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CN104282820A - 发光二极管及其封装方法 - Google Patents

发光二极管及其封装方法 Download PDF

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CN104282820A CN201310285257.1A CN201310285257A CN104282820A CN 104282820 A CN104282820 A CN 104282820A CN 201310285257 A CN201310285257 A CN 201310285257A CN 104282820 A CN104282820 A CN 104282820A
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Zhanjing Technology Shenzhen Co Ltd
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Abstract

一种发光二极管封装方法，包括以下步骤：提供一具有电路结构的基板，且基板上设有至少一个反射杯，将至少一个发光二极管芯片设置于基板之上、反射杯之内，且将发光二极管芯片与电路结构电连接；提供一封装材料，该封装材料包含透明层和荧光层，透明层的硬度小于荧光层的硬度；利用模具将封装材料与反射杯压合在一起，使部分透明层被挤入反射杯并与反射杯结合，并使荧光层置于反射杯之外并覆盖在透明层之上；去除模具，固化封装材料。采用本发明所提供的发光二极管封装方法，使得在压合过程中透明层易与反射杯结合，同时荧光层维持一厚度均一的层状结构，以使荧光粉分布均匀，从而使得发光二极管混光均匀。本发明还提供一种发光二极管。

Description

发光二极管及其封装方法
技术领域
本发明涉及一种发光二极管封装方法，及采用此方法制造的发光二极管封装结构。
背景技术
发光二极管是一种节能、环保、长寿命的固体光源，因此近十几年来对发光二极管技术的研究一直非常活跃，发光二极管也有渐渐取代日光灯、白炽灯等传统光源的趋势。
发光二极管在应用到上述各领域中之前，需要将发光二极管芯片进行封装，以保护发光二极管芯片，从而获得较高的发光效率及较长的使用寿命。
通常的发光二极管封装方法通过压合模具的方法，将含有荧光粉的封装体注入反射杯内来封装发光二极管，此方法容易造成荧光层内的荧光粉分布不均。因此如何克服上述缺陷是业界面临的一个问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种混光均匀的发光二极管及其封装方法。
一种发光二极管封装方法，包括以下步骤：提供一具有电路结构的基板，且基板上设有至少一个反射杯，将至少一个发光二极管芯片设置于基板之上、反射杯之内，且将发光二极管芯片与电路结构电连接；提供一封装材料，该封装材料包含透明层和荧光层，透明层的硬度小于荧光层的硬度；利用模具将封装材料与反射杯压合在一起，使部分透明层被挤入反射杯并与反射杯结合，并使荧光层置于反射杯之外并覆盖在透明层之上；去除模具，固化封装材料。
一种发光二极管，包括基板、电路结构、反射杯、发光二极管芯片和封装材料，所述发光二极管芯片设置于基板之上、反射杯中，且与电路结构电连接，封装材料填充于反射杯内并覆盖发光二极管芯片，所述封装材料包含透明层和荧光层，透明层收容在反射杯结构内并覆盖发光二极管芯片，至少部分的透明层露出至所述反射杯顶部之外，荧光层置于反射杯之外并覆盖在透明层之上。
本发明提供的发光二极管封装方法，利用包含胶状的透明层和荧光层的封装材料，且荧光层的硬度大于胶状的透明层的硬度，使得在压合过程中胶状的透明层易与反射杯结合，同时荧光层维持厚度均一的层状结构，以使荧光粉分布均匀，从而使采用本发明制造的发光二极管混光均匀。
附图说明
图1为本发明发光二极管封装方法流程图。
图2为本发明步骤一的示意图。
图3为本发明步骤二的示意图。
图4和图5为本发明步骤三的示意图。
图6为本发明步骤四的示意图。
图7为本发明步骤五的示意图。
图8为本发明提供的发光二极管的示意图。
图9为本发明提供的发光二极管的示意图。
主要元件符号说明
发光二极管 100
基板 101
电路结构 102
第一电极 1021
第二电极 1022
反射杯 103
底部 1031
发光二极管芯片 104
封装材料 200
透明层 201
荧光层 202
接触面 203
模具 300
表面 301
空腔 400
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供的发光二极管封装方法的流程如图1所示。
步骤一：请参阅图2，提供一具有电路结构102的基板101，且基板101上设有至少一个反射杯103，将至少一个发光二极管芯片104分别设置于基板101之上、反射杯103之内，且将发光二极管芯片104与电路结构102电连接。所述电路结构102包含至少一个第一电极1021和至少一个第二电极1022。
在本实施例中，提供了批量生产多个发光二极管的封装方法，如图2所示，提供了形成一组条状结构的具有电路结构102的基板101，该条状结构包含若干反射杯103和若干发光二极管芯片104。发光二极管芯片104设置于基板101之上、反射杯103内，且将发光二极管芯片104与电路结构102电连接。需要说明的是，所述一组发光二极管除了如图2中所示的呈条状排布方式外，还可以采用矩阵排布的形式。
另外，本发明提供的发光二极管封装方法也可用于生产单个的发光二极管。此时，电路结构102仅包含一个第一电极1021和一个第二电极1022，且基板101上仅设有一个反射杯103，将一个发光二极管芯片104设置于基板101之上、反射杯103内，且将发光二极管芯片104与电路结构102电连接，进而形成单个发光二极管。
步骤二：请参阅图3，提供一封装材料200，该封装材料200包含胶状的透明层201和荧光层202。所述胶状的透明层201的硬度小于荧光层202的硬度，以使得在后续的压合过程中胶状的透明层201容易被压入反射杯103内并与反射杯103结合，在后续的压合过程中荧光层202维持一层状结构。在本实施例中，所述胶状的透明层201不含荧光粉，荧光层202包含荧光粉。胶状的透明层201的硬度小于荧光层202的硬度，以保证在压合过程中荧光层202维持一层状结构，以保证荧光粉的均匀分布。优选地，胶状的透明层201的硬度为肖氏硬度（Shore）A 20，所述荧光层202的硬度为Shore A 70或Shore D。
步骤三：请参阅图4和图5，利用一模具300将封装材料200与反射杯103压合在一起，其中透明层201被挤压变形而进入反射杯103并与反射杯103结合，荧光层202置于反射杯103之外并覆盖在透明层201之上。本实施例中，采用抽真空法使封装材料200贴附于模具300上。所述封装材料200的荧光层202与模具300接触并贴附。本实施例中，采用的模具300的表面301为一平面，模具300设有若干通孔（图未示），通孔连通模具300的表面301和真空泵（图未示）。在需要将封装材料200贴附于模具300的表面301时，开启真空泵，抽取封装材料200与模具300的表面301之间的空气，以通过外界空气压力使得封装材料200贴附于模具300的表面301。
在压合完成以后，所述胶状的透明层201填充于反射杯103内并覆盖发光二极管芯片104。所述胶状的透明层的最大厚度h为“胶状的透明层201与荧光层202的接触面203”与“反射杯103的底部1031”的距离。所述胶状的透明层201的最大厚度h大于反射杯103的深度d，也即至少部分的透明层201露出至反射杯103的顶部1031之外，且荧光层202仅与胶状的透明层201接触且覆盖于胶状的透明层201之上。
另外，在压合完成以后，填充于反射杯103内的透明层201也可以与发光二极管芯片104间隔一段距离，从而在反射杯103内形成空腔。
步骤四：请参阅图6，去除模具300，固化封装材料200。由于本实施例中采用抽真空法使封装材料200与模具300贴合，所以在去除模具300时，关闭真空泵，以使得空气通过通孔进入封装材料200与模具300的表面301之间，从而分离封装材料200与模具300。所述封装材料200的胶状的透明层201和荧光层202中还包括固化剂，所述固化剂可以选用热固化性固化剂或者紫外固化性固化剂，从而在固化时通过加热或紫外线照射的方法固化封装材料200。
本发明提供的发光二极管封装方法，利用包含胶状的透明层201和荧光层202的封装材料200，且荧光层202的硬度大于胶状的透明层201的硬度，使得在压合过程中胶状的透明层201易与反射杯103结合，同时荧光层202维持一厚度均一的层状结构，以使荧光层的荧光粉分布均匀，从而使采用本发明提供的发光二极管封装方法制造的发光二极管混光均匀。
进一步地，当同时封装一组发光二极管时，也即基板101上设置多个反射杯103时，本发明所提供的发光二极管封装方法还包括步骤五，请参阅图7，切割基板101以及封装材料200的步骤以得到多个分离的发光二极管。
请参阅图8，本发明还提供一种发光二极管100，包括基板101、电路结构102、反射杯103、发光二极管芯片104和封装材料200，所述发光二极管芯片104设置于基板101之上、反射杯103中，且与电路结构102电连接。封装材料200包含透明层201和荧光层202。所述透明层201与反射杯103结合并覆盖发光二极管芯片104，荧光层202设置于反射杯103之外并覆盖在透明层201之上。所述透明层201不包含荧光粉。所述荧光层202包含荧光粉。其中，至少部分的透明层201露出至所述反射杯103顶部之外。所述透明层201的最大厚度大于反射杯103的深度。此外，请参阅图9，所述透明层201与发光二极管芯片104也可以间隔设置在反射杯内而形成空腔400。
对于本领域的技术人员来说可以做本发明技术构思内做其他变化，但是，根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (14)

1.一种发光二极管封装方法，包括以下步骤：
提供一具有电路结构的基板，且基板上设有至少一个反射杯，将至少一个发光二极管芯片设置于基板之上、反射杯之内，且将发光二极管芯片与电路结构电连接；
提供一封装材料，该封装材料包含透明层和荧光层，透明层的硬度小于荧光层的硬度；
利用模具将封装材料与反射杯压合在一起，使部分透明层被挤入反射杯并与反射杯结合，并使荧光层置于反射杯之外并覆盖在透明层之上；
去除模具，固化封装材料。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装方法，其特征在于：所述封装材料与反射杯压合在一起后，至少部分的透明层露出至反射杯顶部之外。
3.如权利要求2所述的发光二极管封装方法，其特征在于：所述封装材料与反射杯压合在一起后，所述透明层的最大厚度大于反射杯的深度。
4.如权利要求2所述的发光二极管封装方法，其特征在于：所述封装材料与反射杯压合在一起后，所述透明层与发光二极管芯片间隔设置在反射杯内形成空腔。
5.如权利要求1所述的发光二极管封装方法，其特征在于：所述透明层不包含荧光粉。
6.如权利要求5所述的发光二极管封装方法，其特征在于：所述透明层的硬度为Shore A 20。
7.如权利要求1所述的发光二极管封装方法，其特征在于：所述荧光层包含荧光粉。
8.如权利要求7所述的发光二极管封装方法，其特征在于：所述荧光层的硬度为Shore A 70或Shore D。
9.如权利要求1所述的发光二极管封装方法，其特征在于：在利用模具将封装材料与反射杯压合在一起时，首先采用抽真空法使封装材料贴附于模具上，然后再将封装材料与反射杯压合在一起。
10.如权利要求9所述的发光二极管封装方法，其特征在于：所述封装材料的荧光层与模具接触并贴附。
11.如权利要求1所述的发光二极管封装方法，其特征在于：基板上设置多个反射杯，该封装方法还包括切割基板以及封装材料的步骤以得到多个分离的发光二极管。
12.一种发光二极管，包括基板、电路结构、反射杯、发光二极管芯片和封装材料，所述发光二极管芯片设置于基板之上、反射杯中，且与电路结构电连接，封装材料填充于反射杯内并覆盖发光二极管芯片，其特征在于：所述封装材料包含透明层和荧光层，透明层收容在反射杯结构内并覆盖发光二极管芯片，至少部分的透明层露出至所述反射杯顶部之外，荧光层置于反射杯之外并覆盖在透明层之上。
13.如权利要求12所述的发光二极管，其特征在于：所述透明层的厚度大于反射杯的深度。
14.如权利要求12所述的发光二极管，其特征在于：所述透明层与发光二极管芯片间隔设置在反射杯内形成空腔。
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