專利名稱：白光led封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種白光LED封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法，屬于LED封裝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長及體積小等特點， 廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。目前，實現(xiàn)LED呈現(xiàn)白光的工藝為，在藍色芯片上涂上YAG熒光粉，利用藍色芯片的藍光激發(fā)熒光粉發(fā)出黃綠光，該黃綠光再與藍色芯片的藍光本身合成白光。在藍色芯片上涂YAG熒光粉的工藝通常為將熒光粉與膠混合，然后用分配器將其涂到藍色芯片上加熱固化。這種實現(xiàn)方法相對簡單，效率高并且具有實用性。然而，在上述的工藝過程中，存在三個問題一、在操作過程中，由于以下三方面因素的影響，使控制熒光粉涂布量的均勻性存在很大難度1、載體膠的粘度是動態(tài)參數(shù)；2、 熒光粉的比重大于載體膠而極易產(chǎn)生沉淀；3、分配器的精度影響。因此，會導致LED的白光顏色不均勻；二、在藍色芯片上采用點膠的方式涂覆熒光粉涂層，單個芯片上點膠的厚度難以做到一致，點膠機每次點出的膠均近似球形，因此固化后的熒光粉涂層呈現(xiàn)中間厚、四周薄的狀態(tài)，這導致封裝出的LED的光色度偏差很大，發(fā)出的光中間偏黃，而四周偏藍；三、熒光粉受熱會導致其發(fā)光衰減，由于芯片在工作時會散發(fā)出大量的熱，使芯片周圍的溫度迅速升高，點膠到芯片上的熒光粉涂層會由于受熱而導致發(fā)光效率不斷下降，最終直接影響到LED的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決目前白光LED的熒光粉涂層的涂布量不均勻的問題，提供一種白光LED封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法。本發(fā)明的第一種技術(shù)方案一種白光LED封裝結(jié)構(gòu)，它包括銅底座、發(fā)光芯片、熒光粉層和光學透鏡，它還包括硅膠底層和硅膠上層，銅底座中心具有內(nèi)凹的反光杯，反光杯的內(nèi)壁表面鍍銀，反光杯的杯底中心固定發(fā)光芯片，銅底座的上表面印刷有電極引出電路，發(fā)光芯片的正、負板分別通過絲球鍵合用金線與所述電極引出電路連接，反光杯的杯底點膠填充有硅膠底層用來固定發(fā)光芯片，反光杯內(nèi)硅膠底層上表面點膠填充熒光粉層，反光杯內(nèi)熒光粉層上表面點膠填充硅膠上層，銅底座上表面的反光杯杯口覆蓋并固定有光學透鏡。本發(fā)明的第二種技術(shù)方案一種白光LED封裝結(jié)構(gòu)，它包括銅底座和多個封裝單元，銅底座的上表面呈矩陣排布多個封裝單元，每個封裝單元由發(fā)光芯片、熒光粉層、光學透鏡、硅膠底層、硅膠上層和內(nèi)凹的反光杯組成，每個封裝單元的中心具有內(nèi)凹的反光杯，該反光杯的內(nèi)壁表面鍍銀，該反光杯的杯底中心固定發(fā)光芯片，發(fā)光芯片的正、負極分別通過絲球鍵合用金線引至銅底座的上表面，并與銅底座上表面印刷的電極引出電路串聯(lián)連接，反光杯的杯底點膠填充有硅膠底層用來固定發(fā)光芯片，反光杯內(nèi)硅膠底層上表面點膠填充熒光粉層，反光杯內(nèi)熒光粉層上表面點膠填充硅膠上層，銅底座上表面的反光杯杯口外側(cè)固定光學透鏡；多個封裝單元的發(fā)光芯片通過所述電極引出電路串聯(lián)連接。本發(fā)明的第三種技術(shù)方案本發(fā)明所述實現(xiàn)第一種技術(shù)方案的白光LED封裝方法，它包括以下步驟步驟一在銅底座上加工反光杯，并在銅底座的反光杯的內(nèi)壁表面鍍銀，在銅底座的上表面印刷電極引出電路，采用銀膠加熱固化的方式將發(fā)光芯片固定在反光杯的杯底中心；步驟二 通過絲球鍵合方法將發(fā)光芯片的正、負極分別與一根金線的一端鍵合連接，并將所述金線的另一端與銅底座上表面的電極引出電路相連接；步驟三通過點膠的方式在反光杯內(nèi)依次填充硅膠底層、熒光粉層和硅膠上層；步驟四將光學透鏡覆蓋在反光杯杯口外側(cè)，并將該光學透鏡與銅底座固定連接， 完成LED封裝。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明通過將現(xiàn)有技術(shù)中熒光粉層與發(fā)光芯片之間多加了一層硅膠底層，使熒光粉層與發(fā)光芯片之間的距離相對可控，并使熒光粉層的涂覆更趨均勻，改善了 LED發(fā)光的均勻性和發(fā)光效率。本發(fā)明硅膠底層的設(shè)置，使熒光粉層的受熱減小，從而有效減弱了熒光粉層的發(fā)光衰減，大大提高了 LED的色調(diào)一致性，并延長了 LED的壽命。


圖1為實施方式一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實施方式四的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實施方式五的流程圖。
具體實施例方式具體實施方式
一下面結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式所述白光LED封裝結(jié)構(gòu)，它包括銅底座1、發(fā)光芯片2、熒光粉層3和光學透鏡4，它還包括硅膠底層5和硅膠上層 6，銅底座1中心具有內(nèi)凹的反光杯1-1，反光杯1-1的內(nèi)壁表面鍍銀，反光杯1-1的杯底中心固定發(fā)光芯片2，銅底座1的上表面印刷有電極引出電路，發(fā)光芯片2的正、負板分別通過絲球鍵合用金線與所述電極引出電路連接，反光杯1-1的杯底點膠填充有硅膠底層5用來固定發(fā)光芯片2，反光杯1-1內(nèi)硅膠底層5上表面點膠填充熒光粉層3，反光杯1-1內(nèi)熒光粉層3上表面點膠填充硅膠上層6， 銅底座1上表面的反光杯1-1杯口覆蓋并固定有光學透鏡4。
本實施方式中通過共晶釬料將發(fā)光芯片2固定在反光杯1-1的杯底中心，通過絲球鍵合用金線完成了發(fā)光芯片2與所述電路的電性能連接，這種封裝結(jié)構(gòu)不僅僅適用于銅底座，適用于所有可用于實施的適當?shù)鬃Y(jié)構(gòu)。本實施方式中發(fā)光芯片2和熒光粉層3之間的距離通過硅膠底層5的厚度控制。熒光粉層3為熒光粉與膠的混合物層。熒光粉層3與硅膠上層6之間能夠?qū)崿F(xiàn)無縫隙地填充。
具體實施方式
二 本實施方式為對實施方式一的進一步說明，所述發(fā)光芯片2采用銀膠加熱固化的方式固定在反光杯1-1的杯底中心。
具體實施方式
三本實施方式為對實施方式一或二的進一步說明，所述電極引出電路采用印刷的導電銀漿層實現(xiàn)，所述導電銀漿層與銅底座1之間為絕緣油墨印刷層。本實施方式采用導電銀漿層來實現(xiàn)電極引出電路，銅底座1有利于更好的散熱。
具體實施方式
四下面結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式所述白光LED封裝結(jié)構(gòu)，它包括銅底座1和多個封裝單元，銅底座1的上表面呈矩陣排布多個封裝單元，每個封裝單元由發(fā)光芯片2、熒光粉層3、光學透鏡4、硅膠底層5、硅膠上層6和內(nèi)凹的反光杯1-1組成，每個封裝單元的中心具有內(nèi)凹的反光杯1-1，該反光杯1-1的內(nèi)壁表面鍍銀，該反光杯1-1的杯底中心固定發(fā)光芯片2，發(fā)光芯片2的正、負極分別通過絲球鍵合用金線引至銅底座1的上表面，并與銅底座1上表面印刷的電極引出電路串聯(lián)連接，反光杯1-1的杯底點膠填充有硅膠底層5用來固定發(fā)光芯片2，反光杯1-1內(nèi)硅膠底層5上表面點膠填充熒光粉層3，反光杯1-1內(nèi)熒光粉層3上表面點膠填充硅膠上層6， 銅底座1上表面的反光杯1-1杯口外側(cè)固定光學透鏡4 ； 多個封裝單元的發(fā)光芯片2通過所述電極引出電路串聯(lián)連接。本實施方式所述電路通過引線焊盤連接端與外部信號連接。本實施中各封裝單元可獨立按實施方式一所述的結(jié)構(gòu)制造。本發(fā)明所述的白光LED封裝結(jié)構(gòu)不局限于上述各實施方式所述具體結(jié)構(gòu)，還可以是上述各實施方式中所述技術(shù)特征的合理組合。
具體實施方式
五下面結(jié)合圖3說明本實施方式，本實施方式所述實現(xiàn)實施方式一所述白光LED封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法，它包括以下步驟步驟一在銅底座1上加工反光杯1-1，并在銅底座1的反光杯1-1的內(nèi)壁表面鍍銀，在銅底座1的上表面印刷電極引出電路，采用銀膠加熱固化的方式將發(fā)光芯片2固定在反光杯1-1的杯底中心；步驟二 通過絲球鍵合方法將發(fā)光芯片2的正、負極分別與一根金線的一端鍵合連接，并將所述金線的另一端與銅底座1上表面的電極引出電路相連接；步驟三通過點膠的方式在反光杯1-1內(nèi)依次填充硅膠底層5、熒光粉層3和硅膠上層6 ；步驟四將光學透鏡4覆蓋在反光杯1-1杯口外側(cè)，并將該光學透鏡4與銅底座1 固定連接，完成LED封裝。本發(fā)明不局限于上述實施方式，還可以是上述各實施方式中所述技術(shù)特征的合理組合。
權(quán)利要求
1.一種白光LED封裝結(jié)構(gòu)，它包括銅底座(1)、發(fā)光芯片O)、熒光粉層(3)和光學透鏡 G)，其特征在于它還包括硅膠底層(5)和硅膠上層(6)，銅底座(1)中心具有內(nèi)凹的反光杯(1-1)，反光杯(1-1)的內(nèi)壁表面鍍銀，反光杯 (1-1)的杯底中心固定發(fā)光芯片0)，銅底座(1)的上表面印刷有電極引出電路，發(fā)光芯片 (2)的正、負板分別通過絲球鍵合用金線與所述電極引出電路連接，反光杯(1-1)的杯底點膠填充有硅膠底層(5)用來固定發(fā)光芯片0)，反光杯(1-1)內(nèi)硅膠底層( 上表面點膠填充熒光粉層(3)，反光杯(1-1)內(nèi)熒光粉層C3)上表面點膠填充硅膠上層(6)，銅底座(1)上表面的反光杯(1-1)杯口覆蓋并固定有光學透鏡G)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白光LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述發(fā)光芯片(2)采用銀膠加熱固化的方式固定在反光杯(1-1)的杯底中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的白光LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電極引出電路采用印刷的導電銀漿層實現(xiàn)，所述導電銀漿層與銅底座⑴之間為絕緣油墨印刷層。
4.一種白光LED封裝結(jié)構(gòu)，它包括銅底座(1)和多個封裝單元，其特征在于 銅底座(1)的上表面呈矩陣排布多個封裝單元，每個封裝單元由發(fā)光芯片0)、熒光粉層(3)、光學透鏡0)、硅膠底層(5)、硅膠上層 (6)和內(nèi)凹的反光杯(1-1)組成，每個封裝單元的中心具有內(nèi)凹的反光杯(1-1)，該反光杯(1-1)的內(nèi)壁表面鍍銀，該反光杯(1-1)的杯底中心固定發(fā)光芯片0)，發(fā)光芯片(2)的正、負極分別通過絲球鍵合用金線引至銅底座(1)的上表面，并與銅底座(1)上表面印刷的電極引出電路串聯(lián)連接，反光杯(1-1)的杯底點膠填充有硅膠底層(5)用來固定發(fā)光芯片0)，反光杯(1-1)內(nèi)硅膠底層( 上表面點膠填充熒光粉層(3)，反光杯(1-1)內(nèi)熒光粉層C3)上表面點膠填充硅膠上層(6)，銅底座(1)上表面的反光杯(1-1)杯口外側(cè)固定光學透鏡； 多個封裝單元的發(fā)光芯片( 通過所述電極引出電路串聯(lián)連接。
5.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述白光LED封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法，其特征在于它包括以下步驟步驟一在銅底座(1)上加工反光杯(1-1)，并在銅底座(1)的反光杯(1-1)的內(nèi)壁表面鍍銀，在銅底座(1)的上表面印刷電極引出電路，采用銀膠加熱固化的方式將發(fā)光芯片 (2)固定在反光杯(1-1)的杯底中心；步驟二通過絲球鍵合方法將發(fā)光芯片的正、負極分別與一根金線的一端鍵合連接，并將所述金線的另一端與銅底座(1)上表面的電極引出電路相連接；步驟三通過點膠的方式在反光杯(1-1)內(nèi)依次填充硅膠底層(5)、熒光粉層C3)和硅膠上層(6)；步驟四將光學透鏡(4)覆蓋在反光杯(1-1)杯口外側(cè)，并將該光學透鏡(4)與銅底座 (1)固定連接，完成LED封裝。
全文摘要
白光LED封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法，屬于LED封裝技術(shù)領(lǐng)域。它解決了目前白光LED的熒光粉涂層的涂布量不均勻的問題。本發(fā)明封裝結(jié)構(gòu)為銅底座中心具有內(nèi)凹的反光杯，反光杯的內(nèi)壁表面鍍銀，反光杯的杯底中心固定發(fā)光芯片，銅底座的上表面印刷有電極引出電路，發(fā)光芯片的正、負板分別通過絲球鍵合用金線與所述電極引出電路連接，反光杯的杯底依次點膠填充有硅膠底層、熒光粉層和硅膠上層，銅底座上表面的反光杯杯口覆蓋并固定有光學透鏡。本發(fā)明封裝方法為在熒光粉層與發(fā)光芯片之間多加了一層硅膠底層，使熒光粉層與發(fā)光芯片之間的距離相對可控，并使熒光粉層的涂覆更趨均勻。本發(fā)明適用于LED的封裝。
文檔編號H01L33/52GK102244187SQ20111021077
公開日2011年11月16日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者杭春進, 王春青 申請人:哈爾濱工業(yè)大學