发光装置制作方法及发光装置与流程

1.本申请属于发光工艺制造技术领域，尤其涉及一种发光装置制作方法及发光装置。


背景技术：

2.现有技术中，发光装置一般包含发光二极管和放电灯等装置。传统的高功率发光二极管制作技术，均是将发光二极管芯片固定于散热基板上。为了提高发光二极管芯片的发光效率，通常需要在发光二极管芯片表面涂抹荧光材料，填充整个散热基板。然而，当注入高电流来驱动发光二极管工作时，因荧光粉的漫反射效应，发光二极管发出的光线无法射出至发光二极管外，进而导致发光二级管的亮度无法达到预期效果，使发光二极管光效降低。


技术实现要素：

3.本申请实施例提供了发光装置制作方法及发光装置，可以解决现有技术制作的发光二级管的亮度无法达到预期效果，发光二极管光效低的问题。
4.第一方面，本申请实施例提供了一种发光装置制作方法，包括：
5.设置金属基板，所述金属基板的中心区域具有一内凹部；
6.将发光芯片固定在所述内凹部上；
7.通过正引线将所述发光芯片的正极粘结在外部电源的正引脚上；以及，通过负引线将所述发光芯片的负极粘结在所述外部电源的负引脚上；
8.采用薄膜式涂布方式，使用荧光材料涂覆所述发光芯片，以使所述荧光材料均匀覆盖所述发光芯片，形成发光装置。
9.在一实施例中，在所述设置金属基板之前，还包括：
10.对待处理的金属基板进行冲压成型，以在所述金属基板的中心区域形成所述内凹部；
11.对具有所述内凹部的金属基板的表面进行黑色氧化处理。
12.在一实施例中，所述内凹部的侧壁与竖直方向之间的角度大于0
°
且小于90
°
。
13.在一实施例中，在所述设置金属基板之后，还包括：
14.在所述内凹部的侧壁和未被所述发光芯片粘合的所述内凹部的上表面，涂抹反射材料。
15.在一实施例中，在所述将发光芯片固定在所述内凹部上之前，还包括：
16.在所述发光芯片底部焊接一层衬底材料；
17.通过电镀工艺，分别在所述衬底材料的底层和所述内凹部的上表面镀一层金锡合金；
18.通过共晶焊接方式，将所述衬底材料的底层的金锡合金，与所述内凹部的上表面的金锡合金焊接，以将所述发光芯片固定在所述内凹部上。
19.在一实施例中，所述采用薄膜式涂布方式，使用荧光材料涂覆所述发光芯片，以使所述荧光材料均匀覆盖所述发光芯片，包括：
20.在所述发光芯片的表层粘合柔性硅胶，所述柔性硅胶的光折射率与所述发光芯片的表层的光折射率之间的差值处于预设范围内；
21.采用所述薄膜式涂布方式，使用所述荧光材料涂覆所述柔性硅胶，以使所述荧光材料均匀覆盖所述发光芯片。
22.第二方面，本申请实施例提供了一种发光装置，包括：金属基板和发光芯片；其中：
23.所述金属基板中心区域具有一内凹部，所述发光芯片固定在所述内凹部上；
24.所述发光芯片包括正极和负极，所述正极通过正引线粘结外部电源的正引脚，所述负极通过负引线粘结外部电源的负引脚上；
25.所述发光芯片上均匀涂覆有荧光材料。
26.在一实施例中，所述内凹部的侧壁与竖直方向之间的角度大于0
°
且小于90
°
。
27.在一实施例中，在所述内凹部的侧壁和未被所述发光芯片粘合的所述内凹部的上表面，涂抹有反射材料。
28.在一实施例中，所述金属基板为铝合金基板。
29.在本实施例中，通过将发光芯片固定在具有内凹部的金属基板上，且通过正引线和负引线，分别使发光芯片的正极粘结在外部电源的正引脚上，以及，使发光芯片的负极粘结在外部电源的负引脚上，使发光芯片可正常工作；另外，采用薄膜式涂布方式，使荧光材料均匀分布在发光芯片周围，可解决发光芯片在发光时因均匀性差造成发光芯片的色温分布不均的问题，使发光芯片的亮度和光斑可以达到预期效果，提高发光芯片的光效。
附图说明
30.为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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。
31.图1是本申请一实施例提供的一种发光装置制作方法的实现流程图；
32.图2是本申请一实施例提供的一种发光装置的结构示意图；
33.图3是本申请另一实施例提供的一种发光装置制作方法的实现流程图；
34.图4是本申请一实施例提供的一种发光装置中金属基板的结构示意图；
35.图5是本申请又一实施例提供的一种发光装置制作方法的实现流程图；
36.图6是本申请一实施例提供的一种发光装置制作方法的s104的一种实现方式示意图。
具体实施方式
37.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
38.应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
39.还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
40.本申请实施例提供的发光装置制作方法可以应用于二极管封装装置，其中，二极管封装装置包括固晶机、焊线机等多个制作设备。其中，固晶机用于将发光芯片固定在金属基板的指定位置；焊线机可用于将正引线焊接在外部电源的正引脚上，以及将负引线焊接在外部电源的负引脚上。
41.请参阅图1，图1示出了本申请实施例提供的一种发光装置制作方法的实现流程图，该方法包括如下步骤：
42.s101、设置金属基板，所述金属基板的中心区域具有一内凹部。
43.在应用中，上述金属基板包括但不限于铝合金基板、铜基板。其中，该金属基板主要用于对发光芯片产生的热量进行散热。在其他示例中，还可使用非金属基板的陶瓷基板，作为发光装置中的散热基板，对此不作限定。
44.在应用中，参照图2，上述金属基板1的中心区域具有内凹部，该内凹部可以通过冲压工艺形成，对平面的金属基板1的中心区域进行冲压，得到具有内凹部的金属基板1。具体的，可将金属基板1放置在具有凹部结构的凹模模具上，并进行固定，而后由凸模模具对其进行冲压得到。
45.s102、将发光芯片固定在所述内凹部上。
46.在应用中，上述发光芯片包括但不限于半导体发光二极管(light emitting diode，led)芯片、发光元件。
47.在应用中，将发光芯片固定在内凹部上具体可以理解为，将发光芯片固定在内凹部的上表面。其中，固定可以为通过焊接工艺进行固定，也可以为通过固晶胶、粘合胶等胶状物质进行固定，对此不作限定。
48.s103、通过正引线将所述发光芯片的正极粘结在外部电源的正引脚上；以及，通过负引线将所述发光芯片的负极粘结在所述外部电源的负引脚上。
49.在应用中，对于制作成的发光装置，因其需要发光，则需要与外部电源进行连接。因此，可以理解的是，发光芯片需连接外部电源的正引脚以及负引脚进行工作。具体可参照图2，从图2可看出发光芯片2的正极通过正引线3连接正引脚4，以及发光芯片2的负极通过负引线5连接负引脚6。其中，正引线3以及负引线5均可为金属引线，用于导通电流。在其他示例中，上述正引脚4和负引脚6也可以认为是发光装置中不可缺少的部分，即上述正引脚4和负引脚6可认为是属于发光装置中的元器件，并不属于外部电源的元器件，其发光芯片2的正极、正引线3、正引脚4之间进行连接形成正导电极，以及发光芯片2的负极、负引线5以及负引脚6之间进行连接形成负导电极，对此不作限定。需要说明的是，上述器件相互之间可通过焊接工艺进行连接。
50.s104、采用薄膜式涂布方式，使用荧光材料涂覆所述发光芯片，以使所述荧光材料均匀覆盖所述发光芯片，形成发光装置。
51.在应用中，上述薄膜式涂布方式具体可为将固态型的荧光材料和有机溶剂(例如，
环氧树脂溶剂)进行混合，因混合不会破坏荧光材料的自身组织。而后，将混合溶剂进行烘干使其均匀而有效的覆盖在芯片的表面及四周。其中，具体可参照图2，发光芯片2在涂抹荧光材料7之后，其发光芯片2的表面及四周的荧光材料7的厚度，均一致。进而，可使荧光材料7均匀分布在发光芯片2周围，解决发光芯片2在发光时因均匀性差造成发光装置的色温分布不均的问题，使发光装置的亮度和光斑可以达到预期效果。
52.在本实施例中，通过将发光芯片固定在具有内凹部的金属基板上，且通过正引线和负引线，分别使发光芯片的正极粘结在外部电源的正引脚上，以及，使发光芯片的负极粘结在外部电源的负引脚上，使发光芯片可正常工作；另外，采用薄膜式涂布方式，使荧光材料均匀分布在发光芯片周围，可解决发光芯片在发光时因均匀性差造成发光芯片的色温分布不均的问题，使发光芯片的亮度和光斑可以达到预期效果，提高发光芯片的光效。
53.参照图3，在一实施例中，在s101设置金属基板之前，还包括如下步骤s101a-s101b，详述如下：
54.s101a、对待处理的金属基板进行冲压成型，以在所述金属基板的中心区域形成所述内凹部。
55.在应用中，上述待处理的金属基板可认为是平面金属基板，其中心区域不具有内凹部。其中，对待处理的金属基板进行冲压成型具体可参照上述s101中的解释说明，对此不再进行详细描述。
56.s101b、对具有所述内凹部的金属基板的表面进行黑色氧化处理。
57.在应用中，金属基板一般具有导电性，然而，正常情况下，发光芯片工作时的电流不应导入金属基板上。因此，需要对金属基板进行绝缘处理。具体的，可对金属基板(铝合金基板)的表面进行黑色氧化处理(例如，铝电泳技术)，形成三氧化二铝氧化层。在其他示例中，还可对金属基板的表面进行喷漆处理，以形成具有绝缘性的金属基板。
58.在一实施例中，在所述设置金属基板之后，还包括：
59.在所述内凹部的侧壁和未被所述发光芯片粘合的所述内凹部的上表面，涂抹反射材料。
60.在应用中，上述发光芯片的体积通常小于内凹部凹陷的体积。具体可参照图2和图4，在发光芯片2固定在内凹部时，内凹部还具有其余空间，具体的，发光芯片2与内凹部粘合的上表面12，未被发光芯片完全占据，以及内凹部的侧壁未与发光芯片和荧光材料占据。基于此，可在内凹部的上述区域(内凹部的侧壁11和未被发光芯片2粘合的内凹部的上表面12)，涂抹反射材料。进而，可使得发光芯片2的光线照射在侧壁以及内凹部的上表面时，可以使光线被反射，从而让光线从正面射出，提高光效。
61.需要说明的是，内凹部的侧壁与竖直方向之间的角度大于0
°
且小于90
°
。具体可参照图2，对于内凹部的侧壁11其可认为是向外倾斜一定角度，其倾斜角度大于0
°
且小于90
°
，例如，与竖直方向上的夹角为30
°
。可以理解的是，当倾斜角度向外倾斜，才可使得涂抹在侧壁11上的反射材料在对光线进行反射时，反射光线更容易从正面射出，其光线的反射效果更好。
62.参照图5，在一实施例中，在s102将发光芯片固定在所述内凹部上之前，还包括如下步骤s102a-s102c，详述如下：
63.s102a、在所述发光芯片底部焊接一层衬底材料。
64.在应用中，上述金属基板在未进行绝缘处理时，其金属基板只作为发光装置中的散热基板。此时，可参照图2，衬底材料8即为绝缘材料，用于对发光芯片2与金属基板1之间进行绝缘。其中，衬底材料8包括但不限于三氧化二铝衬底、碳化硅衬底、硅衬底等，对此不做限定。
65.s102b、通过电镀工艺，分别在所述衬底材料的底层和所述内凹部的上表面镀一层金锡合金。
66.在应用中，电镀是利用电解的原理将导电体铺上一层金属的方法。具体的，电镀是指在含有预镀金属的盐类溶液(例如，金锡合金溶液)中，以被镀基体金属(金属基板以及衬底材料)为阴极，通过电解作用，使镀液中预镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来，形成镀层的一种表面加工方法。在应用中，金锡合金焊料具有强度高，抗氧化性能好和抗热疲劳等特点，可作为光电子封装的最佳焊料。具体可参照4中，内凹部的上表面12镀有的一层金锡合金9。图2中未画出衬底材料8与金属基板1之间的金锡合金9。
67.s102c、通过共晶焊接方式，将所述衬底材料的底层的金锡合金，与所述内凹部的上表面的金锡合金焊接，以将所述发光芯片固定在所述内凹部上。
68.在应用中，上述共晶是指在相对较低的温度下共晶焊料发生共晶物熔合的现象。共晶焊接即对共晶焊料进行焊接融合。另外，金锡合金的凝固过程快，使用金锡合金进行共晶焊接可缩短整个焊接过程周期。
69.参照图6，在一实施例中，在s104采用薄膜式涂布方式，使用荧光材料涂覆所述发光芯片，以使所述荧光材料均匀覆盖所述发光芯片，还包括如下子步骤s1041-s1042，详述如下：
70.s1041、在所述发光芯片的表层粘合柔性硅胶，所述柔性硅胶的光折射率与所述发光芯片的表层的光折射率之间的差值处于预设范围内。
71.在应用中，上述柔性硅胶为一种粒状多孔的二氧化硅水合物，属非晶态物质。其具有高折射率和高透光率，可以起到保护发光芯片以及增加发光芯片的光通量的作用。在应用中，上述预设范围可以为工作人员预设的范围值，其可根据实际情况进行设置。例如，预设范围可以为[0，1]，其中1可以理解为在常温常压下，空气的光折射率。在实际过程中，发光芯片的光折射率一般在2.4，柔性硅胶的光折射率一般在1.5，其之间的差值为0.9，小于1。因此，可选用柔性硅胶粘合发光芯片的表层，以使得光线可有效从发光芯片的表层射出。需要理解的是，若柔性硅胶的光折射率与发光芯片的表层的光折射率之间的差值相差过大，则将导致发光芯片表层的全反射临界角较小，发光芯片发出的光只有一部分能通过界面逸出，进而被有效利用。即相当于其余部分的光将在发光芯片表层进行全反射，并没有射出发光芯片。
[0072]
s1042、采用所述薄膜式涂布方式，使用所述荧光材料涂覆所述柔性硅胶，以使所述荧光材料均匀覆盖所述发光芯片。
[0073]
在应用中，上述薄膜式涂布方式已在s104中进行解释说明的，对此不再进行描述。
[0074]
请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种发光装置的结构框图，包括：金属基板1和发光芯片2；其中：
[0075]
所述金属基板1中心区域具有一内凹部，所述发光芯片2固定在所述内凹部上；
[0076]
所述发光芯片2包括正极和负极，所述正极通过正引线3粘结外部电源的正引脚4，
所述负极通过负引线5粘结外部电源的负引脚6上；
[0077]
所述发光芯片2上均匀涂覆有荧光材料7。
[0078]
在应用中，金属基板1中心区域的内凹部可通过冲压工艺进行成型，发光芯片2固定在内凹部的上表面。其中，固定可以为通过焊接工艺进行固定，也可以为通过固晶胶、粘合胶等胶状物质进行固定，对此不作限定。
[0079]
在应用中，上述金属基板1包括但不限于铝合金基板、铜基板，其中，该金属基板1主要用于对发光芯2片产生的热量进行散热。在本实施例中，上述金属基板1具体为铝合金基板。
[0080]
在应用中，上述发光芯片2可以为led芯片，或发光元件，对此不作限定。其中，上述发光芯片2的正极通过正引线3连接正引脚4，以及发光芯片2的负极通过负引线5连接负引脚6。其中，正引线3以及负引线5均可为金属引线，用于导通电流。需要说明的是，上述器件相互之间可通过焊接工艺进行连接。
[0081]
在应用中，可通过薄膜涂布方式在发光芯片2上涂覆荧光材料7。具体的，上述薄膜式涂布方式具体可为将固态型的荧光材料7混合载体胶(粘合作用)之后，经加热熔化得到荧光胶，由液压装置将荧光胶经涂布方式均匀而有效的覆盖在发光芯片2的表面及四周。其中，具体可参照图2，发光芯片2在涂抹荧光材料7之后，其发光芯片2的表面及四周的荧光材料7的厚度，均一致。进而，可使荧光材料7均匀分布在发光芯片2周围，解决发光芯片2在发光时因均匀性差造成发光装置的色温分布不均的问题，使发光装置的亮度和光斑可以达到预期效果。
[0082]
在本实施例中，通过将发光芯片固定在具有内凹部的金属基板上，且通过正引线和负引线，分别使发光芯片的正极粘结在外部电源的正引脚上，以及，使发光芯片的负极粘结在外部电源的负引脚上，使发光芯片可正常工作；另外，采用薄膜式涂布方式，使荧光材料均匀分布在发光芯片周围，可解决发光芯片在发光时因均匀性差造成发光装置的色温分布不均的问题，使发光装置的亮度和光斑可以达到预期效果。
[0083]
参照图2和图4，在一实施例中，发光装置还包括反光材料，在所述内凹部的侧壁11和未被所述发光芯片2粘合的所述内凹部的上表面12，涂抹有反射材料。
[0084]
具体的，发光芯片2与内凹部粘合的上表面12，未被发光芯片2完全占据，以及内凹部的侧壁11未与发光芯片2和荧光材料7占据。基于此，可在内凹部的上述区域(内凹部的侧壁11和未被发光芯片2粘合的内凹部的上表面12)，涂抹反射材料(图中未画出)。进而，可使得发光芯片2的光线照射在侧壁11以及内凹部的上表面12时，可以使光线进行反射，从而让光线从正面射出，提高光效。
[0085]
需要说明的是，内凹部的侧壁11与竖直方向之间的角度大于0
°
且小于90
°
。具体可参照图2，对于内凹部的侧壁11其可认为是向外倾斜一定角度，其倾斜角度大于0
°
且小于90
°
，例如，与竖直方向上的夹角为30
°
。可以理解的是，当倾斜角度向外倾斜，才可使得涂抹在侧壁11上的反射材料在对光线进行反射时，反射光线更容易从正面射出，其光线的反射效果更好。
[0086]
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者
替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。