一种LED荧光粉的涂敷方法技术

本发明专利技术揭示一种LED荧光粉的涂敷方法，LED芯片在支架上固晶、焊线之后，用带有机器臂的精密自动点胶设备在芯片周围画好胶体围坝；通过热固化或紫外固化形成成型的胶体围坝；在围坝中点上适量的荧光粉胶水；再次固化以得到荧光粉在芯片局部涂敷的LED。本发明专利技术增加白光LED的光色的均匀性；围坝的方式精确地控制了胶体在芯片周围的厚度，从而控制了各个方向上的白光混光的效果，没有黄圈和蓝圈等不均匀现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于LED封装
，涉及一种白光LED的封装方法，尤其涉及一种功率型白光LED荧光粉的涂敷方法。
技术介绍
LED(Light Emitting Diode)，发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。白光LED是指把三基色LED通过一定光强比例混合成白光，或通过荧光粉技术把单色LED转化成白光LED，最近还有通过不同的发光有源层得到直接发白光的LED芯片。目前，市场上常用的白光LED制备方法是由LED发出的蓝光或紫光激发荧光粉混合而得到白光。通常荧光粉是通过混合环氧树脂或硅树脂，然后涂敷在芯片的表面，直至荧光粉达到芯片所在的反光碗杯一定的高度。这种荧光粉涂敷的方法容易导致荧光粉的涂敷量不准，易发生荧光粉的沉淀，杯内荧光粉分布不均。从而容易导致LED发光颜色的差异，出现黄圈，蓝圈等，同时批量化的生产导致分BIN数量的增加。过多或过少的荧光粉都会导致光效的急剧下降。碗杯内的厚度大的荧光粉胶体，增加了光线的散射几率，增加了光能的损失。另外一方面，由于荧光粉和芯片的紧密结合，导致荧光粉受热严重，大大降低了其使用寿命。解决上述问题的方法之一是在芯片区域局部涂敷薄层荧光粉。最早专利技术这种白光LED涂敷工艺的是美国的Lumileds公司，目前应用于主要的白光LED产品中。其特点是在倒装焊的LED芯片上电泳镀膜技术，旋涂，喷涂，丝网印刷或荧光粉胶饼模压技术将荧光粉涂敷在芯片周围(CN200680040343.4，20068000817.3)。德国Osram公司则使用光刻的方法，在芯片制作过程中即将荧光粉涂敷在芯片非焊点区域以及芯片四周。而Cree公司利用则利用印刷电路板上制备不同的电极结构，利用胶体与电路板材料和金属的表面亲和能的不同，从而使得胶体固定于金属区域，便于形成“围坝”，进行荧光粉的涂敷(CN200580051748.3)。Lumileds公司的技术基本上基于倒装焊芯片的技术，鉴于大功率芯片目前主要为正装或垂直结构，其应用范围有限。而Osram的技术主要是芯片技术，在封装环节实现非常困难，而且Osram采用的独有的TAG荧光粉，不同于一般的YAG荧光粉，因此也很难实施。Cree的技术针对垂直结构的芯片的“围坝”技术比较适合目前市场上的大功率LED芯片的封装，但是其非常专一的印刷电路板或管座设计，金属成分及结构的设计，以及围坝胶体的选择等对于普通的LED封装企业比较困难。本专利技术是采用简单的点胶工艺实现局部涂敷荧光粉的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种LED荧光粉的涂敷方法，实现荧光粉在LED芯片区域的局部涂敷，消除荧光粉引起的功率型白光LED光色不均匀及可靠性低等问题。-->为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种LED荧光粉的涂敷方法，LED芯片在支架上固晶、焊线之后，用带有机器臂的精密自动点胶设备在芯片周围画好胶体围坝；通过热固化或紫外固化形成成型的胶体围坝；在围坝中点上适量的荧光粉胶水；再次固化以得到荧光粉在芯片局部涂敷的LED。作为本专利技术的一种优选方案，该方法包括如下步骤：步骤A、利用自动点胶机画线功能，设计好围坝的形状、线宽、胶量参数；在芯片周围形成Si树脂或环氧树脂围坝；步骤B、制作混合胶体，混合胶水及填充物得到低流动性、高透明性的围坝，同时与Ag反射层不浸润；步骤C、用自动点胶机进行围坝画线操作；步骤D、对所述围坝进行热固化或紫外固化；步骤E、按照色温要求决定荧光粉和混合胶体的比例，同时确认点胶的胶量，在自动点胶机软件中进行编程操作；步骤F、用自动点胶机在围坝内对芯片进行荧光粉胶体的涂敷；步骤G、进行荧光粉胶体的热固化，点荧光粉工序完成。作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤A中，在芯片周围形成150-300微米宽、30-200微米高的Si树脂或环氧树脂围坝；围坝的宽度为高度的1-5倍；围坝与芯片的间距根据荧光粉胶体的厚度确定。优选地，所述步骤A中，围坝的宽度为高度的2倍。作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤B中，胶水为环氧树脂或Si树脂，填充物为SiO2纳米材料。作为本专利技术的一种优选方案，所述胶体围坝用到的胶水为可见光透明胶水，所述胶体围坝与反射碗杯的Ag反射层不浸润；用纳米SiO2材料降低其流动性。作为本专利技术的一种优选方案，在功率型LED支架的热沉上镀有Ag反射镜，功率型LED芯片通过Ag胶或金属共晶焊接固定在热沉的Ag表面；胶体围坝是一个矩形环状的胶体，其内边距芯片外边为30-100微米，确保芯片四周的胶量与顶部的胶量相等。作为本专利技术的一种优选方案，该方法包括如下步骤：步骤A’、利用自动点胶机画线功能，设计好围坝的形状、线宽、胶量参数；在芯片周围形成Si树脂或环氧树脂围坝；步骤B’、制作混合胶体，混合胶水及填充物得到低流动性、高透明性的围坝，同时与Ag反射层不浸润；步骤C’、用自动点胶机进行围坝画线操作；步骤D’、对所述围坝进行热固化或紫外固化；步骤E’、在内层围坝内进行保护层的点胶；步骤F’、对保护层胶水进行热固化；步骤G’、按照色温要求决定荧光粉和混合胶体的比例，同时确认点胶的胶量，在自动点胶机软件中进行编程操作；步骤H’、用自动点胶机在围坝内对芯片进行荧光粉胶体的涂敷；步骤I’、进行荧光粉胶体的热固化，点荧光粉工序完成。作为本专利技术的一种优选方案，步骤E’中，点胶用的胶水为Si树脂，胶厚度在10-50-->微米的范围内。作为本专利技术的一种优选方案，对多芯片同时进行围坝封装，相邻芯片的围坝共用。本专利技术的有益效果在于：(1)利用自动点胶机的“画线”功能，可以对各种尺寸的芯片进行“围坝”，只要通过设备厂家的软件进行简单的编程即可。不需要制作点胶的遮蔽模板，也不需要复杂的支架的设计。(2)利用胶水与金属层的不浸润特点以及在胶体内加入阻滞流动的纳米材料来限制胶体的流动，保证“围坝”的一定的高度/宽度比及规则的形状。(3)“围坝”胶体及填充物透明性高，降低了光的损失，同时“围坝”与芯片的距离与顶部胶体厚度匹配，保证了光色的均匀性。(4)本涂敷方法适用性广，可以适合于几乎所有的类型芯片，正装，倒装，垂直结构等，也适合于不同尺寸的芯片的荧光粉涂敷，同时围坝的材料可以是多种透明胶体材料，最重要的是不需要新的设备，与现有封装工艺匹配。(5)增加白光LED的光色的均匀性。“围坝”的方式精确地控制了胶体在芯片周围的厚度，从而控制了各个方向上的白光混光的效果，没有黄圈和篮圈等不均匀现象。(6)围坝的效果自动点胶机的精确的点胶能力，保证了每一批次的LED光色能够集中在少数的分类区间中，从而白光LED降低封装的成本。(7)发光效率的增加。因为荧光粉胶层很薄，降低了其在胶体中的散射，因此也就减少了光的损失。由于使用了高透光性的围坝胶体和填充物，其光强不会衰减。附图说明图1a为LED芯片局部涂敷荧光粉的截面图。图1b为LED芯片局部涂敷荧光粉的平面图。图2为LED荧光粉的局部涂敷方法流程图。图3a为加荧光粉保护层的LED芯片局部涂敷的截面图。图3b为加荧光粉保护层的LED芯片局部涂敷平面图。图4a为多芯片LED局部涂敷荧光粉的截面图。图4b为多芯片LED局部涂敷荧光粉的平面图。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的优选实施例。实施例一本专利技术提供一种在L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED荧光粉的涂敷方法，其特征在于：LED芯片在支架上固晶、焊线之后，用带有机器臂的精密自动点胶设备在芯片周围画好胶体围坝；通过热固化或紫外固化形成成型的胶体围坝；在围坝中点上适量的荧光粉胶水；再次固化以得到荧光粉在芯片局部涂敷的LED。

【技术特征摘要】
1.一种LED荧光粉的涂敷方法，其特征在于：LED芯片在支架上固晶、焊线之后，用带有机器臂的精密自动点胶设备在芯片周围画好胶体围坝；通过热固化或紫外固化形成成型的胶体围坝；在围坝中点上适量的荧光粉胶水；再次固化以得到荧光粉在芯片局部涂敷的LED。2.根据权利要求1所述的LED荧光粉的涂敷方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤A、利用自动点胶机画线功能，设计好围坝的形状、线宽、胶量参数；在芯片周围形成Si树脂或环氧树脂围坝；步骤B、制作混合胶体，混合胶水及填充物得到低流动性、高透明性的围坝，同时与Ag反射层不浸润；步骤C、用自动点胶机进行围坝画线操作；步骤D、对所述围坝进行热固化或紫外固化；步骤E、按照色温要求决定荧光粉和混合胶体的比例，同时确认点胶的胶量，在自动点胶机软件中进行编程操作；步骤F、用自动点胶机在围坝内对芯片进行荧光粉胶体的涂敷；步骤G、进行荧光粉胶体的热固化，点荧光粉工序完成。3.根据权利要求2所述的LED荧光粉的涂敷方法，其特征在于：所述步骤A中，在芯片周围形成150-300微米宽、30-200微米高的Si树脂或环氧树脂围坝；围坝的宽度为高度的1-5倍；围坝与芯片的间距根据荧光粉胶体的厚度确定。4.根据权利要求3所述的LED荧光粉的涂敷方法，其特征在于：所述步骤A中，围坝的宽度为高度的2倍。5.根据权利要求2所述的LED荧光粉的涂敷方法，其特征在于：所述步骤B中，胶水为环氧树脂或Si树脂，填充物为SiO2纳米材料。6.根据权利要求1所述的LED荧光粉的涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋金德，陈志忠，张茂胜，董维胜，张国义，
申请(专利权)人：江苏伯乐达光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32