[發明專利]一種白光LED熒光粉預制組件的制備及應用

無效

• 申請號: 201210529509.6
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103022323A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 苗洪利;孫海港;田慶震;張勇;王晶
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50;H01L33/48
• 代理公司: 青島海昊知識產權事務所有限公司 37201
• 代理人: 曾慶國

技術領域

本發明涉及LED封裝技術領域，具體涉及一種白光LED熒光粉預制組件的制備及應用。?

背景技術

白光LED作為一種新型光源，因具有反應速度快、抗震性好、壽命長、節能環保等優點而快速發展。目前已被廣泛應用于景觀美化及室內外照明等領域。?

目前有小功率直插式、小功率貼片式和大功率三種白光LED封裝方式。無論何種方式，白光的產生均采用在藍光芯片上涂覆黃色熒光粉的工藝，具體過程如下：先將芯片固定在支架上，在超聲焊機上用金線將芯片電極與支架連接；將一定比例的熒光粉和硅膠（或環氧膠）均勻混合后在真空機中利用負壓排出氣泡，然后將粉與膠的混合物涂覆到芯片上并加熱使其固化。對于小功率直插式和大功率型還需要整體灌封，進而制成白光LED成品。?

上述的封裝工藝中，熒光粉涂層存在三個問題：其一，由于熒光粉和膠的密度不一致，熒光粉在膠中要緩慢沉淀，在點膠過程中難以保持濃度的一致性，致使產品不同批次乃至同一批次光色度的不一致。同時，每次剩余粉膠混合物不能再使用，造成浪費。其二，在芯片上熒光膠的厚度、均勻度難以控制，致使LED產品各向光色度的不一致。其三，由于熒光粉直接與芯片接觸，芯片的長期大量發熱會使熒光粉的性能下降，影響LED的使用壽命。因此，有必要提供一種更有效的方法來解決上述的問題。?

發明內容

本發明的目的是提供一種白光LED熒光粉預制組件的制備及應用，即利用現有的熒光粉和透明環氧光固化膠，在模具中利用光固化方法獨立制備熒光粉預制組件，然后將該預制組件封裝在現有主流大功率LED支架或平面貼片式LED支架上，使芯片發出的藍光與熒光粉預制組件發出的黃光混合而出白光；從而有效的解決目前LED封裝工藝過程中出現的問題。

本發明的白光LED熒光粉預制組件，是由如下步驟制備的：首先制取與支架熱沉尺寸大小相符的模具，然后在模具內壁涂覆透明脫膜劑，再將熒光粉與環氧光固化膠混合后進行負氣壓脫泡制成混合膠體，將混合膠體注射到模具中，在紫外光下照射60-180秒，脫模即得熒光粉預制組件。?

上述模具為不銹鋼材質或工程硬塑料材質，其形狀為空心圓柱形或圓片形。?

所述的熒光粉為制作白光LED用的釔鋁石榴石（YAG）熒光粉。?

其中環氧光固化膠與熒光粉混合的質量比為100：20～40。?

脫膜劑為透明環氧樹脂脫模劑。?

所述紫外光取自峰值波長為365nm的高壓汞燈或波長為260nm～400nm的紫外LED燈。?

本發明制備的熒光粉預制組件用于封裝白光LED。?

用于大功率結構的白光LED的封裝方法，包括如下的步驟：首先將藍光芯片通過絕緣導熱膠固定于支架熱沉上，再將空心圓柱形的熒光粉預制組件套在支架熱沉上，并使預制組件的上方邊緣高于放置在熱沉上的藍光芯片0.1-0.3mm；將藍光芯片電極與支架相應電極焊接；最后采用熱固化或光固化方法進行密封。?

所述的熱固化方法是將透明硅膠注入到空心圓柱形的熒光粉預制組件與芯片的空間，然后加蓋圓片形的預制組件；最后加裝透鏡罩并填充透明硅膠送入烘箱熱固化即完成封裝。?

所述的光固化方法是將圓片形的預制組件在環氧光固化膠中浸泡，然后蓋在空心圓柱形預制件上，在紫外光下照射60-180秒，加裝透鏡罩并填充環氧光固化膠，再置入紫外光下照射60-180秒即完成光固化封裝。?

用于平面貼片式結構白光LED的封裝方法，包括如下的步驟：首先將藍光芯片通過絕緣導熱膠固定于支架熱沉上，將芯片電極與支架相應電極焊接后，在貼片式支架杯內注入環氧光固化膠，然后將圓片形的預制組件蓋在貼片式支架杯上；或將圓片形的預制組件在環氧光固化膠中浸泡，再蓋在貼片式支架杯上，在紫外光下照射60-180秒即完成封裝。?

本發明的預制組件及封裝方法解決了傳統封裝工藝中熒光粉不均勻問題，保證LED成品各向光學特性的一致性。而且，通過調節熒光粉與膠的配比，能夠精確控制熒光粉薄膜的色溫、色坐標、顯色指數等參數。本發明的方法減少了熒光粉和膠的浪費，也省去了精密點膠機設備，顯著降低生產成本。由于熒光粉不與芯片直接接觸，減小了LED的光色受芯片結溫變化的影響，降低了光衰。?

本發明的方法操作簡便，會大大提高工作效率。?

附圖說明

圖1：本發明用于大功率LED熒光粉預制組件示意圖；?

圖2：本發明熒光粉預制組件在大功率支架上封裝俯視結構示意圖；?

圖3：本發明熒光粉預制組件在大功率支架上封裝側視結構示意圖；?