一种LED封装方法及LED灯与流程

一种led封装方法及led灯
技术领域
1.本发明涉及led封装技术领域，尤其涉及一种led封装工艺及led灯。


背景技术：

2.led(light-emitting diode，发光二极管)是一种常用的发光器件，常见的led生产工艺为将led芯片设置于支架上，依次进行固晶、焊线、点粉以及烘烤等工序。由于led芯片发光时的升温会造成亮度降低，目前的生产工艺是通过荧光粉沉淀工艺,利用荧光粉沉淀附着在led芯片和支架底部上，把led芯片的热量传导至支架,但led芯片产生的热量传递至荧光粉会使荧光粉受热后激发效果变差,导致色坐标漂移的现象出现。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：提供一种led封装方法及led灯，以解决如何在降低led芯片温度的同时避免色坐标漂移的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
5.一种led封装方法，包括步骤：
6.提供支架和至少一个led芯片；
7.将所述led芯片通过导热胶层固定于所述支架上；
8.将所述led芯片和所述支架进行焊线处理；
9.在所述支架上设置覆盖所述led芯片的第一硅胶层；
10.在所述第一硅胶层上设置混合有荧光粉的第二硅胶层。
11.进一步的，所述将所述led芯片通过导热胶层固定于所述支架上的步骤还包括：
12.将所述led芯片的边沿通过透明胶层固定于所述支架上。
13.进一步的，所述将所述led芯片通过导热胶层固定于所述支架上的步骤包括；
14.提供第一固晶胶，将所述第一固晶胶设置于所述支架上；
15.将所述led芯片放置于所述第一固晶胶上；
16.向所述led芯片施加压力，以使所述第一固晶胶扩散，并固化形成所述导热胶层。
17.进一步的，所述将所述第一固晶胶设置于所述支架上的步骤包括：
18.在所述支架上对应所述led芯片的安装位置设置至少两处所述第一固晶胶。
19.进一步的，所述导热胶层位于所述led芯片在所述支架上的投影范围内。
20.进一步的，所述导热胶层的厚度小于5μm。
21.进一步的，所述将所述led芯片的边沿通过透明胶层固定于所述支架上的步骤包括：
22.提供第二固晶胶，在所述支架上靠近所述led芯片的边沿处设置若干处所述第二固晶胶；
23.使所述第二固晶胶扩散并固化形成所述透明胶层。
24.进一步的，所述透明胶层的高度小于三分之一所述led芯片的高度。
25.进一步的，所述支架的材质为c194红铜。
26.本技术还提供一种led灯，所述led灯由上述任一项所述led封装方法制成。
27.本发明的有益效果在于：led芯片通过导热胶层固定于支架上，能有效将led芯片发光传导至支架，以降低led芯片的热量，从而避免led芯片发出的光通量降低；同时，通过设置第一硅胶层将led芯片和荧光粉分隔开，避免led芯片发热影响荧光粉的激发效果，从而避免出现色坐标漂移问题。
附图说明
28.图1为现有技术的led灯的结构示意图；
29.图2为现有技术的经荧光粉沉淀工艺后的led灯的结构原理图；
30.图3为荧光粉激发效率与温度的关系变化图；
31.图4为led芯片的亮度与温度的关系变化图；
32.图5为本发明实施例一的led封装方法的流程示意图；
33.图6为本发明实施例二的led封装方法的流程示意图；
34.图7为本发明实施例二的led封装方法的又一流程示意图；
35.图8为本发明实施例二的led封装方法的另一流程示意图；
36.图9为本发明实施例二的设置第一固晶胶的示意图；
37.图10为本发明实施例二的第一固晶胶形成导热胶层的示意图；
38.图11为本发明实施例二的设置第二固晶胶的示意图；
39.图12为本发明实施例二的第二固晶胶形成透明胶层的示意图；
40.图13为本发明实施例二的led灯的结构示意图；
41.图14为使用常规工艺和本发明方法制成的led灯在不同温度下的光维持率对比图；
42.图15为使用常规工艺和本发明方法制成的led灯的光谱对比图；
43.图16为使用常规工艺和本发明方法制成的led灯在不同温度下的色温变化对比图。
44.标号说明：
45.100、支架；110、导热胶层；111、第一固晶胶；120、透明胶层；121、第二固晶胶；130、第一硅胶层；140、第二硅胶层141、荧光粉；200、led芯片；300、固晶胶层。
具体实施方式
46.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
47.请参照图1，常规的led生产工艺中，led芯片200通过固晶胶层300固定于支架100上，荧光粉141和硅胶混合后设置与支架100上，并位于led芯片200的上方。其中，由于led芯片200点亮后,温度最高可达150℃,由图4中led芯片200与温度的关系中可以看出，led芯片200发热过程中会产生热衰减，使得led芯片200的亮度降低。另外，由图3中荧光粉141激发效率和温度的关系中可以看出，led芯片200产生的热量传递至荧光粉141,会导致荧光粉141的激发效果降低,造成色坐标漂移,影响led灯的色温表现。
48.请参照图2，目前的生产过程中是通过荧光粉141沉淀工艺，将荧光粉141沉淀附着在led芯片200和支架100的上，通过荧光粉141将热量导向支架100，从而降低芯片热量，提高光通量。虽然解决了led芯片200的发热问题，但荧光粉141接收led芯片200传递的热量后会影响自身的激发效果，导致出现色坐标漂移的问题，从而影响led灯成品的色温。因此，需要提供一种led封装方法及led灯，以解决上述问题。
49.实施例一
50.请参照图5和图13至图16，本发明的实施例一为：一种led封装方法，应用于led灯及led模组等的生产工艺。
51.所述led封装方法包括步骤：
52.s11，提供支架100和至少一个led芯片200；
53.s12，将所述led芯片200通过导热胶层110固定于所述支架100上；
54.s13，将所述led芯片200和所述支架100进行焊线处理；
55.s14，在所述支架100上设置覆盖所述led芯片200的第一硅胶层130；
56.s15，在所述第一硅胶层130上设置混合有荧光粉141的第二硅胶层140。
57.本实施例中的led封装方法的工作原理为：所述led芯片200通过所述导热胶层110固定于所述支架100上,并在所述led芯片200发光时将热量传导至所述支架100上。在进行焊线处理后，进行分层点胶，即所述支架100上设置覆盖所述led芯片200的所述第一硅胶层130，接着在所述第一硅胶层130上设置混合有荧光粉141的第二硅胶层140，以将所述led芯片200和所述荧光粉141分隔开。
58.请参照图14至图16，经对比，本发明经分层点胶制成的led灯相较于常规工艺制成的led灯，具有更好的光维持率，且led灯的光谱变化不大；同时，通过本发明的方法制成的led灯在不同温度下的色温变化不大。
59.由此可知，相较于现有技术，通过上述方法，所述led芯片200发光时，热量通过所述导热胶层110传导至所述支架100上，从而避免所述led芯片200发出的光通量降低，也即避免出现热衰减的现象。除此之外，本实施例进行分层点胶，将所述led芯片200通过所述第一硅胶层130与所述荧光粉141分隔开，能有效降低所述led芯片200与所述荧光粉141间的热量传递效率,避免因影响所述荧光粉141的激发效果而出现色坐标漂移的现象，使得led灯的色温保持正常。本实施例中，所述荧光粉141包括红色荧光粉141和黄绿荧光粉141。
60.实施例二
61.参照图6至图16，本发明的实施例二提供了led封装方法的另一种具体的实施方式。
62.所述led封装方法包括步骤：
63.s20，提供支架100和至少一个led芯片200；
64.s21，将所述led芯片200通过导热胶层110固定于所述支架100上；
65.s22，将所述led芯片200的边沿通过透明胶层120固定于所述支架100上。
66.s23，将所述led芯片200和所述支架100进行焊线处理；
67.s24，在所述支架100上设置覆盖所述led芯片200的第一硅胶层130；
68.s25，在所述第一硅胶层130上设置混合有荧光粉141的第二硅胶层140。
69.本实施例中的led封装方法的工作原理为：所述led芯片200通过所述导热胶层110
固定于所述支架100上,并在所述led芯片200发光时将热量传导至所述支架100上，再设置透明胶层120将所述led芯片200的边沿进一步固定在所述支架100上。在进行焊线处理后，进行分层点胶，即所述支架100上设置覆盖所述led芯片200的所述第一硅胶层130，接着在所述第一硅胶层130上设置混合有荧光粉141的第二硅胶层140，以将所述led芯片200和所述荧光粉141分隔开。
70.请参照图14至图16，经对比，本发明经分层点胶制成的led灯相较于常规工艺制成的led灯，具有更好的光维持率，且led灯的光谱变化不大；同时，通过本发明的方法制成的led灯在不同温度下的色温变化不大。
71.通过上述方法，所述led芯片200发光时，热量通过所述导热胶层110传导至所述支架100上，从而避免所述lde芯片发出的光通量降低，也即避免出现热衰减的现象。除此之外，将所述led芯片200通过所述第一硅胶层130与所述荧光粉141分隔开，能有效降低所述led芯片200与所述荧光粉141间的热量传递效率,避免因影响所述荧光粉141的激发效果而出现色坐标漂移的现象，使得led灯的色温保持正常。本实施例中，所述荧光粉141包括红色荧光粉141和黄绿荧光粉141。
72.进一步的说，本实施例在固晶工序中进行两次点胶，所述led芯片200通过所述导热胶层110的固定后，所述led芯片200的边沿处通过所述透明胶层120与所述支架100粘接，一方面可以对所述led芯片200进一步加固,同时可以相应减少所述导热胶层的厚度，从而提高所述导热胶层110的热传导效率，并且所述led芯片200的发光路径不会被遮挡；另一方面，所述透明胶层120还可以对所述led芯片200进行辅助导热，从而进一步提高散热效果。
73.请参照图7、图9和图10，s21，将所述led芯片200通过导热胶层110固定于所述支架100上的步骤包括：
74.s211，提供第一固晶胶111，将所述第一固晶胶111设置于所述支架100上；
75.本步骤中，将所述第一固晶胶111设置于所述支架100上的步骤包括：
76.在所述支架100上对应所述led芯片200的安装位置设置至少两处所述第一固晶胶111。
77.可以理解的，通过上述设置，可以减少所述led芯片200在放置于所述第一固晶胶111上发生偏转的情况。本实施例中，所述第一固晶胶111采用点胶的方式设置于所述支架100上，所述第一固晶胶111采用导热性较好的乳白固晶胶，可选用信越t7乳白固晶胶，导热系数为1w/(m
·
k)。
78.s212，将所述led芯片200放置于所述第一固晶胶111上；
79.s213，向所述led芯片200施加压力，以使所述第一固晶胶111扩散，并固化形成所述导热胶层110。
80.其中，由于固晶胶的热阻与固晶胶厚度成正比，固晶胶的热阻与固晶胶的导热系数和截面积成反比，因此，本实施例中，所述第一固晶胶111扩散后，使所述导热胶层110的厚度小于5μm，以降低所述第一固晶胶111的热阻，提高传热效率。
81.进一步的，所述导热胶层位于所述led芯片在所述支架上的投影范围内。
82.可以理解的，由于所述第一固晶胶111选用乳白固晶胶，透光性较差，扩散溢出的胶水附着至所述led芯片200上会导致led芯片200发光路径被遮挡,影响出光效果。因此，本实施例中在向所述led芯片200施加压力过程中，控制所述第一固晶胶111扩散至不超过所
述led芯片200的边沿，以使烘烤固化形成的所述导热胶层位于所述led芯片在所述支架上的投影范围内，并通过所述透明胶层120对所述led芯片200的边沿进一步加固。
83.请参照图8、图11和图12，s22，将所述led芯片200的边沿通过透明胶层120固定于所述支架100上的步骤包括：
84.s221，提供第二固晶胶121，在所述支架100上靠近所述led芯片200的边沿处设置若干处所述第二固晶胶121；
85.本步骤中，所述第二固晶胶121采用点胶方式设置于所述支架100上，并沿所述led芯片200的边沿的周长方向间隔设置10处所述第二固晶胶121，以保证所述led芯片200的边沿各处粘接牢固，提高led灯的结构稳定性。
86.s222，使所述第二固晶胶121扩散并固化形成所述透明胶层120。
87.其中，通过控制所述第二固晶胶121的用量，以使所述透明胶层120的高度小于三分之一所述led芯片200的高度。
88.本步骤中，所述第二固晶胶121设置于所述支架100上后静置扩散，烘烤固化后形成所述透明胶层120。所述第二固晶胶121为透光性良好的透明固晶胶，本实施例中，所述第二固晶胶121采用信越lps-8448固晶胶，其导热系数为0.2w/(m
·
k)。
89.具体的，s23，将所述led芯片200和所述支架100进行焊线处理步骤包括：
90.s231，将所述led芯片200的正、负极对应所述支架100的正、负极接口进行焊接。
91.具体的，s24，在所述支架100上设置覆盖所述led芯片200的第一硅胶层130的步骤包括；
92.s241，提供第一硅胶，将所述第一硅胶设置于所述支架100上，并覆盖所述led芯片200；
93.本步骤中，所述第一硅胶可以使用点胶方式设置于所述支架100上，其中，所述第一硅胶至少覆盖至所述led芯片200的顶端。
94.s242，将所述第一硅胶烘烤固化，以形成所述第一硅胶层130。
95.具体的，s25，在所述第一硅胶层130上设置混合有荧光粉141的第二硅胶层140的步骤包括：
96.s251，提供第二硅胶，将所述第二硅胶设置于所述支架100上，并覆盖所述led芯片200；
97.本步骤中，所述第二硅胶可以使用点胶方式设置于所述支架100上。
98.s252，将所述第二硅胶烘烤固化，以形成所述第二硅胶层140。
99.通过上述步骤，本发明进行分层点胶，
100.为了更好地降低所述led芯片200的热量，所述支架100的材质为c194红铜，铜材可以提供良好的导热性。本实施例中，所述支架100的厚度降低至0.15mm，以降低所述支架100的热阻，需要注意的是，过薄的铜材会导致所述支架100容易掉料且所述支架100的折断力过低而无法使用。因此，本实施例中采用0.15mm厚度的铜材支架100，可以有效地将所述led芯片200产生的热量通过所述支架100往下传导，且能保证所述支架100的强度。由于所述荧光粉141经所述第一硅胶层130分隔开，因此不会受到所述led芯片200产生的热量的影响,从而所述荧光粉141可以达到激发的最优效果。
101.请参照图13，本实施例中还提供一种led灯，所述led灯由上述任一项所述led封装
方法制成。具体的，所述led灯包括支架100和至少一个led芯片200，所述支架100上设置有导热胶层110和透明胶层120，所述led芯片200通过所述导热胶层110连接所述支架100上，所述led芯片200的边沿通过所述透明胶层120联机所述支架100；所述支架100还设置第一硅胶层130和第二硅胶层140，所述第一硅胶层130至少覆盖至所述led芯片200的顶端，所述第二硅胶层140混合有红色荧光粉141和黄绿荧光粉141，所述第二硅胶层140设置于所述第一硅胶层130的上方。
102.综上所述，本发明提供的一种led封装方法及led灯，通过导热胶层将led芯片的热量传导至支架上，从而减少led灯的热衰减；同时，通过第一硅胶层将led芯片和荧光粉分隔开，以避免led芯片产生的热量影响到荧光粉的激发，从而减少led灯的色坐标漂移；除此之外，通过透明胶层将led芯片的边沿固定至支架上，一方面进一步保证了led灯的结构稳定性；另一方面，可以相应减少导热胶层的厚度，从而提高热量传导的效率，透明胶层也可以传导led芯片产生的一部分热量，进一步提高散热效率。
103.以上所述仅为本发明的实施例，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同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。