CN105633248B - 一种led灯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED灯及其制备方法，包括LED支架，内部开有方形槽，方形槽分上下两层，下层方形槽与上层方形槽的边缘形成直角形台阶，上层方形槽的四个角各设置一个注胶孔，注胶孔的底面开有一个圆柱小孔，圆柱小孔连通至下层方形槽的角，下层方形槽的角设置有三个出胶孔，三个出胶孔与圆柱小孔连通，三个出胶孔处于下层方形槽角的上、中、下三个位置，上层方形槽固定有环氧树脂片，下层方形槽空腔中填充有三层不同的封装硅胶层，第一封装胶层、第二封装胶层、第三封装胶层；环氧树脂片下表面涂有荧光粉层，三个出胶孔中的最下部注胶孔与圆柱小孔垂直，上出胶孔和中出胶孔向上倾斜，倾斜角度为10~15度；解决了LED白光黄圈和LED白光亮度衰减的问题。
Description
技术领域
本发明涉及LED领域，具体的说是涉及一种LED灯及其制备方法。
背景技术
发光二极管（LED）是一种半导体光源，LED 与其它光源诸如白炽灯相比具有很多优点，LED通常具有较长的寿命、较好的稳定性、较快的开关特性以及较低的能耗。随着LED作为新一代光源日益深入人们的生活，其应用也越来越广泛。在合成白光方面，最常用的方式是在发蓝光的LED晶片上放置波长转换材料，例如黄色荧光粉，在LED晶片上的波长转换材料层会吸收一些 LED 发出的光子，并将它们向下转换（down-convert）为可见光波长的光，从而产生具有蓝色和黄色波长光的双色光源。如果产生的黄光和蓝光有正确的比例，那么人眼会感受到白光。
在现有技术中，LED 的封装工艺一般包括固晶、焊线、涂胶、烘烤等步骤，其中涂胶步骤通常将荧光粉按照一定比例混合在硅胶中，用过点胶设备将荧光粉与胶的混合物涂覆在LED晶片上，然而，大粒径荧光粉在点胶过程中容易出现荧光粉沉降的问题，使得荧光粉在胶体中的分布不均匀，由此导致封装出的白光 LED 出现颜色偏差，就是通常所说的黄圈现象。在其它技术方案中，涂胶也可以通过保型涂覆技术LED晶片表面涂覆非常均匀的荧光粉层，但是，由于蓝光 LED 晶片本身的发光强度在空间的分布具有不等值的特点对于保型涂覆而言，强度值较大的蓝光通过中心区域荧光粉层的距离比通过边缘区域荧光粉层的距离短，由此导致中心区域色温值高而边缘区域色温值低，同样会出现颜色偏差的问题。而荧光粉物质大部分集中在支架凹槽底部和LED芯片附件，长期受热会出现亮度衰减，影响LED寿命。
如图1所示的传统的白光LED封装结构示意图，传统的白光LED由第一LED芯片11安装在第一支架12的碗杯内，通过第一金线13与第一支架12引脚实现电路连接，然后在第一LED芯片11表面覆盖上封装胶体14，封装胶体14一般由激发黄色波长荧光粉和封装胶混合而成，有时会添加激发橙红色或绿色波长荧光粉。荧光粉吸收部分蓝光后，释放出波长较长的黄光，然后未被吸收的蓝光和黄光混合成白光。白光LED混光不够均匀，亮度也比较低，荧光粉物质大部分集中在支架凹槽底部和LED芯片附件，长期受热会出现亮度衰减，影响LED寿命。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了一种LED灯及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：
一种LED灯，所述LED包括LED支架，所述LED支架为方形，在其内部开有方形槽，该方形槽分上下两层，下层方形槽与上层方形槽的边缘形成一个直角形台阶，在上层方形槽的四个角部，各设置一个注胶孔，该注胶孔的底面与上层方形槽的底面相平，且该注胶孔开有一个缺口，该缺口连通上层方形槽，所述注胶孔的底面开有一个圆柱小孔，该圆柱小孔连通至下层方形槽的角部，在下层方形槽的角部设置有三个出胶孔，三个出胶孔与圆柱小孔连通，三个出胶孔分处于下层方形槽的角部的上、中、下三个位置，所述下层方形槽底面的中心处，固定有LED芯片，所述LED芯片的电极与LED支架的正负极通过金线连接起来，在上层方形槽上，固定有环氧树脂片，在环氧树脂片下部的下层方形槽空腔中，填充有三层不同的封装硅胶层，分别是第一封装胶层、第二封装胶层、第三封装胶层；所述环氧树脂片下表面涂有荧光粉层，三个出胶孔中的最下部注胶孔与圆柱小孔垂直，三个出胶孔的上出胶孔、中出胶孔向上倾斜，其倾斜角度在10~15度之间。
进一步的，所述第一封装胶层为透明色的苯基硅胶层，其中添加有扩散粉。
进一步的，所述第二封装胶层为荧光粉和胶水混合而成的荧光胶层。
进一步的，所述第三封装胶层为透明胶层。
一种LED灯的制备方法，该方法包括以下步骤：
1）、选择方形的LED支架，将该LED支架开两个方形凹槽，该方形槽分上下两层，下层方形槽与上层方形槽相通，在两个方形槽边缘形成一个直角形台阶；
2）、在上层方形槽的四个角部，各设置一个注胶孔，该注胶孔的底面与上层方形槽的底面相平，且该注胶孔开有一个缺口，该缺口连通上层方形槽；
3）、注胶孔的底面开有一个圆柱小孔，该圆柱小孔连通至下层方形槽的角部，出胶孔开有三个，其中分别与圆柱小孔连通，上出胶孔、中出胶孔向上倾斜设置，下出胶孔与圆柱小孔垂直；
4）、将环氧树脂粉加入荧光粉均匀搅拌后，模压成圆饼形状后，切割成与上层方形槽大小对应的环氧树脂片，并且在环氧树脂片的一面涂有荧光粉层；
5）、在LED支架的下层方形槽底面中心处固晶焊线，将LED芯片安装在LED支架的下层方形槽底面中心位置，再将LED芯片的电极与LED支架的正负极通过金线连接起来；
6）、将步骤4）中的模压成圆饼状后的环氧树脂片放置在上层方形凹槽处的直角形台阶上；
7）、将液态透明色的苯基硅胶通过四个注胶孔、圆柱小孔缓慢注入，由于上出胶孔、中出胶孔为向上倾斜状，因此液态透明色的苯基硅胶从下出胶孔流出，进入下层方形凹槽空腔，待液态透明色的苯基硅胶接近中出胶孔位置时，停止注胶，等待液态透明色的苯基硅胶固化，固化后形成第一封装胶层；
苯基硅胶固化后，再通过四个注胶孔、圆柱小孔注入液体状荧光粉和胶水混合物，由于上出胶孔为向上的倾斜状，下出胶口及圆柱小孔的下部被固化后的苯基硅胶堵塞，因此液体状荧光粉和胶水混合物会从中出胶口流出，进入固化后的苯基硅胶上部空间，待液体状荧光粉和胶水混合物接近上出胶孔时，停止注胶，等待液体状荧光粉和胶水混合物固化，固化后形成第二封装胶层；
利用上述同样的方法注入液体状荧光胶，待荧光胶，使荧光胶填充剩余空腔，直至圆柱小孔注满，等待荧光胶固化，形成第三封装胶层；
8）、对LED支架进行压边，以固定环氧树脂片。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明LED灯的制备方法采用注胶孔注胶，注胶孔设置有三个，其中上面两个向上倾斜，防止注下层胶层时从上出胶孔或下出胶孔流出，本发明LED结构能够解决LED白光黄圈问题，同解决LED白光亮度衰减的问题。
附图说明
图1为现有技术中的白光LED封装结构示意图。
图2为本发明LED灯结构示意图。
图3为本发明LED支架结构示意图。
图4为本发明LED支架侧向剖视图。
附图中标记：第一LED芯片11、第一支架12、第一金线13、封装胶体14、LED支架1、直角形台阶2、注胶孔3、金线4、LED芯片5、环氧树脂片6、第一封装胶层141、第二封装胶层142、第三封装胶层143。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参照附图2，本发明的一种LED灯，所述LED包括LED支架1，所述LED支架1为方形，也可以为其它形状，在LED支架1内部开有方形槽，该方形槽分上下两层，下层方形槽与上层方形槽的边缘形成一个直角形台阶2，在上层方形槽的四个角部，各设置一个注胶孔3，该注胶孔3的底面与上层方形槽的底面相平，且该注胶孔3开有一个缺口，该缺口连通上层方形槽，所述注胶孔3的底面开有一个圆柱小孔，该圆柱小孔连通至下层方形槽的角部，在下层方形槽的角部设置有三个出胶孔，三个出胶孔与圆柱小孔连通，三个出胶孔分处于下层方形槽的角部的上、中、下三个位置，所述下层方形槽底面的中心处，固定有LED芯片5，所述LED芯片5的电极与LED支架1的正负极通过金线4连接起来，在上层方形槽上，固定有环氧树脂片6，所述环氧树脂片6下表面涂有荧光粉层。在环氧树脂片6下部的下层方形槽空腔中，填充有三层不同的封装硅胶层，分别是第一封装胶层141、第二封装胶层142、第三封装胶层143， 所述第一封装胶层141为透明色的苯基硅胶层，其中添加有扩散粉，所述第二封装胶层142为荧光粉和胶水混合而成的荧光胶层，所述第三封装胶层143为透明胶层。三个出胶孔中的最下部注胶孔与圆柱小孔垂直，三个出胶孔的上出胶孔、中出胶孔向上倾斜，其倾斜角度在10~15度之间。上出胶孔、中出胶孔向上倾斜的目的是防止在注第一层封装胶体时，胶水不会从上出胶孔、中出胶孔流出，而且等待第一层封装胶体固化时，上出胶孔、中出胶孔的胶会顺着斜坡流入下出胶孔。
本发明的LED灯的制备方法，该方法包括以下步骤：
1、选择方形的LED支架，将该LED支架开两个方形凹槽，该方形槽分上下两层，下层方形槽与上层方形槽相通，在两个方形槽边缘形成一个直角形台阶2；
2、在上层方形槽的四个角部，各设置一个注胶孔3，该注胶孔的底面与上层方形槽的底面相平，且该注胶孔3开有一个缺口，该缺口连通上层方形槽；
3、注胶孔3的底面开有一个圆柱小孔，该圆柱小孔连通至下层方形槽的角部，出胶孔开有三个，其中分别与圆柱小孔连通，上出胶孔、中出胶孔向上倾斜设置，下出胶孔与圆柱小孔垂直；
4、将环氧树脂粉加入荧光粉均匀搅拌后，模压成圆饼形状后，切割成与上层方形槽大小对应的环氧树脂片，并且在环氧树脂片的一面涂有荧光粉层；
5、在LED支架1的下层方形槽底面中心处固晶焊线，将LED芯片5安装在LED支架1的下层方形槽底面中心位置，再将LED芯片5的电极与LED支架1的正负极通过金线4连接起来；
6、将步骤4中的模压成圆饼状后的环氧树脂片放置在上层方形凹槽处的直角形台阶2上；
7、将液态透明色的苯基硅胶通过四个注胶孔3、圆柱小孔缓慢注入，由于上出胶孔、中出胶孔为向上倾斜状，因此液态透明色的苯基硅胶从下出胶孔流出，进入下层方形凹槽空腔，待液态透明色的苯基硅胶接近中出胶孔位置时，停止注胶，等待液态透明色的苯基硅胶固化，固化后形成第一封装胶层141；
苯基硅胶固化后，再通过四个注胶孔3、圆柱小孔注入液体状荧光粉和胶水混合物，由于上出胶孔为向上的倾斜状，下出胶口及圆柱小孔的下部被固化后的苯基硅胶堵塞，因此液体状荧光粉和胶水混合物会从中出胶口流出，进入固化后的苯基硅胶上部空间，待液体状荧光粉和胶水混合物接近上出胶孔时，停止注胶，等待液体状荧光粉和胶水混合物固化，固化后形成第二封装胶层142；
利用上述同样的方法注入液体状透明胶，待透明胶，使透明胶填充剩余空腔，直至圆柱小孔注满，等待透明胶固化，形成第三封装胶层143；
8、对LED支架1进行压边，以固定环氧树脂片。
本发明LED灯的制备方法采用注胶孔注胶，注胶孔设置有三个，其中上面两个向上倾斜，防止注下层胶层时从上出胶孔或下出胶孔流出，本发明LED结构能够解决LED白光黄圈问题，同解决LED白光亮度衰减的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种LED灯，所述LED包括LED支架（1），其特征在于：所述LED支架（1）为方形，在其内部开有方形槽，该方形槽分上下两层，下层方形槽与上层方形槽的边缘形成一个直角形台阶（2），在上层方形槽的四个角部，各设置一个注胶孔（3），该注胶孔（3）的底面与上层方形槽的底面相平，且该注胶孔（3）开有一个缺口，该缺口连通上层方形槽，所述注胶孔（3）的底面开有一个圆柱小孔，该圆柱小孔连通至下层方形槽的角部，在下层方形槽的角部设置有三个出胶孔，三个出胶孔与圆柱小孔连通，三个出胶孔分处于下层方形槽的角部的上、中、下三个位置，所述下层方形槽底面的中心处，固定有LED芯片（5），所述LED芯片（5）的电极与LED支架（1）的正负极通过金线（4）连接起来，在上层方形槽上，固定有环氧树脂片（6），在环氧树脂片（6）下部的下层方形槽空腔中，填充有三层不同的封装硅胶层，分别是第一封装胶层（141）、第二封装胶层（142）、第三封装胶层（143）；所述环氧树脂片（6）下表面涂有荧光粉层，三个出胶孔中的最下部注胶孔与圆柱小孔垂直，三个出胶孔的上出胶孔、中出胶孔向上倾斜，其倾斜角度在10~15度之间。
2.根据权利要求1所述的一种LED灯，其特征在于：所述第一封装胶层（141）为透明色的苯基硅胶层，其中添加有扩散粉。
3.根据权利要求1所述的一种LED灯，其特征在于：所述第二封装胶层（142）为荧光粉和胶水混合而成的荧光胶层。
4.根据权利要求1所述的一种LED灯，其特征在于：所述第三封装胶层（143）为透明胶层。
5.一种以权利要求1所述的LED灯的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1）、选择方形的LED支架，将该LED支架开两个方形凹槽，该方形槽分上下两层，下层方形槽与上层方形槽相通，在两个方形槽边缘形成一个直角形台阶（2）；
2）、在上层方形槽的四个角部，各设置一个注胶孔（3），该注胶孔的底面与上层方形槽的底面相平，且该注胶孔（3）开有一个缺口，该缺口连通上层方形槽；
3）、注胶孔（3）的底面开有一个圆柱小孔，该圆柱小孔连通至下层方形槽的角部，出胶孔开有三个，其中分别与圆柱小孔连通，上出胶孔、中出胶孔向上倾斜设置，下出胶孔与圆柱小孔垂直；
4）、将环氧树脂粉加入荧光粉均匀搅拌后，模压成圆饼形状后，切割成与上层方形槽大小对应的环氧树脂片，并且在环氧树脂片的一面涂有荧光粉层；
5）、在LED支架（1）的下层方形槽底面中心处固晶焊线，将LED芯片（5）安装在LED支架（1）的下层方形槽底面中心位置，再将LED芯片（5）的电极与LED支架（1）的正负极通过金线（4）连接起来；
6）、将步骤4）中的模压成圆饼状后的环氧树脂片放置在上层方形凹槽处的直角形台阶（2）上；
7）、将液态透明色的苯基硅胶通过四个注胶孔（3）、圆柱小孔缓慢注入，由于上出胶孔、中出胶孔为向上倾斜状，因此液态透明色的苯基硅胶从下出胶孔流出，进入下层方形凹槽空腔，待液态透明色的苯基硅胶接近中出胶孔位置时，停止注胶，等待液态透明色的苯基硅胶固化，固化后形成第一封装胶层（141）；
苯基硅胶固化后，再通过四个注胶孔（3）、圆柱小孔注入液体状荧光粉和胶水混合物，由于上出胶孔为向上的倾斜状，下出胶口及圆柱小孔的下部被固化后的苯基硅胶堵塞，因此液体状荧光粉和胶水混合物会从中出胶口流出，进入固化后的苯基硅胶上部空间，待液体状荧光粉和胶水混合物接近上出胶孔时，停止注胶，等待液体状荧光粉和胶水混合物固化，固化后形成第二封装胶层（142）；
利用上述同样的方法注入液体状荧光胶，待荧光胶，使荧光胶填充剩余空腔，直至圆柱小孔注满，等待荧光胶固化，形成第三封装胶层（143）；
8）、对LED支架（1）进行压边，以固定环氧树脂片。
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