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

一种LED照明装置的封装方法
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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