LED黄墙封装结构的制作方法

文档序号:17134265发布日期:2019-03-19 20:37阅读:166来源:国知局
LED黄墙封装结构的制作方法

本实用新型涉及一种LED封装技术,特别适用于平面基板的LED封装技术。



背景技术:

在现有的白光LED封装工艺中,特别是对照度有一定要求的较大功率的LED发光器件,例如用于车灯的LED器件,有采用一种喷粉工艺,即将LED芯片固晶在铝基板上后,将透明封胶(接近于固态)压合在LED芯片上,然后在封装胶表面喷涂黄光荧光粉。该类技术封装的LED芯片设置在基板上,该白光器件是五面发光,即正面和四个侧面发光,该类结构的器件的正面照度不理想。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种LED黄墙封装结构,用于解决现有LED封装器件由于是五面出光导致的器件的正面出光的照度较差的问题。

本实用新型就上述技术问题而提出的技术方案如下:一种LED黄墙封装结构,包括LED芯片和固晶基板,在基板上设有固晶的焊位,LED芯片固定在焊位上,其特特征在于:在基板上有黄墙,黄墙为黄色不透光固态体,附着在基板表面;在LED芯片四周为黄墙,LED芯片嵌在黄墙中;黄墙的高度不高于LED芯片的高度;在LED芯片上喷涂有黄光荧光粉胶体层。

优选的:所述黄墙为参有黄色颜料的硅胶材料或EMC材料。硅胶不容易变色,参入黄色颜料后,整体呈稳定的黄色,且长期不会变色。EMC材料具有良好的散热性,可以做本实用新型的材料。

优选的:所述黄墙的高度与LED芯片的高度齐平。黄墙的高度可以与LED芯片齐平,也可以略低一点,但是不能高于LED芯片。黄墙的高度如果高于LED芯片,在其固化的时候可能会流动到芯片表面,导致芯片出光面被遮盖或部分遮盖,无法出光的情况会导致光损失。

优选的:所述黄光荧光粉胶体层为湿胶喷涂在LED芯片表面,黄光荧光粉胶体层的表面光滑。湿胶为具有流动性的荧光粉胶体,湿喷的荧光粉胶体在喷的时候具有明显的流动性,在其固化后,表面非常光滑。

优选的:所述黄光荧光粉胶体层为干胶喷涂在LED芯片表面,黄光荧光粉胶体层的表面粗糙。干胶为具有不具有流动性的荧光粉胶体,干喷的荧光粉胶体在喷的时候随即固定在LED芯片表面,固化前后形态和位于芯片上的位置不变,其表面较为粗糙。

优选的:所述黄光荧光粉胶体层的高度高于黄墙的高度,所述黄光荧光粉胶体层覆盖在LED芯片上表面,且黄光荧光粉胶体层的边沿覆盖在黄墙上。荧光粉胶体层覆盖在芯片周围的黄墙上,两种黄色融为一体,提升封装器件的外观颜色的一致性,提高其品质。覆盖部分黄墙表面也不会产生明显的视觉差异,这种方式可以简化点胶工艺,点荧光粉胶体的控制不用过于精确,操作性更强,操作的效率更高。

优选的:所述黄光荧光粉胶体的基础胶为硅胶。荧光粉胶体为硅胶,其更稳定,其与黄墙的兼容性更好。

优选的:在基板上,固定有多个LED芯片,多个LED芯片均嵌入在黄墙内。

在所述基板上设有多个分隔的所述安装LED芯片的腔体,每个腔体之间均通过黄墙隔离。本方案适用于多个LED芯片或多个LED发光模块的结构,多个焊位,意味着在基板上存在多个发光源,一般形成面光源或者提供更多光通量的器件。由于本发明的出光明显具有方向性,特别在正面出光方向上,照度明显提高,所以多个焊位形成的多个发光源可以形成较大面积的方向性光源,在提高照度的情况下,可以覆盖更大的有效照明面积。

黄墙颜色与黄光荧光粉颜色一致。黄墙的颜色根据调配好的荧光粉胶体的颜色进行确定,在黄墙内参入的黄色颜料与荧光粉胶体颜色一致,这样封装后的器件,不会明显看到荧光粉胶体和黄墙之间的区别,器件整体外观一致性明显增加,不会有(焊位)坑的感觉。

优选的:所述基板为铝基板或陶瓷基板。

本实用新型的有益效果如下:

相比现有技术,本实用新型采用了黄墙结构,LED光线基本只会从其正面出光,所以正面的照度更好,方向性更好,非常适合车灯的要求。而且黄光荧光粉胶体可以直接点在芯片上面,即使留到黄墙上也无碍美观和出光,该方式简化了点胶工艺,提升了效率。黄墙颜色与黄光荧光粉胶体颜色一致,所以在常规视觉距离上,不会明显看到焊位,增加了封装器件的外观品质。由于黄墙作用,可以实现在围墙内进行喷湿胶,待其冷却后期表面光滑,不会粗糙,且不会出现掉粉情况,在更长时间内具有稳定的黄光激发,整个封装器件的发光色温更稳定,不容易出现发光颜色不均的问题。在芯片上喷黄光荧光粉胶体,即使过量,溢出的胶体也会沿芯片边沿平铺固化在黄墙表面,这种结构可以简化黄光荧光粉的点胶程序,操作精度要求低,操作效率高,且不会产生不好的后果,黄光荧光粉胶体与黄墙颜色一致,无任何表面品质的影响。由于黄墙的阻挡,LED芯片的发光在器件前方的方向性更好,器件的前方可以有更多光通量,照度明显提高,光能的利用率高,非常适合汽车大灯等灯具上的应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的平面结构示意图。

图2为本实用新型的剖面结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型LED黄墙封装结构,参看图1和图2所示结构,其包括LED芯片3和固晶基板2,LED芯片一般为蓝光芯片,基板2一般为铝基板。在基板2上设有固晶的焊位4,在焊位4四周设有黄色的黄墙1,黄墙1将LED芯片围在其中,在LED芯片上表面填充有黄光荧光粉胶体5,该黄光荧光粉胶体胶体表面为光滑的表面。该黄光荧光粉胶体是通过喷胶或喷粉工艺喷射在芯片表面,通过固化程序,冷却固化在其上,至形成光滑的表面。基板还可以是陶瓷基板,例如氮化铝、氧化铝等陶瓷材料。

黄墙为参有黄色颜料的硅胶材料。硅胶不容易变色,参入黄色颜料后,整体呈稳定的黄色,且长期不会变色。黄墙的黄色成分由黄光荧光粉胶体的颜色决定,可以根据黄光荧光粉胶体的颜色配置黄墙的黄色程度,使黄墙的颜色与黄光荧光粉胶体的颜色保持一致。

黄墙为树立在LED芯片焊位四周的填充凸起物体,与LED芯片侧边接触(特殊情形下,可能存在间隙),该凸起分布在除焊位以外的基板上。在本例中,黄墙为涂覆在基板表面的涂覆凸起物。黄墙像墙体一样围绕在焊位周围,LED芯片嵌在黄墙中,但是黄墙的高度不高于LED芯片的高度,即黄墙的高度与LED芯片的高度齐平,或者黄墙的高度略低于LED芯片的高度均可。

黄墙包围的焊位呈四边形,形成四边形的腔体,腔体内焊接LED芯片。但是不限于上述四边形,还可以是圆形或椭圆形或其他形状。黄墙的制备可以是先制备黄色硅胶,使其处于半软状态,便于塑形,然后将其压在基板上,使其彻底固化在基板上。这样做出来的腔体形状可控,比较美观。

在基板上设有多个分隔的LED芯片(焊位),每个LED芯片之间均通过黄墙隔离。本方案适用于多个LED芯片或多个LED发光模块的结构,多个焊位,意味着在基板上存在多个发光源,一般形成面光源或者提供更多光通量的器件。由于本发明的出光明显具有方向性,特别在正面出光方向上,照度明显提高,所以多个焊位形成的多个发光源可以形成较大面积的方向性光源,在提高照度的情况下,可以覆盖更大的有效照明面积。

黄墙为点在基板上的黄色不透光胶体,其表面呈自然凝固状态;黄墙颜色与黄光荧光粉颜色一致。黄墙的颜色根据调配好的荧光粉胶体的颜色进行确定,在黄墙内参入的黄色颜料与荧光粉胶体颜色一致,这样封装后的器件,不会明显看到荧光粉胶体和黄墙之间的区别,器件整体外观一致性明显增加,不会因为颜色差异有(焊位)坑的感觉。黄墙的黄色颜料可以是镉黄等无机或有机颜料。一般选用无机黄色颜料会使硅胶更稳定,且不容易变色。

黄墙围绕焊位,黄光荧光粉胶体5在LED芯片上表面,在黄墙与LED芯片之间存在缝隙的情况下,黄光荧光粉胶体会流入该缝隙进行填充。由于黄光荧光粉胶体5固化前会在LED芯片表面流动,会形成溢出胶6。溢出胶6平铺在LED芯片周围的黄墙表面。由于荧光粉胶体的颜色与黄墙的颜色一致,所以即使荧光粉胶体溢出槽口,覆盖部分黄墙表面也不会产生明显的视觉印象,这种方式可以简化喷胶(或喷粉)工艺,荧光粉胶体的量的控制不用过于精确,胶体量误差可以允许更大,操作性更强,操作的效率更高。溢出胶6可以是喷的湿胶,也可以是喷的干胶。湿胶喷涂在LED芯片表面在固化前会发生流动,会向黄墙表面扩散;干胶则不会流动,即使其喷在黄墙上,并不会影响外观一致性,但是干胶的表面可能比较粗糙。

黄光荧光粉胶体的基础胶为硅胶。黄墙可以是EMC材质或者硅胶材质。荧光粉胶体为硅胶,其更稳定,其与黄墙的兼容性更好。

在其他实施例中,黄墙也可以通过点胶的方式点在基板上,参考图2,采用点胶的方式的时候,黄墙的胶体沿基板扩散或持续点胶。使基板空余部分(即非焊位部分)充分铺满黄墙的胶体,然后使其固化。

以喷湿胶为例,本实用新型的制造简述如下:

调配黄光荧光粉胶体,使黄光荧光粉与硅胶充分混合;

按照黄光荧光粉的颜色,将颜料与硅胶混合,调配黄墙的颜色,使黄墙的颜色与黄光荧光粉的颜色保持一致;

在基板上将LED芯片固定在基板,完成固晶;

在LED芯片周围点上黄墙的胶体,注意控制黄墙的胶体的在基板上分布,至黄墙将LED芯片围绕在其内,黄墙与LED芯片的侧边接触,控制黄墙的高度与LED芯片的高度一致。本操作可以多次反复操作,即:点胶、固化、再点胶、再固化,至黄墙形成在基板上,且形成LED芯片嵌入结构;

向LED芯片表面喷涂湿胶的黄光荧光粉胶体(流体),厚度一般为几十个微米,待其流动平稳后冷却固化,喷胶的胶量可以适当超量,溢出的黄光荧光粉胶体会覆盖在黄墙表面,与黄墙融合,淡化了它们之间的界限。

根据上述方法做出来的白光LED器件,由于芯片发光仅从正面发出,其方向性好,出光率高,器件表面颜色一致性好(均呈现一致的黄色),品质高。对于平面基板,可以实现正面出光的效果,且实现正面出光的效果的结构简单,操作容易实现,且LED芯片受到黄墙的保护,相对于LED贴片结构,本实用新型的LED芯片耐冲击,抗震性、抗抖动性更强。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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