專利名稱：一種支持熒光膠注入的透鏡的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及發光二極管(LED Light Emitting Diode)封裝技術，具體涉及一 種支持熒光膠注入的透鏡。
背景技術：
目前制作白光LED燈的主要方法是在藍光LED晶片表面涂覆黃色熒光粉，經藍光 激發發出黃光，與透過的藍光混合而呈現白光。傳統的大功率LED封裝方法主要有兩種，一 種是成型透鏡注膠，另一種是透鏡模壓成型。成型透鏡注膠工藝是先固晶、焊線后，在LED晶片表面點熒光膠，然后蓋上透鏡， 再向透鏡內注膠，最后固化成型。透鏡模壓成型工藝是在封裝過程中形成透鏡，圖2為采用傳統點粉封裝的LED燈 結構示意圖，在申請號為200710030627. 1的中國專利中提出了一種大功率LED燈的封裝工 藝，這種方法封裝白光LED燈時，先將散熱板與電極固定于基座內，用一種黏著膠將LED晶 片粘貼固定在散熱板中心處，使晶片位于基座1與導熱板形成的碗杯內，然后金線5使晶片 2與基座1的電極連接，再在上述碗杯內涂覆熒光膠3，使晶片2完全被熒光膠3覆蓋，將一 個空心的透鏡模型4蓋在基座1上的透鏡安裝位置，然后由透鏡模型4邊緣與基座1接觸 處的注入孔向透鏡模型4內注入硅膠，再烘烤使硅膠成型，形成硅膠透鏡，最后剝掉透鏡模 型。以上兩種LED燈封裝方法都是基于點膠工藝完成的，是通過將熒光膠放在某種小 的容器內，通過控制出膠時間來控制出膠量，最終靠膠的自身流動和表面張力成型，此方法 對包裹在晶片上方和四周的熒光膠層厚度的一致性不能控制，導致晶片正上方以及四周的 熒光膠厚度不一，晶片呈180°發光，經由晶片發出的光線射向厚度不一的熒光膠時，就會 導致封裝出的LED燈顏色均勻性差別很大。
發明內容本實用新型要解決的技術問題在于，克服現有點熒光膠技術之不足，提供一種易 于控制熒光膠厚度的LED燈封裝工藝、采用這種工藝制成支持熒光膠注入的透鏡。鑒于以上問題，本實用新型提供了一種支持熒光膠注入的透鏡，其中，所述透鏡內 部具有一用于填充熒光膠的腔層，所述透鏡還具有與所述腔層連通、用于注入熒光膠的注 膠孔。進一步地，所述用于填充熒光膠的腔層具有均勻厚度。進一步地，所述腔層的正投影面積不小于所述透鏡正投影面積的60%。進一步地，所述透鏡靠近所述LED晶粒的一側的面具有凹槽，罩住所述LED晶粒形 成一腔體。 進一步地，所述凹槽為球面凹槽，所述腔層為球面結構。 進一步地，所述透鏡靠近所述LED晶粒的一側的面為平面結構，所述腔層為平面結構或拱形結構。進一步地，所述透鏡罩住置于基座的碗杯中的所述LED晶粒形成一腔體。進一步地，所述透鏡上設置有兩個注膠孔和兩個排氣孔，其中包括一用于注入封 裝膠的注膠孔和一排出多余膠體的排氣孔，均與所述腔體連通，以及一用于注入熒光膠的 注膠孔和一排出多余膠體的排氣孔，均與所述腔層連通。本實用新型較同類型其他LED燈具有如下優點在上述本實用新型中，先將封裝膠注膠孔注入膠體，并從封裝膠排氣孔排出多余 的膠體，然后從熒光膠注膠孔注入熒光膠，并從熒光膠排氣孔排出多余的熒光膠，由于透鏡 中用于填充熒光膠的空腔厚度可根據需要調整，熒光膠的處理方式可實現熒光膠的均勻涂 覆，當空腔厚度調整為均勻厚度時，經由LED發出的光線射向熒光膠時會將熒光粉均勻激 發，LED的色溫一致性可大大提高，LED光斑色度均勻。同時熒光膠與晶片之間有封裝膠間 隔開，當LED點亮，晶片發熱時，可降低熱對熒光粉性能的衰減影響，從而降低LED的光衰， 延長LED壽命。
圖1是現有技術中產品的示意圖；圖2是采用傳統點熒光膠封裝的LED結構示意圖；圖3是本實用新型第一實施例的剖面圖；圖4是本實用新型第二實施例的剖面圖；圖5是本實用新型第三實施例的剖面圖；圖6是本實用新型第一、二、三實施例的頂視圖；圖7是本實用新型注熒光膠透鏡的右視圖；圖8是本實用新型注熒光膠透鏡的前視圖。
具體實施方式
以下將配合圖式及實施例來詳細說明本實用新型的實施方式，藉此對本實用新型 如何應用技術手段來解決技術問題并達成技術功效的實現過程能充分理解并據以實施。本實用新型的核心所述透鏡罩住所述LED晶粒形成一容納封裝膠的腔體，所述 透鏡內部具有一用于填充熒光膠的腔層，所述透鏡還具有注膠孔；所述LED晶粒上覆蓋有 通過所述注膠孔向所述腔體內注入的固化成型的封裝膠，所述腔層內有通過注膠孔注入的 固化成型的熒光膠。所述整個腔層的厚度可調整為一致的均勻厚度。所述透鏡設置有兩個注膠孔和兩個排氣孔，其中用于注入封裝膠的注膠孔和排出 多余膠體的排氣孔連通腔體，用于注入熒光膠的注膠孔和排出多余膠體的排氣孔連通腔層。所述封裝膠，一般包括硅膠、環氧樹脂或者硅樹脂；所述熒光膠，一般為熒光物 質與硅膠、環氧樹脂或者硅樹脂中一個或多個的混合物；所述透鏡為透明的半球形或者其 他形狀，其材質一般包括如硅膠、環氧樹脂、聚碳酸酯等有機材料或如玻璃等無機材料。LED晶粒可以是一顆或者多顆。[0031 ] 以下參照附圖說明本實用新型的實施例。圖3是本實用新型第一實施例的剖面圖，圖6是本實用新型第一實施例的頂視圖。 本實施例包括基座1，LED晶粒2，封裝膠3，熒光膠4，透鏡5，金線6，熒光膠注膠孔7，熒光 膠排氣孔8，封裝膠注膠孔9，封裝膠排氣孔10，熒光膠腔體11。先將一顆LED晶粒2通過銀膠或其它黏著膠粘接在基座1的固晶位置，然后用金 線6將LED晶粒1與基座1實現電氣連接，將透鏡5安裝到基座1的相應位置上，所述透鏡 5罩住所述LED晶粒2，由于透鏡5有凹槽，扣罩住所述LED晶粒2后形成一腔體以容納封 裝膠，同時所述透鏡靠近所述LED晶粒的面(即凹槽靠近所述腔體的表面)設有一用于填 充熒光膠的薄層空腔(膠道)，成型為一平面結構；所述透鏡還設有熒光膠注膠孔7，熒光膠排氣孔8，封裝膠注膠孔9，封裝膠排氣孔 10 ；使用點膠設備從封裝膠注膠孔9注入適量的封裝膠體，多余的膠體從封裝膠排氣孔10 排出，然后從熒光膠注膠孔7注入適量的熒光膠體，多余的膠體從熒光膠排氣孔8排出，最 后固化成型，即完成LED的封裝，固化后所述LED晶粒上覆蓋有固化成型的封裝膠，所述薄 層空腔內有固化成型的熒光膠。圖4是本實用新型第二實施例的剖面圖，圖6是本實用新型第二實施例的頂視圖。 本實施例與第一實施例的區別在于，所述透鏡靠近所述LED晶粒的面設有一用于填充熒光 膠的薄層空腔(膠道)，其成型為一拱形結構，LED晶粒2通過倒裝焊接在基座1的固晶位置。圖5是本實用新型第三實施例的剖面圖，圖6是本實用新型第三實施例的頂視圖。 本實施例與第一、二實施例的區別在于，透鏡5為一平面結構。需要說明的是，上述實施例中，透鏡用于填充熒光膠的空腔厚度可根據需要調整， 當空腔的厚度為均勻的厚度時，經由LED燈發出的光線射向熒光膠時會將熒光粉均勻激 發，LED的色溫一致性可大大提高，LED燈光斑均勻。而且所述腔層的正投影面積不小于所 述透鏡正投影面積的60%，以保證所述LED晶粒的出光能全部通過所述腔層。另外，對于本方案，基座可以為平面結構，這就要求透鏡靠近LED晶粒的一側的面 具有凹槽，可以罩住LED晶粒與基座形成一腔體；所述基座也可以具有碗杯，所述LED晶粒 置于所述碗杯中，此時透鏡靠近所述LED晶粒的一側的面依然可以設置有凹槽，罩住所述 LED晶粒與所述基座形成一腔體；對于上述情況，凹槽可以為球面或拱形凹槽，腔層也可以為球面或拱形結構。對于本方案，基座可以具有碗杯，LED晶粒置于所述碗杯中，而透鏡靠近所述LED 晶粒的一側的面還可以為為平面結構，透鏡罩住所述LED晶粒與所述基座形成一腔體；對于上述情況，腔層也可以為平面結構或拱形結構。對應上述LED產品結構，本實用新型還提出了通過在透鏡空腔內注熒光膠的LED 封裝方法，應用于上述的包括基座、LED晶粒、基座、金線、封裝膠、熒光膠、透鏡的LED，具體 包括如下操作所述LED晶粒固定于基座上，并通過導線完成電氣連接；將所述透鏡罩在所述LED晶粒上，所述透鏡靠近所述LED晶粒的面設有一用于填 充熒光膠的厚度均勻的薄層空腔；從所述透鏡的注膠孔注入封裝膠體覆蓋所述LED晶粒，再從所述透鏡的注膠孔向所述薄層空腔注入熒光膠體，固化成型后完成LED封裝。本實用新型的方法的操作步驟與前述LED產品的結構特征對應，可參照之前的產 品部分的說明，不再一一贅述。另外，本實用新型應用于上述LED燈，還提出了一種支持熒光膠注入的透鏡，參考 圖7和圖8，分別為本實用新型注熒光膠透鏡的右視圖和前視圖，所述透鏡上設有一用于填 充熒光膠的厚度均勻的薄層空腔，還設有用于注入熒光膠的注膠孔和排除多余熒光膠的排 氣孔。所述透鏡上設置有兩個注膠孔和兩個排氣孔，其中用于注入封裝膠的注膠孔9和 排出多余膠體的排氣孔10與所述透鏡與基板形成的腔體連通，用于注入熒光膠的注膠孔7 和排出多余膠體的排氣孔8位于所述透鏡的薄層空腔的位置，與所述薄層空腔(膠道)連通。雖然本實用新型所揭露的實施方式如上，然而所述的內容并非用以直接限定本實 用新型的保護范圍。任何本實用新型所屬技術領域中技術人員，在不脫離本實用新型所揭 露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細節上作些許的更動。本實用新型的保 護范圍，仍須以所附的權利要求書所界定的范圍為準。
權利要求一種支持熒光膠注入的透鏡，其特征在于，所述透鏡內部具有一用于填充熒光膠的腔層，所述透鏡還具有與所述腔層連通、用于注入熒光膠的注膠孔。
2.如權利要求1所述的透鏡，其特征在于， 所述用于填充熒光膠的腔層具有均勻厚度。
3.如權利要求2所述的透鏡，其特征在于，所述腔層的正投影面積不小于所述透鏡正投影面積的60%。
4.如權利要求3所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡靠近所述LED晶粒的一側的面具有凹槽，罩住所述LED晶粒形成一腔體。
5.如權利要求4所述的透鏡，其特征在于， 所述凹槽為球面凹槽，所述腔層為球面結構。
6.如權利要求3所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡靠近所述LED晶粒的一側的面為平面結構，所述腔層為平面結構或拱形結構。
7.如權利要求6所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡罩住置于基座的碗杯中的所述LED晶粒形成一腔體。
8.如權利要求5或7所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡上設置有兩個注膠孔和兩個排氣孔，其中包括一用于注入封裝膠的注膠孔和 一排出多余膠體的排氣孔，均與所述腔體連通，以及一用于注入熒光膠的注膠孔和一排出 多余膠體的排氣孔，均與所述腔層連通。
專利摘要本實用新型公開了一種支持熒光膠注入的透鏡，其中，所述透鏡內部具有一用于填充熒光膠的腔層，所述透鏡還具有與所述腔層連通、用于注入熒光膠的注膠孔。本實用新型特殊的熒光膠的處理方式可實現熒光膠的均勻涂覆，LED光斑均勻，顏色一致性好。同時熒光膠與晶片之間有封裝膠間隔開，當LED點亮，晶片發熱時，可降低熱對熒光粉性能的衰減影響，從而降低LED的光衰，延長LED壽命。
文檔編號H01L33/48GK201638852SQ20102016924
公開日2010年11月17日 申請日期2010年4月20日 優先權日2010年4月20日
發明者梁毅 申請人:北京朗波爾光電股份有限公司