专利名称：一种发光二极管的封装结构及其封装方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管的封装结构，尤其是涉及一种发光二极管的封装结构
及其封装方法。
背景技术：
发光二极管简称为LED。由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管，当 电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管，在电路及仪器中作为 指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅 二极管发黄光。 发光二极管是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED。发光 二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正 向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分 别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空 穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多， 则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。 与小白炽灯泡和氖灯等光源相较而言，发光二极管的特点具有工作电压很低(有 的仅一点几伏)；工作电流很小(有的仅零点几毫安即可发光)；抗冲击和抗震性能好，可 靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点， 发光二极管在一些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示器。
同时，通过本领域相关技术人员的努力，发光二极管已经在一些领域逐渐替代白 炽灯等光源，成为照明技术中的主角。同时，对发光二极管无论是在结构上还是制造方法上 都有所改进。 如专利号为02140284. 1，名为子母型发光二极管的封装结构及方法的中国发明 专利对上述现有技术的发光二极管的改进为该发明的"子母型发光二极管的封装结构及 方法"，是将LED晶粒先封装成表面黏著型(SMD)的LED封装子体元件，再以单颗或复数颗 SMDLED封入另一较大具凹槽的封装外壳母体中，形成子母型的封装结构，其优点在于制作 白光LED等使用萤光粉的发光二极管时，先封装成SMD型的良率及光均匀度皆很高，且可依 亮度、LED的Vf或光色x、 y值的需求先挑选出合适的SMD LED封在同一结构内，亦可由此 结构制作出由多颗SMD型LED集合而成单一较大颗高功率的LED,所以先封装成SMD的结构 再封入较大具凹槽封装外壳中的方式具有许多制程上的优点。 由以上可以看出，现有技术以及后续的本领域相关及时人员对发光二极管的改进 对于发光照明领域来说，具有一定的进步性，但是就目前的技术来看，还是存在以下几个方 面的不足 1、现有技术所提供的发光二极管二次封装结构，由于其采用的是单纯的在发光二 极管晶粒表面涂覆荧光粉，然后再通过透明树脂固定成球冠形，这样的结构会导致涂覆在 二极管晶粒表面的荧光粉在中央位置的厚度较厚而周边较薄，导致其发光二极管晶粒发出的光线对中央位置和周边厚度不同的荧光粉的激发效果不同，周边厚度较薄，很容易充分激发，而中央位置较厚，外表面的荧光粉由于内层荧光粉对光线的吸收和阻挡而处于欠激发状态，如提高晶粒的发光强度使中央位置外表层的荧光粉充分激发，则周边的厚度较薄的荧光粉就会处于过度激发，使荧光粉的激发不均匀，发光效果不佳，发光效率降低，并且光线在中央位置较厚的荧光粉层中多次反射而发不出去，不仅导致光源的利用效率低，而且会导致发光二极管过热，造成了能源的浪费。 2、同时，由于发光二极管晶粒不是表发光，而是立体发光，现有技术的发光二极管
二次封装结构，在涂敷荧光粉时除覆盖晶粒上表面外，还会在晶粒四周形成很厚的荧光粉
层，而发光二极管晶粒侧表面所发出的光线对这样很厚的荧光粉层的激发效果很差，不能
充分利用发光二极管侧表面发出的光线，使发光二极管的发光效率降低。 3、而且，由于荧光粉的涂敷不均匀，使荧光分的用量增大，造成成本的大大提高，
以及资源的严重浪费。 4、由于现有技术所采用的方式需要在发光二极管晶粒上面填充透光材料或荧光粉，容易在封装的过程中造成发光二极管晶粒的损坏或污染。
发明内容
鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种具有光源的利用效率高，而且能有效的避免对发光二极管晶粒的污染，节约能源、同时能使荧光粉在同一时间激发，增加亮度，同时，采用批量模块式生成，大大降低成本的一种发光二极管的封装结构及其封装方法。 为实现本发明的上述目的，本发明提供一种发光二极管的封装结构，包括一发光二极管支架；发光二极管晶粒，所述发光二极管晶粒固定于所述发光二极管支架的底部平面上；其中，所述发光二极管的封装结构还包括一封装片，所述封装片固定设置于所述发光二极管晶粒上表面；一荧光粉体涂层，所述荧光粉体涂层为印刷或激光喷涂的方式设置于所述封装片上。 根据本发明的上述构思，所述荧光粉体涂层为均匀涂覆于所述封装片的上表面。
根据本发明的上述构思，所述封装片为玻璃材料的封装片或透明胶体材料模压或浇铸而成的封装罩片。 根据本发明的上述构思，所述封装片的透光度为1. 2-1. 5之间。 根据本发明的上述构思，所述的发光二极管晶粒为一个；或所述的发光二极管晶
粒为多个，且所述多个发光二极管晶粒以所述发光二极管支架的底部平面中心为坐标，所
述发光二极管晶粒在X轴及Y轴上规则排列。 根据本发明的上述构思，所述的发光二极管晶粒为一个；或所述的发光二极管晶粒为多个，且所述多个发光二极管晶粒以所述发光二极管支架的底部平面中心为坐标，任意相邻两发光二极管晶粒在X轴及Y轴上错位排列。 本发明还公开了一种发光二极管的封装方法，其中，所述发光二极管的封装方法包括如下步骤 步骤一、固定发光二极管晶粒，将多个或多组发光二极管晶粒固定于所述发光二极管支架的底部平面上，相邻的单个或单组发光二极管晶粒之间相隔一定距离；
步骤二、制备封装片； 步骤三、制备荧光粉体涂层，即将荧光粉体均匀的涂覆于所述封装片上； 步骤四、固定封装片，即将所述封装片固定贴合于所述固定有发光二极管晶粒的
发光二极管支架上，并将所述封装片紧贴于所述发光二极管晶粒的上表面； 步骤五、切割，即将对应所述相邻单个或单组发光二极管晶粒之间的预定距离进
行切割，形成多个发光二极管封装结构。 根据本发明的上述构思，所述步骤三制备荧光粉体涂层包括
首先，按照预定比例将荧光粉均匀混合在透明胶体材料中； 其次，通过印刷或激光喷涂的方式将所述混合在透明胶体材料中荧光粉体固定于所述封装片的上表面，形成荧光粉体涂层。 根据本发明的上述构思，所述步骤四固定封装片即为通过环氧树脂、硅胶或硅橡胶将所述封装片贴合于所述发光二极管晶粒上表面。 本发明的优点和有益效果在于，弥补了现有技术所存在的荧光粉激发不均匀和周边光线利用不充分而使光源的利用效率低，亮度低，容易导致发光二极管二次封装结构过热，造成能源的浪费等不足。具有光源的利用效率高，而且能有效的避免对发光二极管晶粒的污染，节约能源、同时能使荧光粉在均匀排布，同一时间激发，增加亮度。同时，本发明采用批量模块式生产，可以大大降低成本等优点。
图1是本发明的一种发光二极管的封装结构的第一实施例的截面结构示意 图2是本发明的一种发光二极管的封装结构的第二实施例的截面结构示意 图3是本发明的一种发光二极管的封装方法的流程图。
具体实施例方式
为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，然而所述实施例仅为提供说明与解释之用，不能用来限制本发明的专利保护范围。
如图1及图2所示的一种发光二极管前封装结构，包括一发光二极管支架；发光二极管晶粒，所述发光二极管晶粒固定于所述发光二极管支架的底部平面上；其中，所述发光二极管的封装结构还包括一封装片，所述封装片固定设置于所述发光二极管晶粒上表面；一荧光粉体涂层，所述荧光粉体涂层为印刷或激光喷涂的方式设置于所述封装片上。
根据本发明的上述构思，所述荧光粉体涂层为均匀涂覆于所述封装片的上表面。
根据本发明的上述构思，所述封装片为玻璃材料的封装片或透明胶体材料模压或浇铸而成的封装罩片。 根据本发明的上述构思，所述封装片的透光度为1. 2-1. 5之间。 根据本发明的上述构思，所述的发光二极管晶粒为一个；或所述的发光二极管晶
粒为多个，且所述多个发光二极管晶粒以所述发光二极管支架的底部平面中心为坐标，所
述发光二极管晶粒在X轴及Y轴上规则排列。 根据本发明的上述构思，所述的发光二极管晶粒为一个；或所述的发光二极管晶粒为多个，且所述多个发光二极管晶粒以所述发光二极管支架的底部平面中心为坐标，任
5意相邻两发光二极管晶粒在X轴及Y轴上错位排列。 如图3所示，本发明还公开了一种发光二极管的封装方法，其中，所述发光二极管的封装方法包括如下步骤 步骤一、固定发光二极管晶粒，将多个或多组发光二极管晶粒固定于所述发光二极管支架的底部平面上，相邻的单个或单组发光二极管晶粒之间相隔一定距离；
步骤二、制备封装片； 步骤三、制备荧光粉体涂层，即将荧光粉体均匀的涂覆于所述封装片上； 步骤四、固定封装片，即将所述封装片固定贴合于所述固定有发光二极管晶粒的
发光二极管支架上，并将所述封装片紧贴于所述发光二极管晶粒的上表面； 步骤五、切割，即将对应所述相邻单个或单组发光二极管晶粒之间的预定距离进
行切割，形成多个发光二极管封装结构。 根据本发明的上述构思，所述步骤三制备荧光粉体涂层包括
首先，按照预定比例将荧光粉均匀混合在透明胶体材料中； 其次，通过印刷或激光喷涂的方式将所述混合在透明胶体材料中荧光粉体固定于所述封装片的上表面，形成荧光粉体涂层。 根据本发明的上述构思，所述步骤四固定封装片即为通过环氧树脂、硅胶或硅橡胶将所述封装片贴合于所述发光二极管晶粒上表面。 本发明的优点和有益效果在于，弥补了现有技术所存在的荧光粉激发不均匀和周边光线利用不充分而使光源的利用效率低，亮度低，容易导致发光二极管二次封装结构过热，造成能源的浪费等不足。具有光源的利用效率高，而且能有效的避免对发光二极管晶粒的污染，节约能源、同时能使荧光粉在均匀排布，同一时间激发，增加亮度。同时，本发明采用批量模块式生产，可以大大降低成本等优点。 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
一种发光二极管的封装结构，包括一发光二极管支架；发光二极管晶粒，所述发光二极管晶粒固定于所述发光二极管支架的底部平面上；其特征在于所述发光二极管的封装结构还包括一封装片，所述封装片固定设置于所述发光二极管晶粒上表面；一荧光粉体涂层，所述荧光粉体涂层为印刷或激光喷涂的方式设置于所述封装片上。
2. 如权利要求1所述的一种发光二极管的封装结构，其特征在于 所述荧光粉体涂层为均匀涂覆于所述封装片的上表面。
3. 如权利要求1所述的一种发光二极管的封装结构，其特征在于 所述封装片为玻璃材料的封装片或透明胶体材料模压或浇铸而成的封装罩片。
4. 如权利要求1或3所述的一种发光二极管的封装结构，其特征在于 所述封装片的透光度为1. 2-1. 5之间。
5. 如权利要求1所述的一种发光二极管的封装结构，其特征在于 所述的发光二极管晶粒为一个；或所述的发光二极管晶粒为多个，且所述多个发光二极管晶粒以所述发光二极管支架的 底部平面中心为坐标，所述发光二极管晶粒在X轴及Y轴上规则排列。
6. 如权利要求1所述的发光二极管的封装结构，其特征在于 所述的发光二极管晶粒为一个；或所述的发光二极管晶粒为多个，且所述多个发光二极管晶粒以所述发光二极管支架的 底部平面中心为坐标，任意相邻两发光二极管晶粒在X轴及Y轴上错位排列。
7. —种发光二极管的封装方法，其特征在于 所述发光二极管的封装方法包括如下步骤步骤一、固定发光二极管晶粒，将多个或多组发光二极管晶粒固定于所述发光二极管 支架的底部平面上，相邻的单个或单组发光二极管晶粒之间相隔一定距离； 步骤二、制备封装片；步骤三、制备荧光粉体涂层，即将荧光粉体均匀的涂覆于所述封装片上； 步骤四、固定封装片，即将所述封装片固定贴合于所述固定有发光二极管晶粒的发光二极管支架上，并将所述封装片紧贴于所述发光二极管晶粒的上表面；步骤五、切割，即将对应所述相邻单个或单组发光二极管晶粒之间的预定距离进行切割，形成多个发光二极管封装结构。
8. 根据权利要求7所述的一种发光二极管的封装方法，其特征在于 所述步骤三制备荧光粉体涂层包括首先，按照预定比例将荧光粉均匀混合在透明胶体材料中；其次，通过印刷或激光喷涂的方式将所述混合在透明胶体材料中荧光粉体固定于所述 封装片的上表面，形成荧光粉体涂层。
9. 根据权利要求7所述的一种发光二极管的封装方法，其特征在于 所述步骤四固定封装片即为通过环氧树脂、硅胶或硅橡胶将所述封装片贴合于所述发光二极管晶粒上表面。
全文摘要
一种发光二极管的封装结构，包括一发光二极管支架；发光二极管晶粒，所述发光二极管晶粒固定于所述发光二极管支架的底部平面上；其中，所述发光二极管的封装结构还包括一封装片，所述封装片固定设置于所述发光二极管晶粒上表面；一荧光粉体涂层，所述荧光粉体涂层为印刷或激光喷涂的方式设置于所述封装片上。本发明还公开了一种发光二极管的封装方法。本发明具有光源的利用效率高，而且能有效的避免对发光二极管晶粒的污染，节约能源、同时能使荧光粉在均匀排布，同一时间激发，增加亮度。同时，本发明采用批量模块式生产，可以大大降低成本等优点。
文档编号H01L21/56GK101719491SQ20091011032
公开日2010年6月2日 申请日期2009年10月27日 优先权日2009年10月27日
发明者王树全, 程继金 申请人:东莞市精航科技有限公司