專利名稱：Led芯片的封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001本發(fā)明一般涉及一種發(fā)光二極管(LED)芯片的封裝方法，具體涉及一種用于將封裝材料均勻涂布到LED芯片上的方法。
背景技術(shù)：
0002目前，傳統(tǒng)發(fā)光二極管(LED)的封裝材料大多采用環(huán)氧樹脂。由于環(huán)氧樹脂的耐熱性比較差，可能在LED芯片本身的壽命到達(dá)前，環(huán)氧樹脂就己經(jīng)出現(xiàn)變色。環(huán)氧樹脂材料不僅可能受到熱現(xiàn)象的影響，而且還可能經(jīng)受光波長的影響，這是因?yàn)榄h(huán)氧樹脂相當(dāng)容易被白光LED中的短波長光線破壞。
0003為此，本領(lǐng)域中已經(jīng)開始使用硅樹脂和陶瓷等作為封裝材料以克服環(huán)氧樹脂的上述問題。例如，中國專利申請公開號(hào)CN1858920A公開了一種白光LED燈的封裝方法，其包括用透鏡樹脂或硅膠來密封藍(lán)光芯片；用機(jī)械鑄塑方法一次成型塑料透鏡外殼，使其中的熒光粉厚度和均勻度得到保證。此外，中國專利申請公開號(hào)CN1424772A公開了一種用液態(tài)玻璃膠灌膠或模制LED的方法，目的是提供一種能耐高溫及耐短波長的LED封裝。在此，將上述兩篇文獻(xiàn)全文引入本文作為參考。
0004然而由于硅樹脂是具有彈性的柔軟材料，所以在封裝的過程中應(yīng)用工藝都相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，導(dǎo)致各方面的成本都比較高。現(xiàn)結(jié)合附圖1說明現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。如圖1所示，由于硅樹脂5傳統(tǒng)上采用點(diǎn)膠或涂布的方式，往往造成硅樹脂5(或者硅樹脂和熒光粉的混合體)在LED芯片1的表面上呈球面狀分布。傳統(tǒng)上通過改變膠液滴的大小來控制其厚度，如果太厚將直接影響LED光的吸收，然而太薄又容易出現(xiàn)涂布不均，導(dǎo)致LED芯片四角處漏光現(xiàn)象或者導(dǎo)致發(fā)出的光斑或光色中出現(xiàn)顏色不均的光圈。針對上述技術(shù)問題，例如中國專利申請公開號(hào)CN101162744A公開了一種LED熒光粉涂布方式，其中通過安裝有用于控制固定于基座上的晶片外圍的間隙大小的硅膠墊，保證填充熒光粉的空間厚度均勻，在此將該文獻(xiàn)全文引入本文作為參考。然而，這種采用模具的封裝方法相對步驟較多、工藝復(fù)雜。而且，上述的點(diǎn)膠或涂布方式不能很好應(yīng)用于例如芯片傾斜時(shí)的情況。
0005針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，因此迫切需要穩(wěn)定可靠的封
裝材料以及容易將封裝材料均勻涂布到芯片上的封裝方法，以解決精確控制封裝層的厚度均勻性的問題，尤其是當(dāng)需要控制封裝層的厚度
很薄(0.1-0.5mm)時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容
0006依照本發(fā)明的一方面，提供一種發(fā)光二極管(LED)芯片的封裝方法，其包括如下步驟將所述LED芯片設(shè)置在基體上；和將封裝材料噴射到所述LED芯片的表面上，以均勻地控制封裝層的厚度。
0007依照本發(fā)明的另一方面，提供一種發(fā)光二極管LED的封裝芯片，其包括基體，該基體用于設(shè)置所述發(fā)光二極管LED;和封裝材料，所述封裝材料被均勻地噴涂到所述發(fā)光二極管LED的表面上。
0008依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述封裝材料包括紫外UV光固化粘合劑，所述UV光周化粘合劑占所述封裝材料的總質(zhì)量的60% ~10%。所述封裝材料進(jìn)一步包括熒光粉和稀釋劑，其中所述熒光粉占所述封裝材料的總質(zhì)量的10% ~ 85%,而所述稀釋劑占所述封裝材料的總質(zhì)量的30%~5%。
0009依照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，所述噴射是用噴槍噴淋工藝實(shí)現(xiàn)的。
0010依照本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，該封裝方法進(jìn)一步包括對所述封裝層進(jìn)行固化的步驟。該固化步驟可用加熱、UV光照射或?qū)⑺鯨ED芯片通電發(fā)熱中的任何一種方式來實(shí)現(xiàn)。
0011依照本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，所述LED芯片水平或傾斜地設(shè)置在基體上。
0012與現(xiàn)有的封裝技術(shù)相比，本發(fā)明獲得了有益的效果，例如由于UV光固化粘合劑本身的水性特質(zhì)，可以使用噴槍噴淋工藝從而很好地控制封裝層(例如包括UV光固化粘合劑和熒光粉的混合體)的厚度均勻性，從而使得LED的光可以均勻發(fā)散出來。再則，傳統(tǒng)的點(diǎn)
膠方式往往不能重復(fù)多次使用，而本發(fā)明的噴槍噴淋工藝可以重復(fù)多次從而達(dá)到均勻加厚的目的。而且，噴槍噴淋工藝可以應(yīng)用于各種角
度設(shè)置的LED芯片，不受LED芯片必須水平放置的限制。0013同時(shí)，UV光固化粘合劑本身還具有如下優(yōu)勢耐候性能好，經(jīng)紫外線長時(shí)間照射下不變黃；固化后光透過率>90%;粘接強(qiáng)度高；環(huán)境污染??；固化后的交聯(lián)密度大大高于熱烘型封裝材料，硬度、耐磨性能指標(biāo)均很高；固化后的封裝層可以阻隔紫外線的溢出，由此可以阻止紫外線對于人體的傷害。固化實(shí)現(xiàn)方式可以選擇，既可以靠本身LED發(fā)光產(chǎn)生熱量使自身實(shí)現(xiàn)固化也可以利用紫外線燈照射實(shí)現(xiàn)快速固化，與傳統(tǒng)使用烘烤技術(shù)相比節(jié)省能源。


0014現(xiàn)在將通過以下說明書和附圖，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其中
0015圖1是現(xiàn)有技術(shù)的LED芯片封裝后的示意圖；0016圖2是依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LED芯片水平放置時(shí)封裝后的示意0017圖3是依照本發(fā)明的另一實(shí)施例的LED芯片傾斜放置時(shí)封裝后的示意0018圖4是依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的白光LED的封裝工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
0019本發(fā)明的特征在于利用封裝材料的水性特性，通過噴淋工
藝將所述封裝材料均勻地噴涂到LED芯片的表面上。所述噴淋工藝可以用常規(guī)噴槍等噴射裝置來實(shí)現(xiàn)封裝材料層的均勻厚度控制。0020依照本發(fā)明，提供了一種發(fā)光二極管(LED)芯片的封裝方法，包括如下步驟將LED芯片設(shè)置在基體上；和將封裝材料噴射到LED芯片的表面上，以均勻地控制封裝層的厚度。該噴射可以用噴槍等噴射裝置來實(shí)現(xiàn)。該封裝方法可進(jìn)一步包括對封裝層進(jìn)行固化的步驟。該固化步驟可用加熱、UV光照射或?qū)⑺鯨ED芯片通電發(fā)熱中的任何一種方式來實(shí)現(xiàn)。依照本發(fā)明，還提供了一種發(fā)光二極管LED
的封裝芯片，其包括基體，該基體用于設(shè)置所述發(fā)光二極管LED;
和封裝材料，將所述封裝材料均勻噴涂到所述發(fā)光二極管LED的表面上。
0021封裝材料可以包括UV光固化粘合劑，比如LC-2631型水性UV油。而且，為了調(diào)節(jié)噴射時(shí)封裝材料的粘稠度以實(shí)現(xiàn)更好的噴槍噴射，可以根據(jù)需要按一定比例混合UV光固化粘合劑和稀釋劑，但一般要求所添加的稀釋劑的體積小于UV光固化粘合劑的體積。此外，可以向封裝材料進(jìn)一步添加一定量的熒光粉，以便與LED芯片相配合得到各種顏色的光。依照本發(fā)明的實(shí)施例，LED芯片可以是各色光LED芯片，例如藍(lán)光LED芯片、紅光LED芯片。
0022為簡單說明起見，下面以將黃色熒光粉、UV油和稀釋劑的混合體噴到藍(lán)光LED芯片上以得到白光LED為例，進(jìn)一步描述本發(fā)明。依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，UV油、黃色熒光粉和稀釋劑的配比范圍分別為60°/。 ~ 10%， 10% ~ 85%和30% ~ 5%。本發(fā)明均采用噴槍噴淋工藝，從而保證均勻可控地噴涂該混合物。
0023圖2是依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LED芯片水平放置時(shí)封裝后的示意圖。如圖2所示，黃色熒光粉和UV油的混合體25均勻地覆蓋在藍(lán)光LED芯片21的表面。
0024圖3是依照本發(fā)明的另一實(shí)施例的LED芯片傾斜放置時(shí)封裝后的示意圖。如圖3所示，黃色熒光粉和UV油的混合體35均勻地覆蓋在藍(lán)光LED芯片31的表面。
0025下面參照圖2和4，描述一種白光LED的封裝工藝流程第一步驟100，將LED芯片21設(shè)置在基體20上，其中將引線22的兩端分別焊接于芯片21和基體20上；第二步驟120，將UV油和黃色熒光粉混和；
第三步驟130，將UV油和熒光粉的混和體或物25用諸如噴槍等噴射裝置噴射到LED芯片21的表面上；和
第四步驟140，固化所噴射到LED芯片21上的混和體25。上述固化步驟可包括以下方式加熱LED芯片21;用UV光照射混合體25;或者將LED芯片21通電，用LED芯片通電后的熱量使混合體25固化。
0026采用上述工藝方法，可以得到厚度可控的UV油和熒光粉的均勻封裝層，從而避免了因熒光粉涂布不均而引起的光斑或光圈顏色不均。而且，在完成一次噴涂循環(huán)之后，還可以重復(fù)進(jìn)行二次甚至多次的噴涂，也就是說第三和第四步驟是可以兩次或多次重復(fù)進(jìn)行的，以調(diào)節(jié)噴射涂層的厚度，并且這樣的重復(fù)得到的涂層仍然是均勻的，而這種重復(fù)噴涂得到的均勻涂層是利用常規(guī)的例如點(diǎn)膠方法等不能實(shí)現(xiàn)的。如此大大改善了LED所發(fā)出的光的顏色可控性，而且每次噴涂循環(huán)中所采用的封裝材料可以根據(jù)實(shí)際需要而有所不同。
0027雖然以上參照具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但以上具體描述無意對本發(fā)明加以限制。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用各種類型的發(fā)光芯片比如表面貼裝型或燈型等等，并且可以對噴射材料的組分混合比例進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而針對不同的噴射裝置達(dá)到均勻涂布的效果。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管LED芯片的封裝方法，其包括如下步驟將所述LED芯片設(shè)置在基體上；和將封裝材料噴射到所述LED芯片的表面上，以均勻地控制封裝層的厚度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝方法，其中所述封裝材料包括紫外 UV光固化粘合劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的封裝方法，其中所述封裝材料進(jìn)一步包括 熒光粉和稀釋劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3中所述的封裝方法，其中所述UV光固化粘合劑 占所述封裝材料的總質(zhì)量的60% ~ 10%，所述熒光粉占所述封裝材料 的總質(zhì)量的10% ~ 85%，而稀釋劑占所述封裝材料的總質(zhì)量的30% 5%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3中所述的封裝方法，其中所述熒光粉占所述封裝 材料的總質(zhì)量的10%~85%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3中所述的封裝方法，其中所述稀釋劑占所述封裝 材料的總質(zhì)量的30% ~ 5%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的封裝方法，其中所述噴射是用 噴槍噴淋工藝實(shí)現(xiàn)的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝方法，該方法進(jìn)一步包括對所述封裝 層進(jìn)行固化的步驟。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的封裝方法，其中該固化可用加熱、UV光 照射或?qū)⑺鯨ED芯片通電發(fā)熱中的任何一種方式來實(shí)現(xiàn)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8-9中任一項(xiàng)所述的封裝方法，該方法進(jìn)一步包括將封裝材料重復(fù)噴射到所述LED芯片的表面上并對其進(jìn)行固化的步驟。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝方法，其中所述LED芯片水平或傾斜地設(shè)置在基體上。
12. —種發(fā)光二極管LED的封裝芯片，其包括基體，該基體用于設(shè)置所述發(fā)光二極管LED;和封裝材料，所述封裝材料被均勻地噴涂到所述發(fā)光二極管LED的表面上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的封裝芯片，其中所述封裝材料包括紫外UV光固化粘合劑。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的封裝芯片，其中所述封裝材料進(jìn)一步包括熒光粉和稀釋劑。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14中所述的封裝芯片，其中所述UV光固化粘合劑占所述封裝材料的總質(zhì)量的60% 10%。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14中所述的封裝芯片，其中所述熒光粉占所述封裝材料的總質(zhì)量的10% 85%。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14中所述的封裝芯片，其中所述稀釋劑占所述封裝材料的總質(zhì)量的30% ~ 5%。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的封裝方法，其中所述LED水平或傾斜地設(shè)置在基體上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種發(fā)光二極管(LED)的封裝方法。該封裝方法包括以下步驟將所述LED芯片設(shè)置在基體上；和將封裝材料噴射到所述LED芯片的表面上，以均勻地控制封裝層的厚度。所述噴射是用噴槍噴淋工藝實(shí)現(xiàn)的。該封裝方法進(jìn)一步包括對所述封裝層進(jìn)行固化的步驟。該固化步驟可用加熱、UV光照射或?qū)⑺鯨ED芯片通電發(fā)熱中的任何一種方式來實(shí)現(xiàn)。封裝材料包括紫外UV光固化粘合劑，且可進(jìn)一步包括熒光粉和稀釋劑。
文檔編號(hào)H01L33/00GK101567410SQ200910006188
公開日2009年10月28日 申請日期2009年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月5日
發(fā)明者鄭榕彬 申請人:鄭榕彬