CN204029797U - 一种cob封装led模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种COB封装LED模组，包括如下，预制模具，填充胶填充模具，固化，再注胶，模具与电路板结合，再固化，最后脱模形成表面具有粗造结构的封装模组。本实用新型的有益效果主要体现在：通过模具转印，在发光层表面形成粗糙面从而有效提高发光效率，减少眩光。同时，由于发光层中添加了纳米粒子材料，减少了封装层内部的热应力，荧光粉中添加硅胶混合物，使出光面里的芯片完全被遮住。这样发光表面看起来没有“麻蜂窝点”，整体光亮，美观大方。

Description

一种COB封装LED模组

技术领域

本实用新型属于LED照明领域，尤其涉及一种COB封装LED模组。

背景技术

COB光源越来越多被应用到LED照明灯具产品上。传统的COB封装的LED光源通常是直接在蓝色或者紫色LED芯片上涂覆荧光粉。通常以COB平面光源为主，在LED芯片使用过程中，辐射复合产生的光子在向外发射时容易产生损失，因此需要进行二次光学设计，现有的解决方法是对COB光源进行加装透镜，从而抑制光的全反射，使发光效率得以提高。

以白光LED荧光粉涂覆工艺为例，过程包括如下步骤：将荧光粉、环氧树脂、有机硅胶按比例混合，搅拌均匀，制成黄色荧光粉浆；在显微镜下，用细针头将荧光粉涂抹于芯片表面或者利用自动点胶机将荧光粉涂覆于芯片表面，将成型操作的芯片放入烘箱固化成型。通过导热双面胶等将透镜与COB光源粘接形成一个整体。后续制备时，依据光源形状选择不同透镜。

LED透镜属于精密光学配件，常用的材料有硅胶、PMMA、塑料、PC、玻璃等，对模具的精度要求极高，特别是透镜光学曲面的加工精度要达到0.1um,因此LED透镜从设计到生产，对软、硬件要求非常高，导致生产成本相应提高。

中国专利2011104115867中揭示了一种基于COB技术的集成化LED封装方法，通过预先调节好模具上对应芯片的孔的位置及厚度，再将模具进行反印于线路板上，最后烘烤揭去模具，制成LED封装。但这种方法虽然简化了封装程序，但由于是通过对单个芯片周围荧光胶的调节，来提高产品的稳定性及一致性，对于提高发光效率及减少光效率损失来说并没有很大的改善。传统COB采用点胶方式对点胶精度控制要求严格,即使采用目前一流设备产品测试中仍有不小的偏差；同时，传统COB表面光滑芯片发出的光有大量会因入射角度发生全反射。 

实用新型内容

本实用新型的目的解决上述技术问题，提出一种COB封装模组的封装及其封装方法。

本实用新型的目的，将通过以下技术方案得以实现：

一种COB封装方法制成的LED模组，包括基板、设置与基板上的电路板、与电路板通过焊线连接的LED芯片，设置在LED芯片上方的荧光胶发光层，所述荧光胶发光层具有粗糙表面。

优选地，所述荧光胶发光层的表面设置有若干凸起。

优选地，所述凸起为正方体、锥形、柱形或半球形凸起。

以上所述LED模组的COB封装方法，包括如下步骤，

步骤一、预处理，印制铝基板,将反光率高的材质混入硅胶中，印刷线路板并预留LED晶片固晶区域及焊线区域，预制模具，所述模具为具有粗糙底面的碗杯结构，所述粗糙底面为具有若干凹槽的结构；

步骤二、刺晶，固晶,焊线；将LED芯片用高导热系数银胶黏在铝基板固晶位置并烘烤固化；通过焊线机进行COB内引线焊接。

步骤三、第一次注胶，向模具内注入含有纳米粒子的填充胶，填满底部的粗糙结构即可。

步骤四、将步骤三注胶后的模具放入烘箱进行固化，条件：先在60-100℃下固化0.5-1h,再在140-170℃下固化1-1.5h。

步骤五、配制荧光胶再注胶，根据色温需求，按比例配制荧光胶。将荧光胶注入碗杯模具内，待形成LED芯片的发光层，然后进行再固化； 

步骤六、模具与电路板结合，将带有LED芯片的电路板覆于模具上，使LED芯片与荧光粉混合胶完全接触；压膜:把铝基板放入模具中,同时注入荧光胶,并加热固化。

步骤七、再固化，将步骤六中的模具放入烘箱进行固化，条件：先在60-100℃下固化0.5-1h,再在140-170℃下固化1-1.5h； 

步骤八、脱模，使模具与产品分离，脱模后形成表面具有细微结构的封装模组，分板。

步骤九、分色分光。

优选地，所述步骤一中的凹槽为正方体、锥形、柱形或半球形凹槽。

优选地，所述步骤三中第一次注胶中使用的填充胶内添加有1%-10%用于提高材料力学性能和透光性的纳米粒子材料。

优选地，所述纳米粒子材料为氮化铝、氧化铝、碳化硅、二氧化硅。

优选地，所述步骤五中荧光胶为具有5%-20%荧光粉的环氧树脂或硅胶。

优选地，所述步骤五中荧光胶厚度为0.1-0.4mm。

本实用新型的有益效果主要体现在：通过模具转印，在发光层表面形成粗糙面从而有效提高发光效率，减少眩光。同时，由于发光层中添加了纳米粒子材料，减少了封装层内部的热应力，荧光粉中添加硅胶混合物，使出光面里的芯片完全被遮住,这样发光表面看起来没有“麻蜂窝点”，整体光亮，美观大方。因入射角度减少引起的全反射损失，从而提高光效。

附图说明

图1：本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

本实用新型揭示了一种COB封装LED模组，如图1所示，包括基板1、设置与基板1上的电路板2、与电路板2通过焊线31连接的LED芯片3，设置在LED芯片3上方的荧光胶发光层4，所述荧光胶发光层4具有粗糙表面。所述荧光胶发光层4的表面设置有若干凸起41。所述凸起41为正方体、锥形、柱形或半球形凸起。所述基板1可以为陶瓷基板或金属铝基板。

以上所述的一种COB封装LED模组封装方法，包括如下步骤，

步骤一、预制模具，所述模具为具有粗糙底面的碗杯结构，所述粗糙底面为具有若干凹槽的结构；所述凹槽为正方体、锥形、柱形或半球形凹槽。最佳的采用半球形，所述模具尺寸大小可根据芯片尺寸、性能、排列方式等进行相应的设计。由于模具的预制，即可知晓封装后模组的形貌及厚度有利于后续的生产及应用。铝基板印制,铝基板为多单元拼版,可以提高效率,印刷采用丝网印刷,可以调节配比、调节胶体粘度，将LED芯片用高导热系数银胶黏在铝基板固晶位置并烘烤固化；通过焊线机进行COB内引线焊接。

步骤二、填充模具，将填充胶填满碗杯底部的凹槽；填充胶内添加有1%-10%用于提高材料力学性能的透光性纳米粒子材料。所述填充胶为固化后具有收缩率小、透光率高等特性，且为液态物质，优选地为液态硅胶。所述纳米粒子材料为氮化铝、氧化铝、碳化硅、二氧化硅等。纳米粒子的引入，不仅可以提高材料力学性能，而且可以减少封装层内部的热应力，提高LED发光效率和光通量。

步骤三、固化，将模具放入烘箱进行固化，条件：先在60-100℃下固化0.5-1h,再在140-170℃下固化1-1.5h；

步骤四、再注胶，将荧光胶注入碗杯模具内，待形成0.1-0.4mm的LED芯片的发光层；所述荧光胶为具有5%-20%荧光粉与流动性好，固化后具有收缩率小、耐高温性好、导热性好的物质混合而成，优选采用环氧树脂或硅胶。荧光粉粒径为微米至纳米量级，优选的，荧光粉粒径为500-50nm。荧光粉中添加硅胶混合物，使出光面里的芯片完全被遮住，这样发光表面看起来没有“麻蜂窝点”，整体光亮，美观大方。

步骤五、模具与电路板结合，将带有LED芯片3的电路板2覆于模具上，使LED芯片与荧光粉混合胶完全接触。

步骤六、再固化，将步骤五中的模具放入烘箱进行固化，条件：先在60-100℃下固化0.5-1h,再在140-170℃下固化1-1.5h。

步骤七、脱模，脱模后形成表面具有粗造结构的封装模组，最后根据需要进行分色分光。

现有的COB方法形成的具有光滑表面的LED模组，为了减少光损,提高光效需要通过增加光学反射，即通过增加透镜来得以提高相应的性能，而本方法的LED模组外表面形成了粗糙结构，可以省略采用透镜以增加其光学反射，减少了全反射几率，减少了眩光，提高了发光效率。

本实用新型的模组提高了产品光色一致性,采用模具封装，腔体决定胶量，从而提高了光色一致性。提高了光效，本LED模组在胶体表面使每颗LED芯片上方成半球状,LED芯片位于球心减少了全反射发生几率。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种COB封装LED模组，其特征在于：包括基板、设置于基板上的电路板、与电路板通过焊线连接的LED芯片，设置在LED芯片上方的荧光胶发光层，所述荧光胶发光层具有粗糙表面。

2.如权利要求1所述的一种COB封装LED模组，其特征在于：所述粗糙表面为若干凸起。

3.如权利要求2所述的一种COB封装LED模组，其特征在于：所述凸起为正方体、锥形、柱形或半球形。

4.如权利要求1所述的一种COB封装LED模组，其特征在于：所述荧光胶发光层厚度为0.1-0.4mm。