一种光源及其封装方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种光源及其封装方法。
【背景技术】
[0002] 红外二极管是一种很重要的发光二极管，在红外遥控，光纤通信，环境监控，生物 成像及生物医药等方面有着广泛的应用。目前商用的红外二极管类型主要是有机电致发光 二极管和GaAs半导体发光二极管。但是有机发光二极管热稳定性差，发光效率低。而GaAs二 极管发光光谱范围受限，且GaAs的制备过程用到元素 As。作为氮族元素的一员，As是毒性元 素，砷化物均有很强的毒性，三价砷化合物比其它砷化合物毒性更强。As化合物在制备或加 工过程中，如果进入人体内被吸收后，能破坏了细胞的氧化还原能力，影响细胞正常代谢， 引起组织损害和机体障碍，可直接导致多种疾病，其中包括：高血压、心脑血管病、神经病 变、糖尿病、皮肤色素代谢异常及皮肤角化，影响劳动和生活能力，并最终发展为皮肤癌，可 伴膀胱、肾、肝等多种内脏癌的高发。最新研究还表明胎儿比成人对砷的毒性更敏感。由此 可见，GaAs的使用对环境隐患很大，危害人类健康。因此，从环境角度长远考虑，有必要寻找 新的环境友好型材料来取代GaAs产品。
[0003] 当前，蓝光芯片作为第四代固态照明领域中的关键技术，是白光二极管的重要组 成部件。采用蓝光InGaN芯片涂敷黄色"下转移"荧光粉YAG:Ce3+(该荧光粉量子效率只接近 80%)所形成白光二极管自1996年问世以来，其发展迅速，发光效率不断提高，有望取代白 炽灯、荧光灯和高压汞灯等传统的照明光源，成为二十一世纪最具发展前景的绿色照明光 源。在巨大应用市场的推动下，蓝光LED芯片的制备技术日趋成熟，成本逐年降低。目前，市 场上同等功率的GaN和GaAs二极管，前者的价格大约是后者的1/4。且蓝光芯片InGaN中的氮 元素不像砷元素那样具有毒性，氮资源丰富，环境友好。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种光源及其封装方法，解决现有红外二极管所采用的发光材料不够 完善的问题。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
[0006] -种光源，包括至少一个芯片、封装体、正引脚以及负引脚，所述封装体用于覆盖 各个芯片的发光区域，所述正引脚、负引脚用于接外部电路，所述封装体含有第一发光材 料，所述第一发光材料含有发光体，所述发光体的化学式为(Yity- zAxCeyDz) j (Ali-mEm)q〇t，其 中：
[0007] Y为钇元素；
[0008] A 为 1^411、113、1^1中的至少一种；
[0009] D 为!1〇4广恥、1'111、￥13、0中的至少一种；
[0010] E为Gd、Ga、B中的至少一种；
[0011] 〇<x<l，〇<y<l，〇<z<l，〇<m<l，2< j <4,4<q<6，ll < t< 13。
[0012] 在一些实施例中，j = 3或j = 3.5。
[0013] 在一些实施例中，q = 5.2。
[0014] 在一些实施例中，t = 12。
[0015] 在一些实施例中，所述发光体在芯片的激发下发射波长为500纳米至1500纳米。 [0016]在一些实施例中，所述发光体的中心粒径为1微米至30微米。
[0017] 在一些实施例中，所述第一发光材料还含有以下杂相:含Y的氧合物、含A的氧合 物、含A1的氧合物、含Ce的氧合物、含D的氧合物、含E的氧合物中的至少一种。
[0018] 在一些实施例中，各芯片为蓝光芯片，所述封装体还含有以下第二发光材料:红色 发光材料、绿色发光材料、黄色发光材料中的至少一种;或者，
[0019] 各芯片为紫外光芯片，所述封装体还含有以下第三发光材料:红色发光材料、绿色 发光材料、黄色发光材料中的至少一种。
[0020] 本发明还提供上述光源的一种封装方法，主要包括如下步骤：
[0021] 步骤一、在基板上安装至少一个芯片，将各芯片与基板电性连接；
[0022]步骤二、在各芯片上覆盖封装体，露出基板上用于接外部电路的正引脚以及负引 脚。
[0023] 本发明还提供上述光源的另一种封装方法，主要包括如下步骤：
[0024] 步骤一、将芯片单元固定，所述芯片单元包括至少一个芯片，若包括两个或两个以 上的芯片，且将各芯片电性连接；
[0025]步骤二、在各芯片的发光区域覆盖封装体，露出芯片单元上用于接外部电路的正 引脚以及负引脚。
[0026] 本发明提供的光源及其封装方法。其中所用到的封装体含有特殊的发光材料，配 合芯片能够产生红外光，尤其是远红外光，可应用来制作红外二极管。提高了红外二极管的 发光效率，降低了成本，且节能环保。
【附图说明】
[0027] 图1为本发明实施例一提供的第一发光材料的粒径分布示意图；
[0028] 图2a为本发明实施例一提供的第一发光材料的激发光谱的示意图；
[0029] 图2b为本发明实施例一提供的第一发光材料的发射光谱的示意图；
[0030]图3a为本发明实施例二提供的第一发光材料的激发光谱的示意图；
[0031] 图3b为本发明实施例二提供的第一发光材料的发射光谱的示意图；
[0032] 图4为本发明实施例二提供的第一发光材料的电镜示意图；
[0033]图5a为本发明实施例三提供的第一发光材料的发射光谱和激发光谱的示意图； [0034]图5b为本发明实施例三提供的Yb3+的发射光谱随Al2〇3含量的变化示意图。
【具体实施方式】
[0035]本发明的主要构思是:提供一种光源及其封装方法，该光源中用于覆盖芯片的发 光区域的封装体含有一种新型的发光材料(第一发光材料），第一发光材料在芯片的激发下 能够产生红外光，尤其是远红外光。例如在UV-LED(紫外光LED)芯片、蓝光LED的激发下产生 红外光。在红外遥控，光纤通信，环境监控，生物成像及生物医药等方面有广泛的应用前景。 相比现有的红外二极管，本发明提高了发光效率，降低了成本，且节能环保。
[0036] 本发明提供的光源，主要包括至少一个芯片、封装体、正引脚以及负引脚。其中，封 装体用于覆盖各个芯片的发光区域;正引脚、负引脚用于接外部电路，外部电路包括：电源、 电源驱动或控制装置等等。当然，在一些实施例中，光源还可以包括基板、用于将芯片与基 板电性连接的导线、用于封装的支架等等。
[0037] 具体地，作为一种实施例，一种光源包括支架、位于支架上的基板(基板具有用于 接外部电路的正引脚以及负引脚）、设于基板上的至少一个芯片、覆盖在各芯片上的封装 体，以及连接各芯片引脚和基板的导线（各芯片之间可以独立，也可以电性串联、并联或混 合联）。封装体将蓝光芯片连同导线一并封装，露出基板上用于接外部电路的正引脚以及负 引脚。相应地，这类光源的封装方法主要包括：
[0038] 步骤一、在基板上安装至少一个芯片，将各芯片与基板电性连接（例如用导线连 接)；
[0039]步骤二、在各芯片上覆盖封装体，露出基板上用于接外部电路的正引脚以及负引 脚。在各芯片上覆盖封装体的方法包括但不局限于:印刷、点胶、模压、灌封。
[0040] 作为另一种实施例，一种光源包括芯片单元，该芯片单元中包括至少一个蓝光芯 片，该芯片单元具有用于接外部电路的正引脚以及负引脚，该光源还包括覆盖在各蓝光芯 片的发光区域的封装体，封装体将蓝光芯片的发光区域封装，露出芯片单元上用于接外部 电路的正引脚以及负引脚，这种光源省去了支架、基板、导线，在芯片上直接覆盖封装体。相 应地，这类光源的封装方法主要包括：
[0041] 步骤一、将芯片单元固定，所述芯片单元包括至少一个芯片，若包括两个或两个以 上的芯片，且将各芯片电性连接（串联、并联或混合联）；
[0042]步骤二、在各芯片的发光区域覆盖封装体，露出芯片单元上用于接外部电路的正 引脚以及负引脚。芯片的发光区域包括:芯片的正面、背面、和/或侧面。
[0043] 本发明提供的光源，封装体含有第一发光材料，第一发光材料含有发光体，发光体 的化学式为：（Υι-X-y-zAxCeAWAli- mEm)q0t，其中：Y为钇元素；
[0044] A为La(镧）、Eu(铕）、Tb(铽）、Lu(镥）中的至少一种；
[0045] D为Ho(钬）、Er(铒）、Nd(钕）、Tm(铥）、Yb(镱）、Cr(铬）中的至少一种；
[0046] E为Gd(钆）、Ga(镓