CN102522466A - 一种led照明装置的封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LED照明装置的封装方法。传统LED封装方法存在LED照明装置体积大、散热难、等缺点。本发明中的镀层是在布好线的基板固晶位上镀金属层;固晶是使用银胶将LED芯片固定在基板固晶位上;引线键合是通过金线使LED芯片和基板实现电气连接;硅胶围堰是将硅胶涂覆于基板上,形成一个空心多边形;注封装材料是在硅胶围出来的区域内点注封装材料,覆盖在LED芯片上;固化是对整个基板进行烘烤,使封装材料固定成型,制得LED照明装置。本发明采用板上芯片封装工艺,直接将LED芯片固晶于基板上,减少热传导过程,从而减小了LED芯片的热阻,减小尺寸的同时,提高了LED照明装置的散热性能,延长使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于LED封装技术领域,尤其涉及一种LED照明装置的封装方法。
背景技术
传统的LED封装方法是将LED芯片和支架封装成独立器件,经过开槽、 贴片、焊线、点胶,然后进行烘烤形成贴片式LED,使用时再焊接于基板上。这样的封装方法需要对每个LED芯片单独进行封装的全部步骤,生产周期长、工艺复杂,而且此方法形成的封装结构热通道较长,使得LED结温上升,从而导致LED芯片过热、出光率降低、缩短使用寿命。应用在照明装置中还存在体积大、颗粒多、眩光超标、成本高等问题,不利于光源的设计与装配。
为了解决上述问题,目前广泛采用的是带凹槽的板上LED芯片封装方法,参见图1。该方法步骤如下:步骤S11,在基板上开槽,形成的热沉凹槽当作支架;步骤S12,将LED芯片直接固晶在基板上;步骤S13,对LED芯片与基板之间进行引线键合;步骤S14,逐个将荧光胶填满凹槽;步骤S15,将基板放入烘箱固化;步骤S16,最后再逐一粘结覆盖透镜。此方法虽然解决了贴片式LED封装方法使用时的散热问题,但封装后的外形为曲面,会导致LED出光一致性较差。并且热沉凹槽需要进行机械加工,点胶也需逐一进行。故此封装方法结构复杂、工序繁琐、封装后的LED色度不均匀,并且无法形成光线柔和的面光源。
发明内容
本发明的目的在于克服传统LED封装方法导致LED照明装置体积大、散热难、成本高、眩光超标等缺点,解决现有板上LED芯片封装方法需要机械加工并逐一点胶,从而造成结构复杂、工序繁琐、色度不均等问题。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:提出了一种工序少、工艺简单、可多芯片集成装配的LED照明装置的封装方法。包括以下步骤:
镀层,在布好线的基板固晶位上镀金属层;
固晶,将LED芯片固定在基板固晶位上;
引线键合,通过金线使LED芯片和基板实现电气连接;
硅胶围堰,将硅胶涂覆于基板上,形成一个空心多边形;
注封装材料,在硅胶围堰后的区域内点注封装材料;
固化,对整个基板进行烘烤,使封装材料固定。
所述镀层采用的材料为金属,如金、银、铝,镀层表面做成镜面状,反光率可达90%。
所述基板的材质为高导热率、不易变形的金属。
所述LED芯片为双电极的芯片,多颗LED芯片使用银胶固晶于基板上,用金线来引线键合,使LED芯片与基板实现电气连接关系。
所述硅胶有导热的功能,将需要点注封装材料的区域围起,高度不超过1mm。
所述封装材料是将荧光粉混合于透明硅胶,搅拌均匀,涂覆在引线键合后的LED芯片上,并粘接于所述基板,形成的荧光胶层呈平面状。
所述固化所用的烘箱温度150? C,烘烤时间120min。
本发明的有益效果:与传统贴片式LED封装方法相比,由于本发明采用板上芯片封装工艺,直接将LED芯片固晶于基板上,最大限度地减少热传导过程,从而减小了LED芯片的热阻,减小尺寸的同时,提高了LED照明装置的散热性能,延长使用寿命。
与现有带凹槽的板上LED芯片封装方法相比,采用本方法封装成的LED照明装置为平面状结构,无需机械辅助加工热沉凹槽的工序,封装工艺简单,操作方便,并在基板的固晶位上设置镀层,镀层增强了光线反射,提高了发光效率。
用可导热的硅胶来围堰,控制封装材料的形状和位置,解决了LED多芯片封装难题,使LED芯片可以集成为面光源,外形美观、光线柔和、尺寸小。
涂覆封装材料不需要逐一点胶,操作简单方便、提高点胶效率。
所述封装材料完全覆盖有LED芯片的区域,边缘由围堰的硅胶控制,形成的荧光胶层呈平面状,可使LED芯片发出的光更均匀,避免了由于封装后的外形为曲面,导致LED出光一致性较差的问题。
本发明可封装的LED芯片数量不限,封装形状不限,可以是长条形、圆形、方形等。
附图说明
图1是现有带凹槽的板上LED芯片封装方法流程图;
图2是本发明方法的流程图;
图3是实施例1的结构示意图;
图4是实施例2的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进一步说明。
如图2所示,为本发明提出的LED照明装置的封装方法流程图,包括以下步骤:
S01:镀层,在布好线的基板固晶位上镀金属层,可选镀镍后镀银,镀层后表面呈镜面状;
S02:固晶,LED芯片通过银胶固定在基板的固晶位上,具体地,将银胶点在镀层后的固晶位上,然后将LED芯片用刺晶笔贴装在相应固晶位的银胶上,随后进行烘烤加快银胶固化;
S03:引线键合,通过金线使LED芯片和基板实现电气连接,金线的一端连接LED芯片上的表面电极,另一端连接基板上的表面电极;
S04:硅胶围堰,通过注胶机将硅胶涂覆于基板上,形成一个空心多边形,可常温固化,也可进行烘烤加速固化;
S05:注封装材料,在硅胶围堰后的区域内均匀点注封装材料,由于所调配的封装材料流动性好,可快速形成平面状;
S06:固化,对整个基板进行高温烘胶,使封装材料固化成型。
实施例1:
如图3所示,为采用本发明的封装方法实现的长条形LED照明装置结构示意图。
基板5由高导热率的材料制成;LED芯片1用银胶来粘结、固定于基板5上有镀层2的固晶位上;硅胶4在基板5上围堰;封装材料3涂覆于基板5上,完全覆盖LED芯片1,并与基板5粘结。
其中,封装材料3是由荧光粉混合于胶水制成的,流动性佳、折射率高、耐高温,通过围堰的硅胶4来保证其形状和位置的稳定,形成的荧光胶层呈平面状,厚度均匀统一,与LED芯片1之间不产生其他介质,减少光的界面损失。
实施例2:
如图4所示,为采用本发明的封装方法实现的圆形LED照明装置结构示意图。
与实施例1大致相同,区别仅在于:基板5上的电路布线不同、基板5形状为圆形、硅胶4围堰的形状也为圆形,封装方法完全相同。
上述实施例1和实施例2实现了多颗LED芯片在一块电路板上的集成封装,将二次光学透镜缩小为一个,配合镜面状的镀层加强反光,提高出光效率;无需单点逐一点胶,可具有较高产率。
Claims (7)
1.一种LED照明装置的封装方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
镀层,在布好线的基板固晶位上镀金属层;
固晶,使用银胶将LED芯片固定在基板固晶位上;
引线键合,通过金线使LED芯片和基板实现电气连接;
硅胶围堰,将硅胶涂覆于基板上,形成一个空心多边形;
注封装材料,在硅胶围出来的区域内点注封装材料,覆盖在LED芯片上;
固化,对整个基板进行烘烤,使封装材料固定成型,制得LED照明装置。
2.如权利要求1所述的一种LED照明装置的封装方法,其特征在于,所述镀层采用的材料选用金、银或铝,镀层表面做成镜面状。
3.如权利要求1所述的一种LED照明装置的封装方法,其特征在于,所述基板的材质为高导热率的金属;所述LED芯片为双电极的芯片,通过金线与固晶位两侧边的焊线位进行引线键合。
4.如权利要求1所述的一种LED照明装置的封装方法,其特征在于,所述硅胶为导热硅胶,并具有防止所述封装材料溢出的功能。
5.如权利要求1所述的一种LED照明装置的封装方法,其特征在于,所述封装材料,是将荧光粉混合于透明硅胶,搅拌均匀,涂覆在引线键合后的LED芯片上,并粘接于所述基板,形成的荧光胶层呈平面状。
6.如权利要求1所述的一种LED照明装置的封装方法,其特征在于,所述引线键合是用金线的一端连接LED芯片上表面电极,另一端连接基板上表面键合位。
7.如权利要求1所述的一种LED照明装置的封装方法,其特征在于,所述固化所用的烘箱温度150? C,烘烤时间120min。
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