[发明专利]LED封装结构及其方法

说明书

技术领域

本发明属LED封装技术领域，特别涉及一种LED封装结构及其方法。

背景技术

发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)封装是指发光芯片的封装，相比集成电路封装有较大不同。LED的封装不仅要求能够保护灯芯，而且还要能够透光。大功率LED封装由于结构和工艺复杂，直接影响到LED的使用性能和寿命。

封装是白光LED制备的关键环节，半导体材料的发光机理决定了单一的LED芯片无法发出连续光谱的白光，因此工艺上必须混合两种以上互补色的光而形成白光，目前实现白光LED的方法主要有三种：蓝光LED+YAG黄色荧光粉，RGB三色LED，紫外LED+多色荧光粉，而白光LED的实现都是在封装环节。良好的工艺精度控制以及好的材料、设备是白光LED器件一致性的保证。

目前，现有LED的封装工艺存在以下几个问题。

1、由于LED光源发出的光一般呈发散式分布，即朗伯分布，这引起光源照明亮度不够集中，一般需要通过外部透镜进行二次整形，以适应具体场合的照明需求，这增加了生产成本。

2、荧光粉材料被认为是影响白光LED封装取光效率最重要的封装材料之一，国外研究人员发现荧光粉的光散射特性使得相当一部分的正向入射光线会被后向散射。目前的大功率LED封装中，荧光粉一般是直接涂覆在芯片表面上的。由于芯片对于后向散射的光线存在吸收作用，因此，这种直接涂覆的方式将会降低封装的取光效率。另外，将荧光粉直接涂覆在芯片上，芯片产生的高温会使荧光粉的量子效率显著下降，从而严重影响到封装的流明效率。

3、LED芯片工作的安全结温应在110℃以内，如果结温过高，会导致光强降低、光谱偏移、色温升高、热应力增高、芯片加速老化等一系列问题，大大降低了LED的使用寿命，同时，还可以导致芯片上面灌装的封装胶胶体加速老化，影响其透光效率。

发明内容

为了提高LED芯片的工作性能，本发明提供了一种LED封装结构及其方法；本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明的实施例提供了一种LED封装方法，包括：

S11、选取LED芯片、散热基板；

S12、将所述LED芯片焊接于所述散热基板；

S13、在所述LED芯片上方涂敷下硅胶层；

S14、配置荧光粉胶；

S15、制备球形透镜区；

S16、在所述下硅胶层和所述球形透镜区上制备外半球硅胶层以完成所述LED封装。

在本发明的一个实施例中，步骤S12包括：

S121、选取支架；

S122、清洗并烘干所述支架和所述散热基板；

S123、采用回流焊接工艺，将所述LED芯片焊接于所述散热基板，并将所述散热基板安装于所述支架。

在本发明的一个实施例中，步骤S14包括：

S141、选取荧光粉和硅胶；

S142、将所述荧光粉和所述硅胶进行混合形成荧光粉胶；

S143、对所述荧光粉胶进行颜色测试。

在本发明的一个实施例中，所述荧光粉胶含有红色、绿色、蓝色三种荧光粉。

在本发明的一个实施例中，步骤S15包括：

S151、采用第一半球形模具在所述下层硅胶上形成若干个下半球槽；

S152、带模具烘烤后去掉第一半球形模具；

S153、在所述下层硅胶上涂敷第一荧光粉胶，并采用第二半球形模具在所述第一荧光粉胶上形成若干个上半球；

S154、烘烤后去掉第二半球形模具形成球形透镜区。

在本发明的一个实施例中，所述球形透镜区包括若干个呈矩形或菱形分布的硅胶球。

在本发明的一个实施例中，步骤S16包括：

S161、在所述球形透镜区上方涂敷所述第二荧光粉胶，并采用第三半球形模具在所述第二荧光粉胶上形成外层半球；

S162、烘烤后去掉第三半球形模具；

S163、在100-150℃温度下，烘烤4-12小时。

在本发明的一个实施例中，步骤S15之后还包括：对所述LED封装结构进行检测包装。

在本发明的一个实施例中，所述LED芯片为紫外光LED芯片。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的LED封装结构及其方法的荧光粉与LED芯片分离，解决了高温引起的荧光粉的量子效率下降的问题；与LED芯片接触的硅胶为耐高温的硅胶，解决了硅胶老化发黄引起的透光率下降的问题。