[發明專利]白光LED面光源模塊的封裝方法

有效

• 申請號: 200710139584.0
• 申請日: 2007-10-19
• 公開（公告）號: CN101137255A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 崔澤英;谷青博
• 申請（專利權）人: 石家莊開發區神通機電開發有限公司
• 主分類號: H05B33/10
• 分類號: H05B33/10;F21V19/00;F21Y101/02
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所
• 代理人: 張明月

技術領域

本發明涉及一種LED的封裝方法，尤其是一種白光LED面光源模塊的封裝方法。

背景技術

LED光源在白光照明領域的應用潛力是非常巨大的。白光LED通常的制作方法是將藍光LED芯片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有可產生黃光的YAG:Ce熒光粉的樹脂薄層，約200-500nm。LED芯片發出的藍光部分被熒光粉吸收，另一部分藍光與熒光粉發出的黃光混合，從而得到白光。

目前，小功率白光LED的封裝以Φ3、Φ5、Φ10或草帽型、食人魚為主。大功率白光LED的封裝則以將1W、3W等大功率芯片單顆粒或多顆粒封裝在陶瓷管殼或鋁基板管殼上為主。這種封裝結構簡單，非常適合在指示燈，手電筒、射燈、探照燈等有出射光指向性要求的應用領域。但是，在白光大功率應用的領域，如用于白光的工作照明、場地照明和投光照明等環境照明領域，目前的大功率白光LED產品還存在著光效不夠高、散熱問題、炫光問題、價格問題等許多難以商品化的困難。

目前大功率白光LED產品的制作方法按芯片組成可分為兩類：

一種是以小功率芯片封裝的白光LED顆粒(如Φ3、Φ5、Φ10或草帽型等)，多顆粒組合在一起，實現功率的累加，小的用幾十顆組成幾瓦的光源，多的用幾百顆組成幾十瓦的光源產品。但由于光源由幾十個甚至上百個光強很高的亮點組成，發射光在微觀上有強光斑(眩光點)，如果照射在漫反射性能不太好的物體表面，就會感覺到有許多亮點甚至是刺眼點，造成物體觀察不清晰，此一現象在使用點顆粒LED組成的光源應用于顯微鏡照明時觀察顯微鏡視場范圍內的物體時尤為明顯。另外多顆粒封裝好的LED燈組合在一起，表面形狀復雜，容易吸附灰塵，不易清理且影響美觀。第三、多顆粒封裝好的LED燈組合在一起，需要挑選特性一致的LED單燈，增加了生產過程中的工藝難度。四、發光效率低。鋁支架的反光杯對白光的綜合反光效率低，光損失比較大。

另一種方法是用單顆或多顆大功率的LED如1W、3W芯片封裝在低熱阻管殼上，再加裝大面積的散熱片，以便將大功率芯片放出的熱量釋放出去，降低LED芯片的結溫，保證LED芯片正常工作。這種封裝方法與上一種光源的缺點1相同，甚至具有更嚴重的眩光，作為近距離使用的光源時必須要采取二次光學措施。熱源集中于非常小的面積，發熱功率又比較大，因此需要設計非常好的熱通路和比較大的散熱表面積。還有就是同樣存在光效率低的問題。

針對眩光的問題，通常采用以下兩種方法來解決：

一是在光源上加蓋一層混光片(如毛玻璃、各向異性的亞克力板、改變光發射角度的透明板等)使眩光點強度減小和使出射光線更加發散，這種方法帶來的弊端是減少了出射光的總光通量。而且結構變得復雜，體積變得復雜，成本有不同程度的增加。

二是使光源照射在反光杯上再由反光杯將光線發射出來，在反光杯表面形成漫反射，使出射光線更加發散，這種方法也有減少了出射光的總光通量的弊端，而且因為考慮了二次反射，結構設計上也會比較復雜。

總之，在白光大功率應用的領域，目前的LED光源產品還存在散熱成本高、散熱結構復雜、發光效率低、眩光問題嚴重、改變眩光的結構復雜而且影響發光效率等問題。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種大功率白光LED面光源模塊的封裝方法，其制作簡單，低成本地解決了上述大功率白光LED光源產品存在的散熱問題，克服了眩光，提高了發光效率。

本發明采用的技術方案為：一種白光LED面光源模塊的封裝方法，它由以下工藝步驟組成：

(1)制作線路板，按照功率計算許可的發光面積，按照色溫要求選擇配套的芯片發射峰波長、光強和熒光粉激發波長范圍，按照功率要求計算所需LED芯片數量，然后根據要求的輸入電壓來設計串、并聯線路結構，再按照芯片均布分散的原則，制作符合要求的串、并聯結構的線路板，線路板表面焊盤外上白色阻焊；

(2)固晶，采用白色或透明膠作為固晶膠，在芯片背面均勻涂膠，在固晶臺上將芯片粘結在線路板上焊盤對應位置，然后將其放入烤箱內150℃烘烤1小時，固晶膠凝固，芯片被牢固地固定在線路板上；

(3)鍵合引線，在鍵合臺上將芯片電極和線路板對應電極鍵合上引線，完成電路連接；

(4)封裝基本膠層，將檢測合格的線路板固定在邊框上，邊框和線路板形成一個腔體，在腔體內灌注透明膠，靜置3-5小時，待其固化，然后在透明膠外均勻封裝熒光粉膠層。