基板上的至少一個(gè)芯片、覆蓋在各芯片上的封裝 體，以及連接各芯片引腳和基板的導(dǎo)線（各芯片之間可以獨(dú)立，也可以電性串聯(lián)、并聯(lián)或混 合聯(lián)）。封裝體將藍(lán)光芯片連同導(dǎo)線一并封裝，露出基板上用于接外部電路的正引腳以及負(fù) 引腳。相應(yīng)地，這類光源的封裝方法主要包括：
[0038] 步驟一、在基板上安裝至少一個(gè)芯片，將各芯片與基板電性連接（例如用導(dǎo)線連 接)；
[0039]步驟二、在各芯片上覆蓋封裝體，露出基板上用于接外部電路的正引腳以及負(fù)引 腳。在各芯片上覆蓋封裝體的方法包括但不局限于:印刷、點(diǎn)膠、模壓、灌封。
[0040] 作為另一種實(shí)施例，一種光源包括芯片單元，該芯片單元中包括至少一個(gè)藍(lán)光芯 片，該芯片單元具有用于接外部電路的正引腳以及負(fù)引腳，該光源還包括覆蓋在各藍(lán)光芯 片的發(fā)光區(qū)域的封裝體，封裝體將藍(lán)光芯片的發(fā)光區(qū)域封裝，露出芯片單元上用于接外部 電路的正引腳以及負(fù)引腳，這種光源省去了支架、基板、導(dǎo)線，在芯片上直接覆蓋封裝體。相 應(yīng)地，這類光源的封裝方法主要包括：
[0041] 步驟一、將芯片單元固定，所述芯片單元包括至少一個(gè)芯片，若包括兩個(gè)或兩個(gè)以 上的芯片，且將各芯片電性連接（串聯(lián)、并聯(lián)或混合聯(lián)）；
[0042]步驟二、在各芯片的發(fā)光區(qū)域覆蓋封裝體，露出芯片單元上用于接外部電路的正 引腳以及負(fù)引腳。芯片的發(fā)光區(qū)域包括:芯片的正面、背面、和/或側(cè)面。
[0043] 本發(fā)明提供的光源，封裝體含有第一發(fā)光材料，第一發(fā)光材料含有發(fā)光體，發(fā)光體 的化學(xué)式為：（Υι-X-y-zAxCeAWAli- mEm)q0t，其中：Y為釔元素；
[0044] A為L(zhǎng)a(鑭）、Eu(銪）、Tb(鋱）、Lu(镥）中的至少一種；
[0045] D為Ho(鈥）、Er(鉺）、Nd(釹）、Tm(銩）、Yb(鐿）、Cr(鉻）中的至少一種；
[0046] E為Gd(釓）、Ga(鎵