一种大功率蓝光LED双层结构封装工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种大功率蓝光LED双层结构封装工艺，包括以下步骤：a、制备封装散热基板，将LED灯芯焊接在所述封装散热基板上，在封装散热基板上涂覆第一硅胶层；b、形成第一球形透镜；c、将所述第一球形透镜压置于所述第一硅胶层中；d、在所述第一球形透镜上部涂覆第二硅胶层，在所述第二硅胶层上涂覆第三硅胶层；e、形成第二球形透镜；f、将所述第一球形透镜压置于所述第一硅胶层中；g、在所述第二球形透镜上部涂覆第四硅胶层；其中，所述第二硅胶层、所述第三硅胶层、所述第四硅胶层中至少一层具有荧光粉，所述LED灯芯为紫外灯芯。本发明专利技术的大功率蓝光LED双层结构封装工艺，不需要进行二次整形，工艺简单，成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率蓝光LED双层结构封装工艺
本专利技术属于半导体封装领域，具体涉及一种大功率蓝光LED双层结构封装工艺。
技术介绍
2014年，因专利技术“高亮度蓝色发光二极管”的日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二共获诺贝尔物理学奖。蓝色发光二极管是氮化镓二极管，发光二极管由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。然而，现有技术存在以下缺陷：1、由于LED光源发出的蓝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，现有硅胶透镜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，其工艺复杂，并且增加了生产成本。2、现有的大功率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。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种能够提高取光效率、流明效率，工艺简单、节省费用的大功率蓝光LED双层结构封装工艺。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种大功率蓝光LED双层结构封装工艺，包括以下步骤：a、制备封装散热基板，将LED灯芯焊接在所述封装散热基板上，在封装散热基板上涂覆第一硅胶层；b、将两个第一半球形凹槽模具反向扣合，形成第一球形模具，在所述第一球形模具中灌封第一透镜硅胶，形成第一球形透镜；c、将所述第一球形透镜压置于所述第一硅胶层中，使所述第一球形透镜一半嵌入所述第一硅胶层中；d、在所述第一球形透镜上部涂覆第二硅胶层，在所述第二硅胶层上涂覆第三硅胶层；e、将两个第二半球形凹槽模具反向扣合，形成第二球形模具，在所述第二球形模具中灌封第二透镜硅胶，形成第二球形透镜；f、将所述第二球形透镜压置于所述第三硅胶层中，使所述第二球形透镜一半嵌入所述第三硅胶层中；g、在所述第二球形透镜上部涂覆第四硅胶层；其中，所述第二硅胶层、所述第三硅胶层、所述第四硅胶层中至少一层具有荧光粉，所述LED灯芯为紫外灯芯。进一步地，所述步骤c具体包括：c1、去除所述第一球形模具上的一个第一半球形凹槽模具，将没有模具包覆的球形透镜部分置于所述第一硅胶层中；c2、去除所述第一球形模具上的另一个第一半球形凹槽模具；c3、对所述封装散热基板在第一预定温度下烤制第一预定时间。进一步地，所述第一预定温度为90℃-125℃，所述第一预定时间为15min-60min。进一步地，所述步骤f具体包括：f1、去除所述第二球形模具上的一个第二半球形凹槽模具，将没有模具包覆的球形透镜部分置于所述第三硅胶层中；f2、去除所述第二球形模具上的另一个第二半球形凹槽模具；f3、对所述封装散热基板在第二预定温度下烤制第二预定时间。进一步地，所述第二预定温度为100℃-150℃，所述第二预定时间为4h-12h。进一步地，所述第一硅胶层折射率、所述第二硅胶层折射率、所述第三硅胶层折射率、所述第四硅胶层折射率依次增大，且所述第一球形透镜折射率大于所述第二硅胶层折射率，所述第二球形透镜折射率大于所述第四硅胶层折射率。进一步地，所述第一球形透镜、第二球形透镜在所述封装散热基板上形成规则的阵列。进一步地，所述第二硅胶层、所述第三硅胶层、所述第四硅胶层、所述第一球形透镜、所述第二球形透镜中的一层或多层具有荧光粉。进一步地，所述散热基板为铝基板。进一步地，所述铝基板厚度为0.5mm-10mm。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的大功率蓝光LED封装结构采用两个球形透镜、多层封装结构，多次折射使LED光源收敛性更好，解决了光源照明亮度不够集中的技术问题，不需要进行二次整形，工艺简单，成本低。2、本专利技术的大功率蓝光LED双层结构封装工艺荧光粉与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。3、采用本专利技术的工艺采用不同折射率的硅胶，并在硅胶中形成透镜，解决了LED芯片发光分散的问题，使得光源发出的光能够更加集中。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种大功率蓝光LED双层结构封装工艺流程图；图2为本专利技术实施例提供的LED灯芯结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的LED芯片结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的透镜封装结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的球形透镜矩形阵列示意图；图6为本专利技术实施例提供的球形透镜菱形阵列示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例一图1为本专利技术实施例提供的一种大功率蓝光LED双层结构封装工艺流程图，包括以下步骤：a、制备封装散热基板，将LED灯芯焊接在所述封装散热基板上，在封装散热基板上涂覆第一硅胶层；b、将两个第一半球形凹槽模具反向扣合，形成第一球形模具，在所述第一球形模具中灌封第一透镜硅胶，形成第一球形透镜；c、将所述第一球形透镜压置于所述第一硅胶层中，使所述第一球形透镜一半嵌入所述第一硅胶层中；d、在所述第一球形透镜上部涂覆第二硅胶层，在所述第二硅胶层上涂覆第三硅胶层；e、将两个第二半球形凹槽模具反向扣合，形成第二球形模具，在所述第二球形模具中灌封第二透镜硅胶，形成第二球形透镜；f、将所述第二球形透镜压置于所述第三硅胶层中，使所述第二球形透镜一半嵌入所述第三硅胶层中；g、在所述第二球形透镜上部涂覆第四硅胶层；其中，所述第二硅胶层、所述第三硅胶层、所述第四硅胶层中至少一层具有荧光粉，所述LED灯芯为紫外灯芯。为了进行封装，散热基板必须保持清洁，需要将上面的污渍、尤其是油渍清洗干净，并进行烘干，保持散热基板的干燥。因此在正式封装前需要对散热基板进行清洗以及烘烤。在散热基板清洗烘烤完成之后，对芯片的引线进行焊接，焊接采用标准的回流焊工艺，其主要包括以下步骤：印刷焊料、固晶检验、回流焊接。最终对制备完成后的LED进行检测和包装。本实施例的LED灯芯为蓝光LED结构，根据具体LED灯具指标要求，配置黄色荧光粉的含量，并将黄色荧光粉添加在第二硅胶层、第三硅胶层、第四硅胶层、第一球形透镜、第二球形透镜中的一层或多层，蓝光透过不同含量的黄色荧光粉使灯光呈不同深浅的颜色。其具体结构可参看图2。具体的，图3为本专利技术实施例提供的LED芯片结构示意图，LED灯芯结构从下到上依次包括：蓝宝石衬底层11、N型AlGaN层12、多量子阱层13、P型AlGaN层14、P型GaN层15、P电极16，所述N型AlGaN层12表面还设有阴极电极17。所述第一硅胶层直接接触封装散热基板上的LED。球形透镜的直径为10形透镜的直径为接，相邻的球形透镜的间距为10邻的球形透镜的间，采用上述尺寸能够保证在散热基板面积一定的情况下尽可能多的集中光源，提高光源利用率。本专利技术实施例的大功率蓝光LED双层结构封装工艺采用球形透镜，解决了光源照明亮度不够集中的技术问题，不需要进行二次整形，工艺简单，降低成本。此外，相比现有技术不需要在芯片上涂抹荧光粉，将荧光粉添加在其他硅胶层中，使荧光粉与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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率蓝光LED双层结构封装工艺，其特征在于，包括以下步骤：a、制备封装散热基板，将LED灯芯焊接在所述封装散热基板上，在封装散热基板上涂覆第一硅胶层；b、将两个第一半球形凹槽模具反向扣合，形成第一球形模具，在所述第一球形模具中灌封第一透镜硅胶，形成第一球形透镜；c、将所述第一球形透镜压置于所述第一硅胶层中，使所述第一球形透镜一半嵌入所述第一硅胶层中；d、在所述第一球形透镜上部涂覆第二硅胶层，在所述第二硅胶层上涂覆第三硅胶层；e、将两个第二半球形凹槽模具反向扣合，形成第二球形模具，在所述第二球形模具中灌封第二透镜硅胶，形成第二球形透镜；f、将所述第二球形透镜压置于所述第三硅胶层中，使所述第二球形透镜一半嵌入所述第三硅胶层中；g、在所述第二球形透镜上部涂覆第四硅胶层；其中，所述第二硅胶层、所述第三硅胶层、所述第四硅胶层中至少一层具有荧光粉，所述LED灯芯为紫外灯芯。

【技术特征摘要】
1.一种大功率蓝光LED双层结构封装工艺，其特征在于，包括以下步骤：a、制备封装散热基板，将LED灯芯焊接在所述封装散热基板上，在封装散热基板上涂覆第一硅胶层；b、将两个第一半球形凹槽模具反向扣合，形成第一球形模具，在所述第一球形模具中灌封第一透镜硅胶，形成第一球形透镜；c、将所述第一球形透镜压置于所述第一硅胶层中，使所述第一球形透镜一半嵌入所述第一硅胶层中；d、在所述第一球形透镜上部涂覆第二硅胶层，在所述第二硅胶层上涂覆第三硅胶层；e、将两个第二半球形凹槽模具反向扣合，形成第二球形模具，在所述第二球形模具中灌封第二透镜硅胶，形成第二球形透镜；f、将所述第二球形透镜压置于所述第三硅胶层中，使所述第二球形透镜一半嵌入所述第三硅胶层中；g、在所述第二球形透镜上部涂覆第四硅胶层；其中，所述第二硅胶层、所述第三硅胶层、所述第四硅胶层中至少一层具有荧光粉，所述LED灯芯为紫外灯芯。2.根据权利要求1所述的大功率蓝光LED双层结构封装工艺，其特征在于，所述步骤c具体包括：c1、去除所述第一球形模具上的一个第一半球形凹槽模具，将没有模具包覆的球形透镜部分置于所述第一硅胶层中；c2、去除所述第一球形模具上的另一个第一半球形凹槽模具；c3、对所述封装散热基板在第一预定温度下烤制第一预定时间。3.根据权利要求2所述的大功率蓝光LED双层结构封装工艺，其特征在于，所述第一预定温度为90℃-125℃，所述第一预定时间为15min-60...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹晓雪，
申请(专利权)人：西安科锐盛创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61