[發明專利]一種LED熒光粉膠涂覆的方法

有效

• 申請號: 201610015901.7
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN105449083B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 羅小兵;余興建;劉發龍;舒偉程;謝斌;馬預譜
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50;H01L33/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 李智

技術領域

本發明屬于LED封裝領域，更具體地，涉及一種LED熒光粉膠涂覆的方法。

背景技術

LED(Light Emitting Diode)是一種基于P-N結電致發光原理制成的半導體發光器件，具有電光轉換效率高、使用壽命長、環保節能、體積小等優點，被譽為21世紀綠色照明光源。由于LED獨特的優越性，已經開始在許多領域得到廣泛應用，被業界認為是未來照明技術的主要發展方向，具有巨大的市場潛力。其中，白光LED產品應用最為廣泛。

大功率白光LED通常是由藍色光與黃色光的兩波長光或者藍色光與綠色光以及紅色光的三波長光混合而成。由于兩波長光混合方式獲得白光LED的工藝簡單且成本低，得到了廣泛采用。在實際生產中，常常在藍色LED芯片上涂覆黃色YAG熒光粉或者黃色TAG熒光粉從而獲得白光LED產品。在LED封裝中熒光粉層形貌極大影響了LED的出光效率、色溫、空間顏色均勻性等重要光學性能。在LED實際封裝過程中，主要通過熒光粉膠涂覆工藝來獲得理想的熒光粉層形貌。

空間顏色均勻性是衡量LED出光品質的重要參數，指的是LED在空間角度上的色溫分布一致性，對于黃色熒光粉結合藍光LED芯片實現的白光LED，其空間顏色均勻性和空間角度上黃光功率與藍光功率的比值有關。LED芯片在空間角度上輻射的藍光功率分布呈中間多兩側少的朗伯形分布，從芯片輻射的藍光經過熒光粉層是會部分被熒光粉吸收轉換成黃光，從熒光粉層中輻射的黃光是各向同性的。因此，黃光在空間角度上的功率分布和熒光粉層在空間角度上的厚度是成正比的。當空間角度上熒光粉層厚度一致時或者中間熒光粉層厚度小于兩側熒光粉層厚度時，都會造成中間色溫偏藍，兩側偏黃的“黃圈”現象，也就是空間顏色均勻性差。為了獲得理想的空間顏色均勻性，中間熒光粉層厚度大于兩側熒光粉層厚度是比較理想的。

目前，在LED封裝中最常用的熒光粉膠涂覆方式是通過點膠機將注射器中的熒光粉膠涂覆在LED芯片上方及周圍，獲得的熒光粉膠形貌。對于平坦基板，由于熒光粉膠在基板和芯片上的潤濕角度非常小，熒光粉膠點涂在平坦表面上常形成圓餅狀熒光粉膠形貌，圓餅狀熒光粉膠形貌中間熒光粉層厚度遠小于兩側熒光粉層厚度，因此其空間均勻性很差。為了提高LED的光學性能，目前工業廣泛采用的是帶凸臺結構的基板，封裝時將LED芯片貼裝在凸臺上，然后在凸臺上涂覆熒光粉膠，相比平坦基板，該基板結構在一定程度上能抑制熒光粉膠的鋪展，從而形成有一定曲率的球缺狀熒光粉膠形貌。但是，該基板結構對熒光粉膠流動的限制作用有限，所實現的熒光粉膠形貌的依然是中間比兩側薄，空間顏色均勻性較差。

因此，需要開發一種新的熒光粉膠涂覆方法，其能有效實現中間厚兩側薄的熒光粉層厚度，從而提高LED空間顏色均勻性。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種熒光粉膠涂覆方法，其目的在于，通過對芯片上表面和芯片側面分別點膠實現中間熒光粉層厚度大于兩側熒光粉層厚度的熒光粉膠形貌，從而獲得較好的空間顏色均勻性，由此解決目前熒光粉涂覆方法復雜并不易獲得理想熒光粉膠形貌的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種熒光粉膠涂覆方法，其特征在于，其包括如下步驟：

S1：將已完成芯片貼裝和電路連接的LED模塊置于溫度為100℃～180℃的加熱板上；

S2：待所述LED模塊溫度穩定后，將設定量的熒光粉膠涂覆在芯片上表面，靜止一定時間直到所述設定量的熒光粉膠在所述芯片上表面上形成球缺狀形貌；

S3：從加熱基板上取下所述LED模塊，在芯片側表面涂覆設定量的熒光粉膠；

S4：待熒光粉膠形貌穩定后，執行固化工藝，獲得預定的熒光粉膠形貌。

以上發明構思中，先在芯片上表面涂覆熒光粉膠、再在芯片側面涂覆熒光粉膠，分為兩步控制涂膠過程，能獲得中間厚兩側薄的熒光粉層厚度。

進一步的，所述芯片為矩形芯片或者圓形芯片，圓形芯片厚度為0.01毫米～1毫米，圓形芯片直徑D為0.1毫米～3毫米；矩形芯片厚度為0.01毫米～1毫米，矩形芯片長度L和寬度W均為0.1毫米～3毫米。

進一步的，對于圓形芯片，在芯片上表面涂覆熒光粉膠體積與圓形芯片上表面面積的比值為D/4～D/2時，所述LED模塊的加熱溫度為100℃～120℃；

對于圓形芯片，在芯片上表面涂覆熒光粉膠體積與圓形芯片上表面面積的比值為D/2～D，所述LED模塊的加熱溫度為120℃～150℃；