本发明专利技术公开了一种LED封装器件及其封装方法，该封装器件包括：封装基体，设置在封装基体上的LED芯片，设置在封装基体上以LED芯片为中心形成环形包围区域的表面改性层，以及分别点涂所述环形包围区域内、用于对LED芯片进行包裹封装的荧光粉胶层和硅胶层，所述表面改性层用于改变荧光粉胶层和硅胶层与封装基体表面之间的润湿角。本发明专利技术的优点是通过改变荧光粉胶与硅胶在封装基体表面的润湿角，利用表面改性层影响硅胶和荧光粉胶的流动，结合硅胶和荧光粉胶的表面张力，形成具备设计要求的荧光粉层和硅胶层，实现无透镜封装。该方法具有成本低、操作简单、易于实现的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及LED封装器件及其封装方法，尤其涉及通过对封装基体进行表面改性来控制荧光粉层和硅胶层几何形状、从而实现无透镜封装的封装器件及其方法。
技术介绍
LED (Light Emitting Diode)是一种基于P_N结电致发光原理制成的半导体发光器件，具有电光转换效率高、使用寿命长、环保节能、体积小等优点，被誉为21世纪绿色照明光源，如能应用于传统照明领域将得到十分显著的节能效果，这在全球能源日趋紧张的当今意义重大。随着以氮化物为代表的第三代半导体材料技术的突破，基于大功率高亮度发光二极管(LED)的半导体照明产业在全球迅速兴起，正成为半导体光电子产业新的经济增长点，并在传统照明领域引发了一场革命。LED由于其独特的优越性，已经开始在许多领域得到广泛应用，被业界认为是未来照明技术的主要发展方向，具有巨大的市场潜力。LED封装作为LED产业的中游环节，对实现LED照明的快速推广具有重要意义。提高LED的发光效率、发光质量，可靠性，与此同时降低LED的成本，是LED封装的主要目的。目前在高亮度白光LED领域，制备LED封装模块常用的封装方法是在芯片表面点涂荧光粉胶后，通过灌胶的方式在芯片和外封透镜或模具之间的空隙中冲入硅胶。在这种方法中，透镜或模具需提前制备，且透镜也需模具制造，不可避免地在生产成本中加入模具费用。此外，模具为方便脱模所加入的脱模剂或其它化学制剂会在硅胶中引入杂质，这些杂质在灌封和使用过程中会引入如湿气等加速器件失效的因素。因而在LED封装中找寻一种操作简单，成本低廉的无透镜封装方法意义重大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于通过在LED封装基体表面增加表面改性层，使荧光粉胶、硅胶与封装基体表面的润湿角改变，从而提供一种无透镜化的白光LED封装方法及封装器件。按照本专利技术的一个方面，本专利技术的LED封装器件包括封装基体，设置在封装基体上的LED芯片，设置在封装基体上以LED芯片为中心形成环形包围区域的表面改性层，以及分别点涂在所述环形包围区域内、用于对LED芯片进行包裹封装的荧光粉胶层和硅胶层，所述表面改性层用于改变荧光粉胶层和硅胶层与封装基体表面之间的润湿角。作为进一步优选地，所述表面改性层所构成的形状例如为方形、圆形、规则或不规则的多边形。其可以是封闭或不封闭的，或由不同的不封闭层连接形成封闭层。作为进一步优选地，所述表面改性层位于同一平面或不同平面上。作为进一步优选地，所述表面改性层的材料是表面能与封装基体表面能不同的金属材料、纳米材料或亲硅胶或疏硅胶材料，例如氟硅高分子材料、石墨片、纳米二氧化钛等。作为进一步优选地，设置在封装基体上的LED芯片的数量为1个或2个以上，其中多个芯片的情况下芯片的分布可以是阵列式或其他规则分布形式。作为进一步优选地，位于封装器件最外层的所述荧光粉胶层或硅胶层形成为透镜形状。作为进一步优选地，所述封装基体为平板型结构或反光杯型结构。作为进一步优选地，所述硅胶层为多层，其中一层或多层位于所述荧光粉胶层内， 其它层均位于荧光粉胶层外。按照本专利技术的另一方面，本专利技术的LED封装器件包括封装基体，设置在封装基体上的2个以上的LED芯片，设置在封装基体上以各个LED芯片为中心分别形成环形包围区域的表面改性层，点涂在最内侧所述环形包围区域内、用于对各个LED芯片进行包裹封装的荧光粉胶层，以及点涂在外侧所述环形包围区域内、用于对相邻LED芯片及相应荧光粉胶层一起进行包裹封装的硅胶层，所述表面改性层用于改变荧光粉胶层和硅胶层与封装基体表面之间的润湿角。按照本专利技术的又一方面，本专利技术提供了一种用于对LED芯片进行无透镜封装的方法，该方法包括以下步骤在封装基体的表面上设置环形分布的表面改性层，该表面改性层用于改变荧光粉胶和硅胶这些封装材料与封装基体表面之间的润湿角；在封装基体的表面上所述环形的中心位置贴装LED芯片；在封装基体的表面上由所述表面改性层以LED芯片为中心形成的不同环形包围区域内，通过点胶设备分别将荧光粉胶和硅胶点涂在封装基体上，形成用于包裹封装LED 芯片的荧光粉胶层和硅胶层；控制温度，使得整个封装器件完全固化以完成封装。作为进一步优选地，所述表面改性层之间的距离由所需的荧光粉胶或硅胶的厚度来确定；作为进一步优选地，所述表面改性层通过喷涂、键合、印刷或其它适当方法设置在封装基体上；作为进一步优选地，贴装在封装基体上的LED芯片的数量被设置为1个或2个以上，其中多个芯片的情况下芯片的分布可以是阵列式或其他规则分布形式。作为进一步优选地，通过控制点胶的速度和胶量，所述荧光粉胶层和硅胶层在达到稳定状态时具备符合设计要求的表面形状，例如被形成为透镜形状。作为进一步优选地，在通过点胶设备将荧光粉胶和硅胶点涂在封装基体上后，可以对所述荧光粉胶层或硅胶层迅速加温并维持一段时间，以使其表面固化。通过本专利技术提供的LED封装器件及其方法，由于表面改性层的改性作用，使封装器体最外层为荧光粉胶层或硅胶层，而且其表面形状具备设计要求。本专利技术提供的LED封装器件利用表面改性层的改性作用，实现无透镜封装。附图说明下面结合附图来进一步具体描述按照本专利技术的多个实施例。图1为按照本专利技术的第一实施例的示意图，其中图1(a)是将荧光粉胶层设置在内而硅胶层设置在外的情形，图1(b)是将荧光粉胶层设置在外而硅胶层设置在内的情形；图2为按照本专利技术的第二实施例的示意图；图3为按照本专利技术的第三实施例的示意图；图4为按照本专利技术的第四实施例的示意图；图5为按照本专利技术的第五实施例的示意图；图6为按照本专利技术的第六实施例的示意图；图中符号说明1平板型封装基体2LED芯片3荧光粉胶层4硅胶层5表面改性层(疏硅胶)6表面改性层(亲硅胶)7反光杯型封装基体具体实施例方式实施例一下面结合附图来进一步具体说明本专利技术的实施例。图1为按照本专利技术的第一实施例的示意图，其中图1(a)是将荧光粉胶层设置在内而硅胶层设置在外的情形，图1(b)是将荧光粉胶层设置在外而硅胶层设置在内的情形。参见图1，LED器件的结构由封装基体1， LED芯片2，荧光粉胶层3，硅胶层4，表面改性层5组成。LED芯片贴装在封装基体1中。封装基体1是平板型结构或反光杯型结构或其他结构，本实施例中为平板型结构。封装基体 1上有一个或多个表面改性层5，本实施例中包含2个表面改性层。表面改性层形成为环绕包围LED芯片的环形，环的形状可以是方形或圆形、或者规则或不规则的多边形或其他形状，环可以是封闭的或不封闭或由不同的不封闭层连接形成的封闭层。各个表面改性层可以位于同一个平面上或在不同平面上，本实施例中，各改性层位于同一平面上。每个改性层的宽度是相同的或不相同，本实施例中各层宽度相同。表面改性层5的材料是表面能与原封装基体表面能不同的金属材料、纳米材料或亲硅胶或疏硅胶材料，如氟硅高分子材料、 石墨片、纳米二氧化钛等材料。这些材料可以通过喷涂、键合、印刷或其它方法连接在封装基体1上。封装基体1的材料可以是金属、陶瓷、单晶硅或其它材料。本实施例中，LED芯片2可以首先被荧光粉胶层3包裹，再被硅胶层4包裹；也可以首先被硅胶层4包裹，再被荧光粉胶层3包覆。位于最外层的硅胶层4或荧光粉胶层3 为透镜形状。本实施例中的LED芯片2为水平电极正装芯片或垂直电极正装芯片或倒装芯片。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗小兵，郑怀，付星，刘胜，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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