CN103474558A - 一种led封装点胶工艺及其led芯片封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED封装点胶工艺及其LED芯片封装结构，该工艺先用红色荧光粉与A胶、B胶混合均匀搅拌，点到LED芯片上，加减胶量达到某一参数范围，然后进行烘烤，之后把其他颜色的荧光粉与A胶、B胶混合均匀搅拌后点在烘烤过的LED上，加减胶量直到达到想要的色温，然后再次进行烘烤。LED芯片封装结构包括带LED芯片的芯片支架，LED芯片上设置有红色混合胶层，所述红色混合胶层上设置有其他颜色混合胶层。从点胶工艺，以及LED的结构方面对传统的LED进行了改进，比起采用传统点胶工艺的LED，在不降低光通量的前提下提高了显色指数，结束困扰行业很久的高光通量和高显色指数不能并存的问题，具有很高的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED生产工艺及根据该工艺制得的LED芯片封装结构。
背景技术
LED主要由支架、银胶、晶片、金线、硅胶(环氧树脂)五种物料所组成，它是可以直接把电能转化为光能的固态半导体器件。LED相对钨丝灯和节能灯等传统灯具来说有体积小、光效高、寿命长、光衰小、节能、低碳、环保等诸多优点，可以说，LED是传统灯具最理想的代替者。
要把LED带进平常的生产甚至是生活中，最关键的就是改进LED的核心部分了，那就是芯片，但是有了芯片还不行，芯片是可以提高LED的发光亮度等参数，但要改变颜色却要利用到荧光粉。具体到LED来说，想要的颜色是由两方面结合在一起得到的，一个是芯片本身发出的颜色，另一个是由芯片发出的光激发了上面所点的胶后所发出的颜色，所以芯片颜色决定是否能激发荧光粉，而最终决定LED颜色的，还是从荧光粉的配置上得到的，研究表明，荧光粉除了可以对LED的颜色起重要的决定作用外，在点胶工艺这一块的好坏也可以影响到LED最终成品的光通量、显色指数等决定一盏灯发光好坏的重要参数。
传统的LED灯，在LED的封装环节中，为了达到一定的光通量，往往需要牺牲显色指数，因为基质材料不同，会对发光中心的形成有影响，形成荧光焠灭，另外因为其结构的特点，会造成光堵塞，降低发光效率。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种LED生产工艺及根据该工艺制得的LED芯片封装结构，从而在不降低光通量的前提下提高LED芯片的显色指数和光效。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种LED封装点胶工艺，包括以下步骤：
a、准备好已经固晶与焊线的芯片支架；
b、把红色荧光粉与A胶、B胶混合均匀、搅拌；
c、把步骤b配好的红色混合胶点到芯片上，并且通过加减胶量达到所需参数；
d、把点了红色混合胶层的芯片支架进行烘烤；
e、在步骤a、步骤b、步骤c或步骤d的前后任意位置，把其他颜色的荧光粉与A胶、B胶混合均匀、搅拌；
f、把步骤e配好的混合胶点在经过烘烤的芯片支架上，覆盖红色混合胶层，通过加减胶量达到所需参数；
g、将芯片支架再次进行烘烤。
进一步，在步骤c和/或步骤f中，通过积分球测数据进行加减胶量，直到达到固定的参数范围或者达到想要的色温。
进一步，A胶为丙烯酸改性环氧或环氧树脂，或者还含有催化剂，B胶为改性胺或硬化剂，或者还含有催化剂。
进一步，步骤b所述的红色荧光粉和/或步骤e所述的其他颜色的荧光粉为具有扩散功能的荧光粉，或者为添加有扩散粉的普通荧光粉。
进一步，所述的其他颜色的荧光粉为黄色荧光粉。
进一步，还包括：步骤h、在经过步骤g烘烤过的芯片支架上设置透镜。
根据上述LED封装点胶工艺制得的LED芯片封装结构，包括带LED芯片的芯片支架， LED芯片上设置有红色混合胶层，所述红色混合胶层上设置有其他颜色混合胶层。
进一步，还包括封装或粘合在芯片支架上的透镜。
进一步，所述的红色混合胶层为红色荧光粉与A胶、B胶混合而成，所述的红色荧光粉为具有扩散功能的红色荧光粉或者添加有扩散粉的普通红色荧光粉，所述的A胶为丙烯酸改性环氧或环氧树脂，并添加有催化剂，B胶为改性胺或硬化剂，并添加有催化剂。
进一步，所述的其他颜色混合胶层为黄色混合胶层，所述的黄色混合胶层为黄色荧光粉与A胶、B胶混合而成，所述的黄色荧光粉为具有扩散功能的黄色荧光粉或者添加有扩散粉的普通黄色荧光粉，所述的A胶为丙烯酸改性环氧或环氧树脂，并添加有催化剂，B胶为改性胺或硬化剂，并添加有催化剂。
本发明的有益效果是：从点胶工艺，以及LED的点胶结构方面对传统的LED进行了改进，比起采用传统点胶工艺的LED，在不降低光通量的前提下提高了显色指数，结束困扰行业很久的高光通量和高显色指数不能并存的问题，具有很高的适用性及应用价值。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
传统的芯片多数都是红绿蓝三种颜色，也有由三种芯片组合在一起制成白光LED的。但是由于三种芯片的寿命不同，时间一长对灯的颜色会有所改变，所以这种方法实现的白光LED成本会比较高。本具体实施方式用单色芯片激发不同颜色的荧光粉来制造不同颜色的LED，这样可以做到成本相对较低，参数易于控制。
传统方法的LED，红色荧光粉的加入是为了改变色温与提高显色指数，如何更加有效地利用红色光是提高显色指数的关键。本具体实施方式将红色荧光粉先与A胶、B胶混合均匀搅拌作为一种合成胶，再把剩下的其他颜色的荧光粉与A胶、B胶混合配成其他颜色的合成胶，这样分开两层来点，红色荧光粉被有效激发的话，可以有效提高LED的显色指数，显色性大于80，LED的光效提高了5%~15%，光效至少可以大于100lm/W。当然，值得注意的是，红光虽然能提高LED中的显色指数，但一旦过量，就会适得其反。
如果把红色混合胶层放在上面，很难保证芯片激发了其他颜色混合胶层后所发出的光能够有效的激发红色荧光粉，把红色混合胶层放在下面一层可以保证红色荧光粉被有效激发。
本具体实施方式的一种LED封装点胶工艺，包括以下步骤：
a、准备好已经固晶与焊线的芯片支架；
b、把红色荧光粉与A胶、B胶按比例混合均匀、搅拌；
c、把步骤b配好的红色混合胶点到芯片上，通过积分球测数据进行加减胶量，直到达到固定的参数范围；
d、把点了红色混合胶层的芯片支架放入烤箱中进行烘烤；
e、在步骤a、步骤b、步骤c或步骤d的前后任意位置，把其他颜色的荧光粉与A胶、B胶按比例混合均匀、搅拌；
f、把步骤e配好的混合胶点在经过烘烤的芯片支架上，覆盖红色混合胶层，通过积分球测数据进行加减胶量，直到达到想要的色温，符合LED要求的最终参数；
g、将芯片支架再次放入烤箱中进行烘烤；
步骤h、在经过步骤g烘烤过的芯片支架上设置透镜。
其中，A胶为丙烯酸改性环氧或环氧树脂，或含有催化剂及其他助剂，B胶为改性胺或其他硬化剂，或含有催化剂及其他助剂。
在LED中加入红色荧光粉一方面是改变LED的色温外，更重要的是提高LED的显色指数。其中，步骤b所述的红色荧光粉和/或步骤e所述的其他颜色的荧光粉为具有扩散功能的荧光粉，或者为添加有扩散粉的普通荧光粉。进一步，所述的其他颜色的荧光粉为黄色荧光粉，在本具体实施方式中，红色荧光粉采用0763或0765A，黄色荧光粉采用YAG-04，LED芯片为蓝色LED芯片。
参照图1，根据上述LED封装点胶工艺制得的LED芯片封装结构，包括带LED芯片2的芯片支架1， LED芯片2上设置有红色混合胶层3，所述红色混合胶层3上设置有其他颜色混合胶层4，还包括封装或粘合在芯片支架1上的透镜5。
其中，所述的红色混合胶层3为红色荧光粉与A胶、B胶混合而成，所述的红色荧光粉为具有扩散功能的红色荧光粉或者添加有扩散粉的普通红色荧光粉，所述的A胶为丙烯酸改性环氧或环氧树脂，并添加有催化剂及其他助剂，B胶为改性胺或其他硬化剂，并添加有催化剂及其他助剂。
其中，所述的其他颜色混合胶层4为黄色混合胶层，所述的黄色混合胶层为黄色荧光粉与A胶、B胶混合而成，所述的黄色荧光粉为具有扩散功能的黄色荧光粉或者添加有扩散粉的普通黄色荧光粉，所述的A胶为丙烯酸改性环氧或环氧树脂，并添加有催化剂及其他助剂，B胶为改性胺或其他硬化剂，并添加有催化剂及其他助剂。
下面用几个实验与传统暖白LED灯进行对比。
实验1
红色荧光粉0763:A:B（理论）为0.075:0.5:0.5
红色荧光粉0763:A:B（实际）为0.0748:0.5002:0.4998
黄色荧光粉YAG-04:0763:TOP120:A:B（理论）为0.0825:0.0145:0.015:0.5:0.5
黄色荧光粉YAG-04:0763:TOP120:A:B（实际）为0.626:0.0256:0.4998:0.5001
表1 实验1点胶数据表
实验2
红色荧光粉0765A:A:B（理论）0.075:0.5:0.5
红色荧光粉0765A:A:B（实际）0.0751:0.5000:0.5006
黄色荧光粉YAG-04A:0763:TOP120:A:B（理论）0.0825:0.0145:0.015:0.5:0.5
黄色荧光粉YAG-04A:0763:TOP120:A:B（实际）0.0627:0.0250:0.5003:0.5004
表2 实验2点胶数据表
实验3
红色荧光粉0765A:A:B（理论）0.075:0.5:0.5
红色荧光粉0765A:A:B（实际）0.0751:0.5000:0.5006
黄色荧光粉YAG-04:0763:TOP120:A:B（理论）0.0825:0.0145:0.015:0.5:0.5
黄色荧光粉YAG-04:0763:TOP120:A:B（实际）0.0627:0.0250:0.5003:0.5004
表3 实验3点胶数据表
表4 传统暖白与试验样品点胶数据对比表
由实验结果可以看出，红色荧光粉层既要点得很薄，红色荧光粉的比例也不能太高。在更换了其他荧光粉来进行实验后，同样得到高光通量和高显色指数并存的结果，证明了这种新方法的广泛适用性。
从以上的实验数据对比表，已经可以证明本具体实施方式的技术方案是可行的，在更换了不同的荧光粉后，显色指数和光通量等数据一样可以保持上升，这就说明了本技术方案的适用性强，具有普遍的意义。经过***的实验和改进，就可以得到更加优异的数据。
当然，本发明除了上述实施方式之外，还可以有其它结构上的变形，这些等同技术方案也应当在其保护范围之内。
Claims (10)
1. 一种LED封装点胶工艺，其特征在于，包括以下步骤：
a、准备好已经固晶与焊线的芯片支架；
b、把红色荧光粉与A胶、B胶混合均匀、搅拌；
c、把步骤b配好的红色混合胶点到芯片上，并且通过加减胶量达到所需参数；
d、把点了红色混合胶层的芯片支架进行烘烤；
e、在步骤a、步骤b、步骤c或步骤d的前后任意位置，把其他颜色的荧光粉与A胶、B胶混合均匀、搅拌；
f、把步骤e配好的混合胶点在经过烘烤的芯片支架上，覆盖红色混合胶层，通过加减胶量达到所需参数；
g、将芯片支架再次进行烘烤。
2.根据权利要求1所述的一种LED封装点胶工艺，其特征在于：步骤c和/或步骤f中，通过积分球测数据进行加减胶量，直到达到固定的参数范围或者达到想要的色温。
3. 根据权利要求1所述的一种LED封装点胶工艺，其特征在于：A胶为丙烯酸改性环氧或环氧树脂，或者还含有催化剂，B胶为改性胺或硬化剂，或者还含有催化剂。
4. 根据权利要求1所述的一种LED封装点胶工艺，其特征在于：步骤b所述的红色荧光粉和/或步骤e所述的其他颜色的荧光粉为具有扩散功能的荧光粉，或者为添加有扩散粉的普通荧光粉。
5. 根据权利要求1所述的一种LED封装点胶工艺，其特征在于：所述的其他颜色的荧光粉为黄色荧光粉。
6. 根据权利要求1所述的一种LED封装点胶工艺，其特征在于：还包括：步骤h、在经过步骤g烘烤过的芯片支架上设置透镜。
7. 根据上述LED封装点胶工艺制得的LED芯片封装结构，其特征在于：包括带LED芯片的芯片支架， LED芯片上设置有红色混合胶层，所述红色混合胶层上设置有其他颜色混合胶层。
8. 根据权利要求7所述的LED芯片封装结构，其特征在于：还包括封装或粘合在芯片支架上的透镜。
9. 根据权利要求7所述的LED芯片封装结构，其特征在于：所述的红色混合胶层为红色荧光粉与A胶、B胶混合而成，所述的红色荧光粉为具有扩散功能的红色荧光粉或者添加有扩散粉的普通红色荧光粉，所述的A胶为丙烯酸改性环氧或环氧树脂，并添加有催化剂，B胶为改性胺或硬化剂，并添加有催化剂。
10. 根据权利要求7所述的LED芯片封装结构，其特征在于：所述的其他颜色混合胶层为黄色混合胶层，所述的黄色混合胶层为黄色荧光粉与A胶、B胶混合而成，所述的黄色荧光粉为具有扩散功能的黄色荧光粉或者添加有扩散粉的普通黄色荧光粉，所述的A胶为丙烯酸改性环氧或环氧树脂，并添加有催化剂，B胶为改性胺或硬化剂，并添加有催化剂。
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