本发明属于光电器件技术领域，具体涉及一种led封装方法。
背景技术：
上世纪末，以gan基材料为代表的iii-v族化合物半导体在蓝光芯片领域的突破，带来了一场照明革命，这场革命的标志是以大功率发光二极管(light-emittingdiode，led)为光源的半导体照明技术(solidstatelighting，ssl)。
现在，led多采用gan基蓝光芯片加黄色荧光粉的方式产生白光，以实现照明，然而这种方式具有以下几个问题。
首先，由于led光源发出的光一般呈发散式分布，即朗伯分布，这引起光源照明亮度不够集中，一般需要通过外部透镜进行二次整形，以适应具体场合的照明需求，这增加了生产成本。其次，荧光粉一般是直接涂敷在芯片表面上的，而由于荧光粉的光散射特性使得相当一部分的正向入射光线会被后向散射，因此，芯片对于后向散射的光线存在吸收作用，所以，这种直接涂敷的方式将会降低封装的取光效率。此外，芯片产生的高温会使荧光粉的量子效率显著下降，从而严重影响到封装的流明效率。再次，led芯片工作时，会产生大量热量，如果温度过高，会导致光强降低、光谱偏移、色温升高、热应力增高、芯片加速老化等一系列问题，大大降低了led的使用寿命。
因此，研制出一种取光效率高、使用寿命长的封装技术已经成为目前亟待解决的问题。
技术实现要素：
针对以上存在的问题，本发明提出了一种新的led封装方法，具体的实施方式如下。
具体的，本发明实施例提供一种led封装方法，其中，包括，
步骤1、准备散热基板21；
步骤2、准备led芯片，并将所述led芯片固接在所述散热基板21上；
步骤3、在所述led芯片的上表面形成第一透镜层22，所述第一透镜层22包括多个第一半球形透镜；
步骤4、在所述led芯片上表面和所述第一透镜层22上方形成第一封装层23；
步骤5、在所述第一封装层23上方形成第二透镜层24，所述第二透镜层24包括多个第二半球形透镜，且多个所述第二半球形透镜含有荧光粉；
步骤6、在所述第二透镜层24上方形成第二封装层25，且所述第二封装层25含有所述荧光粉；
步骤7、将包括所述第一透镜层22、所述第一封装层23、所述第二透镜层24以及所述第二封装层25的led封装结构进行长烤，以完成所述led的封装。
在本发明的一个实施例中，步骤3包括：
步骤31、在所述led芯片表面涂敷第一硅胶层，采用第一半球形模具在所述led芯片上方形成多个半球形硅胶球；
步骤32、对所述多个半球形硅胶球进行第一初烤、脱模和打磨，以形成所述第一透镜层22，所述第一初烤温度为90-125°，时间为15-60分钟。
在本发明的一个实施例中，步骤4包括：
步骤41、在所述led芯片上表面和所述第一透镜层22上方涂覆第二硅胶层；
步骤42、对所述第二硅胶层进行第二初烤和打磨，以形成所述第一封装层23，所述第二初烤温度为90-125°，时间为15-60分钟。
在本发明的一个实施例中，步骤5包括：
步骤51、在所述第一封装层23的表面涂敷第三硅胶层，利用第二半球形模具在所述第一封装层23上方形成多个半球形硅胶球，所述第二半球形硅胶球内含有所述荧光粉；
步骤52、对所述多个半球形硅胶球进行第三初烤、脱模和打磨，以形成第二透镜层24，所述第三初烤温度为90-125°，时间为15-60分钟。
在本发明的一个实施例中，步骤6包括：
步骤61、在所述第二透镜层24和所述第一封装层23上方涂覆第四硅胶层；
步骤62、利用第三半球形模具使所述第四硅胶层的上表面形成弧形；
步骤63、对所述第四硅胶层进行第四初烤、脱模和打磨，以形成第二封装层25，第四初烤温度为90-125°，时间为15-60分钟。
在本发明的一个实施例中，步骤3之前还包括：
步骤x1、分别配置用于制备所述第一透镜层22和所述第一封装层23的硅胶材料，使得所述第一透镜层22的折射率大于所述第一封装层23的折射率；
步骤x2、分别配置用于制备所述第二透镜层24和所述第二封装层25的含有所述荧光粉的硅胶材料，使得光线透过所述第二透镜层24和所述第二封装层25之后，发出荧光的波长范围为570nm-620nm，且所述第二透镜层24的折射率大于所述第一封装层23的折射率和所述第二封装层25的折射率。
在本发明的一个实施例中，步骤1包括：
步骤11、选取所述散热基板21；
步骤12、清洗所述散热基板21；
步骤13、将所述散热基板21烘干。
在本发明的一个实施例中，所述led芯片为氮化镓基蓝光芯片。
在本发明的一个实施例中，所述第一透镜层22上的多个所述第一半球形透镜的直径为10-200微米，且多个所述第一半球形透镜均匀间隔排列，间距为10-200微米。
在本发明的一个实施例中，所述第二透镜层24上的多个所述第二半球形透镜呈矩形排列或者交错排列。
本发明的有益效果为：
1、通过设置第一透镜层和第二透镜层，使得光照更加集中，并将第二封装层的上表面设置为弧形，对光束进行整形，避免了增加额外透镜，降低了生产成本。
2、通过在第二透镜层和第二封装层设置荧光粉，避免了将荧光粉直接涂敷在led芯片上，解决了在高温条件下引起的荧光粉的量子效率下降的问题。
3、利用不同种类硅胶和荧光粉胶折射率不同的特点，第一封装层的折射率小于第二封装层的折射率，第一透镜层的折射率大于第一封装层的折射率，第二透镜层的折射率既大于第一封装层的折射率，又大于第二封装层的折射率，该种设置方式可以避免全反射，使得led芯片发出的光能够更多的透过封装材料照射出去。
4、通过对半球形透镜采用不同的排布方式，可以保证光源的光线在集中区均匀分布。
5、本发明实施例通过设置双透镜层，透镜可以改变光的传播方向，能够有效地抑制全反射效应，有利于更多的光发射到led外面，提高led的发光效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的led封装方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的led封装方法中的蓝光led芯片的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的led封装方法的详细流程示意图一；
图4为本发明实施例提供的led封装方法的详细流程示意图二；
图5为本发明实施例提供的led封装方法的详细流程示意图三；
图6为采用本发明实施例提供的led封装方法制备的led封装结构的结构示意图；
图7a、图7b为本发明实施例提供的多个半球形透镜的排列示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例一
本发明实施例提供一种led封装方法，其中，包括，
步骤1、准备散热基板21；
步骤2、准备led芯片，并将所述led芯片固接在所述散热基板21上；
步骤3、在所述led芯片的上表面形成第一透镜层22，所述第一透镜层22包括多个第一半球形透镜；
步骤4、在所述led芯片上表面和所述第一透镜层22上方形成第一封装层23；
步骤5、在所述第一封装层23上方形成第二透镜层24，所述第二透镜层24包括多个第二半球形透镜，且多个所述第二半球形透镜含有荧光粉；
步骤6、在所述第二透镜层24上方形成第二封装层25，且所述第二封装层25含有所述荧光粉；
步骤7、将包括所述第一透镜层22、所述第一封装层23、所述第二透镜层24以及所述第二封装层25的led封装结构进行长烤，以完成所述led的封装。
进一步地，步骤3包括：
步骤31、在所述led芯片表面涂敷第一硅胶层，采用第一半球形模具在所述led芯片上方形成多个半球形硅胶球；
步骤32、对所述多个半球形硅胶球进行第一初烤、脱模和打磨，以形成所述第一透镜层22，所述第一初烤温度为90-125°，时间为15-60分钟。
进一步地，步骤4包括：
步骤41、在所述led芯片上表面和所述第一透镜层22上方涂覆第二硅胶层；
步骤42、对所述第二硅胶层进行第二初烤和打磨，以形成所述第一封装层23，所述第二初烤温度为90-125°，时间为15-60分钟。
进一步地，步骤5包括：
步骤51、在所述第一封装层23的表面涂敷第三硅胶层，利用第二半球形模具在所述第一封装层23上方形成多个半球形硅胶球，所述半球形硅胶球内含有所述荧光粉；
步骤52、对所述多个半球形硅胶球进行第三初烤、脱模和打磨，以形成第二透镜层24，所述第三初烤温度为90-125°，时间为15-60分钟。
进一步地，步骤6包括：
步骤61、在所述第二透镜层24和所述第一封装层23上方涂覆第四硅胶层；
步骤62、利用第三半球形模具使所述第四硅胶层的上表面形成弧形；
步骤63、对所述第四硅胶层进行第四初烤、脱模和打磨，以形成第二封装层25，第四初烤温度为90-125°，时间为15-60分钟。
进一步地，步骤3之前还包括：
步骤x1、分别配置用于制备所述第一透镜层22和所述第一封装层23的硅胶材料，使得所述第一透镜层22的折射率大于所述第一封装层23的折射率；
步骤x2、分别配置用于制备所述第二透镜层24和所述第二封装层25的含有所述荧光粉的硅胶材料，使得光线透过所述第二透镜层24和所述第二封装层25之后，发出荧光的波长范围为570nm-620nm，且所述第二透镜层24的折射率大于所述第一封装层23的折射率和所述第二封装层25的折射率。
进一步地，步骤1包括：
步骤11、选取所述散热基板21；
步骤12、清洗所述散热基板21；
步骤13、将所述散热基板21烘干。
进一步地，所述led芯片为氮化镓基蓝光芯片。
进一步地，所述第一透镜层22上的多个所述第一半球形透镜的直径为10-200微米，且多个所述第一半球形透镜均匀间隔排列，间距为10-200微米。
进一步地，所述第二透镜层24上的多个所述第二半球形透镜呈矩形排列或者交错排列。
本发明的有益效果为：
1、通过设置第一透镜层和第二透镜层，使得光照更加集中，并将第二封装层的上表面设置为弧形，对光束进行整形，避免了增加额外透镜，降低了生产成本。
2、通过在第二透镜层和第二封装层设置荧光粉，避免了将荧光粉直接涂敷在led芯片上，解决了在高温条件下引起的荧光粉的量子效率下降的问题。
3、利用不同种类硅胶和荧光粉胶折射率不同的特点，第一封装层的折射率小于第二封装层的折射率，第一透镜层的折射率大于第一封装层的折射率，第二透镜层的折射率既大于第一封装层的折射率，又大于第二封装层的折射率，该种设置方式可以避免全反射，使得led芯片发出的光能够更多的透过封装材料照射出去。
4、通过对半球形透镜采用不同的排布方式，可以保证光源的光线在集中区均匀分布。
5、本发明实施例通过设置双透镜层，透镜可以改变光的传播方向，能够有效地抑制全反射效应，有利于更多的光发射到led外面，提高led的发光效率。
实施例二
请参考图1，图1为本发明实施例提供的led封装方法的流程图；其中，在上述实施例的基础上，较为详细地对本发明实施例提供的led封装方法进行详细介绍，具体步骤如下：
步骤1、准备散热基板21；
步骤11、选取所述散热基板21；
具体的，选取厚度为0.5～10mm，材料为实心铜板的散热基板21，并将散热基板21裁切成所需要的大小；
步骤12、清洗所述散热基板21；
具体的，将散热基板21上的污渍、尤其是油渍清洗干净；
步骤13、将所述散热基板21烘干；
具体的，烘烤清洗完成的散热基板21，保持散热基板21的干燥；
步骤2、准备led芯片，并将所述led芯片固接在所述散热基板21上；
具体的，所述led芯片为氮化镓基蓝光芯片，将芯片的阴极引线和阳极引线焊接在散热基板上，焊接完成后对焊线进行检查，若合格，则进入下步工序，若不合格，则重新进行焊接。
如图2所示，图2为本发明实施例提供的led封装方法中的蓝光led芯片的结构示意图；其中层1为衬底材料，层2为gan缓冲层，层3为n型gan层，层4和层6为p型gan量子阱宽带隙材料，层5为ingan发光层，层7为algan阻挡层材料，层8为p型gan层，该氮化镓基蓝光芯片的厚度介于90微米-140微米之间，需要说明的是，所述led芯片还可以是其他任何可选类型，本发明实施例对此不作限制。
如图3所示，图3为本发明实施例提供的led封装方法的详细流程示意图一；在步骤3之前，还包括：
步骤x1、分别配置用于制备所述第一透镜层22和所述第一封装层23的硅胶材料；
具体的，用于制备第一透镜层22和第一封装层23的硅胶材料并不相同，且硅胶材料固化后，所述第一透镜层22的折射率大于所述第一封装层23的折射率；
步骤x2、分别配置用于制备所述第二透镜层24和所述第二封装层25的含有所述荧光粉的硅胶材料，使得光线透过所述第二透镜层24和所述第二封装层25之后，发出荧光的波长范围为570nm-620nm，且所述第二透镜层24的折射率大于所述第一封装层23的折射率和所述第二封装层25的折射率。
具体的，基于本申请的led芯片为氮化镓基蓝光芯片，因此上述荧光粉为黄色荧光粉，将黄色荧光粉与制备第二透镜层24所需的硅胶和制备第二封装层25所需的硅胶分别进行混合，对混合后的硅胶材料进行颜色测试，使得gan基蓝光芯片的光照射到混合有黄色荧光粉的硅胶上后，发出的荧光的波长范围为570nm-620nm；本发明实施例中，黄色荧光粉可采用(y,gd)3(al,ga)5o12:ce、(ca,sr,ba)2sio4:eu、aesi2o2n2:eu、m-α-sialon:eu等材料；此外，在本实施例中，利用不同种类硅胶和荧光粉胶折射率不同的特点，根据调配比的不同，配置成的用于制备第二透镜层24的硅胶材料的折射率大于用于制备第二封装层25的硅胶材料的折射率。
步骤3、在所述led芯片的上表面形成第一透镜层22，所述第一透镜层22包括多个第一半球形透镜；如图3所示，具体包括如下内容：
步骤31、在所述led芯片表面涂敷第一硅胶层，采用第一半球形模具在所述led芯片上方形成多个半球形硅胶球；
步骤32、对所述多个半球形硅胶球进行第一初烤、脱模和打磨，以形成所述第一透镜层22，所述第一初烤温度为90-125°，时间为15-60分钟。
具体的，第一透镜层22内不含有黄色荧光粉，而且由于第一透镜层22直接设置于led芯片上表面，工作时，led芯片会释放出大量热量，因此制备第一透镜层22的硅胶材料为耐高温硅胶。
需要说明的是，本发明实施例中的多个半球形透镜之间有间距a，该间距越小越好，具体的，本发明实施例中，第一透镜层22上的多个第一半球形透镜的直径为10-200微米，且多个半球形透镜间隔排列，间距为10-200微米。
本发明实施例中，对多个第一半球形透镜的排列方式也进行了适当限定，如图7a所示，第一透镜层22上的多个第一半球形透镜呈矩形排列，或者如图7b所示，多个第一半球形透镜交错排列。
步骤4、在所述led芯片上表面和所述第一透镜层22上方形成第一封装层23；如图3所示，具体包括如下内容：
步骤41、在所述led芯片上表面和所述第一透镜层22上方涂覆第二硅胶层；
步骤42、对所述第二硅胶层进行第二初烤和打磨，以形成所述第一封装层23，所述第二初烤温度为90-125°，时间为15-60分钟。
具体的，第一透镜层22上的多个第一半球形透镜之间具有间距，而并不没有将led芯片的表面完全覆盖，当在第一透镜层22设置第一封装层23时，硅胶材料将也会将多个半球形透镜之间的空间填满，因而，第一封装层23部分与led芯片的上表面接触，用于制备第一封装层23的硅胶材料为耐高温硅胶，且不含有黄色荧光粉。
需要说明的是，第一封装层23的上表面到第一透镜层22的多个半球形透镜的顶面的距离为l。
如图4所示，图4为本发明实施例提供的led封装方法的详细流程示意图二；步骤5、在所述第一封装层23上方形成第二透镜层24，所述第二透镜层24包括多个第二半球形透镜，且多个所述第二半球形透镜含有荧光粉；其具体包括如下内容：
步骤51、在所述第一封装层23的表面涂敷第三硅胶层，利用第二半球形模具在所述第一封装层23上方形成多个半球形硅胶球，所述半球形硅胶球内含有所述荧光粉；
步骤52、对所述多个半球形硅胶球进行第三初烤、脱模和打磨，以形成第二透镜层24，所述第三初烤温度为90-125°，时间为15-60分钟。
具体的，第二透镜层24设置于第一封装层23的上表面，需要说明的是，本发明实施例中，第一封装层23的上表面为平面，这样设置第二透镜层24时，一方面便于操作，另一方面使得第二透镜层24上的多个第二半球形透镜的透光率较为均匀，使得聚光性能更好。
此外，需要说明的是，第二透镜层24上的多个第二半球形透镜的半球直径与第一透镜层22上的第一半球形透镜的半球直径相同，且第二透镜层24上的多个第二半球形透镜之间的间距a越小越好，其范围间距为10-200微米。
第二透镜层24上的多个第二半球形透镜的排列方式既可以呈矩形排列，也可以交错排列，本实施例对此不作限制。
具体的，本发明实施例中，第一透镜层22采用矩形排列，第二透镜层24采用交错排列，或者相互调换，以实现第一透镜层22和第二透镜层24的半球形透镜交错排列的效果，交错排列可以将相邻透镜间的光聚拢，产生聚焦作用。
而当第一透镜层22和第二透镜层24的半球形透镜的排列方式一致时，可以对led芯片产生的杂乱无章的光进行整形，使光聚拢。
如图5所示，图5为本发明实施例提供的led封装方法的详细流程示意图三；步骤6、在所述第二透镜层24上方形成第二封装层25，且所述第二封装层25含有所述荧光粉；其具体包括如下内容：
步骤61、在所述第二透镜层24和所述第一封装层23上方涂覆第四硅胶层；
步骤62、利用第三半球形模具使所述第四硅胶层的上表面形成弧形；
步骤63、对所述第四硅胶层进行第四初烤、脱模和打磨，以形成第二封装层25，第四初烤温度为90-125°，时间为15-60分钟。
具体的，第二封装层25的上表面设置为弧形，所述弧形具体可以为半球形、抛物线型或者扁平形，其中半球形出光角最大，适合于普通照明应用；抛物面出光角最小，适合于局部照明应用；而扁平形介于两者之间，适合于指示照明。因此，可根据产品应用场所来选择具体的形状，以期达到最好的使用效果。这样第二封装层25的上表面形成大透镜，可对从氮化镓基蓝光芯片照射出来的光进行整形，以解决光照发散不集中的问题，因此本发明实施例提供的led封装方法制备的led封装结构，不需要增加外部透镜即可对光束进行整形，降低了生产成本。
需要说明的是，本发明实施例中，多个第一半球形透镜和多个第二半球形透镜的材料可以是由聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲脂和玻璃混合而成，半球形透镜的折射率可以根据各个成分的不同而进行调节；
而第二封装层25的材料可以是甲基硅橡胶和苯基高折射率有机硅橡胶混合而成，第二封装层25的折射率大于第一封装层23的折射率，且本发明实施例中，封装层的折射率从下向上依次增大的设置方式，能够较好地抑制全反射现象，并且第二封装层25的折射率越小越好，以避免第二封装层25与外界空气之间形成较大的折射率差，导致全反射，通过该种设置方式，以期使光照最大化地照射出去，避免全反射使得光被封装结构吸收变为热量，提高了取光效率。
步骤7、将包括所述第一透镜层22、所述第一封装层23、所述第二透镜层24以及所述第二封装层25的led封装结构进行长烤，以完成所述led的封装。
具体的，在第一透镜层22、第一封装层23、第二透镜层24以及第二封装层25均固化后，需要进行长烤，以消除led封装结构的内部应力，长烤的烘烤温度为100～150℃，烘烤时间为4～12h。
需要说明的是，本发明实施例中，第一透镜层22上包含多个第一半球形透镜，该些第一半球形透镜为“平凸镜”，其焦距f＝r/(n2-n1)，其中，n2是第一透镜层22的折射率和第二透镜层24的折射率取平均值，n1是取第二透镜层24上下两层封装层的折射率的平均值(本发明实施例中第一封装层23的折射率小于第二封装层25，但二者的折射率取值较为相近似，折射率差不大)，r是第一半球形透镜的半径。
为了保证光从第一透镜层22出射后到达第二透镜层24时为聚拢状态，本发明实施例中，第一透镜层22和第二透镜层24之间的距离l的高度应该在2倍焦距以内，也即l的范围不超过2r/(n2-n1)。
此外，本发明实施例中，第二封装层25的厚度较厚，第二透镜层24的顶面到第二封装层25的上表面一般在50-500微米之间。
根据上述方法制备完成后的led封装如图6所示，图6为采用本发明实施例提供的led封装方法制备的led封装结构的结构示意图；具体的，散热基板21为实心铜质基板，散热基板21的厚度d介于0.5-10mm之间，散热基板21的宽度w根据led芯片的大小进行裁切，在此不做限制，铜质散热基板热容大，导热性好，而且不易受热变形，使得对led芯片的散热性更好。第一透镜层22，每个半球形透镜的半径为r，相邻两个半球形透镜的间距为a，相邻的两个半球形透镜之间通过硅胶条连接，第一半球形透镜的顶面到第二半球形透镜的底面的距离为l，其具体范围介于0—2r/(n2-n1)之间，第二透镜层24设置于第一封装层23的上方，第二透镜层24上的多个半球形透镜的半径也为r，且第二透镜层24上的多个第二半球形透镜的上表面到第二封装层25的上表面的距离介于50-500微米，本发明实施例中，第二封装层25的上表面为弧形，形成一个较大的透镜，以对光束进行二次整形，而避免了增加外部透镜，因此降低了生产成本。
完成封装后，本发明实施例一般还包括测试、分捡封装完成的led以及对包装测试合格的led封装结构，以便于进行后续应用。
综上所述，本文中应用了具体个例对本发明实施例提供的一种led封装方法的实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。