色温可调多层远距式荧光粉层的LED模组封装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种色温可调多层远距式荧光粉层的LED模组封装结构，其硅胶层的外轮廓呈具有双层外延平台的凸形结构，内部塑封LED芯片，外表面通过点胶覆盖荧光粉层，每一层荧光胶受硅胶层对应的外延平台边界限制，以及在表面张力及地心吸引力作用下稳定静止时形成荧光粉层，荧光粉层将硅胶层的上部及侧部包裹，荧光粉层的外轮廓呈上凸的弧形半球，该结构实现了远距式激发多层荧光粉，得到的荧光粉层结构规则、厚度均匀，且能覆盖LED芯片侧面的发光区域，具有色温可调、荧光粉层结构规则、厚度均匀、且能覆盖芯片侧面发光区域、只需要一台精度足够的点胶机便可实现多层荧光粉的远距式、厚度均匀、足以覆盖芯片侧面发光的涂覆的特点。

【技术实现步骤摘要】
色温可调多层远距式荧光粉层的LED模组封装结构
本技术涉及LED封装
，具体涉及一种色温可调多层远距式荧光粉层的LED模组封装结构。
技术介绍
LED(LightEmittingDiode)，发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。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。所以LED的封装对封装材料有特殊的要求。目前常见的封装结构是芯片外围封装荧光粉和硅胶，硅胶主要用于保护LED芯片及关联电子元器件，荧光粉主要用于激发白光(一般蓝光LED芯片出光通过黄色荧光粉激发得到白光)。根据散热设计、出光效率、光色指数、可靠性的要求，封装结构各式各样。典型的白光LED封装结构是：在LED支架上、反光杯内固定芯片并完成电气连接，在反光杯空腔灌封荧光粉，荧光粉涂布于芯片外围。在荧光粉外围灌封硅胶，芯片发出的蓝光被荧光粉激发变为白光，白光或直接向支架外散射，或经过反光杯壁反射出固定色温的光。荧光粉直接涂布于芯片外围，意味着光线从芯片发出即触及荧光粉，这种出光模式有两种缺点：1、部分光线被荧光粉直接反射回芯片，这部分光扰乱了芯片发出的光。2、芯片发热直接传导至荧光粉层，加速荧光粉的升温，直接损害减少荧光粉寿命，造成LED灯可靠性问题。最新的荧光粉涂布技术针对这两个问题改变了芯片、荧光粉层的封装设计，将芯片与荧光粉层隔离，芯片与荧光粉层之间或为其他透光材料，或为真空等。这就是所谓的远距式荧光粉层涂布技术。远距式荧光粉层涂布并不罕见，各国都有相关技术专利申请，远距式荧光粉层涂布技术并没有绝对严格的技术标准，行业上对芯片和荧光粉层进行隔离封装的技术都可以成为远距式荧光粉层涂布。现有基于色温可调LED模组的远距式荧光粉层涂布技术远未成熟，尚未解决的问题有：1、厚度均匀、形状规则的荧光粉层；2、覆盖芯片侧面出光区域的荧光粉层；3、无模具制备荧光粉层；4、只有单层荧光粉层；5、无法实现色温可调。把上述5个问题同时解决的技术方案往往需要精度极高、工序复杂的制程。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术旨在提供一种色温可调、荧光粉层结构规则、厚度均匀、且能覆盖芯片侧面发光区域的色温可调多层远距式荧光粉层的LED模组封装结构。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：色温可调多层远距式荧光粉层的LED模组封装结构，包括衬底、LED芯片、硅胶层、第一荧光粉层和第二荧光粉层，所述LED芯片固定在衬底上，硅胶层包裹LED芯片并固定在衬底上，硅胶层的外轮廓具有第一层外延平台和第二层外延平台，第一荧光粉层位于硅胶层的第二层外延平台上方并包裹硅胶层，第二荧光粉层位于硅胶层的第一层外延平台上方并包裹第一荧光粉层，衬底、LED芯片、硅胶层、第一荧光粉层和第二荧光粉层封装形成不同色温的LED单元后再阵列形成LED模组。进一步的，所述第一荧光粉层的底部外边缘与硅胶层的第二层外延平台的边缘平齐，第二荧光粉层的底部外边缘与硅胶层的第一层外延平台的边缘平齐。进一步的，所述第一荧光粉层和第二荧光粉层的外轮廓呈上凸的弧面，内轮廓呈凹形结构，凹形结构为半球形、圆柱形或多边柱形，第一荧光粉层和第二荧光粉层的厚度均匀。本技术具有如下有益效果：本技术色温可调多层远距式荧光粉层的LED模组封装结构，其硅胶层的外轮廓呈具有双层外延平台的凸形结构，内部塑封LED芯片，外表面通过点胶覆盖荧光粉层，每一层荧光胶受硅胶层对应的外延平台边界限制，以及在表面张力及地心吸引力作用下稳定静止时形成荧光粉层，荧光粉层将硅胶层的上部及侧部包裹，荧光粉层的外轮廓呈上凸的弧形半球，该结构实现了远距式激发多层荧光粉，得到的荧光粉层结构规则、厚度均匀，且能覆盖LED芯片侧面的发光区域，克服了远距式多层荧光粉涂覆LED封装如何进行点胶的难题，同时通过模组化的封装结构设计能够在解决传统远距荧光粉涂敷不均匀所引起的出光不均匀及显指低的问题基础上实现不同色温LED封装单元的阵列模组化设计，通过电路设计调节LED单元的供电电流大小实现不同色温的出光要求；具有色温可调、荧光粉层结构规则、厚度均匀、且能覆盖芯片侧面发光区域、只需要一台精度足够的点胶机便可实现多层荧光粉的远距式、厚度均匀、足以覆盖芯片侧面发光的涂覆的特点。附图说明图1为本技术色温可调多层远距式荧光粉层的LED模组封装结构的示意图；图2为本技术色温可调多层远距式荧光粉层的LED模组封装结构其硅胶层阵列的侧视图；图3为本技术色温可调多层远距式荧光粉层的LED模组封装结构其硅胶层阵列的俯视图；图4为本技术色温可调多层远距式荧光粉层的LED模组封装结构其硅胶层的制备模具侧视图；图5为本技术色温可调多层远距式荧光粉层的LED模组封装结构其硅胶层的脱模结构示意图。图中：10、衬底；20、LED芯片；30、硅胶层；40、第一荧光粉层；50、第二荧光粉层；60、第一层外延平台；70、第二层外延平台。具体实施方式下面结合附图及具体实施例，对本技术作进一步的描述，以便于更清楚地理解本技术要求保护的技术思想。如图1-3所示本技术色温可调多层远距式荧光粉层的LED模组封装结构，包括衬底10、LED芯片20、硅胶层30、第一荧光粉层40和第二荧光粉层50，LED芯片20固定在衬底10上，硅胶层30包裹LED芯片20并固定在衬底10上，硅胶层30的外轮廓具有第一层外延平台60和第二层外延平台70，第一荧光粉层40位于硅胶层30的第二层外延平台70上方并包裹硅胶层30，第二荧光粉层50位于硅胶层30的第一层外延平台60上方并包裹第一荧光粉层40，衬底10、LED芯片20、硅胶层30、第一荧光粉层40和第二荧光粉层50封装形成不同色温的LED单元后再阵列形成LED模组。其中，第一荧光粉层40的底部外边缘与硅胶层30的第二层外延平台70的边缘平齐，第二荧光粉层50的底部外边缘与硅胶层30的第一层外延平台60的边缘平齐。第一荧光粉层40和第二荧光粉层50的外轮廓呈上凸的弧面，内轮廓呈凹形结构，凹形结构为半球形、圆柱形或多边柱形，第一荧光粉层40和第二荧光粉层50的厚度均匀。本技术LED模组封装结构的制备方法，包括如下步骤：(1)固晶：将LED芯片20阵列固定于衬底10上，再置入高温烤箱进行固晶胶固化；(2)焊线：使用金线焊接LED芯片20和衬底10上的引线，得到独立的LED单元电气引脚；(3)硅胶层30的制备：制备一个形状与阵列硅胶层30相配合的模具，将硅胶注入模具中，然后将步骤(2)得到的LED单元倒扣于模具上，LED芯片20完全没入硅胶中，一体固化脱模后在LED单元上形成一层具有双层外延平台的凸形结构的硅胶层30，硅胶层30包裹LED芯片20；(4)第一层点胶：在荧光粉中添加硅胶得到具有流动性的荧光胶，将荧光胶注入点胶机针筒，将步骤(3)得到的覆盖了硅胶层30的LED单元放置在点胶机作业平台上，进行点胶，荧光胶根据自身流动性，覆盖硅胶层30的上表面，由于荧光胶为黏性流体，受硅胶层30的第二层外延平台70边界限制，以及在表面张力及地心吸引力作用下稳定静止时，形成第一荧光粉层40，第一荧光粉层40将硅胶层30的上部及侧部包裹，第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.色温可调多层远距式荧光粉层的LED模组封装结构，其特征在于：包括衬底(10)、LED芯片(20)、硅胶层(30)、第一荧光粉层(40)和第二荧光粉层(50)，所述LED芯片(20)固定在衬底(10)上，硅胶层(30)包裹LED芯片(20)并固定在衬底(10)上，硅胶层(30)的外轮廓具有第一层外延平台(60)和第二层外延平台(70)，第一荧光粉层(40)位于硅胶层(30)的第二层外延平台(70)上方并包裹硅胶层(30)，第二荧光粉层(50)位于硅胶层(30)的第一层外延平台(60)上方并包裹第一荧光粉层(40)，衬底(10)、LED芯片(20)、硅胶层(30)、第一荧光粉层(40)和第二荧光粉层(50)封装形成不同色温的LED单元后再阵列形成LED模组。

【技术特征摘要】
1.色温可调多层远距式荧光粉层的LED模组封装结构，其特征在于：包括衬底(10)、LED芯片(20)、硅胶层(30)、第一荧光粉层(40)和第二荧光粉层(50)，所述LED芯片(20)固定在衬底(10)上，硅胶层(30)包裹LED芯片(20)并固定在衬底(10)上，硅胶层(30)的外轮廓具有第一层外延平台(60)和第二层外延平台(70)，第一荧光粉层(40)位于硅胶层(30)的第二层外延平台(70)上方并包裹硅胶层(30)，第二荧光粉层(50)位于硅胶层(30)的第一层外延平台(60)上方并包裹第一荧光粉层(40)，衬底(10)、LED芯片(20)、硅胶层(30)、第一荧光粉层(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国明，卢智铨，李世玮，
申请(专利权)人：佛山市香港科技大学LEDFPD工程技术研究开发中心，
类型：新型
国别省市：广东,44