一种可减少色温漂移的白光led封装结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可减少色温漂移的白光LED封装结构，包括杯型支架、固定于支架上的LED芯片，LED芯片上涂覆透明封装胶并设置透明薄片，荧光粉胶封装在透明薄片上方。本实用新型的封装结构，是在杯型支架上固定LED芯片，在LED芯片上方涂覆封装胶并固定一层透明薄片，在透明薄片上方再封装荧光粉胶。透明薄片由透明硅树脂、硅橡胶或环氧树脂制作而成。本实用新型通过在LED芯片的上方设置一层透明薄片，可以消除白光LED封装过程中由于荧光粉沉降和芯片厚度导致的荧光粉分布不均匀现象，有效改善白光LED的色温一致性，提高白光LED的成品率，且其工艺简便，易于实现。
【专利说明】-种可减少色温漂移的白光LED封装结构
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于光电子【技术领域】，涉及一种白光LED封装结构。
【背景技术】
[0002] 目前常见的白光LED技术，是使用蓝光芯片所产生的光激发荧光粉发出黄绿光， 与LED芯片的蓝光搭配而产生出白光。荧光粉一般使用点胶工艺涂布在蓝光LED芯片上， 然后固化成型。
[0003] 在固化过程中，由于荧光粉比重较大，在液体封装胶中会发生沉降，荧光粉层对蓝 光的吸收和散射特性会发生很大变化，而出现白光LED色温漂移现象。为避免色温漂移，在 现有表面贴装型（SMD) LED和集成式（COB) LED的生产过程中，一般采用控制各工艺参数的 方法，如严格控制点胶后的放置时间，精确控制固化温度和固化时间等。但这些方法仍不能 很好控制每批白光LED产品中的荧光粉沉降程度一致，也无法有效解决色温漂移问题。特 别是封装胶受热后黏度突然变小，荧光粉的沉降速度也随之突变，白光LED的色温均匀性 很难保证。
[0004] 我们研究发现，SMD型和C0B型LED的色温漂移现象与LED芯片厚度有关。LED芯 片厚度一般在1〇〇微米至300微米左右，固化时部分荧光粉颗粒会沉降到芯片表面的下方， 使芯片侧面发出的蓝光遇到的荧光粉颗粒变少，蓝光出射增多，而导致色温升高。若使用五 面发光型LED芯片，此问题尤其突出。此现象将导致白光LED产品光色一致性差、色温偏差 大，严重影响白光LED成品率和光色质量。
[0005] 若将荧光粉层制成荧光粉膜，再将荧光粉膜与LED芯片一起封装，虽然可以避免 固化过程中的荧光粉沉降现象，但均匀荧光粉膜的制作工艺复杂，裁剪时又会造成荧光粉 材料的浪费。
[0006] 在LED芯片周围先涂覆透明封装胶，高度超过LED芯片，封装胶固化后再涂覆荧光 粉层，可以避免荧光粉沉降到LED芯片表面的下方。但由于杯型支架的内腔小，液体封装胶 在表面张力的作用下呈凹形液面，固化后不能形成水平表面。液体封装胶固化后体积会有 收缩，会使表面进一步下凹。另外，同样在表面张力的作用下，LED芯片上的焊点和连接线 会导致封装胶固化后，表面形状愈加不平整。在不水平的封装胶表面上涂覆荧光粉胶之后， 荧光粉分布不均匀且不可控，封装出来的白光LED的发光色坐标和色温的一致性也很差。 实用新型内容
[0007] 技术问题：本实用新型提供了一种可以消除由于荧光粉沉降和LED芯片厚度所导 致的色温升高问题，提高白光LED成品率、改善白光LED色温一致性的可减少色温漂移的白 光LED封装结构。
[0008] 技术方案：本实用新型的可减少色温漂移的白光LED封装结构，包括杯型支架、固 定于杯型支架的底面上侧的LED芯片，覆盖在LED芯片上方的透明薄片和封装在透明薄片 上方的荧光胶，LED芯片的正、负电极分别通过导线与杯型支架正、负电极对应连接，LED芯 片为蓝光芯片。
[0009] 本实用新型白光LED封装结构的优选方案中，LED芯片和透明薄片之间还涂覆有 透明的封装胶，其中封装胶采用硅树脂、硅橡胶或环氧树脂。
[0010] 本实用新型白光LED封装结构的优选方案中，透明薄片由硅树脂、硅橡胶或环氧 树脂制作而成。
[0011] 本实用新型白光LED封装结构的优选方案中，荧光胶由荧光粉和硅树脂组成，或 由荧光粉和硅橡胶组成，或由荧光粉和环氧树脂组成。
[0012] 本实用新型的可减少色温漂移的白光LED封装结构，在LED芯片的上方设置一层 透明薄片，荧光胶点涂在透明薄片上方。此封装结构可阻止荧光粉沉降到芯片表面下方， LED芯片上方的荧光粉层一直保持均匀分布，可有效改善白光LED的色温一致性，提高白光 LED的成品率。
[0013] 本实用新型的白光LED封装结构，按照以下步骤制备：
[0014] 1)将LED芯片用固晶胶固定在杯型支架的底面上侧，并加热固化；
[0015] 2)用导线将LED芯片的正、负电极分别与杯型支架正、负电极焊接；
[0016] 3)在LED芯片表面涂覆透明封装胶，再覆盖一层透明薄片，所述透明封装胶为硅 树脂、硅橡胶或环氧树脂；
[0017] 4)在透明薄片上方涂覆荧光胶；
[0018] 5)将LED芯片、透明薄片、荧光胶连同杯型支架一起加热固化成型。
[0019] 本实用新型的白光LED封装结构易于实现，只需在现有成熟的SMD型和C0B型白 光LED的点胶工艺基础上，增加一道放置透明薄片的工序，但可以有效缓解白光LED生产中 色温漂移现象。
[0020] 有益效果：本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：
[0021] 现有白光LED产品主要采用点胶技术来封装，在蓝光LED上方点涂荧光胶，荧光粉 发出的黄光和透射的蓝光组成白光。白光的发光色坐标和色温由黄光和蓝光的相对比例确 定。在点胶和固化过程中，荧光粉会在液体封装胶中沉降。由于LED芯片具有一定厚度， 部分荧光粉颗粒会沉降到芯片表面的下方，而使芯片侧面出射的蓝光增多，而导致白光LED 色温升高。此现象在表面贴装型（SMD) LED和集成式（COB) LED中普遍存在，导致产品光色 一致性差、色温偏差大，严重影响白光LED成品率和光色质量。
[0022] 本实用新型在现有白光LED的封装结构中，在LED芯片上方增加一层透明薄片。该 透明薄片可以阻止荧光粉沉降到LED芯片的下方，使LED芯片侧面的蓝光出射强度不再剧 烈变化。改进后的封装结构可消除白光LED封装过程中由于荧光粉沉降和芯片厚度导致的 色温升高问题，提高白光LED的成品率，降低成本，提高产品效益。
[0023] 本实用新型的透明薄片为预先制备，薄片表面平整，在其上方涂覆的荧光粉分布 均匀，最终制成的白光LED光色均匀，产品一致性好。
[0024] 本实用新型在现有成熟的SMD型和C0B型白光LED的点胶工艺基础上，仅增加一 道放置透明薄片的工序，对现有工艺影响不大，也不会太多增加材料成本。对透明薄片的厚 度也没有限制，只需易于制作、不影响荧光胶点胶工艺即可。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1是本实用新型白光LED封装结构的示意图。
[0026] 图中有：1. LED芯片、2.固晶胶、3.导线、4.杯型支架、5.杯型支架外壳、6.封 装胶、7.透明薄片、8.荧光胶、9.杯型支架电极。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合实施例和说明书附图，对本实用新型作进一步具体说明。
[0028] 实施例1 :
[0029] 本实施例使用透明硅树脂制作透明薄片7,用荧光粉和硅树脂制作荧光胶8,用银 胶作为固晶胶2,用硅树脂作为封装胶6,并用于封装可减少色温漂移的白光LED。
[0030] 参阅图1，一种改善色温一致性的白光LED封装结构，LED芯片1用银胶2固定在 杯型支架4的底部，LED芯片1的正、负电极分别通过导线3与杯型支架4的正、负电极对 应连接，即LED芯片1的正极与杯型支架4的正极连接，LED芯片1的负极与杯型支架4的 负极连接，在LED芯片1上方涂覆硅树脂6并设置透明硅树脂薄片7,透明硅树脂薄片7上 方设置荧光胶8。
[0031] 封装方法如下，包括以下步骤：
[0032] 1)用匀胶法或热压法制作透明硅树脂薄膜，再用冲压、剪切等方法预制出尺寸略 小于杯型支架4的腔体内径的透明硅树脂薄片7 ;
[0033] 2)称取一定量的荧光粉，加入至液体硅树脂中，充分搅拌均匀，抽真空去除气泡， 制作成荧光胶8 ;
[0034] 3)在杯型支架4底部涂覆银胶2,将LED芯片1固定，加热固化；
[0035] 4)用导线3将LED芯片1的正、负电极分别与杯型支架4的正、负电极对应连接；
[0036] 5)在LED芯片1表面涂覆液体透明硅树脂6,再水平覆盖上预制的透明硅树脂薄 片7 ;
[0037] 6)在透明硅树脂薄片7的上方涂覆荧光胶8,高度与杯型支架4平齐。
[0038] 7)将由LED芯片1、透明硅树脂薄片7、荧光胶8和杯型支架4 一起放入烘箱，加热 固化成型。
[0039] 实施例2 :
[0040] 本实施例是使用透明硅橡胶制作透明薄片7,用荧光粉和硅树脂制作荧光胶8,用 银胶作为固晶胶2,用硅树脂作为封装胶6,并用于封装可减少色温漂移的白光LED。
[0041] 参阅图1，一种改善色温一致性的白光LED封装结构，LED芯片1用银胶2固定在 杯型支架4的底部，LED芯片1的正、负电极分别通过导线3与杯型支架4的正、负电极对 应连接，即LED芯片1的正极与杯型支架4的正极连接，LED芯片1的负极与杯型支架4的 负极连接，在LED芯片1上方涂覆硅树脂6并设置透明硅橡胶薄片7,透明硅橡胶薄片7上 方设置荧光胶8。
[0042] 封装方法如下，包括以下步骤：
[0043] 1)用匀胶法或热压法制作透明硅橡胶薄膜，再用冲压、剪切等方法预制出尺寸略 小于杯型支架4的腔体内径的透明硅橡胶薄片7 ;
[0044] 2)称取一定量的荧光粉，加入至液体硅树脂中，充分搅拌均匀，抽真空去除气泡， 制作成荧光胶8 ;
[0045] 3)在杯型支架4底部涂覆银胶2,将LED芯片1固定，加热固化；
[0046] 4)用导线3将LED芯片1的正、负电极分别与杯型支架4的正、负电极对应连接；
[0047] 5)在LED芯片1表面涂覆液体透明硅树脂6,再水平覆盖上预制的透明硅橡胶薄 片7 ;
[0048] 6)在透明硅橡胶薄片7的上方涂覆荧光胶8,高度与杯型支架4平齐。
[0049] 7)将由LED芯片1、透明硅橡胶薄片7、荧光胶8和杯型支架4 一起放入烘箱，加热 固化成型。
[0050] 实施例3 :
[0051] 本实施例是使用透明环氧树脂制作透明薄片7,用荧光粉和硅树脂制作荧光胶8， 用银胶作为固晶胶2,用硅树脂作为封装胶6,并用于封装可减少色温漂移的白光LED。
[0052] 参阅图1，一种改善色温一致性的白光LED封装结构，LED芯片1用银胶2固定在 杯型支架4的底部，LED芯片1的正、负电极分别通过导线3与杯型支架4的正、负电极对 应连接，即LED芯片1的正极与杯型支架4的正极连接，LED芯片1的负极与杯型支架4的 负极连接，在LED芯片1上方涂覆硅树脂6并设置透明环氧树脂薄片7,透明环氧树脂薄片 7上方设置荧光胶8。
[0053] 封装方法如下，包括以下步骤：
[0054] 1)用匀胶法或热压法制作透明环氧树脂薄膜，再用冲压、剪切等方法预制出尺寸 略小于杯型支架4的腔体内径的透明环氧树脂薄片7 ;
[0055] 2)称取一定量的荧光粉，加入至液体硅树脂中，充分搅拌均匀，抽真空去除气泡， 制作成荧光胶8 ;
[0056] 3)在杯型支架4底部涂覆银胶2,将LED芯片1固定，加热固化；；
[0057] 4)用导线3将LED芯片1的正、负电极分别与杯型支架4的正、负电极对应连接；
[0058] 5)在LED芯片1表面涂覆液体透明硅树脂6,再水平覆盖上预制的透明环氧树脂 薄片7;
[0059] 6)在透明环氧树脂薄片7的上方涂覆荧光胶8,高度与杯型支架4平齐。
[0060] 7)将由LED芯片1、透明环氧树脂薄片7、荧光胶8和杯型支架4 一起放入烘箱，力口 热固化成型。
[0061] 实施例4:
[0062] 本实施例是使用透明硅树脂制作透明薄片7,用荧光粉和硅树脂制作荧光胶8,用 绝氧胶作为固晶胶2,用硅树脂作为封装胶6,并用于封装可减少色温漂移的白光LED。
[0063] 参阅图1，一种改善色温一致性的白光LED封装结构，LED芯片1用绝缘胶2固定 在杯型支架4的底部，LED芯片1的正、负电极分别通过导线3与杯型支架4的正、负电极 对应连接，即LED芯片1的正极与杯型支架4的正极连接，LED芯片1的负极与杯型支架4 的负极连接，在LED芯片1上方涂覆硅树脂6并设置透明硅树脂薄片7,透明硅树脂薄片7 上方设置荧光胶8。
[0064] 封装方法如下，包括以下步骤：
[0065] 1)用匀胶法或热压法制作透明硅树脂薄膜，再用冲压、剪切等方法预制出尺寸略 小于杯型支架4的腔体内径的透明硅树脂薄片7 ;
[0066] 2)称取一定量的荧光粉，加入至液体硅树脂中，充分搅拌均匀，抽真空去除气泡， 制作成荧光胶8 ;
[0067] 3)在杯型支架4底部涂覆绝缘胶2,将LED芯片1固定，加热固化；
[0068] 4)用导线3将LED芯片1的正、负电极分别与杯型支架4的正、负电极对应连接；
[0069] 5)在LED芯片1表面涂覆液体透明硅树脂6,再水平覆盖上预制的透明硅树脂薄 片7 ;
[0070] 6)在透明硅树脂薄片7的上方涂覆荧光胶8,高度与杯型支架4平齐。
[0071] 7)将由LED芯片1、透明硅树脂薄片7、荧光胶8和杯型支架4 一起放入烘箱，加热 固化成型。
[0072] 实施例5 :
[0073] 本实施例是使用透明硅树脂制作透明薄片7,用荧光粉和硅橡胶制作荧光胶8,用 绝氧胶作为固晶胶2,用硅树脂作为封装胶6,并用于封装可减少色温漂移的白光LED。
[0074] 参阅图1，一种改善色温一致性的白光LED封装结构，LED芯片1用绝缘胶2固定 在杯型支架4的底部，LED芯片1的正、负电极分别通过导线3与杯型支架4的正、负电极 对应连接，即LED芯片1的正极与杯型支架4的正极连接，LED芯片1的负极与杯型支架4 的负极连接，在LED芯片1上方涂覆硅树脂6并设置透明硅树脂薄片7,透明硅树脂薄片7 上方设置荧光胶8。
[0075] 封装方法如下，包括以下步骤：
[0076] 1)用匀胶法或热压法制作透明硅树脂薄膜，再用冲压、剪切等方法预制出尺寸略 小于杯型支架4的腔体内径的透明硅树脂薄片7 ;
[0077] 2)称取一定量的荧光粉，加入至液体硅橡胶中，充分搅拌均匀，抽真空去除气泡， 制作成荧光胶8 ;
[0078] 3)在杯型支架4底部涂覆绝缘胶2,将LED芯片1固定，加热固化；
[0079] 4)用导线3将LED芯片1的正、负电极分别与杯型支架4的正、负电极对应连接 接；
[0080] 5)在LED芯片1表面涂覆液体透明硅树脂6,再水平覆盖上预制的透明硅树脂薄 片7 ;
[0081] 6)在透明硅树脂薄片7的上方涂覆荧光胶8,高度与杯型支架4平齐。
[0082] 7)将由LED芯片1、透明硅树脂薄片7、荧光胶8和杯型支架4 一起放入烘箱，加热 固化成型。
[0083] 实施例6 :
[0084] 本实施例是使用透明硅树脂制作透明薄片7,用荧光粉和环氧树脂制作荧光胶8， 用银胶作为固晶胶2,用硅树脂作为封装胶6,并用于封装可减少色温漂移的白光LED。
[0085] 参阅图1，一种改善色温一致性的白光LED封装结构，LED芯片1用银胶2固定在 杯型支架4的底部，LED芯片1的正、负电极分别通过导线3与杯型支架4的正、负电极对 应连接，即LED芯片1的正极与杯型支架4的正极连接，LED芯片1的负极与杯型支架4的 负极连接，在LED芯片1上方涂覆硅树脂6并设置透明硅树脂薄片7,透明硅树脂薄片7上 方设置荧光胶8。
[0086] 封装方法如下，包括以下步骤：
[0087] 1)用匀胶法或热压法制作透明硅树脂薄膜，再用冲压、剪切等方法预制出尺寸略 小于杯型支架4的腔体内径的透明硅树脂薄片7 ;
[0088] 2)称取一定量的荧光粉，加入至液体环氧树脂中，充分搅拌均匀，抽真空去除气 泡，制作成荧光胶8 ;
[0089] 3)在杯型支架4底部涂覆银胶2,将LED芯片1固定，加热固化；
[0090] 4)用导线3将LED芯片1的正、负电极分别与杯型支架4的正、负电极对应连接；
[0091] 5)在LED芯片1表面涂覆液体透明硅树脂6,再水平覆盖上预制的透明硅树脂薄 片7 ;
[0092] 6)在透明硅树脂薄片7的上方涂覆荧光胶8,高度与杯型支架4平齐。
[0093] 7)将由LED芯片1、透明硅树脂薄片7、荧光胶8和杯型支架4 一起放入烘箱，加热 固化成型。
[0094] 实施例7 :
[0095] 本实施例是使用透明硅树脂制作透明薄片7,用荧光粉和硅树脂制作荧光胶8,用 银胶作为固晶胶2,用硅橡胶作为封装胶6,并用于封装可减少色温漂移的白光LED。
[0096] 参阅图1，一种改善色温一致性的白光LED封装结构，LED芯片1用银胶2固定在 杯型支架4的底部，LED芯片1的正、负电极分别通过导线3与杯型支架4的正、负电极对 应连接，即LED芯片1的正极与杯型支架4的正极连接，LED芯片1的负极与杯型支架4的 负极连接，在LED芯片1上方涂覆硅树脂6并设置透明硅树脂薄片7,透明硅树脂薄片7上 方设置荧光胶8。
[0097] 封装方法如下，包括以下步骤：
[0098] 1)用匀胶法或热压法制作透明硅树脂薄膜，再用冲压、剪切等方法预制出尺寸略 小于杯型支架4的腔体内径的透明硅树脂薄片7 ;
[0099] 2)称取一定量的荧光粉，加入至液体硅树脂中，充分搅拌均匀，抽真空去除气泡， 制作成荧光胶8 ;
[0100] 3)在杯型支架4底部涂覆银胶2,将LED芯片1固定，加热固化；
[0101] 4)用导线3将LED芯片1的正、负电极分别与杯型支架4的正、负电极对应连接；
[0102] 5)在LED芯片1表面涂覆液体透明硅橡胶6,再水平覆盖上预制的透明硅树脂薄 片7 ;
[0103] 6)在透明硅树脂薄片7的上方涂覆荧光胶8,高度与杯型支架4平齐。
[0104] 7)将由LED芯片1、透明硅树脂薄片7、荧光胶8和杯型支架4 一起放入烘箱，加热 固化成型。
[0105] 实施例8:
[0106] 本实施例是使用透明硅树脂制作透明薄片7,用荧光粉和硅树脂制作荧光胶8,用 银胶作为固晶胶2,用环氧树脂作为封装胶6,并用于封装可减少色温漂移的白光LED。
[0107] 参阅图1，一种改善色温一致性的白光LED封装结构，LED芯片1用银胶2固定在 杯型支架4的底部，LED芯片1的正、负电极分别通过导线3与杯型支架4的正、负电极对 应连接，即LED芯片1的正极与杯型支架4的正极连接，LED芯片1的负极与杯型支架4的 负极连接，在LED芯片1上方涂覆硅树脂6并设置透明硅树脂薄片7,透明硅树脂薄片7上 方设置荧光胶8。
[0108] 封装方法如下，包括以下步骤：
[0109] 1)用匀胶法或热压法制作透明硅树脂薄膜，再用冲压、剪切等方法预制出尺寸略 小于杯型支架4的腔体内径的透明硅树脂薄片7 ;
[0110] 2)称取一定量的荧光粉，加入至液体硅树脂中，充分搅拌均匀，抽真空去除气泡， 制作成荧光胶8 ;
[0111] 3)在杯型支架4底部涂覆银胶2,将LED芯片1固定，加热固化；
[0112] 4)用导线3将LED芯片1的正、负电极分别与杯型支架4的正、负电极对应连接；
[0113] 5)在LED芯片1表面涂覆液体透明环氧树脂6,再水平覆盖上预制的透明硅树脂 薄片7;
[0114] 6)在透明硅树脂薄片7的上方涂覆荧光胶8,高度与杯型支架4平齐。
[0115] 7)将由LED芯片1、透明硅树脂薄片7、荧光胶8和杯型支架4 一起放入烘箱，加热 固化成型。
[0116] 本实用新型的适用不限于上述实施例。透明薄片7可由透明硅树脂、硅橡胶或环 氧树脂中的任一种制作而成，封装胶6可选择硅树脂、硅橡胶或环氧树脂中的任一种，荧光 胶8由荧光粉和硅树脂、硅橡胶和环氧树脂中的任一种组成，固晶胶2可选择银胶或绝缘胶 中的任一种。透明薄片7、封装胶6、荧光胶8和固晶胶2的不同选择和搭配均可适用本技 术。
【权利要求】
1. 一种可减少色温漂移的白光LED封装结构，其特征在于，该封装结构包括杯型支架 (4)、固定于所述杯型支架（4)的底面上侧的LED芯片（1 )，覆盖在所述LED芯片（1)上方的 透明薄片（7)和封装在所述透明薄片（7)上方的荧光胶（8)，所述LED芯片（1)的正、负电极 分别通过导线（3)与杯型支架正、负电极对应连接，所述LED芯片（1)为蓝光芯片。
2. 根据权利要求1所述的一种可减少色温漂移的白光LED封装结构，其特征在于，所 述LED芯片（1)和透明薄片（7)之间还涂覆有透明的封装胶（6)，所述封装胶（6)采用硅树 月旨、硅橡胶或环氧树脂。
3. 根据权利要求2所述的一种可减少色温漂移的白光LED封装结构，所述透明薄片 (7)由硅树脂、硅橡胶或环氧树脂制作而成。
4. 根据权利要求1、2或3所述的一种可减少色温漂移的白光LED封装结构，其特征在 于，所述荧光胶（8 )由荧光粉和硅树脂组成，或由荧光粉和硅橡胶组成，或由荧光粉和环氧 树脂组成。
【文档编号】H01L33/00GK203883042SQ201420199055
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】董岩, 贾龙昌, 宋立, 魏晗阳, 邵起越 申请人:东南大学