一种LED封装结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种LED封装结构。该结构包括LED封装基板中的凸台结构和与凸台结构形状相同透明薄板；在该封装结构中能够利用毛细自对准工艺实现保形涂覆。采用该结构具体的荧光粉保形涂覆工艺包括，荧光粉涂覆在LED封装基板凸台结构上，透明薄板与荧光粉胶接触后实现与凸起结构自对准，实现荧光粉保形涂覆要求的LED芯片四周荧光粉均匀厚度分布。该荧光粉保形涂覆能与当前采用的荧光粉自由点胶涂覆工艺设备相兼容，同时具有工艺简单优点；利用凸台结构和透明薄板结构的简单设计可以有效满足不同LED封装结构中对荧光粉保形涂覆如厚度、几何形貌等参数要求。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

LED packaging structure

The utility model relates to a LED packaging structure. The structure of the utility model is characterized in that the utility model comprises a lug boss structure in the LED packaging substrate and a transparent sheet with the same shape as the boss. Using the specific structure of the phosphor conformal coating process includes phosphor coating on LED substrate convex structure, transparent sheet and fluorescent powder glue after contact with convex structure self-aligned, surrounded by fluorescent LED chip realize powder phosphor conformal coating requirements of uniform thickness distribution. The phosphor conformal coating and is compatible with the fluorescent powder coating process using the free equipment, and has the advantages of simple process has the advantages of simple design; using convex structure and transparent plate structure can effectively meet the needs of different LED packaging structure of the phosphor conformal coating thickness, such as geometry parameters such as requirements.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于LED封装技术，涉及LED封装中的一种用于实现高光色品质的LED荧光粉保形涂覆方法的封装结构，将特别应用于大规模LED封装生产中。
技术介绍
LEDs (Light Emitting Diodes)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，如景观照明、汽车大灯、路灯和背光等，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取代传统照明方式的首要任务是提高其出光效率和可靠性，通过多年的研究和技术发展，目前商用LED产品的出光效率已经达到100 -130 lm/ff,而实验室水平更是达到了 231 lm/W，远高于传统光源的光效；同时，随着封装工艺的改进、散热结构的优化以及驱动可罪性的提闻，LED的可罪性也得到了大幅的提闻。为了进一步提闻LED广品的照明质量，LED光色品质越来越受到大家的重视，具体可以包括LED光色一致性和LED空间颜色均匀性两方面，例如美国能源部将提高LED光色一致性、减少分Bin数量作为LED照明发展的主要五大挑战之一，同时美国能源之星(Energy Star)于2008年已经将LED封装及灯具的空间颜色均匀性列为LED照明质量评估指标之一。随着LED在室内照明领域的迅速推广(如商业照明、家居照明、办公室照明等)，人们对LED照明的要求已经从“照亮”逐步转变为“照舒服”，因此LED封装时通过准确控制的封装工艺，提高LED光色一致性和空间颜色均匀性，已成为拓宽LED照明领域，加速LED取代传统照明的一个重要的技术目标。大功率白光LED通常是由两波长光(蓝色光+黄色光)或者三波长光(蓝色光+绿色光+红色光)混合而成。目前广泛采用的白光LED是通过蓝色LED芯片(GaN)和黄色荧光粉(YAG或TAG)组成。在LED封装中荧光粉层参数严重影响LED的出光效率、色温、空间颜色均匀性等重要光学性能。当前，在LED封装中最普遍采用的一种荧光粉涂覆方式为荧光粉自由点胶涂覆，该种荧光粉涂覆方式拥有工艺简单和低成本等优点；然而该种荧光粉涂覆方式常常导致最终LED封装产品色温空间分布存在较大的差异，严重影响着LED产品的照明质量。国内外的研究者开展了许多研究工作，发现LED荧光粉保形涂覆的方法，即荧光粉层均匀厚度涂覆于LED芯片表面。保形涂覆方式要求能够控制荧光粉几何形状和厚度等参数，从而提高LED封装产品的光色一致性和空间颜色均匀性；然而该封装实现工艺较难。为了实现荧光粉的保形涂覆，全球著名LED封装企业先后开发的电泳法(U.S.patent6，576，488),溶液蒸发法(U.S.patent 7，217，583),圆片级封装(B.Braune et al.,Proc.SPIE 6486，64860X, 2007)以及目前相关文献描述的脉冲喷涂的工艺方法(H.T.Huang et al., OPTICS EXPRESS, 18，A201, 2010)。其中电泳法和溶液蒸发法实现保形涂覆较为复杂，成本较高；圆片级封装和脉冲喷涂的工艺方法对封装设备要求较高，工艺必须精确控制，且不能实现LED水平芯片的保形涂覆。为此发展一种工艺简单、低成本且适用于所有LED芯片类型的荧光粉保形涂覆对封装高光学质量的LED光学产品至关重要。
技术实现思路
本技术提出一种LED封装结构，该结构能够用于实现荧光粉保形涂覆。采用该结构能够根据微流体自对准效应来实现荧光粉保形涂覆。本技术提出的LED封装结构，其特征在于，包括LED封装基板和透明薄板；所述LED封装基板在固定LED芯片处增加一凸台结构，所述凸台结构的侧壁可以垂直或者倾斜于LED封装基板的水平面，凸台结构的高度可以为0.01至3毫米，凸台结构的尺寸为I至3毫米，凸台结构为圆台、方台或多边形棱台；所述LED封装基板的材料可为金属、塑料材质、陶瓷材料或者其它目前用于LED封装的材质；所述透明薄板尺寸为I至3毫米，厚度为0.1至I毫米，透明薄板的材料为玻璃等透明无机材料或者PMMA等透明有机材料，形状为圆台、方台或多边形棱台。本技术提出的LED封装结构，在通过简单的荧光粉涂覆工艺实现高光学性能的保形涂覆；通过改变LED封装结构实现保形涂覆的LED封装工艺可以与当前广泛采用的荧光粉自由点涂装置兼容，仅仅增加简单的透明薄板和安放工艺，因此其具有良好的可操作性和迅速广泛应用的优点，同时可以通过透明薄板和LED封装基板凸台结构的形状设计实现保形涂覆荧光粉层几何形貌控制，所以该技术能够应用于不用封装结构中。附图说明图1-4为本专利技术荧光粉保形涂覆技术方案在引线框架结构上的应用；其中图1为含用于实现毛细自对准凸起的引线框架基板，图2为透明薄板，图3为在基板凸起上点涂荧光粉胶，图4 (a)- (c)表示透明薄板与荧光粉胶接触，实现自对准，最终达到荧光粉保形涂覆；图5-8为本专利技术荧光粉保形涂覆技术方案在陶瓷基板上的应用；其中图5为含用于实现毛细自对准凸起的陶瓷基板，图6为透明薄板，图7为在基板凸起上点涂荧光粉胶，图8表示透明薄板与荧光粉胶接触，实现自对准，最终达到荧光粉保形涂覆。图中各标号分别是:(1001)引线框架LED封装基板，(1002)热沉，(1003)模塑料，(1004)支架引脚，(1005) LED芯片，(1006)玻璃薄板，(1007)荧光粉胶，(1008)荧光粉层，(1009)荧光粉点涂装置，(1010)凸台结构，(2001)陶瓷LED封装基板，(2002)引线键合点，(2003)陶瓷层，(2004)凸台结构，(2005) PDMA薄板。具体实施方式本技术提出的一种应用于LED封装的荧光粉保形涂覆的LED封装结构，该LED封装结构包括LED封装基板和透明薄板。LED封装基板的材料可以是铜、铝等金属基板材料，硅，陶瓷和PCB板等非金属基板材料；透明薄板材料为玻璃，PDMA, PC等其他透明材料；LED封装基板机构可以通过数控铣床，线切割、锻压、注塑和刻蚀等加工工艺实现；LED封装基板的表面为反光层，反光层的材料可以为银或其它的反光材料；透明薄板通过数控铣床，线切割、锻压、注塑和刻蚀等加工工艺实现；透明薄板的材料为玻璃等透明无机材料或者PMMA等透明有机材料；通过本技术实现荧光粉胶涂覆保形涂覆方法:将荧光粉加入胶材中，并混合均匀，调节荧光粉和胶材之间的比例，配比浓度为0.01g/mf5.0g/ml的荧光粉胶，在完成固定LED芯片和电路连接工序后，将荧光粉胶通过点胶涂覆装置，沿着LED封装基板凸台结构区域的中心涂覆，由于凸台结构边缘的滞止效应，荧光粉胶停留在凸台结构的上顶面。采用夹持工具将透明薄膜靠近荧光粉胶，后是否夹持工具的约束，荧光粉胶将移动透明薄板与LED封装基板凸台结构对准，荧光粉胶在凸台结构与透明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED封装结构，其特征在于，包括LED封装基板和透明薄板；所述LED封装基板在固定LED芯片处增加一凸台结构，所述凸台结构的侧壁可以垂直或者倾斜于LED封装基板的水平面，凸台结构的高度为0.01至3毫米之间，凸台结构的尺寸为1至3毫米之间；透明薄板尺寸为1至3毫米之间,?厚度为0.1至1毫米之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗小兵，郑怀，张可，王立慧，
申请(专利权)人：东莞市石碣华中电子技术创新服务有限公司，华中科技大学，
类型：实用新型
国别省市：