CN109065693B

CN109065693B - 一种led封装方法

Info

Publication number: CN109065693B
Application number: CN201810894276.7A
Authority: CN
Inventors: 高春瑞; 郑剑飞; 林志洪; 郑文财
Original assignee: Xiamen Dacol Photoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Hongjixing Trading Co ltd
Priority date: 2018-08-08
Filing date: 2018-08-08
Publication date: 2020-09-11
Anticipated expiration: 2038-08-08
Also published as: CN109065693A

Abstract

本发明提供一种LED封装方法，包括如下步骤：A1，提供具有围坝结构的封装支架及蓝光LED芯片，所述蓝光LED芯片固晶于所述封装支架上，与所述封装支架电连接；A2，提供荧光胶，所述荧光胶涂覆于封装支架上，并覆盖所述蓝光LED芯片，形成封装体；A3，以封装支架的中心轴为旋转轴，旋转所述封装体，使所述封装体进行自转；荧光胶的荧光粉产生离心运动，并向荧光胶外周方向转移，形成一环形荧光圈，所述蓝光LED芯片位于该环形荧光圈内。能够很好的消除光斑的问题，荧光粉远离芯片，芯片的热不能直接影响荧光粉的发光效率；相对于底部沉积结构，受激发程度高，能够减少荧光粉用量；芯片正面无荧光粉阻挡，蓝光的热辐射通道不受阻碍，散热效果好。

Description

一种LED封装方法

技术领域

本发明涉及LED照明领域，具体涉及一种LED封装方法。

背景技术

LED灯珠的封装多种多样，现有技术中较为常规有以下三种，第一种为荧光粉与胶水均匀混合地点涂在灯珠上；第二种是采用离心机将荧光粉沉淀在灯珠底部，如中国发明申请专利申请号201710903465.1公开的COB光源制作方法所述；第三种就是采用“远程激发荧光粉”的形式，即远程荧光粉结构。

对于上述封装存在不同缺陷，如第一种结构中均匀点胶形式存在明显光斑，即处于中心位置的蓝光到不同位置荧光胶的光程不一样，因此产生不同色温，形成光斑。第二种结构中荧光粉沉淀在灯珠底部的工艺，由于发出蓝光PN结在芯片的中部，沉淀在底部的荧光粉不能完全的受到激发，即越底层的荧光粉激发效率越低，造成荧光粉激发效率低，且底部面积大，材料浪费大；并且荧光粉靠近芯片发热位置，荧光粉受热后发光效率低；而第三种结构中的远程激发方式，对灯珠内部的气密性要求高，工艺不好控制，并且荧光粉位于芯片上部，阻挡蓝光的热辐射通道，影响散热。

发明内容

为此，本发明提供一种全新的封装方法，荧光粉用量少、荧光粉受激发效率高，蓝光的热辐射通道不受阻碍，并且无光斑问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种LED封装方法，包括如下步骤：

A1，提供具有围坝结构的封装支架及蓝光LED芯片，所述蓝光LED芯片固晶于所述封装支架上，与所述封装支架电连接；

A2，提供荧光胶，所述荧光胶涂覆于封装支架上，并覆盖所述蓝光LED芯片，形成封装体；

A3，以封装支架的中心轴为旋转轴，旋转所述封装体，使所述封装体进行自转；荧光胶的荧光粉产生离心运动，并向荧光胶外周方向转移，形成一环形荧光圈，所述蓝光LED芯片位于该环形荧光圈内。

进一步的，所述环形荧光圈抵触于围坝的内壁。

进一步的，所述环形荧光圈的截面呈上窄下宽的结构。

进一步的，所述蓝光LED芯片与环形荧光圈之间呈间距设置。

再进一步的，所述蓝光LED芯片与环形荧光圈的间距呈0.5mm-1mm。

进一步的，所述封装体进行自转的转速为700r/min-900r/min。

再进一步的，所述封装体进行自转的转速为800r/min。

进一步的，步骤A2与步骤A3之间还包括步骤A2-3：对封装体进行预固化处理，使得荧光胶呈半固化状态。

通过本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：

通过本方法制成的光源，荧光粉向荧光胶外周方向转移，形成一环形荧光圈，中间为透明胶，所述蓝光LED芯片位于该环形荧光圈内，蓝光LED芯片侧向射出的光线经环形荧光圈的荧光粉激发后形成红、绿光射出，并与蓝光LED芯片的正面射出的蓝光混合形成白光，该种方法所制成的光源结构，能够很好的消除光斑的问题，且荧光粉位于蓝光LED芯片的侧向面，使荧光粉远离热源，因此蓝光LED芯片的热没有直接影响荧光粉的发光效率，相对于底部沉积结构，受激发程度高，在达到相同光效的情况下能够减少荧光粉用量；同时，蓝光LED芯片正面无荧光粉阻挡，蓝光的热辐射通道不受阻碍，散热效果好。

附图说明

图1所示为实施例中LED封装方法的流程框图；

图2所示为实施例中封装支架的结构示意图；

图3所示为实施例中LED封装流程示意图；

图4所示为实施例中LED封装完成后的光源的结构示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例一

参照图1至图4所示，本实施例提供的一种LED封装方法，包括如下步骤：

A1，提供具有11围坝结构的封装支架10及蓝光LED芯片20，所述蓝光LED芯片20固晶于所述封装支架10上，与所述封装支架10电连接。

具体的，本步骤中，蓝光LED芯片20以倒装芯片为例，直接倒装封装于封装支架10的电极上，其具体的倒装封装方式是本领域的技术人员早已掌握的，如先在封装支架10的正电极101和负电极102上均点涂锡膏40，后续通过固晶机夹取晶粒并进行固晶，使得蓝光LED芯片20的P电极和N电极通过锡膏40分别固定并电连接于封装支架10的正电极101和负电极102上。当然的，在其他实施例中，也可以采用正装芯片进行封装，在此不再详述。

A2，提供荧光胶30，所述荧光胶30涂覆于封装支架10上，并覆盖所述蓝光LED芯片20，形成封装体。

具体的，本步骤所述的荧光胶为现有技术中的胶体，如将一定比例的绿粉和红粉与透明胶(如硅胶)进行混合搅拌而成，此是本领域的技术人员早已掌握的，在此不再详述。

A3，以封装支架10的中心轴A为旋转轴，旋转所述封装体，使所述封装体进行自转，如图3所示；荧光胶30的荧光粉产生离心运动，并向荧光胶30外周方向转移，形成一环形荧光圈32，其中心位置因荧光粉转移冲形变成透明胶的透光区31，所述蓝光LED芯片20位于该环形荧光圈31内，如图4所示。

通过自转，荧光胶30内的荧光粉产生离心运动向外转移，进而抵触于封装支架10的围坝11内壁，开始集聚，进而形成环形荧光圈32。

完成封装后，该光源进行通电发光后，蓝光LED芯片20侧向射出的光线经环形荧光圈32的荧光粉激发后形成红、绿光射出，并与蓝光LED芯片20的正面射出的蓝光混合形成白光，该种方法所制成的光源结构，能够很好的消除光斑的问题，且荧光粉位于蓝光LED芯片20的侧向面，使荧光粉远离热源，因此蓝光LED芯片20的热没有直接影响荧光粉的发光效率，相对于底部沉积结构，受激发程度高，在达到相同光效的情况下能够减少荧光粉用量；同时，蓝光LED芯片20正面的透光区31为透明胶(如硅胶)，无荧光粉阻挡，蓝光的热辐射通道不受阻碍，散热效果好。

进一步的，本实施例中，所述环形荧光圈32的截面呈上窄下宽的结构，形成上少下多的分布，类似锥形，因越远离芯片的位置光线越不集中，激发效率越低，如此结构，形成底部较多的荧光粉有利于荧光粉的激发，使荧光粉的激发效率更好。且形成该种结构，在旋转过程中，荧光粉在重力作用下即可实现，无需额外的条件。

进一步的，本实施例中，所述蓝光LED芯片20与环形荧光圈32之间呈间距设置，优选的，蓝光LED芯片20与环形荧光圈32之间呈间距设置成0.5mm，在远离热源的同时，又能够很好的保证激发效率。

进一步的，本实施例中，所述封装体进行自转的转速为800r/min，该转速下能够保证荧光粉产生离心运动，又能够保证胶体不被洒出，当然的，在其他实施例中，封装体进行自转的转速为700r/min-900r/min均能够满足上述需求。

本实施例提供的封装方法，与背景技术中第二种荧光粉沉淀在灯珠底部的方法的实验对比数据如下：

背景技术中第二种荧光粉沉淀在灯珠底部的方法所制成的LED灯珠为对照组，本实施例的封装方法所制成的LED灯珠为改进组。在相同荧光胶重量及相同光效(即相同色温和显色指数)的情况下，对照组和改进组所用的荧光粉的用量。表1为对照组的冷态数据；表2为对照组的热态数据；表3为改进组的冷态数据；表4为改进组的热态数据。其中，冷态数据是灯珠点亮后的瞬间测试的值，此时灯珠温度可近似为常温测试结果；热态数据是灯珠点亮稳定后得到的数据。

对照组数据如下：

表1对照组的冷态数据

表2对照组的热态数据

其中，绿粉、红粉1及红粉2的百分比数据是指绿粉、红粉1及红粉2分别与混合后得到的荧光粉总重量的百分比。

通过表1、表2的数据，可得出，对照组的冷热态光通维持率＝冷态光通量/热态光通量＝96.17/119.67*100％＝80.36％；色温偏移＝(冷态色温-热态色温)/冷态色温＝(2907-3022)/2907*100％＝-3.96％。

其荧光粉量＝绿粉+红粉1+红粉2＝53.23％+4.51％+1.43％＝59.17％。

改进组数据如下：

表3改进组的冷态数据

表2改进组的热态数据

通过表3、表4的数据，可得出，改进的冷热态光通维持率＝冷态光通量/热态光通量＝102.02/121.26*100％＝84.13％；色温偏移＝(冷态色温-热态色温)/冷态色温＝(2903-3018)/2903*100％＝3.96％。

其荧光粉量＝绿粉+红粉1+红粉2＝40.56％+4.10％+0.75％＝45.41％。

由上述数据可得出，在相同荧光胶重量及相同光效(即相同色温和显色指数)的情况下，改进组所用的荧光粉量45.41％要少于对照组所用的荧光粉量59.17％。且在冷热态光通维持率要较优于对照组的冷热态光通维持率。

实施例二

本实施例提供的一种LED封装方法，与实施例一中的封装方法大致相同，不同之处在于：本实施例中，所述步骤A2与步骤A3之间还包括步骤A2-3：对封装体进行预固化处理，使得荧光胶30呈半固化状态。

将荧光胶30进行预固化处理呈半固化状态，使荧光胶结构更为稳定，旋转时更不会洒出，能够适用的转速范围更大；同时，半固化状态的荧光胶30内的荧光粉还具有一定的流动性，只要选择合适的转速及时间即可达到相同的效果。

同时，蓝光LED芯片20与环形荧光圈32之间呈间距设置成0.8mm，在远离热源的同时，又能够很好的保证激发效率。

实施例三

本实施例提供的一种LED封装方法，与实施例一或实施例二中的封装方法大致相同，不同之处在于：本实施例中，蓝光LED芯片20与环形荧光圈32之间呈间距设置成1mm，在远离热源的同时，又能够很好的保证激发效率。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims

1.一种LED封装方法，其特征在于：包括如下步骤：

A3，以封装支架的中心轴为旋转轴，旋转所述封装体，使所述封装体进行自转；荧光胶的荧光粉产生离心运动，并向荧光胶外周方向转移，形成一环形荧光圈，所述蓝光LED芯片位于该环形荧光圈内；所述环形荧光圈的截面呈上窄下宽的结构。

2.根据权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于：所述环形荧光圈抵触于围坝的内壁。

3.根据权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于：所述蓝光LED芯片与环形荧光圈之间呈间距设置。

4.根据权利要求3所述的LED封装方法，其特征在于：所述蓝光LED芯片与环形荧光圈的间距呈0.5mm-1mm。

5.根据权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于：所述封装体进行自转的转速为700r/min-900r/min。

6.根据权利要求5所述的LED封装方法，其特征在于：所述封装体进行自转的转速为800r/min。

7.根据权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于：步骤A2与步骤A3之间还包括步骤A2-3：对封装体进行预固化处理，使得荧光胶呈半固化状态。