專利名稱：Led光學(xué)透鏡的熒光粉涂覆工藝及采用該光學(xué)透鏡的白光led的封裝工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熒光粉涂覆工藝及其封裝工藝。
背景技術(shù)：
LED作為一種發(fā)光光源，具有能耗低、發(fā)熱量較少、使用壽命長等諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)越 來越廣泛應(yīng)用于照明和裝飾燈具中，其中白光LED的出現(xiàn)，更使高亮度LED應(yīng)用領(lǐng)域跨足至 高效率照明光源市場。目前，常見的實(shí)現(xiàn)白光LED的工藝有以下三種藍(lán)色芯片上涂上YAG熒光粉；RGB 三基色多個芯片或多個器件發(fā)光混色成白光；在紫外光芯片上涂RGB熒光粉。目前普遍采用第一種工藝，即藍(lán)色芯片上涂上YAG熒光粉，藍(lán)光激發(fā)熒光粉發(fā)出 的黃綠光與藍(lán)光合成白光。通常是將熒光粉與膠混合后用分配器將其涂到芯片上加熱固 化。在上述工藝過程中，存在著三個關(guān)鍵問題一是在操作過程中，由于載體膠的粘度 是動態(tài)參數(shù)、熒光粉比重大于載體膠而產(chǎn)生沉淀以及分配器精度等因素的影響，此工藝熒 光粉的涂布量均勻性的控制有難度，導(dǎo)致了白光顏色不均勻；二是單個芯片上點(diǎn)膠的厚度 難以做到一致，由于點(diǎn)膠機(jī)每次點(diǎn)出的膠均近似球形，所以固化后的熒光粉涂層必然是中 間厚，四周薄，最后封裝出的LED的光色度從中間至四周不一致，中間偏黃，四周偏藍(lán)；三是 熒光粉受熱而引起的發(fā)光衰減問題，由于現(xiàn)行LED封裝工藝都是直接將熒光粉和硅膠的混 合物點(diǎn)膠到芯片上，而芯片在工作時，會散發(fā)出大量的熱，使芯片周圍的溫度迅速升高，結(jié) 果熒光粉的發(fā)光效率由于受熱而不斷下降，最終直接影響到LED的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有方法中熒光粉涂覆不均勻，以及由于熒光粉受熱導(dǎo)致發(fā)光 衰減的問題，從而提供一種LED光學(xué)透鏡的熒光粉涂覆工藝及采用該光學(xué)透鏡的白光LED 的封裝工藝。LED光學(xué)透鏡的熒光粉涂覆工藝，它的工藝是在LED光學(xué)透鏡的底面的中心位置 加工一個圓柱形凹槽，將熒光粉與膠液混合均勻后滴入所述圓柱形凹槽中并靜置至膠液凝 固，所述熒光粉通過膠液與光學(xué)透鏡形成一體并在LED光學(xué)透鏡底部的圓柱形凹槽中形成 熒光粉涂層。熒光粉與膠液混合物的滴入量小于或等于所述圓柱形凹槽的容量。熒光粉與膠液混合物中熒光粉的質(zhì)量百分比為60% 80%，余量為膠液。膠液為 硅膠。采用上述工藝獲得的光學(xué)透鏡的白光LED的封裝工藝，它由以下步驟實(shí)現(xiàn)步驟一、以銅底座上的一個反光杯為中心，在銅底座上加工環(huán)形引膠槽；步驟二、將發(fā)光芯片固定在該反光杯內(nèi)底面中心位置，并將所述發(fā)光芯片的兩個電極分別與銅底座上的導(dǎo)電銅箔連接，所述導(dǎo)電銅箔與銅底座之間絕緣；步驟三、向銅底座上的反光杯中過量注入硅膠，使該反光杯中充滿硅膠，并使多余 的硅膠流入引膠槽中；步驟四、將已涂覆熒光粉層的LED光學(xué)透鏡扣裝并固定在銅底座上，且將發(fā)光芯 片設(shè)置所述LED光學(xué)透鏡的熒光粉層的中心處，實(shí)現(xiàn)白光LED的封裝；所述LED光學(xué)透鏡的熒光粉層的面積大于銅底座上的反光杯杯口的面積，所述環(huán) 形引膠槽的外徑大于或等于LED光學(xué)透鏡上的圓柱形凹槽直徑且小于或等于LED光學(xué)透鏡 的最大的直徑。步驟二中通過銀膠將發(fā)光芯片固定在銅底座上的反光杯中。有益效果本發(fā)明的工藝處理后的熒光粉分布均勻、厚度一致性強(qiáng)，并且通過將硅 膠將熒光粉層與發(fā)光芯片進(jìn)行隔離，使熒光粉受熱減少，從而有效減弱發(fā)光衰減的問題。本 發(fā)明能夠大幅度提高LED的色調(diào)一致性和LED的使用壽命。


圖1是采用本發(fā)明具體實(shí)施方式
一的工藝獲得的光學(xué)透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是 采用本發(fā)明具體實(shí)施方式
二的工藝獲得的白光LED的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是采用具體實(shí)施方 式二的工藝獲得的白光LED組的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一、LED光學(xué)透鏡的熒光粉涂覆工藝，其特征是它的工藝是在LED 光學(xué)透鏡1的底面的中心位置加工一個圓柱形凹槽，將熒光粉與膠液混合均勻后滴入所述 圓柱形凹槽中并靜置至膠液凝固，所述熒光粉通過膠液與光學(xué)透鏡形成一體并在LED光學(xué) 透鏡1底部的圓柱形凹槽中形成熒光粉涂層2。熒光粉與膠液混合物的滴入量小于或等于所述圓柱形凹槽的容量。熒光粉與膠液混合物中熒光粉的質(zhì)量百分比為60% 80%，余量為膠液。膠液為 硅膠。采用本實(shí)施方式中的工藝獲得的光學(xué)透鏡的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
具體實(shí)施方式
二、采用具體實(shí)施方式
一獲得的光學(xué)透鏡的白光LED封裝工藝，它 由以下步驟實(shí)現(xiàn)步驟一、以銅底座4上的一個反光杯5為中心，在銅底座4上加工環(huán)形引膠槽7 ；步驟二、將發(fā)光芯片6固定在該反光杯5內(nèi)底面中心位置，并將所述發(fā)光芯片6的 兩個電極分別與銅底座4上的導(dǎo)電銅箔連接，所述導(dǎo)電銅箔與銅底座4之間絕緣；步驟三、向銅底座4上的反光杯5中過量注入硅膠3，使該反光杯5中充滿硅膠3， 并使多余的硅膠3流入引膠槽7中；步驟四、將已涂覆熒光粉層2的LED光學(xué)透鏡1扣裝并固定在銅底座4上，且將發(fā) 光芯片6設(shè)置所述LED光學(xué)透鏡1的熒光粉層2的中心處，實(shí)現(xiàn)白光LED的封裝；所述LED光學(xué)透鏡1的熒光粉層2的面積大于銅底座4上的反光杯5杯口的面 積，所述環(huán)形引膠槽7的外徑大于或等于LED光學(xué)透鏡1上的圓柱形凹槽直徑且小于或等 于LED光學(xué)透鏡1的最大的直徑。
本實(shí)施方式中，環(huán)形引膠槽7分為兩個半環(huán)形引膠槽組成，所述兩個半環(huán)形引膠 槽之間留有電路布線區(qū)域。步驟二中通過銀膠將發(fā)光芯片6固定在銅底座4上的反光杯5中。也可以采用共 晶鍵合、粘連、焊接等方式。步驟四中，在硅膠凝固之前，將已涂覆熒光粉層2的LED光學(xué)透鏡1扣裝并固定在 銅底座4上，通過擠壓作用使光學(xué)透鏡1與未凝固硅膠之間無間隙連接。采用本實(shí)施方式 中的工藝獲得的白光LED的結(jié)構(gòu)如圖2所示。本實(shí)施方式中，通過在銅底座4上開設(shè)多個反光杯5，然后針對每個反光杯5重復(fù) 上述步驟，即過量注膠、扣裝已涂覆熒光粉層2的LED光學(xué)透鏡1，就獲得了 LED組，多個LED 的電極串聯(lián)連接，即形成如圖3所示的LED組。
權(quán)利要求
1.LED光學(xué)透鏡的熒光粉涂覆工藝，其特征是它的工藝是在LED光學(xué)透鏡(1)的底 面的中心位置加工一個圓柱形凹槽，將熒光粉與膠液混合均勻后滴入所述圓柱形凹槽中并 靜置至膠液凝固，所述熒光粉通過膠液與光學(xué)透鏡形成一體并在LED光學(xué)透鏡(1)底部的 圓柱形凹槽中形成熒光粉涂層O)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光學(xué)透鏡的熒光粉涂覆工藝，其特征在于熒光粉與膠液 混合物的滴入量小于或等于所述圓柱形凹槽的容量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光學(xué)透鏡的熒光粉涂覆工藝，其特征在于熒光粉與膠液 混合物中熒光粉的質(zhì)量百分比為60% 80%，余量為膠液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光學(xué)透鏡的熒光粉涂覆工藝，其特征在于膠液為硅膠。
5.采用權(quán)利要求1獲得的光學(xué)透鏡的白光LED的封裝工藝，其特征是它由以下步驟 實(shí)現(xiàn)步驟一、以銅底座(4)上的一個反光杯(5)為中心，在銅底座(4)上加工環(huán)形引膠槽(7)；步驟二、將發(fā)光芯片(6)固定在該反光杯(5)內(nèi)底面中心位置，并將所述發(fā)光芯片(6) 的兩個電極分別與銅底座(4)上的導(dǎo)電銅箔連接，所述導(dǎo)電銅箔與銅底座(4)之間絕緣；步驟三、向銅底座(4)上的反光杯(5)中過量注入硅膠(3)，使該反光杯(5)中充滿硅 膠(3)，并使多余的硅膠(3)流入引膠槽(7)中；步驟四、將已涂覆熒光粉層( 的LED光學(xué)透鏡(1)扣裝并固定在銅底座(4)上，且將 發(fā)光芯片(6)設(shè)置所述LED光學(xué)透鏡(1)的熒光粉層(2)的中心處，實(shí)現(xiàn)白光LED的封裝；所述LED光學(xué)透鏡(1)的熒光粉層O)的面積大于銅底座(4)上的反光杯( 杯口的 面積，所述環(huán)形引膠槽(7)的外徑大于或等于LED光學(xué)透鏡(1)上的圓柱形凹槽直徑且小 于或等于LED光學(xué)透鏡(1)的最大的直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的白光LED的封裝工藝，其特征在于步驟二中通過銀膠將發(fā)光 芯片(6)固定在銅底座(4)上的反光杯(5)中。
全文摘要
LED光學(xué)透鏡的熒光粉涂覆工藝及采用該光學(xué)透鏡的白光LED的封裝工藝，涉及一種熒光粉涂覆工藝及其封裝工藝。它解決現(xiàn)有方法中熒光粉涂覆不均勻，以及由于熒光粉受熱導(dǎo)致發(fā)光衰減的問題。涂覆工藝在LED光學(xué)透鏡的底面的中心位置加工一個圓柱形凹槽，將熒光粉與膠液混合后滴入圓柱形槽中并靜置至膠液凝固形成熒光粉涂層。封裝工藝在銅底座上的反光杯邊緣加工環(huán)形引膠槽；將發(fā)光芯片固定在銅底座上的反光杯中，并連入銅底座上的印制電路中；向銅底座上的反光杯中過量注入硅膠；將已涂覆熒光粉層的LED光學(xué)透鏡扣裝并固定在銅底座上。本發(fā)明適用于生產(chǎn)白光LED的過程中。
文檔編號H01L33/48GK102130227SQ201010600258
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者杭春進(jìn), 王春青 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)