专利名称：Led封装方法及led的制作方法
技术领域：
本发明涉及光电技术领域，具体涉及一种LED (发光二极管)封装方法及LED。
背景技术：
目前，由于LED (发光二极管)具有高安全性、运行平稳、低能耗、高光效、寿命长等多种优点被越来越广泛地应用于平板电脑、笔记本电脑、液晶显示器、大尺寸液晶电视及室内照明和室外照明领域。随着LED应用越广泛，对其品质要求的越高，LED的光衰问题也成为人们日益重视、且亟需解决的一个问题。请参见图1，该图为现有的LED的封装结构，包括支架1，支架1设有腔体2，腔体2 的底部设置有金属层，在该金属层上设置LED芯片4，腔体2内填充有荧光胶3，填充的荧光胶3经烘烤成型后，荧光胶3内的荧光粉大多沉淀于腔体2的底部及LED芯片4的表面，且在腔体2的底部的荧光粉分布很密集，在远离腔体2的底部的区域只是零星的分布有少许荧光粉，即经烘烤后形成的荧光粉层的分布很不均勻。上述LED封装结构存在以下问题1、由于LED芯片4产生的热量主要由腔体2底部的金属层及时的传递到腔体2的外部，而图1中荧光粉层中的绝大部分荧光粉沉淀于腔体2底部金属层及LED芯片4的表面，因此LED芯片4及金属层上的温度会首先传递给位于其表面和接近其表面的荧光粉，导致荧光粉的温度升高，荧光粉的发光效率降低，增加了荧光粉的衰减速度，加速LED光衰。2、由于图1中荧光粉层中的荧光粉分布不均勻，位于金属层及LED芯片4表面的荧光粉沉积在一起，导致堆积在一起的荧光粉由于吸收不到反射光或散射光而不能被激发，因此其荧光粉激发效率低，LED的发光光斑均勻性差。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是，提供一种LED封装方法及LED，可使LED中的荧光粉层远离腔体底部设置金属层及LED芯片，以保证荧光粉的发光效率，避免荧光粉由于高温快速衰减，可延长LED的寿命。为解决上述技术问题，本发明提供一种LED封装方法，先提供LED芯片、胶体、以及带有腔体的支架，所述胶体包括荧光胶；然后将所述LED芯片设置在所述腔体的底部；最后在所述腔体内填充所述荧光胶；填充所述荧光胶的过程包括点胶在所述腔体内点胶；倒置将点胶后的支架倒置，使腔体的开口向下；烘烤将倒置后的支架进行烘烤。在本发明的一种实施例中，所述点胶为一次点胶，在所述腔体内的填充的胶体为荧光胶。在本发明的一种实施例中，所述胶体还包括透明胶，所述点胶为多次间隔点胶。在本发明的一种实施例中，所述多次间隔点胶包括在所述腔体内先填充所述荧光胶，然后再填充所述透明胶。
在本发明的一种实施例中，填充在所述腔体内的荧光胶厚度小于所述腔体高度。在本发明的一种实施例中，所述多次间隔点胶包括在所述腔体内先填充所述透明胶，再填充所述荧光胶。在本发明的一种实施例中，所述烘烤为倒置放置多段式烘烤。在本发明的一种实施例中，所述多段式烘烤为三段式升温烘烤。在本发明的一种实施例中，所述透明胶的胶水材质与所述荧光胶的胶水材质相同。本发明还提供了一种LED，所述LED由上述方法制得。本发明的有益效果是本发明提供的LED包括带有腔体的支架，在支架的腔体底部设置LED芯片，在点胶过程中，先在腔体内填充胶体，填充的胶体包括荧光胶，然后将填充有荧光胶的支架倒置，使倒置后的支架的开口向下，然后对倒置后的支架进行烘烤，使腔体内的荧光胶固化成型。在烘烤成型的过程中，由于支架倒置，荧光胶内的荧光粉由于重力作用会向下沉淀，因此控制合适的烘烤时间和烘烤温度，可使最终成型的荧光粉层远离腔体底部的金属层及设置于金属层上的LED芯片，避免腔体底部的金属层及LED芯片上的热量直接传递给荧光粉层中的荧光粉。且由于位于荧光粉层与腔体底部的金属层及LED芯片之间的胶体的导热率较低，金属层及LED芯片上的热量即使传递到荧光粉层，也只是很少的一部分。因此通过本发明提供的封装方法，可使最终成型的荧光粉层远离腔体底部的金属层及LED芯片，避免了荧光粉层中荧光粉由于急速升温导致发光效率下降、衰减速度加快而引起的光衰现象。另外，本发明提供的方法还可通过多次间隔点胶，在腔体内的荧光胶上填充透明胶，倒置烘烤时，使荧光胶中的荧光粉向下沉淀于透明胶中，由于透明胶给荧光胶中的各荧光粉颗粒一个向下沉淀的缓冲距离，避免位于荧光胶顶部的荧光粉倒置后由于位于底部而静止、沉淀。因此本发明提供的方法还可使最终成型的荧光粉层中的荧光粉均勻分布，使每颗荧光粉尽可能多的吸收反射光或散射光，提高荧光粉的激发效率，进而提高了 LED的发光光斑均勻性。
图1为一种LED封装结构的示意图； 图2为本发明一种实施例的LED封装流程图； 图3为本发明一种实施例的LED封装结构示意图一； 图4为本发明一种实施例的LED封装结构示意图二 ； 图5为本发明一种实施例的LED封装结构示意图三； 图6为本发明一种实施例的LED封装结构示意图四； 图7为本发明一种实施例的LED封装结构示意图五； 图8为本发明一种实施例的LED封装结构示意图六； 图9为本发明一种实施例的LED封装结构示意图七； 图10为本发明一种实施例的LED封装结构示意图八； 图11为本发明一种实施例的LED封装结构示意图九。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
结合附图对本发明作进一步详细说明。本例中的LED也包括图1所示的带有腔体2的支架1，腔体2的底部设有金属层， LED芯片4设置于腔体2底部的金属层之上。为了更好的理解本发明，下面对下文中用到的名词做具体的解释本例中的胶体是指用于LED封装的胶体，例如硅胶、硅树脂或环氧树脂等；本例中的荧光胶是指将荧光粉按一定比例与胶水混合调配成的荧光胶，荧光胶中的荧光粉均勻分布，值得注意的是，本例中荧光胶可为单一荧光粉或多种荧光粉的组合。本例中的透明胶是指未掺入荧光粉进行调配的胶水。本例中的荧光粉层是指荧光胶中的荧光粉沉淀后，荧光粉浓度较高的区域。本例中的透明胶层是指荧光胶中的荧光粉沉淀后，荧光粉浓度较低或透明的区域。本例中腔体的底部是指与腔体开口侧相对的另一侧，相应的腔体的顶部是指腔体的开口侧。请参见图2，本例中LED的封装方法包括以下步骤点胶在支架1的腔体2内填充胶体，该胶体包括荧光胶；倒置将填充好荧光胶的支架1倒置，使腔体2的开口位于下方；烘烤将倒置后的支架1进行烘烤，使腔体2内的荧光胶固化成型。在本例中，点胶可采用一次点胶的方式，即在腔体2内填充一次荧光胶即可，填充的荧光胶的厚度可以小于等于腔体2的高度，也可略大于腔体2的厚度。将填充好荧光胶的支架1旋转180度使腔体2开口朝下倒置放置按预设的时间和温度进行烘烤，烘烤过程中荧光胶中的荧光粉由于重力作用，向腔体2的开口处(即腔体2的顶部)移动，因此最终烘烤成型后，荧光胶内的荧光粉都沉淀在靠近腔体2的开口区域内的胶水中，即成型后的荧光粉层远离腔体2的底部而靠近腔体2的开口，可使最终成型的荧光粉层远离腔体2底部的金属层及设置于金属层上的LED芯片，避免腔体2底部的金属层及LED芯片4上的热量直接传递给荧光粉层中的荧光粉。且由于位于荧光粉层与腔体2底部的金属层及LED芯片之间的透明胶层的导热率较低，因此即使金属层及LED芯片4上的热量传递到荧光粉层， 也只有很少的一部分，对荧光粉层的影响甚小，因此可避免荧光粉层中荧光粉由于急速升温导致发光效率下降、衰减速度加快而引起的光衰现象。另外，本例中的烘烤可选用倒置放置多段式升温烘烤的方式，即在不同的阶段设置不同的烘烤温度(后阶段烘烤温度较前阶段烘烤温度高)和烘烤时间对倒置后的支架进行烘烤。且本例中的荧光粉层远离腔体2底部的距离可通过调节烘烤时间和烘烤温度进行控制。例如，本例中可选用三段式升温烘烤，即在A温度下持续烘烤Al时间后，升温至B温度持续烘烤Bl时间，最后升温至C温度下持续烘烤Cl时间。其中烘烤温度A、B、C以及烘烤时间A1、B1、C1的具体值可根据实际情况具体选择，且一般情况下ASB <C。本例中可通过调节烘烤温度A和烘烤时间Al的值控制荧光粉层离腔体2底部的距离，即可控制形成的荧光粉层的厚度，且采用相同浓度的荧光胶时，形成的荧光粉层越厚，荧光粉层中的荧光粉的浓度就越小。优选的，本例中的A的值为30°C至100°C，A1的值为30分钟至120分钟， B的值为100°C至130°C，Bl的值为30分钟至120分钟，C的值为130°C _150°C，Cl的值为180分钟至240分钟。在上述封装方法中，由于采用的是一次点胶的方式，腔体2内只填充有荧光胶，因此将支架1倒置烘烤的过程中，荧光胶中的荧光粉都向腔体2的开口方向沉淀，容易形成类似于图1中的分布不均勻的荧光粉层，与图1中的荧光粉层不同的是，此处的荧光粉层浓度较高的区域位于靠近腔体2的开口的胶体中，而非腔体2的底部，虽然解决了荧光粉受热后的激发效率下降问题，但这样的分布仍不利于荧光粉激发效率的提高。因此，本例还可多次间隔点胶的方式进行点胶。本例中的多次间隔点胶即指在腔体2内间隔的填充不同的胶体，例如一、可先在腔体2内填充透明胶，然后再填充荧光胶；二、也可在腔体2内先填充荧光胶，然后再填充透明胶；三、可先在腔体2内填充浓度较大的荧光胶，然后再在其上填充浓度较小的荧光胶； 四、先在腔体2内填充透明胶，然后再填充荧光胶，然后再填充一层透明胶。值得注意的是， 本例中在腔体内填充各种胶体的顺序可根据实际情况做若干的演变；本例中的多次点胶是指点胶次数大于一次，本例中采用多次点胶时，一次点的荧光胶的厚度小于腔体2的高度。 下面以上述方式二做进一步说明在腔体2内填充完荧光胶后，还在腔体2内的荧光胶上填充一定厚度的透明胶，优选的，本例中填充的荧光胶的厚度为腔体2的高度的六分之一至二分之一，荧光胶的胶水材质与透明胶的胶水材质相同。本例中在腔体2内的荧光胶上填充透明胶，倒置放置进行烘烤时给荧光胶中的各荧光粉颗粒一个向下沉淀的缓冲距离，避免位于荧光胶顶部的荧光粉倒置后由于位于底部而静止沉淀，因此本例中的封装方法还可使最终成型的荧光粉层中的荧光粉均勻分布，使每颗荧光粉尽可能多的吸收反射光或散射光，以提高荧光粉的激发效率，进而提高LED的发光光斑均勻性。下面结合附图对各步骤做进一步说明，请参见图3-图6，步骤一、点胶请参见图3和图4，先在腔体2内部填充一定厚度的荧光胶3，优选的，荧光胶3的厚度为腔体2高度的六分之一至二分之一；然后再在腔体2内部的荧光胶3 上填充一定厚度的透明胶5，透明胶5的上表面可与腔体2的开口持平；步骤二、倒置将填充好胶体的支架1倒置，使腔体2的开口向下，请参见图5，并将其放置于烤箱中；步骤三、烘烤本例中的烘烤优选为上述三段式升温烘烤，及在A温度下持续烘烤 Al时间后，升温至B温度持续烘烤Bl时间，最后升温至C温度下持续烘烤Cl时间。本例中可通过调节第一烘烤阶段的烘烤时间Al和烘烤温度A的值，以调节最终成型的荧光粉层位于腔体2中的位置。请参见图6，图6中的荧光粉层的上表面与腔体2的开口处持平，即腔体2中为一体的胶体最终被划分为呈上下两层分布的荧光粉层6和透明胶层51，透明胶层51位于腔体2的底部与荧光粉层6之间。要形成图6所示的封装结构，需将烘烤时间Al的值调节的相对较大，而烘烤温度A的值调节的相对较小。当将烘烤时间Al的值调节的相对较小，而烘烤温度A的值调节的相对较大时，经烘烤最终成型的LED封装结构可为图7所示出的结构，最终成型的荧光粉层6位于腔体2 的底部与开口之间，即腔体2内为一体的胶体被划分为从腔体2底部向腔体2开口方向依次排列的透明胶层51、荧光粉层6和透明胶层52。因此本例中可通过调整各烘烤阶段的烘烤时间和烘烤温度以形成类似图6和图7分别所示的两层封装结构和三层封装结构。
另外，请参见图8，在上述步骤一中，填充透明胶时，透明胶5的上表面可比腔体2 的开口略微凹，按图8所示的方式填充好之后，将支架1倒置，请参见图9，然后按上述步骤二和步骤三进行烘烤，且也可按上述方式控制烘烤时间Al和烘烤温度A的值，以分别形成图10和图11所示的封装结构。图10和图11所示的封装结构与图6和图7所示的封装结构相比，其区别在于腔体2内的胶体的上表面略低于腔体2的开口。且当形成两层结构时， 荧光粉层6的形状为向腔体2底部方向凹的圆弧形。当然，利用本发明提供的封装方法，通过多次间隔点胶采用一次烘烤成型或多次烘烤成型的方式还可形成具有多层均勻分布的荧光粉层的封装结构，下面以形成两层荧光粉层的情况为例说明在上述步骤一中，可从腔体2的底部向腔体2的开口方向依次填充适当厚度的荧光胶、透明胶、荧光胶、透明胶；然后将填充好胶体的支架倒置按上述步骤二和步骤三所示的方法进行烘烤，烘烤成型后的封装结构即为具有两层荧光粉层的封装结构。另外，在形成具有多层均勻分布的荧光粉层的封装结构时，还可采用多次点胶多次烘烤的方法，例如，形成两层荧光粉层时，可先按上述步骤一至三形成具有一层荧光粉层的封装结构，只是此时腔体2的胶体未填充满腔体2，然后在上述具有一层荧光粉层的封装结构的基础上，再向腔体2内的荧光粉层上填充适当厚度的荧光胶，由于此时的荧光粉层已经固化，因此不必担心荧光胶中的荧光粉会向已经成型的荧光粉层中渗透。然后在荧光胶层上填充适当厚度的透明胶，然后按上述步骤二、三进行倒置、烘烤成型，形成的封装结构也同样具有两层均勻分布的荧光粉层。综上可知，本发明提供的封装方法简单可行，可通过一次点胶或多次间隔点胶，倒置放置、然后一次烘烤成型，使形成的荧光粉层远离腔体底部的金属层和腔体底部的LED 芯片，避免腔体底部的金属层和腔体底部的LED芯片直接传递给荧光粉导致其快速升温， 从而影响其发光效率，增加其衰减速度。另外，本发明形成的荧光粉层中的荧光粉呈均勻分布，使每颗荧光粉尽可能多的吸收反射光或散射光，提高了荧光粉的激发效率，进而提高了 LED的发光光斑均勻性。以上内容是结合具体的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
1.一种LED封装方法，提供LED芯片、胶体、以及带有腔体的支架，所述胶体包括荧光胶，然后将所述LED芯片设置在所述腔体的底部，最后在所述腔体内填充所述荧光胶，其特征在于，填充所述荧光胶的过程包括点胶在所述腔体内点胶；倒置将点胶后的支架倒置，使腔体的开口向下；烘烤将倒置后的支架进行烘烤。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述点胶为一次点胶，在所述腔体内的填充的胶体为荧光胶。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胶体还包括透明胶，所述点胶为多次间隔点胶。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多次间隔点胶包括在所述腔体内先填充所述荧光胶，然后再填充所述透明胶。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多次间隔点胶包括在所述腔体内先填充所述透明胶，然后再填充所述荧光胶。
6.如权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于，填充在所述腔体内的荧光胶厚度小于所述腔体的高度。
7.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述烘烤为倒置放置多段式烘烤。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述倒置放置多段式烘烤为三段式升温烘烤。
9.如权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，所述透明胶的胶水材质与所述荧光胶的胶水材质相同。
10.一种LED，其特征在于，所述LED由权利要求1_9任一项所述的方法制得。
全文摘要
本发明公开了一种LED封装方法及LED，包括在腔体内填充胶体，填充的胶体包括荧光胶，然后将填充有荧光胶的支架倒置，使倒置后的支架的开口向下，对倒置后的支架进行烘烤，使腔体内的荧光胶固化成型。在烘烤成型的过程中，由于支架倒置，荧光胶内的荧光粉由于重力作用向下沉淀，因此控制合适的烘烤时间和温度，可使最终成型的荧光粉层远离腔体底部的金属层及设置于金属层上的LED芯片，避免腔体底部的金属层及LED芯片上的热量直接传递给荧光粉层中的荧光粉，避免了荧光粉层中荧光粉由于急速升温导致发光效率下降、衰减速度加快而加快LED光衰的现象。
文档编号H01L33/50GK102270713SQ20111021349
公开日2011年12月7日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者孙平如, 韦健华 申请人:深圳市聚飞光电股份有限公司