起绝缘作用的氧化铝层，铜箔通过粘结胶经高温热压固定于氧化铝层之上。为了实现LED芯片之间的电连接，铜箔被刻蚀加工为电路。所述LED芯片2通过金线和铜箔电路4串联，LED芯片固晶于铝基板上，并呈矩阵形式排列，形成LED芯片组。
[0034]所述导热粘结胶3先由SnTe、石墨、粘结胶(环氧树脂胶)、银颗粒按l:l:3:5(SnTe粉:石墨粉:环氧树脂胶:银颗粒)的质量比例混合，再将混合物搅拌2分钟后静置5分钟，得导热粘结胶。
[0035]LED芯片采用GaN蓝光芯片，红色荧光粉层含有质量分数为13%的4CzTPN_Ph荧光粉。
[0036]所述镀银电极5由镀银金属片构成，并用焊锡粘在铜箔电路4对应处。
[0037]所述围坝胶框8也呈矩阵排列，将芯片和电极围成一个小矩形或圆形，防止荧光粉胶和硅胶外流。
[0038]参见图1以及图3，所述通孔9做成圆台的形状，在铜箔电路内的铝基板上设置多个，通过自主加热空气，形成对流，提高散热效果。
[0039]上述LED植物生长灯的制备方法，包括以下步骤:
[0040]1.刻蚀电路:将一定大小的铝基板上粘着铜箔的一面画好电路图案，然后用宽的透明胶带完全包住铝基板和铜箔，用小刀按画好的电路图案抠掉不作为电路部分的透明胶带，最后放在FeCl3溶液里浸泡，腐蚀掉不作为电路部分的铜箔，5?6个小时后取出，撕掉透明胶带，铜箔电路制作完成；
[0041]2.芯片检验:检验LED芯片的极性及电极大小以及芯片尺寸大小是否符合工艺要求(表面无破损、电极之间无短路、光效、发光波长符合质量指标)，材料表面是否有机械损伤；
[0042]3.扩晶:由于LED芯片在划片后，其间距非常小，大约为0.1mm，不利于后续操作，因此，采用扩片机对固定芯片的薄膜进行扩张，使LED芯片之间的间距为0.6mm，扩晶是在0.2?IMPa的条件下进行的；
[0043]4.刺晶:先在铝基板上对应处点上导热粘结胶，将步骤3得到的LED芯片安置在刺晶台的夹具上，在显微镜下利用刺晶笔将LED芯片一个一个地刺到相应点导热粘结胶之处；
[0044]5.固晶:然后在150?160°C条件下烘烤1.5?2小时，从而，使得LED芯片与铝基板良好接触；
[0045]6.焊线:用超声金丝球焊机使金线在LED芯片的电极和对应的镀银电极之间形成良好的欧姆接触；
[0046]8.检测:检查焊线部分是否有漏焊、断线等情况，以确保LED芯片之间连接状态良好;
[0047]3.点胶:在常温下，利用点胶机在铝基板上同样按照矩阵的排列方式在芯片固晶位置周围点围坝胶，然后在120?130°C条件下固化I?1.5小时；
[0048]9.点粉:将红色荧光粉胶直接点在LED芯片之上，使荧光粉完全覆盖LED芯片，然后在50?60°C条件下固化I?1.5小时；
[0049]10.封装及固化:将搅拌均匀的硅胶涂覆在围坝胶所围的区域内，完全覆盖住LED芯片；接着，将上述得到的器件在120?130°C条件下固化2?2.5小时，即得一体化封装的LED植物生长灯；
[0050]11.测试:将得到的LED植物生长灯进行光电参数以及外形尺寸的测试。
[0051]经测试，所述LED植物生长灯的光效多321m/w，且可以持续保持上述光效，光谱分布参见图4，可以看出红蓝光谱分别覆盖以635nm以及455nm为中心的区域，符合植物生长对光照的需要。
【主权项】
1.一种一体化LED植物生长灯，其特征在于:包括表面具有氧化铝层的铝基板(1)、固晶于铝基板(I)上的LED芯片组、设置于铝基板(I)上的起固晶作用的导热粘结胶(3)、设置于铝基板⑴上的用于与LED芯片组的各个LED芯片⑵组成回路的铜箔电路⑷、设置于铜箔电路⑷上的用于固定金线的镀银电极(5)以及与铜箔电路⑷相连并引出至外部的电极引线(10)，所述LED芯片(2)采用蓝光芯片，LED芯片(2)的正极和负极通过金线与对应镀银电极(5)相连，LED芯片(2)上设置有红色荧光粉层￠)，红色荧光粉层(6)上设置有硅胶封装层(7)，铝基板(I)上设置有用于提高散热效果的通孔(9)。
2.根据权利要求1所述一种一体化LED植物生长灯，其特征在于:所述红色荧光粉层(6)含有质量分数为I?30%的4CzTPN-Ph荧光粉。
3.根据权利要求1所述一种一体化LED植物生长灯，其特征在于:所述通孔(9)为圆台形，通孔为一个或多个。
4.根据权利要求1所述一种一体化LED植物生长灯，其特征在于:所述导热粘结胶(3)由SnTe粉、石墨粉、环氧树脂胶以及导热金属颗粒按SnTe粉:石墨粉:环氧树脂胶:导热金属颗粒=1:1:3:5的质量比混合而成。
5.根据权利要求4所述一种一体化LED植物生长灯，其特征在于:所述导热金属为银或销。
6.根据权利要求1所述一种一体化LED植物生长灯，其特征在于:所述LED芯片组以矩阵形式排布于铝基板(I)上。
7.一种制备如权利要求1所述一体化LED植物生长灯的方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)在铝基板(I)上开设所述通孔(9)，然后通过阳极氧化处理在铝基板表面形成氧化铝层； 2)经过步骤I)后，在所述铝基板(I)的一侧表面粘贴铜箔，然后根据LED芯片组的排布对铜箔进行刻蚀得到铜箔电路(4)，在铜箔电路对应处焊接镀银电极(5)，并在铝基板对应处点上导热粘结胶(3)，将LED芯片(2)粘在导热粘结胶(3)上面，然后在150?160°C下烘烤1.5?2小时，使LED芯片(2)固晶于铝基板(I)上； 3)利用超声金丝球焊机使金线在镀银电极(5)和LED芯片(2)之间形成良好接触，然后在铝基板上LED芯片(2)的固晶位置周围点围坝胶，在120?130°C下使围坝胶固化I?1.5小时得环绕LED芯片以及对应镀银电极的围坝胶框(8)，在围坝胶框内的LED芯片上涂覆红色荧光粉胶，使红色荧光粉胶完全覆盖对应LED芯片(2)，然后在50?60°C下固化I?1.5小时得红色荧光粉层(6); 4)在红色荧光粉层上涂覆硅胶，然后在120?130°C条件下使硅胶固化2?2.5小时得硅胶封装层(7)。
8.根据权利要求7所述制备一体化LED植物生长灯的方法，其特征在于:所述导热粘结胶(3)的制备方法包括以下步骤: 1)将SnTe粉、石墨粉、环氧树脂胶和导热金属颗粒按SnTe粉:石墨粉:环氧树脂胶:导热金属颗粒=1:1:3:5的质量比混合得混合物； 2)将混合物搅拌2分钟后再静置5分钟，得到导热粘结胶。
【专利摘要】本发明提供一种一体化LED植物生长灯及其制备方法，植物生长灯包括铝基板、固晶于铝基板上的LED芯片组、起固晶作用的导热粘结胶、铝基板顶层的铜箔电路，铜箔电路末端用于固定金线的镀银电极，涂覆在LED芯片之上的红色荧光粉层、涂覆在红色荧光粉层上的硅胶封装层、防止荧光粉胶和硅胶四处外流的围坝胶，提高散热效果的通孔，以及与铜箔电路相连并引出至外部的电极引线，由于采用了红色高效荧光粉，且均匀涂覆在LED芯片上，因此可发出适合植物生长的、混合均匀的红、蓝混合光，且光效稳定。
【IPC分类】F21S2-00, H01L33-56, H01L33-64
【公开号】CN104538536
【申请号】CN201410789575
【发明人】范应娟, 孙立蓉, 张思璐, 程君, 李怀坤, 张方辉
【申请人】陕西科技大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月17日