一种白光led封装方法及相应封装结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种白光LED封装方法及相应封装结构。其中，所述方法包括固晶、点胶、填充透明胶水、固化步骤以获得一光源，还包括对所获得的光源进行在线光色检测；如果确定光色不一致，则在所述透明胶水外面涂覆第二荧光胶（5）；在所述第二荧光胶外面覆盖一层保护层（6）；及通过粘结层（7）将新获得的光源固定在支撑材料（8）上。本发明通过增加光色修补层，大幅度提高了LED封装光色的一致性，使得LED封装产品的良品率大大提高，降低了LED产品的平均成本。
【专利说明】一种白光LED封装方法及相应封装结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及照明领域，尤其涉及一种白光LED封装方法及相应封装结构。
【背景技术】
[0002]LED照明灯具至今不能被大量推广应用，不能进入千家万户，其主要原因是白光LED光源由于良品率低等原因而价格居高不下。现有的白光LED封装基本上均通过在蓝光芯片周围包覆荧光胶来实现，荧光胶由荧光粉加硅胶或环氧树脂混合而成。
[0003]例如，中国专利申请201210011297.2公开了一种白色光LED的封装工艺，包括固晶、焊线、制胶、点胶、荧光粉沉淀及凝胶等步骤，荧光粉沉淀步骤使荧光胶中至少大部分荧光粉沉淀于突光粉层。
[0004]例如，中国专利申请200910307904.8公开了一种大功率发光二极管的封装工艺，包括固晶、焊线、点胶、沉淀、固化及封装等步骤，其中在点胶之后让发光二极管在常温?102°C的温度下静置一段时间，使胶水中的荧光粉产生沉淀，使荧光粉附着在芯片的表面。
[0005]然而，在包括上述两个专利申请的现有技术中，一方面，在封装过程中，由于不同荧光粉的颗粒直径与密度有差异，与硅胶或环氧树脂均匀混合后，容易产生荧光粉颗粒沉淀而引起分布不均匀，最终导致光色不一致，良品率下降，积压大量库存，增加了光源的生产成本；另一方面，荧光胶附着在LED表面，LED发光的同时产生的热量会导致荧光粉的衰减。
【发明内容】
[0006]本发明的目标在于提供一种提闻光色一致性从而提闻良品率、降低生广成本的白光LED封装方法。
[0007]本发明的目标还在于提供一种光色一致性更高、光衰减更小的白光LED封装结构。
[0008]本发明的目标由一种白光LED封装方法实现，其包括步骤:a)固晶:将LED芯片固定在基板上；b)在LED芯片上涂覆第一荧光胶，并在第一荧光胶外面填充透明胶水；c)固化:使第一荧光胶和透明胶水固化；d)对步骤c)中获得的光源进行在线光色检测；e)如果在步骤d)中确定光色不一致，则在透明胶水外面涂覆第二荧光胶；f)在第二荧光胶外面覆盖一层保护层；g)通过粘结层将步骤f )中获得的光源固定在支撑材料上。
[0009]优选地，固化温度为80°C _150°C，固化时间为60-120分钟。
[0010]本发明的进一步的目标由一种白光LED封装结构实现，其包括基板、设置在基板上的LED芯片、包覆LED芯片的外侧的第一荧光胶体层、覆盖在第一荧光胶体层上的透明胶水层、粘结层和支撑材料层，由基板、LED芯片、第一荧光胶体层和透明胶水层形成的光源通过粘结层固定在支撑材料层上，该封装结构还包括设置于透明胶水层外侧的第二荧光胶体层及覆盖在第二荧光胶体层上的保护层。
[0011]优选地，在基板上设置有凹槽，及其中LED芯片放置在凹槽底部。[0012]优选地，第一荧光胶和第二荧光胶由荧光粉与硅胶或环氧树脂混合而成。
[0013]优选地，荧光粉为黄色、红色、绿色、橙色荧光粉或其混合物。
[0014]优选地，保护层的材料选自透光性好的材料，例如聚乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、硅胶、环氧树脂、有机硅树脂、聚碳酸酯。
[0015]本发明通过对封装好的光源进行在线光色检测，如果光色不一致，利用最后一层的荧光胶涂覆机会来修补光色，使得LED封装结构的良品率大大提高，其具有易操作、效果显著等优点。另外，本发明中设置的光色修补层即第二荧光胶体层，其远离LED芯片，类似“远程”突光粉，该处荧光粉温度较低、转换率高，从而降低荧光粉的衰减，使得整个LED照明系统可靠性更高、光衰减更小。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]本发明将在下面参考附图、结合优选实施方式进行更详细地说明，其中:
[0017]图1为根据本发明第一实施例的白光LED封装结构的示意图；
[0018]图2为根据本发明第二实施例的白光LED封装结构的示意图；
[0019]图3为根据本发明第三实施例的白光LED封装结构的示意图；及
[0020]图4为根据本发明第四实施例的白光LED封装结构的示意图。
[0021]为清晰起见，这些附图均为示意性及简化的图，它们只给出了对于理解本发明所必要的细节，而省略其他细节。在所有附图中，相同的附图标记和名称用于指同样或对应的部分。
【具体实施方式】
[0022]下面描述本发明的一些优选实施例。
[0023]实施例1
[0024]在基板I上冲压出“杯状”结构的凹槽，基板I可以是柔性基板，也可使用硅基板，凹槽也可以是任何其它适当的形状。将正装LED芯片2用绝缘胶水固定在凹槽底部并通过焊线使芯片与电极引脚电连接。然后在LED芯片2上涂覆由黄色荧光粉与硅胶混合而成的第一荧光胶3，涂覆可通过点胶或喷涂进行，然后在第一荧光胶3外面填充透明胶水4，荧光粉与硅胶的配比可根据实际光色参数要求进行选择。接着，对第一荧光胶和透明胶水在150°C下固化60分钟，在固化后，对所形成的光源使用LED在线监测设备如半自动或全自动LED分光机进行在线光色检测，如果检测结果表明光色不一致，则在透明胶水4的外面涂覆第二突光胶5,第二突光胶与第一突光胶成分相同。然后在第二突光胶外面覆盖一层EVA保护层6，使得保护层外表面与“杯状”凹槽表面平齐，保护层6起到防水防尘的作用。最后通过粘结层7如导热胶水或导热胶带将具有保护层的光源固定在支撑材料8上。该方法由于在出品前增加了光色检测步骤，如果光色不一致，通过涂覆第二荧光胶来降低批量生产光源中因光色不一致而导致良品率下降的问题。再者，使用“杯状”凹槽可起到反光罩的作用，从而提高LED芯片的出光效率。
[0025]实施例2
[0026]将正装LED芯片2用绝缘胶水固定在平整的硅基板I上并通过焊线使芯片与电极引脚电连接。然后在LED芯片2上涂覆由黄色荧光粉及红色荧光粉混合硅胶而成的第一荧光胶3，并在第一荧光胶3外面填充透明胶水4。接着，对第一荧光胶和透明胶水在80°C下固化120分钟，在固化后，对所形成的光源进行在线光色检测，如果检测结果表明光色不一致，则在透明胶水4的外面涂覆第二荧光胶5，第二荧光胶与第一荧光胶成分相同。然后在第二荧光胶外面覆盖一层硅胶保护层6，使得保护层6外表面与模具框架顶面平齐。最后通过粘结层7将具有保护层的光源固定在支撑材料8上，从而完成白光LED的封装。
[0027]实施例3
[0028]在柔性基板I上冲压出“杯状”结构的凹槽，将倒装LED芯片2通过金属合金焊料固定在凹槽底部。然后在LED芯片2上涂覆由黄色荧光粉、红色荧光粉及绿色荧光粉混合娃胶而成的第一突光胶3,并在第一突光胶3外面填充透明胶水4。接着,对第一突光胶和透明胶水在120°C下固化100分钟。在固化后，对所形成的光源进行在线光色检测，如果检测结果表明光色不一致，则在透明胶水4的外面涂覆第二荧光胶5，第二荧光胶与第一荧光胶成分相同。然后在第二荧光胶外面覆盖一层环氧树脂保护层6，最后通过粘结层7将具有保护层的光源固定在支撑材料8上，从而完成白光LED的封装。
[0029]实施例4
[0030]将倒装LED芯片2通过金属合金焊料固定在平整的柔性基板I上。然后在LED芯片2上涂覆由黄色荧光粉、红色荧光粉、绿色荧光粉及橙色荧光粉混合硅胶而成的第一荧光胶3，并在第一荧光胶3外面填充透明胶水4。接着，对第一荧光胶和透明胶水分两阶段固化，第一阶段在120°C下固化60分钟，第二阶段在150°C下固化60分钟。在固化后，对所形成的光源进行在线光色检测，如果检测结果表明光色不一致，则在透明胶水4的外面涂覆第二突光胶5,第二突光胶与第一突光胶成分相同。然后在第二突光胶外面覆盖一层聚碳酸酯保护层，最后通过粘结层7将具有保护层的光源固定在支撑材料8上，从而完成白光LED的封装。
[0031]在其它实施例中，第二突光胶和第一突光胶的成分也可以不同，其成分可以有多种组合，其配比可根据实际光色参数要求进行选择，两种荧光胶所用胶水的粘度和折射率可以不同。在该情形下，第一荧光胶、透明胶水和第二荧光胶的折射率应递减。
[0032]图1和图3分别示出了根据实施例1或3的方法形成的白光LED封装结构，其中基板I上设置有“杯状”凹槽，凹槽也可以是任何其它适当的形状，LED芯片2位于凹槽底部中央处，LED芯片的外侧设置包覆LED芯片的第一荧光胶体层3，第一荧光胶体层3由单种或多种荧光粉混合硅胶或环氧树脂而成，第一荧光胶体层上设置有透明胶水层4，透明胶水层4的外侧设置有第二荧光胶体层5，第二荧光胶体层5与第一荧光胶体层3成分相同，在第二荧光胶体层5上覆盖有EVA或有机硅树脂保护层6，基板I通过粘结层7固定在支撑材料层8上。这样的白光LED封装结构由于具有光色修补层即第二荧光胶体层，其光色一致性大大提高；而且由于第二荧光胶体层与LED芯片分离，使得荧光粉的衰减降低，进而提高了整个系统的可靠性。
[0033]图2和图4分别示出了根据实施例2或4的方法形成的白光LED封装结构，其与图1所示的结构区别仅在于基板I上未设置凹槽，LED芯片固定在平整的基板上面。但图2和图4的封装结构具有与图1和图3的封装结构一样的优点。
[0034]通过上面给出的详细描述，本发明进一步的适用范围将显而易见。然而，应当理解，在详细描述和具体例子表明本发明优选实施例的同时，它们仅为说明目的给出。对于本领域的技术人员来说，通过这些详细说明在本发明精神和范围内做出各种变化和修改将显而易见，所有这些变化和修改均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种白光LED封装方法，包括步骤: a)固晶:将LED芯片固定在基板上； b)在所述芯片上涂覆第一荧光胶，并在所述荧光胶外面填充透明胶水； c)固化:使所述荧光胶和所述透明胶水固化； 其特征在于，所述方法还包括步骤: d)对步骤c)中获得的光源进行在线光色检测； e)如果在步骤d)中确定光色不一致，则在所述透明胶水外面涂覆第二荧光胶； f )在所述第二荧光胶外面覆盖一层保护层； g)通过粘结层将步骤f )中获得的光源固定在支撑材料上。
2.根据权利要求1的方法，其中固化温度为80°C_150°C，固化时间为60-120分钟。
3.根据权利要求1的方法，其中所述第一突光胶和所述第二突光胶由突光粉与娃胶或环氧树脂混合而成。
4.根据权利要求3的方法，其中所述荧光粉为黄色、红色、绿色、橙色荧光粉或其混合物。
5.根据权利要求1的方法，其中所述保护层的材料选自聚乙烯醋酸乙烯酯、硅胶、环氧树脂、有机硅树脂、聚碳酸酯。
6.根据权利要求1的方法，其中在所述步骤a)中，所述LED芯片为正装LED芯片，其用胶水固定在基板上并通过焊线使所述芯片与电极引脚电连接。
7.根据权利要求1的方法，其中在所述步骤a)中，所述LED芯片为倒装LED芯片，其通过金属合金焊料固定在基板上。
8.—种白光LED封装结构，包括基板(I)、设置在所述基板上的LED芯片(2 )、包覆所述LED芯片的外侧的第一荧光胶体层(3)、覆盖在所述第一荧光胶体层上的透明胶水层(4)、粘结层(7)和支撑材料层(8)，由所述基板、所述LED芯片、所述第一荧光胶体层和所述透明胶水层形成的光源通过所述粘结层固定在所述支撑材料层上，其特征在于:所述封装结构还包括设置于所述透明胶水层外侧的第二荧光胶体层(5)及覆盖在所述第二荧光胶体层上的保护层(6)。
9.根据权利要求8的封装结构，其中在所述基板上设置有凹槽，所述LED芯片放置在所述凹槽底部。
10.根据权利要求8或9的封装结构，其中所述第一荧光胶体层和所述第二荧光胶体层由荧光粉与硅胶或环氧树脂混合而成。
11.根据权利要求10的封装结构，其中所述荧光粉为黄色、红色、绿色、橙色荧光粉或其混合物。
12.根据权利要求8或9的封装结构，其中所述保护层的材料选自聚乙烯醋酸乙烯酯、硅胶、环氧树脂、有机硅树脂、聚碳酸酯。
【文档编号】H01L33/50GK103579464SQ201310310835
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月23日 优先权日:2013年7月23日
【发明者】袁长安, 牛琳, 崔成强, 张国旗 申请人:常州市武进区半导体照明应用技术研究院