專利名稱：具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的led器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及LED封裝領(lǐng)域，尤其涉及一種具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件。
背景技術(shù)：
“十二五”期間，半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略新型產(chǎn)業(yè)迎來一個快速成長時期，可以預(yù)見，未來一段時間內(nèi)，白光LED市場的競爭將愈演愈烈。因而,如何制作一種高光效,低成本，出光均勻無黃圈的白光LED器件成為業(yè)界內(nèi)競相開發(fā)的一個重點。從光效和出光均勻性上來看，保形涂覆無疑是白光LED封裝的一個較佳選擇；傳統(tǒng)的熒光粉保形涂布大都通過電泳、模板印刷、濺射等工藝來實現(xiàn)。然而，電泳保形涂布工藝難度大、成本花費高；模板印刷難以適用于有金線的LED器件結(jié)構(gòu)，濺射制作的熒光粉層不夠均勻。近年來，一種采用圍壩制造熒光粉保形結(jié)構(gòu)逐漸在行業(yè)內(nèi)公開。比較常見的圍壩結(jié)構(gòu)有兩種一是預(yù)成型圍壩后安裝在基板凹槽內(nèi)，一是在基板上點膠形成圍壩。雖然預(yù)成型的圍壩，其形狀和尺寸比較好把握，但還要再次安裝，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜且精度不好控制，因此造成的成本較高；而直接點膠制作的圍壩在外形上比較難掌握，制作出的圍壩內(nèi)表面往往是弧形，很難保證熒光粉的保形涂布。同時，因圍壩的存在，隨之而來的界面光損失加大， 這也是業(yè)界內(nèi)必須重新克服的一個問題。有鑒于此，極為有必要開發(fā)一種光效高，成本低，出光均勻、無黃圈的新型熒光涂布結(jié)構(gòu)。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，提高出光效率及降低成本。為了解決上述問題，本實用新型采用如下技術(shù)解決方案來實現(xiàn)上述目的一種具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，包括基板、模塑在基板上的圍壩、設(shè)置在圍壩內(nèi)的LED芯片、填充在圍壩內(nèi)包覆所述LED芯片的封裝膠體、模塑在基板上包覆所述圍壩的外透鏡，所述圍壩與外透鏡為一體結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述圍壩包括外圍壩及位于外圍壩中的內(nèi)圍壩，所述封裝膠體包括填充在內(nèi)圍壩內(nèi)的透明膠體以及填充在外圍壩中的熒光膠體，所述外圍壩與外透鏡為一體結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述內(nèi)圍壩與透明膠體為一體結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，外圍壩超出內(nèi)圍壩的高度和外圍壩的內(nèi)壁與內(nèi)圍壩的外壁之間的間距相同。優(yōu)選地，所述圍壩的內(nèi)壁垂直于基板表面。優(yōu)選地，所述圍壩高出LED芯片的高度與圍壩內(nèi)壁到LED芯片側(cè)壁的距離相同。[0014]優(yōu)選地，還包括一反射杯，設(shè)置在基板上，所述LED芯片、封裝膠體、圍壩、外透鏡均設(shè)置在反射杯的空腔中。優(yōu)選地，所述外透鏡的上表面分布有多個微透鏡結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，LED芯片為多個小功率芯片，設(shè)置在圍壩中，相鄰LED芯片通過金線相互連接，位于邊緣處的LED芯片與電極連接。優(yōu)選地，所述圍壩的高度hw與LED芯片的高度hx應(yīng)滿足hx ^hw ^ 2hx。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，由于將圍壩與外透鏡設(shè)置為一體結(jié)構(gòu)，即圍壩與外透鏡具有相同的材質(zhì)，封裝成型后，圍壩與外透鏡之間不存在分層界面，可保證從LED芯片發(fā)出的光直線穿過圍壩層進(jìn)入外透鏡時不出現(xiàn)折射和界面反射，出光效率高。同時，由于消除了圍壩的影響，在制作圍壩時可自由選擇合理的尺寸，方便加工制作，有利于控制成本。

圖I為本實用新型具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件實施例一的俯視圖；圖2為圖I中LED器件的正向剖視圖；圖3為本實用新型具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件實施例二的剖視圖；圖4為本實用新型具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件實施例三的剖視圖；圖5為本實用新型具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件實施例四的剖視圖。
具體實施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和一優(yōu)選實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實施例一如圖I所示，本實施例中的具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，包括基板1，模塑在基板上的圍壩2，設(shè)置在圍壩2內(nèi)的LED芯片3，填充在圍壩2內(nèi)包覆所述LED芯片3 的封裝膠體4，模塑在基板上包覆所述圍壩的外透鏡5。其中，圍壩2與外透鏡5為一體結(jié)構(gòu)。本實施新型中所述的一體結(jié)構(gòu)是指圍壩2 與外透鏡5具有相同的材質(zhì)，封裝成型后，圍壩2與外透鏡5之間不存在分層界面，可保證從LED芯片發(fā)出的光直線穿過圍壩層而不出現(xiàn)折射和界面反射。因此，在加工圍壩時，可根據(jù)需要自由選擇圍壩尺寸大小。如圖I所示，圍壩2環(huán)繞在LED芯片四周形成環(huán)狀閉合，優(yōu)選為圓環(huán)狀，優(yōu)選圍壩外直徑在3_以上。如圖2所示，圍壩2的內(nèi)壁垂直與基板表面；優(yōu)選圍壩的縱切面(沿與基板垂直方向相切的一面)為矩形。為更好地控制熒光膠體用量，保證熒光膠體的均勻涂布，圍壩2的高度hw為I個LED芯片高度hx到2個LED芯片高度hx之間，圍壩2超出LED 芯片的高度h等于圍壩2內(nèi)壁到LED芯片的距離d。LED芯片3可為紫外、近紫外或藍(lán)光LED芯片，優(yōu)選為氮化鎵基藍(lán)光芯片。封裝膠體 4為含有黃色熒光粉、綠色熒光法、紅色熒光粉中的一種或幾種，優(yōu)選為含有黃色熒光粉。外透鏡5優(yōu)選具有散射顆粒的硅膠制成，外透鏡5的形狀可為平凸透鏡、平凹透鏡，花生米型透鏡，橢球形透鏡，半球形透鏡；優(yōu)選為半球形透鏡。[0030]本實施例提供的一種具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，其圍壩與外透鏡為一體結(jié)構(gòu)，不因圍壩存在而產(chǎn)生的界面反射或折射，出光效率高。同時，由于消除了圍壩的影響，在制作圍壩時可自由選擇合理的尺寸，方便加工制作，有利于控制成本。另外，圍壩的內(nèi)壁垂直于基板表面，圍壩超出LED芯片的高度h等于圍壩內(nèi)壁到LED芯片的距離d的結(jié)構(gòu)設(shè)計，保證了 LED芯片周圍熒光粉均勻涂布，有效避免黃圈的出現(xiàn)；而圍壩高度匕與1^0芯片的高度匕滿足hx ^hw ^ 2hx的比例關(guān)系，有利于控制封裝膠體的厚度，避免過厚的熒光粉層影響出光效果，導(dǎo)致光效下降等問題。實施例二如圖3所示，本實施例中的具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，包括基板1，模塑在基板上的圍壩2，設(shè)置在圍壩2內(nèi)的LED芯片3，填充在圍壩2內(nèi)包覆LED芯片3的封裝膠體4，成型在基板I上包覆圍壩的外透鏡5。其中，圍壩2包括內(nèi)圍壩21和外圍壩22。內(nèi)圍壩21的高度大于等于LED芯片3 的高度，外圍壩22高于內(nèi)圍壩21，且外圍壩22超出內(nèi)圍壩21的高度hi等于外圍壩22的內(nèi)壁與內(nèi)圍壩21的外壁間距dl。封裝膠體4包括填充在內(nèi)圍壩21內(nèi)的透明膠體41和填充在外圍壩22內(nèi)的熒光膠體42。內(nèi)圍壩21與透明膠體41材質(zhì)相同，為一體結(jié)構(gòu)；外圍壩22與外透鏡5材質(zhì)相同， 為一體結(jié)構(gòu)。外透鏡5上表面具有多個微透鏡結(jié)構(gòu)51，以達(dá)到勻光效果。本實施例提供的一種具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，其基本結(jié)構(gòu)與實施例一類似。LED芯片優(yōu)選為氮化鎵基藍(lán)光芯片。熒光膠體優(yōu)選為含有黃色熒光粉顆粒的硅膠。本實施例提供的一種具有均勻突光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件,將突光膠體與芯片分離設(shè)置，形成遠(yuǎn)場激發(fā)結(jié)構(gòu)，有利于提高LED器件的出光效率。實施例三如圖4所示，本實施例的具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，包括基板I，模塑在基板上的圍壩2，設(shè)置在圍壩2內(nèi)的LED芯片3，填充在圍壩2內(nèi)包覆所述LED芯片3的封裝膠體4，成型在基板I上包覆所述圍壩2的外透鏡5。本實施例提供的具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，其基本結(jié)構(gòu)與實施例一基本一致，區(qū)別在于基板I上還設(shè)置有反射杯6。利用反射杯控制器件的出光方向，使得光線更加集中，便于下游安裝使用的二次配光。實施例四如圖5所示，本實施例的具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，包括基板I，模塑在基板I上的至少一個圍壩2，設(shè)置在圍壩2內(nèi)的至少一個LED芯片3，電連接LED芯片3及電極8的金線7，填充在圍壩2內(nèi)包覆所述LED芯片3的封裝膠體4，成型在基板I上包覆所述圍壩2的外透鏡5。本實施例提供的具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，其基本結(jié)構(gòu)與實施例一基本一致，區(qū)別在于LED芯片由多個氮化鎵基藍(lán)光小功率芯片組成。這種多個小功率芯片封裝成的LED器件，與大功率芯片封裝成的器件相比，具有更高的流明效率且制造成本更低。以上對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)介紹，文中應(yīng)用具體個例對本實用新型的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下， 還可以對本實用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，包括基板、模塑在基板上的圍壩、設(shè)置在圍壩內(nèi)的LED芯片、填充在圍壩內(nèi)包覆所述LED芯片的封裝膠體、模塑在基板上包覆所述圍壩的外透鏡，其特征在于，所述圍壩與外透鏡為一體結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求I所述的具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，其特征在于，所述圍壩包括外圍壩及位于外圍壩中的內(nèi)圍壩，所述封裝膠體包括填充在內(nèi)圍壩內(nèi)的透明膠體以及填充在外圍壩中的熒光膠體，所述外圍壩與外透鏡為一體結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，其特征在于，所述內(nèi)圍壩與透明膠體為一體結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求2所述的具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，其特征在于，外圍壩超出內(nèi)圍壩的高度和外圍壩的內(nèi)壁與內(nèi)圍壩的外壁之間的間距相同。
5.如權(quán)利要求I所述的具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，其特征在于，所述圍壩的內(nèi)壁垂直于基板表面。
6.如權(quán)利要求I所述的具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，其特征在于，所述圍壩高出LED芯片的高度與圍壩內(nèi)壁到LED芯片側(cè)壁的距離相同。
7.如權(quán)利要求I所述的具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，其特征在于，還包括一反射杯，設(shè)置在基板上，所述LED芯片、封裝膠體、圍壩、外透鏡均設(shè)置在反射杯的空腔中。
8.如權(quán)利要求I所述的具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，其特征在于，所述外透鏡的上表面分布有多個微透鏡結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求I所述的具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，其特征在于，LED芯片為多個小功率芯片，設(shè)置在圍壩中，相鄰LED芯片通過金線相互連接，位于邊緣處的LED芯片與電極連接。
10.如權(quán)利要求I所述的具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，其特征在于，所述圍壩的高度hw與LED芯片的高度hx應(yīng)滿足hx彡hw彡2hx。
專利摘要本實用新型公開一種具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，包括基板、模塑在基板上的圍壩、設(shè)置在圍壩內(nèi)的LED芯片、填充在圍壩內(nèi)包覆所述LED芯片的封裝膠體、模塑在基板上包覆所述圍壩的外透鏡，所述圍壩與外透鏡為一體結(jié)構(gòu)。本實用新型的具有均勻熒光粉涂布結(jié)構(gòu)的LED器件，由于將圍壩與外透鏡設(shè)置為一體結(jié)構(gòu)，即圍壩與外透鏡具有相同的材質(zhì)，封裝成型后，圍壩與外透鏡之間不存在分層界面，可保證從LED芯片發(fā)出的光直線穿過圍壩層進(jìn)入外透鏡時不出現(xiàn)折射和界面反射，出光效率高。同時，由于消除了圍壩的影響，在制作圍壩時可自由選擇合理的尺寸，方便加工制作，有利于控制成本。
文檔編號H01L33/48GK202352723SQ20112044700
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者吳建國, 謝志國, 鄒英華 申請人:佛山市國星光電股份有限公司