一种高色域量子点LED灯珠及其封装方法与流程

本发明涉及led灯领域，具体为一种高色域量子点led灯珠及其封装方法。

背景技术：

量子点又叫纳米晶，是由ii-vi族或iii-v族元素组成的纳米颗粒，粒径1～10nm。量子点的量子限域效应明显，将半导体中载流子限定在微小的三维空间内。受到光电刺激时，载流子会被激发跳跃到更高的能级，这些载流子回到原来较低能级时，会发出固定波长的光。量子点荧光粉具有较宽的吸收谱和较窄的激发谱，具有比传统荧光粉，更优秀的光电性能，ntsc高达140％。通过改变量子点颗粒尺寸和化学组成，可以使发射光谱覆盖整个可见光区域。

目前，现有的量子点led高色域背光方式主要有：采用量子点粉制成的光学膜，填充在导光板或者液晶屏内，通过蓝光或uv背光灯珠激发，得到高色域白光；将制成含有量子点荧光粉的玻璃管，置于屏幕侧面，通过蓝光或uv背光灯珠激发，得到高色域白光；但上述2种方法，工艺复杂、荧光粉利用率低、成本高、良品率低、难实现大规模产业化。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高色域量子点led灯珠及其封装方法，为了克服上述的技术问题，高色域量子点灯珠在在芯片上方涂覆半球形隔热硅胶，既可以增加led光输出，又可以延长led使用寿命，提升灯珠的信赖性，提升灯珠耐各种恶劣环境的品质。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高色域量子点led灯珠，包括led支架、蓝光芯片、键合线、隔热硅胶、量子点和透明胶体，所述led支架底部中心处安装有蓝光芯片，所述蓝光芯片顶部两侧均连接有键合线，且键合线另一端与led支架连接，所述蓝光芯片顶部设置有隔热硅胶，所述led支架顶部且位于蓝光芯片外侧设置有量子点，所述量子点顶部设置有透明胶体。

作为本发明进一步的方案：所述量子点的激发波长为620nm-680nm，所述蓝光芯片的激发波长为440nm-470nm。

一种高色域量子点led灯珠的封装方法，该封装方法包括以下步骤：

步骤一：led支架检测、清洗和烘干：通过二次元测量仪检测led支架外观尺寸，膜厚测量仪检测led支架电镀层厚度，金相显微镜检测led支架氧化现象，对led支架进行电浆清洗后烘干；

步骤二：固晶：在led支架点上固晶胶，然后使用电木真空吸嘴将蓝光芯片吸起移动位置，蓝光芯片安置到led支架固晶胶上部；

步骤三：烘烤：将led支架放入烤箱，烘烤温度保持在150℃，烘烤时间为2h；

步骤四：焊线：将蓝光芯片的焊盘和led支架上的导电区域使用键合线进行焊接，焊接完成测试焊接点的大小和焊接拉力；

步骤五：将隔热硅胶通过jet阀喷胶设备喷涂覆盖在蓝光芯片表面，呈半球形且不能流到侧面，使用模压设备进行按压，厚度控制在0.1～90um，将蓝光芯片表面的隔热硅胶进行烘烤固化，温度控制在80℃～100℃，烘烤时间为20min～30min；

步骤六：封胶：在手套箱中将量子点混合胶点涂在led支架里，将点好的led灯珠置于充有惰性保护气体的烤箱烘烤固化，烘烤固化温度为80-120℃，烘烤时间为6h；

步骤七：测试：检测led灯珠的光电参数、检测外形尺寸，同时根据客户要求对led产品进行分选，分选完成使用防静电卷盘进行计数包装。

作为本发明进一步的方案：所述量子点混合胶的制备工艺如下：

将4～20份质量的量子点粉溶于2～200份质量的溶剂，然后在量子点溶剂中加入第一封装胶后置于充有氮气保护的烤箱中烘烤除去甲苯，烘烤温度为60-80℃，烘烤时间为5h，然后在溶有量子点粉的第一封装胶中再加入第二封装胶充分搅拌形成浓度为2％-20％的量子点混合胶。

作为本发明进一步的方案：所述惰性保护气体为氮气。

本发明的有益效果：一种高色域量子点led灯珠及其封装方法，即蓝光芯片表面涂覆半球形的隔热硅胶，之后再涂覆量子点混合胶水，优势如下：

①采用蓝光芯片搭配量子点胶水复合得到的led背光源，色域高达100％-120％；

②采用蓝光芯片搭配量子点结构上要比红、绿、蓝三色led简单，工艺上较容易实现；

④在芯片表面涂覆隔热硅胶，通过改变光的传播方向，可以有效地抑制全反射效应，有利于更多的光发射到led外面，增加led光输出；

⑤在芯片表面涂覆隔热硅胶，其荧光粉不会直接接触芯片从而减少热量对荧光粉量子效率及可靠性的影响，同时保证光线的均匀分布及ciex,y不分散。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明led灯珠剖视图

图中：1、led支架；2、蓝光芯片；3、键合线；4、隔热硅胶；5、量子点；6、透明胶体。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，一种高色域量子点led灯珠，包括led支架1、蓝光芯片2、键合线3、隔热硅胶4、量子点5和透明胶体6，led支架1底部中心处安装有蓝光芯片2，led支架1是陶瓷、pct、emc、smc中一种，封装形式可以是正装、倒装或者将倒装芯片直接贴在pcb板上，蓝光芯片2顶部两侧均连接有键合线3，且键合线3另一端与led支架1连接，蓝光芯片2顶部设置有隔热硅胶4，led支架1顶部且位于蓝光芯片2外侧设置有量子点5，量子点5材料为bas、agins2、nacl、fe2o3、in2o3、inas、inn、inp、cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、gaas、gan、gas、gase、ingaas、mgs、mgse、mgte、pbse、pbte、cd(sxse1-x)、batio3、pbzro3、cspbcl3、cspbbr3、cspbi3中的至少一种或多种混合，量子点5顶部设置有透明胶体6。

量子点5的激发波长为620nm-680nm，蓝光芯片2的激发波长为440nm-470nm。

一种高色域量子点led灯珠的封装方法，该封装方法包括以下步骤：

步骤一：led支架1检测、清洗和烘干：通过二次元测量仪检测led支架1外观尺寸，膜厚测量仪检测led支架1电镀层厚度，金相显微镜检测led支架1氧化现象，对led支架1进行电浆清洗后烘干；

步骤二：固晶：在led支架1点上固晶胶，然后使用电木真空吸嘴将蓝光芯片2吸起移动位置，蓝光芯片2安置到led支架1固晶胶上部；

步骤三：烘烤：将led支架1放入烤箱，烘烤温度保持在150℃，烘烤时间为2h；

步骤四：焊线：将蓝光芯片2的焊盘和led支架1上的导电区域使用键合线3进行焊接，焊接完成测试焊接点的大小和焊接拉力；

步骤五：将隔热硅胶4通过jet阀喷胶设备喷涂覆盖在蓝光芯片2表面，呈半球形且不能流到侧面，使用模压设备进行按压，厚度控制在0.1～90um，将蓝光芯片2表面的隔热硅胶4进行烘烤固化，温度控制在80℃～100℃，烘烤时间为20min～30min；

步骤六：封胶：在手套箱中将量子点混合胶点涂在led支架1里，将点好的led灯珠置于充有惰性保护气体的烤箱烘烤固化，烘烤固化温度为80-120℃，烘烤时间为6h；

步骤七：测试：检测led灯珠的光电参数、检测外形尺寸，同时根据客户要求对led产品进行分选，分选完成使用防静电卷盘进行计数包装。

量子点混合胶的制备工艺如下：

将4～20份质量的量子点粉溶于2～200份质量的溶剂，然后在量子点溶剂中加入第一封装胶后置于充有氮气保护的烤箱中烘烤除去甲苯，烘烤温度为60-80℃，烘烤时间为5h，然后在溶有量子点粉的第一封装胶中再加入第二封装胶充分搅拌形成浓度范围为2％-20％的量子点混合胶，第一封装胶和第二封装胶可以为环氧树脂类、有机硅胶类、聚氨酯类中的一种或两种及以上的组合或者单组分的环氧树脂类、有机硅胶类、聚氨酯类中的至少一种。

惰性保护气体为氮气。

本发明的有益效果：一种高色域量子点led灯珠及其封装方法，即蓝光芯片2表面涂覆半球形的隔热硅胶4，之后再涂覆量子点混合胶水，优势如下：

①采用蓝光芯片2搭配量子点胶水复合得到的led背光源，色域高达100％-120％；

②采用蓝光芯片2搭配量子点5结构上要比红、绿、蓝三色led简单，工艺上较容易实现；

④在芯片表面涂覆隔热硅胶4，通过改变光的传播方向，可以有效地抑制全反射效应，有利于更多的光发射到led外面，增加led光输出；

⑤在芯片表面涂覆隔热硅胶4，其荧光粉不会直接接触芯片从而减少热量对荧光粉量子效率及可靠性的影响，同时保证光线的均匀分布及ciex，y不分散。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。