一種具有強化出光結構的多led芯片封裝器件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件，包括基板和透鏡，所述基板與透鏡連接，且形成放置LED芯片的空間；所述透鏡的端面設有多條溝槽或多個凹孔，當所述透鏡的端面設有多條溝槽時，所述包含有多條環形溝槽，多條所述環形溝槽的中心線均與透鏡的中心線重合，且多條所述環形溝槽的直徑自透鏡的中心線向外逐漸增大；當所述透鏡的端面設有多個凹孔時，所述多個凹孔于透鏡的中心線呈輻射狀或陣列分布。本實用新型的具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件出光效果好，使用壽命長，同時加工成本低廉。
【專利說明】—種具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及LED【技術領域】，具體涉及一種具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件。
【背景技術】
[0002]由于LED (發光二極管)燈具有發光率高、節能環保，高效高壽命，快速響應等諸多特點日益被人們所關注。單顆LED芯件光效高，但單顆LED芯片的亮度并不能滿足照明領域所需的亮度要求，例如汽車前大燈，需要30001m (流明)以上，再如，路燈，需要40001m以上，但是商業化單顆LED器件最高也只有1201m左右，完全不能滿足實際需求。COB封裝具有高封裝密度，高出光密度等特點，能滿足照明領域要求。采用COB (板上芯片封裝技術)，在主要由透鏡和基板的構成的封裝器件封裝多枚LED芯片。使用多顆LED芯片不僅能夠提高亮度，還有助于實現LED芯片的合理配置，降低單個LED芯片的輸入電流量以確保長壽命和高效率。但是目前COB封裝層陷光情況不容樂觀，相當一部分光線在透鏡中發生全反射，這造成用于封裝的透鏡的出光效率低。而且發生全反射的光線會被LED芯片吸收，轉化為熱量，以致大功率LED芯片發熱嚴重，對LED芯片的發光效率造成嚴重的影響，同時，還造成LED芯片的壽命降低。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是為了克服以上現有技術存在的不足，提供了一種結構簡單、合理，出光率高，減少LED芯片發熱且壽命高的具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件。
[0004]本實用新型的目的通過以下的技術方案實現:本具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件，包括基板和透鏡，所述基板與透鏡連接，且形成放置LED芯片的空間；所述透鏡的端面設有多條溝槽或多個凹孔，當所述透鏡的端面設有多條溝槽時，所述溝槽包含有多條環形溝槽，多條所述環形溝槽的中心線均與透鏡的中心線重合，且多條所述環形溝槽的直徑自透鏡的中心線向外逐漸增大；當所述透鏡的端面設有多個凹孔時，所述多個凹孔于透鏡的中心線呈輻射狀或陣列分布。
[0005]為更進一步強化出光效果及減少光線的全反射，所述溝槽還包含有多條直形溝槽，多條所述直形溝槽呈輻射狀或陣列分布。所述透既可只設置環形溝槽，也可只設置直形溝槽，同時還可設置環形溝槽與直形溝槽的組合。
[0006]具體的，相鄰2條所述環形溝槽之間的距離為2.5mm?6mm ;所述凹孔的孔徑為I臟?1.5臟，且凹孔的深度為I臟?1.5臟。
[0007]作為一種優選，所述溝槽的截面呈V形，所述溝槽的兩個槽面之間的夾角大小為45°?135°，所述溝槽的槽深為Imm?1.5mm。
[0008]作為一種優選，所述溝槽的截面呈半圓形，且所述溝槽的直徑為Imm?2mm。
[0009]作為一種優選，所述溝槽的截面呈等腰梯形，所述溝槽的槽底寬度為0.5mm?
0.8mmm ;所述溝槽的深度為Imm?1.5mm ;所述溝槽的2上斜面相交的夾角大小為60°? 150。。
[0010]所述透鏡的端面為平面或曲面。透鏡的端面，即出光面，為平面或曲面時都具有良好的出光效果，所述透鏡的材料為環氧樹脂或硅樹脂。
[0011]作為一種優選，所述的具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件的制造方法，包括以下步驟:
[0012]A.硅膠脫泡除氣:將硅膠置于真空環境中進行脫泡，從而得到封裝膠體；
[0013]B.離膜劑噴涂:稀釋離膜劑，將適量已稀釋的離膜劑噴涂于壓印模具，所述壓印模具包括圓餅狀的本體和與凹孔對應且大小匹配的圓柱體，所述圓柱體固定于本體；所述已稀釋的離模劑噴涂于壓印模具；將噴涂好離模劑的壓印模具置于75°C?85°C的溫度下進行燒烤IOmin?15min ；
[0014]C點膠:在基板上固定LED芯片，并在基板上設置與透鏡大小匹配的圍壩，所述LED芯片位于圍壩內，再對基板進行預熱處理，然后將適量封裝膠體注入圍壩內；
[0015]D、壓制凹孔:令圍壩中的硅膠的溫度保持在120°?125°，然后再將壓印模具壓印于圍壩中的封裝膠體上，使圓柱體插入圓壩中的封裝膠體，待封裝膠體固化IOmin?15min后，將壓印模具與硅膠分離，此時圍壩中的硅膠與基板固定一起形成半成品，將再半成品置于150°?170°的環境下進行烘烤2小時?3小時，從而制得具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件。
[0016]作為一種優選，所述的具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件的制造方法，包括以下步驟:
[0017]a、選樣裝夾:選取LED芯片，并將這些LED芯片裝進注塑模具中；所述注塑模具包括上模、底模和噴嘴，所述上模和底模配合形成注塑空間，所述基板與透鏡連接在一起的形狀與注塑空間的形狀匹配；所述上模與底模相對的面設有多條與溝槽大小匹配的突起，所述上模與底模連接，所述上模背離底模的面設有安裝孔，所述安裝孔的底部設有通孔，所述通孔連通安裝孔與注塑空間；所述噴嘴插入安裝孔，所述噴嘴與安裝孔連通；
[0018]b、預熱注塑模具:將注塑模具加熱，加熱的溫度為70°C?90°C ；
[0019]C、注塑:將熔化的封裝膠體自噴嘴注入注塑空間，當封裝膠體充滿注塑空間時停止注塑；在注塑空間的封裝膠體冷卻固化后形成具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件。
[0020]本實用新型相對于現有技術具有如下的優點:本具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件通過在透鏡的端面，即出光面，設有溝槽，從而防止光線發生全反射，提高了透鏡的出光率，同時LED芯片不會因吸入全反射的光線而發熱，故在提高LED芯片的發光效率的同時，還提高了 LED芯片的使用壽命；本具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件的結構簡單，制成方便，成本低，可進行大批量生產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是實施例1的具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件的結構示意圖。
[0022]圖2是實施例1的具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件的側視圖。
[0023]圖3是實施例1的制造具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件時使用的注塑模具的結構示意圖。其中突起沒畫出。[0024]圖4是實施例2的具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件的結構示意圖。
[0025]圖5是實施例2的具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件的正視圖。
[0026]圖6是實施例3的具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件的結構示意圖。
[0027]圖7是實施例3的制造具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件時使用的壓印模具的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0029]實施例1
[0030]本如圖1和圖2所示，所述具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件，包括基板I和透鏡2，所述基板I與透鏡2連接，且形成放置LED芯片4的空間；所述透鏡2的端面設有多條溝槽或多個凹孔12，當所述透鏡2的端面設有多條溝槽時，所述溝槽包含有多條環形溝槽3，多條所述環形溝槽3的中心線均與透鏡2的中心線重合，且多條所述環形溝槽3的直徑自透鏡2的中心線向外逐漸增大；當所述透鏡2的端面設有多個凹孔12時，所述多個凹孔12于透鏡的中心線呈輻射狀或陣列分布。
[0031]具體的，相鄰2條所述環形溝槽3之間的距離為4mm ;所述凹孔12的孔徑為1.2mm,且凹孔12的深度為1.2謹。
[0032]作為一種優選，所述溝槽的截面呈V形，所述溝槽的兩個槽面之間的夾角大小為90°，所述溝槽的槽深為1.2mm。
[0033]所述透鏡2的端面為平面或曲面。透鏡2的端面，即出光面，為平面或曲面時都具有良好的出光效果，而當透鏡2的端面呈曲面，特別為球面狀時，透鏡2的出光面出光效果較好，這不容易發生全反射。
[0034]所述透鏡2的材料為環氧樹脂或硅樹脂。
[0035]作為一種優選，所述的具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件的制造方法，包括以下步驟:
[0036]a、選樣裝夾:選取LED芯片，并將這些LED芯片裝進注塑模具中；如圖3所示，所述注塑模具包括上模6、底模7和噴嘴9，所述上模和底模配合形成注塑空間8，所述基板I與透鏡2連接在一起的形狀與注塑空間8的形狀匹配；所述上模6與底模7相對的面設有多條與溝槽大小匹配的突起，所述上模6與底模7連接，所述上模6背離底模7的面設有安裝孔，所述安裝孔的底部設有通孔11，所述通孔11連通安裝孔與注塑空間8 ;所述噴嘴9插入安裝孔，所述噴嘴9與安裝孔連通；
[0037]b、預熱注塑模具:將注塑模具加熱，加熱的溫度為80°C ;為了使預熱效果更佳，將注塑模具在80°C可保持IOmin ；
[0038]C、注塑:將熔化的封裝膠體自噴嘴9注入進注塑空間8，當封裝膠體充滿注塑空間8時停止注塑；在注塑空間8的封裝膠體冷卻固化后形成具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件。
[0039]采用注塑模具制造本具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件的方式，操作簡單，方便，且成本低。
[0040]實施例2[0041]本具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件在實施例1基礎上再增加以下技術特征:如圖4和圖5所示，為更進一步強化出光效果及減少光線的全反射，所述溝槽包含有多條直形溝槽5，多條所述直形溝槽5輻射狀分布。
[0042]實施例3
[0043]本具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件及其制造方法除以下技術特征外同實施例1:如圖6所示，所述具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件，包括基板I和透鏡2，所述基板I與透鏡2連接，且形成放置LED芯片的空間；所述透鏡2的端面設有多個凹孔12，所述多個凹孔12于透鏡的中心線呈輻射狀分布。
[0044]作為一種優選，所述的具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件的制造方法，包括以下步驟:
[0045]A.硅膠脫泡除氣:將硅膠置于真空環境中進行脫泡，從而得到封裝膠體；利用酒精清洗燒杯，并用氣槍吹干燒杯，將配比好的硅膠置于燒杯中，再攪拌均勻，這防止硅膠混有雜質。
[0046]B.離膜劑噴涂:稀釋離膜劑，將適量已稀釋的離膜劑噴涂于壓印模具，如圖7所示，所述壓印模具包括圓餅狀的本體13和與凹孔12對應且大小匹配的圓柱體14，所述圓柱體14固定于本體13 ;本體13和圓柱體14 一體成形，即壓印模具為一整體。所述已稀釋的離模劑噴涂于壓印模具；將噴涂好離模劑的壓印模具置于80°C的溫度下進行燒烤IOmin ；此處的離膜劑可直接從市場中購買；
[0047]C點膠:在基板I上固定LED芯片，并在基板I上設置與透鏡2大小匹配的圍壩，所述LED芯片位于圍壩內，再對基板I進行預熱處理，這利于封裝膠體的流動，減少縫隙隱藏氣泡；然后將適量封裝膠體注入圍壩內；為精確控制封裝膠體的量，首先可使用針筒注入封裝膠體，然后使用點膠機注入封裝膠體，即進行點滴加注；
[0048]D、壓制凹孔:令圍壩中的硅膠的溫度保持在120°，然后再將壓印模具壓印于圍壩中的封裝膠體上，使圓柱體14插入圓壩中的封裝膠體，待封裝膠體固化IOmin后，將壓印模具與硅膠分離，此時圍壩中的硅膠與基板固定一起形成半成品，將再半成品置于160°的環境下進行烘烤2小時，從而制得具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件。
[0049]實施例4
[0050]本具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件除以下技術特征外同實施例1:作為一種優選，所述溝槽的截面呈半圓形，且所述溝槽的直徑為1.5mm。采用設計，可減少光線在封裝透鏡內的全反射，提高透鏡的出光率。同時，此設計加工方便，制作難度低。
[0051]實施例5:
[0052]本具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件除以下技術特征外同實施例3:作為一種優選，所述溝槽的截面呈等腰梯形，所述溝槽的槽底寬度為0.6_ ;所述溝槽的深度為1.2mm ;所述溝槽的2上斜面相交的夾角大小為90°。
[0053]上述【具體實施方式】為本實用新型的優選實施例，并不能對本實用新型進行限定，其他的任何未背離本實用新型的技術方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件，包括基板和透鏡，所述基板與透鏡連接，且形成放置LED芯片的空間；其特征在于:所述透鏡的端面設有多條溝槽或多個凹孔，當所述透鏡的端面設有多條溝槽時，所述溝槽包含有多條環形溝槽，多條所述環形溝槽的中心線均與透鏡的中心線重合，且多條所述環形溝槽的直徑自透鏡的中心線向外逐漸增大；當所述透鏡的端面設有多個凹孔時，所述多個凹孔于透鏡的中心線呈輻射狀或陣列分布。
2.根據權利要求1所述的具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件，其特征在于:所述溝槽還包含有多條直形溝槽，多條所述直形溝槽呈輻射狀或陣列分布。
3.根據權利要求1所述的具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件，其特征在于:相鄰2條所述環形溝槽之間的距離為2.5mm?6mm ;所述凹孔的孔徑為Imm?1.5臟，且凹孔的深度為Imm?1.5mm。
4.根據權利要求1所述的具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件，其特征在于:所述溝槽的截面呈V形，所述溝槽的兩個槽面之間的夾角大小為45°?135°，所述溝槽的槽深為 Imm ?1.Smnin
5.根據權利要求1所述的具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件，其特征在于:所述溝槽的截面呈半圓形，且所述溝槽的直徑為Imm?2mm。
6.根據權利要求1所述的具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件，其特征在于:所述溝槽的截面呈等腰梯形，所述溝槽的槽底寬度為0.5mm?0.8_ ;所述溝槽的深度為Imm?1.5mm ;所述溝槽的2上斜面相交的夾角大小為60°?150°。
7.根據權利要求1所述的具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件，其特征在于:所述透鏡的端面為平面或曲面。
8.根據權利要求1所述的具有強化出光結構的多LED芯片封裝器件，其特征在于:所述透鏡的材料為環氧樹脂或硅樹脂。
【文檔編號】H01L25/075GK203690300SQ201420054564
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月27日 優先權日:2014年1月27日
【發明者】湯勇, 陳光高, 李宗濤, 丁鑫銳 申請人:華南理工大學