专利名称：白光led封装结构及封装方法
技术领域：
本发明涉及一种白光LED封装结构及封装方法，属于LED封装技术领域。
背景技术：
LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长及体积小等特点， 广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。目前，实现LED呈现白光的工艺为，在蓝色芯片上涂上YAG荧光粉，利用蓝色芯片的蓝光激发荧光粉发出黄绿光，该黄绿光再与蓝色芯片的蓝光本身合成白光。在蓝色芯片上涂YAG荧光粉的工艺通常为将荧光粉与胶混合，然后用分配器将其涂到蓝色芯片上加热固化。这种实现方法相对简单，效率高并且具有实用性。然而，在上述的工艺过程中，存在三个问题一、在操作过程中，由于以下三方面因素的影响，使控制荧光粉涂布量的均勻性存在很大难度1、载体胶的粘度是动态参数；2、 荧光粉的比重大于载体胶而极易产生沉淀；3、分配器的精度影响。因此，会导致LED的白光颜色不均勻；二、在蓝色芯片上采用点胶的方式涂覆荧光粉涂层，单个芯片上点胶的厚度难以做到一致，点胶机每次点出的胶均近似球形，因此固化后的荧光粉涂层呈现中间厚、四周薄的状态，这导致封装出的LED的光色度偏差很大，发出的光中间偏黄，而四周偏蓝；三、荧光粉受热会导致其发光衰减，由于芯片在工作时会散发出大量的热，使芯片周围的温度迅速升高，点胶到芯片上的荧光粉涂层会由于受热而导致发光效率不断下降，最终直接影响到LED的使用寿命。
发明内容
本发明是为了解决目前白光LED的荧光粉涂层的涂布量不均勻的问题，提供一种白光LED封装结构及封装方法。本发明的第一种技术方案一种白光LED封装结构，它包括铜底座、发光芯片、荧光粉层和光学透镜，它还包括硅胶底层和硅胶上层，铜底座中心具有内凹的反光杯，反光杯的内壁表面镀银，反光杯的杯底中心固定发光芯片，铜底座的上表面印刷有电极引出电路，发光芯片的正、负板分别通过丝球键合用金线与所述电极引出电路连接，反光杯的杯底点胶填充有硅胶底层用来固定发光芯片，反光杯内硅胶底层上表面点胶填充荧光粉层，反光杯内荧光粉层上表面点胶填充硅胶上层，铜底座上表面的反光杯杯口覆盖并固定有光学透镜。本发明的第二种技术方案一种白光LED封装结构，它包括铜底座和多个封装单元，铜底座的上表面呈矩阵排布多个封装单元，每个封装单元由发光芯片、荧光粉层、光学透镜、硅胶底层、硅胶上层和内凹的反光杯组成，每个封装单元的中心具有内凹的反光杯，该反光杯的内壁表面镀银，该反光杯的杯底中心固定发光芯片，发光芯片的正、负极分别通过丝球键合用金线引至铜底座的上表面，并与铜底座上表面印刷的电极引出电路串联连接，反光杯的杯底点胶填充有硅胶底层用来固定发光芯片，反光杯内硅胶底层上表面点胶填充荧光粉层，反光杯内荧光粉层上表面点胶填充硅胶上层，铜底座上表面的反光杯杯口外侧固定光学透镜；多个封装单元的发光芯片通过所述电极引出电路串联连接。本发明的第三种技术方案本发明所述实现第一种技术方案的白光LED封装方法，它包括以下步骤步骤一在铜底座上加工反光杯，并在铜底座的反光杯的内壁表面镀银，在铜底座的上表面印刷电极引出电路，采用银胶加热固化的方式将发光芯片固定在反光杯的杯底中心；步骤二 通过丝球键合方法将发光芯片的正、负极分别与一根金线的一端键合连接，并将所述金线的另一端与铜底座上表面的电极引出电路相连接；步骤三通过点胶的方式在反光杯内依次填充硅胶底层、荧光粉层和硅胶上层；步骤四将光学透镜覆盖在反光杯杯口外侧，并将该光学透镜与铜底座固定连接， 完成LED封装。本发明的优点是本发明通过将现有技术中荧光粉层与发光芯片之间多加了一层硅胶底层，使荧光粉层与发光芯片之间的距离相对可控，并使荧光粉层的涂覆更趋均勻，改善了 LED发光的均勻性和发光效率。本发明硅胶底层的设置，使荧光粉层的受热减小，从而有效减弱了荧光粉层的发光衰减，大大提高了 LED的色调一致性，并延长了 LED的寿命。
图1为实施方式一的结构示意图；图2为实施方式四的结构示意图；图3为实施方式五的流程图。
具体实施例方式具体实施方式
一下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述白光LED封装结构，它包括铜底座1、发光芯片2、荧光粉层3和光学透镜4，它还包括硅胶底层5和硅胶上层 6，铜底座1中心具有内凹的反光杯1-1，反光杯1-1的内壁表面镀银，反光杯1-1的杯底中心固定发光芯片2，铜底座1的上表面印刷有电极引出电路，发光芯片2的正、负板分别通过丝球键合用金线与所述电极引出电路连接，反光杯1-1的杯底点胶填充有硅胶底层5用来固定发光芯片2，反光杯1-1内硅胶底层5上表面点胶填充荧光粉层3，反光杯1-1内荧光粉层3上表面点胶填充硅胶上层6， 铜底座1上表面的反光杯1-1杯口覆盖并固定有光学透镜4。
本实施方式中通过共晶钎料将发光芯片2固定在反光杯1-1的杯底中心，通过丝球键合用金线完成了发光芯片2与所述电路的电性能连接，这种封装结构不仅仅适用于铜底座，适用于所有可用于实施的适当底座结构。本实施方式中发光芯片2和荧光粉层3之间的距离通过硅胶底层5的厚度控制。荧光粉层3为荧光粉与胶的混合物层。荧光粉层3与硅胶上层6之间能够实现无缝隙地填充。
具体实施方式
二 本实施方式为对实施方式一的进一步说明，所述发光芯片2采用银胶加热固化的方式固定在反光杯1-1的杯底中心。
具体实施方式
三本实施方式为对实施方式一或二的进一步说明，所述电极引出电路采用印刷的导电银浆层实现，所述导电银浆层与铜底座1之间为绝缘油墨印刷层。本实施方式采用导电银浆层来实现电极引出电路，铜底座1有利于更好的散热。
具体实施方式
四下面结合图2说明本实施方式，本实施方式所述白光LED封装结构，它包括铜底座1和多个封装单元，铜底座1的上表面呈矩阵排布多个封装单元，每个封装单元由发光芯片2、荧光粉层3、光学透镜4、硅胶底层5、硅胶上层6和内凹的反光杯1-1组成，每个封装单元的中心具有内凹的反光杯1-1，该反光杯1-1的内壁表面镀银，该反光杯1-1的杯底中心固定发光芯片2，发光芯片2的正、负极分别通过丝球键合用金线引至铜底座1的上表面，并与铜底座1上表面印刷的电极引出电路串联连接，反光杯1-1的杯底点胶填充有硅胶底层5用来固定发光芯片2，反光杯1-1内硅胶底层5上表面点胶填充荧光粉层3，反光杯1-1内荧光粉层3上表面点胶填充硅胶上层6， 铜底座1上表面的反光杯1-1杯口外侧固定光学透镜4 ； 多个封装单元的发光芯片2通过所述电极引出电路串联连接。本实施方式所述电路通过引线焊盘连接端与外部信号连接。本实施中各封装单元可独立按实施方式一所述的结构制造。本发明所述的白光LED封装结构不局限于上述各实施方式所述具体结构，还可以是上述各实施方式中所述技术特征的合理组合。
具体实施方式
五下面结合图3说明本实施方式，本实施方式所述实现实施方式一所述白光LED封装结构的封装方法，它包括以下步骤步骤一在铜底座1上加工反光杯1-1，并在铜底座1的反光杯1-1的内壁表面镀银，在铜底座1的上表面印刷电极引出电路，采用银胶加热固化的方式将发光芯片2固定在反光杯1-1的杯底中心；步骤二 通过丝球键合方法将发光芯片2的正、负极分别与一根金线的一端键合连接，并将所述金线的另一端与铜底座1上表面的电极引出电路相连接；步骤三通过点胶的方式在反光杯1-1内依次填充硅胶底层5、荧光粉层3和硅胶上层6 ；步骤四将光学透镜4覆盖在反光杯1-1杯口外侧，并将该光学透镜4与铜底座1 固定连接，完成LED封装。本发明不局限于上述实施方式，还可以是上述各实施方式中所述技术特征的合理组合。
权利要求
1.一种白光LED封装结构，它包括铜底座(1)、发光芯片O)、荧光粉层(3)和光学透镜 G)，其特征在于它还包括硅胶底层(5)和硅胶上层(6)，铜底座(1)中心具有内凹的反光杯(1-1)，反光杯(1-1)的内壁表面镀银，反光杯 (1-1)的杯底中心固定发光芯片0)，铜底座(1)的上表面印刷有电极引出电路，发光芯片 (2)的正、负板分别通过丝球键合用金线与所述电极引出电路连接，反光杯(1-1)的杯底点胶填充有硅胶底层(5)用来固定发光芯片0)，反光杯(1-1)内硅胶底层( 上表面点胶填充荧光粉层(3)，反光杯(1-1)内荧光粉层C3)上表面点胶填充硅胶上层(6)，铜底座(1)上表面的反光杯(1-1)杯口覆盖并固定有光学透镜G)。
2.根据权利要求1所述的白光LED封装结构，其特征在于所述发光芯片(2)采用银胶加热固化的方式固定在反光杯(1-1)的杯底中心。
3.根据权利要求1或2所述的白光LED封装结构，其特征在于所述电极引出电路采用印刷的导电银浆层实现，所述导电银浆层与铜底座⑴之间为绝缘油墨印刷层。
4.一种白光LED封装结构，它包括铜底座(1)和多个封装单元，其特征在于 铜底座(1)的上表面呈矩阵排布多个封装单元，每个封装单元由发光芯片0)、荧光粉层(3)、光学透镜0)、硅胶底层(5)、硅胶上层 (6)和内凹的反光杯(1-1)组成，每个封装单元的中心具有内凹的反光杯(1-1)，该反光杯(1-1)的内壁表面镀银，该反光杯(1-1)的杯底中心固定发光芯片0)，发光芯片(2)的正、负极分别通过丝球键合用金线引至铜底座(1)的上表面，并与铜底座(1)上表面印刷的电极引出电路串联连接，反光杯(1-1)的杯底点胶填充有硅胶底层(5)用来固定发光芯片0)，反光杯(1-1)内硅胶底层( 上表面点胶填充荧光粉层(3)，反光杯(1-1)内荧光粉层C3)上表面点胶填充硅胶上层(6)，铜底座(1)上表面的反光杯(1-1)杯口外侧固定光学透镜； 多个封装单元的发光芯片( 通过所述电极引出电路串联连接。
5.一种实现权利要求1所述白光LED封装结构的封装方法，其特征在于它包括以下步骤步骤一在铜底座(1)上加工反光杯(1-1)，并在铜底座(1)的反光杯(1-1)的内壁表面镀银，在铜底座(1)的上表面印刷电极引出电路，采用银胶加热固化的方式将发光芯片 (2)固定在反光杯(1-1)的杯底中心；步骤二通过丝球键合方法将发光芯片的正、负极分别与一根金线的一端键合连接，并将所述金线的另一端与铜底座(1)上表面的电极引出电路相连接；步骤三通过点胶的方式在反光杯(1-1)内依次填充硅胶底层(5)、荧光粉层C3)和硅胶上层(6)；步骤四将光学透镜(4)覆盖在反光杯(1-1)杯口外侧，并将该光学透镜(4)与铜底座 (1)固定连接，完成LED封装。
全文摘要
白光LED封装结构及封装方法，属于LED封装技术领域。它解决了目前白光LED的荧光粉涂层的涂布量不均匀的问题。本发明封装结构为铜底座中心具有内凹的反光杯，反光杯的内壁表面镀银，反光杯的杯底中心固定发光芯片，铜底座的上表面印刷有电极引出电路，发光芯片的正、负板分别通过丝球键合用金线与所述电极引出电路连接，反光杯的杯底依次点胶填充有硅胶底层、荧光粉层和硅胶上层，铜底座上表面的反光杯杯口覆盖并固定有光学透镜。本发明封装方法为在荧光粉层与发光芯片之间多加了一层硅胶底层，使荧光粉层与发光芯片之间的距离相对可控，并使荧光粉层的涂覆更趋均匀。本发明适用于LED的封装。
文档编号H01L33/52GK102244187SQ20111021077
公开日2011年11月16日 申请日期2011年7月26日 优先权日2011年7月26日
发明者杭春进, 王春青 申请人:哈尔滨工业大学