一種led熒光粉膠涂覆的方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于LED封裝領域，更具體地，涉及一種LED熒光粉膠涂覆的方法。
【背景技術】
[0002]LED(Light Emitting D1de)是一種基于P-N結電致發光原理制成的半導體發光器件，具有電光轉換效率高、使用壽命長、環保節能、體積小等優點，被譽為21世紀綠色照明光源。由于LED獨特的優越性，已經開始在許多領域得到廣泛應用，被業界認為是未來照明技術的主要發展方向，具有巨大的市場潛力。其中，白光LED產品應用最為廣泛。
[0003]大功率白光LED通常是由藍色光與黃色光的兩波長光或者藍色光與綠色光以及紅色光的三波長光混合而成。由于兩波長光混合方式獲得白光LED的工藝簡單且成本低，得到了廣泛采用。在實際生產中，常常在藍色LED芯片上涂覆黃色YAG熒光粉或者黃色TAG熒光粉從而獲得白光LED產品。在LED封裝中熒光粉層形貌極大影響了LED的出光效率、色溫、空間顏色均勻性等重要光學性能。在LED實際封裝過程中，主要通過熒光粉膠涂覆工藝來獲得理想的熒光粉層形貌。
[0004]空間顏色均勻性是衡量LED出光品質的重要參數，指的是LED在空間角度上的色溫分布一致性，對于黃色熒光粉結合藍光LED芯片實現的白光LED，其空間顏色均勻性和空間角度上黃光功率與藍光功率的比值有關。LED芯片在空間角度上輻射的藍光功率分布呈中間多兩側少的朗伯形分布，從芯片輻射的藍光經過熒光粉層是會部分被熒光粉吸收轉換成黃光，從熒光粉層中輻射的黃光是各向同性的。因此，黃光在空間角度上的功率分布和熒光粉層在空間角度上的厚度是成正比的。當空間角度上熒光粉層厚度一致時或者中間熒光粉層厚度小于兩側熒光粉層厚度時，都會造成中間色溫偏藍，兩側偏黃的“黃圈”現象，也就是空間顏色均勻性差。為了獲得理想的空間顏色均勻性，中間熒光粉層厚度大于兩側熒光粉層厚度是比較理想的。
[0005]目前，在LED封裝中最常用的熒光粉膠涂覆方式是通過點膠機將注射器中的熒光粉膠涂覆在LED芯片上方及周圍，獲得的熒光粉膠形貌。對于平坦基板，由于熒光粉膠在基板和芯片上的潤濕角度非常小，熒光粉膠點涂在平坦表面上常形成圓餅狀熒光粉膠形貌，圓餅狀熒光粉膠形貌中間熒光粉層厚度遠小于兩側熒光粉層厚度，因此其空間均勻性很差。為了提高LED的光學性能，目前工業廣泛采用的是帶凸臺結構的基板，封裝時將LED芯片貼裝在凸臺上，然后在凸臺上涂覆熒光粉膠，相比平坦基板，該基板結構在一定程度上能抑制熒光粉膠的鋪展，從而形成有一定曲率的球缺狀熒光粉膠形貌。但是，該基板結構對熒光粉膠流動的限制作用有限，所實現的熒光粉膠形貌的依然是中間比兩側薄，空間顏色均勻性較差。
[0006]因此，需要開發一種新的熒光粉膠涂覆方法，其能有效實現中間厚兩側薄的熒光粉層厚度，從而提高LED空間顏色均勻性。
【發明內容】
[0007]針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種熒光粉膠涂覆方法，其目的在于，通過對芯片上表面和芯片側面分別點膠實現中間熒光粉層厚度大于兩側熒光粉層厚度的熒光粉膠形貌，從而獲得較好的空間顏色均勻性，由此解決目前熒光粉涂覆方法復雜并不易獲得理想熒光粉膠形貌的技術問題。
[0008]為實現上述目的，本發明提供了一種熒光粉膠涂覆方法，其特征在于，其包括如下步驟:
[0009]S1:將已完成芯片貼裝和電路連接的LED模塊置于溫度為100°C?180°C的加熱板上；
[0010]S2:待所述LED模塊溫度穩定后，將設定量的熒光粉膠涂覆在芯片上表面，靜止一定時間直到所述設定量的熒光粉膠在所述芯片上表面上形成球缺狀形貌；
[0011]S3:從加熱基板上取下所述LED模塊，在芯片側表面涂覆設定量的熒光粉膠；
[0012]S4:待熒光粉膠形貌穩定后，執行固化工藝，獲得預定的熒光粉膠形貌。
[0013]以上發明構思中，先在芯片上表面涂覆熒光粉膠、再在芯片側面涂覆熒光粉膠，分為兩步控制涂膠過程，能獲得中間厚兩側薄的熒光粉層厚度。
[0014]進一步的，所述芯片為矩形芯片或者圓形芯片，圓形芯片厚度為0.01毫米?I毫米，圓形芯片直徑D為0.1毫米?3毫米;矩形芯片厚度為0.01毫米?I毫米，矩形芯片長度L和寬度W均為0.1毫米?3毫米。
[0015]進一步的，對于圓形芯片，在芯片上表面涂覆熒光粉膠體積與圓形芯片上表面面積的比值為D/4?D/2時，所述LED模塊的加熱溫度為100°C?120°C ；
[0016]對于圓形芯片，在芯片上表面涂覆熒光粉膠體積與圓形芯片上表面面積的比值為D/2?D，所述LED模塊的加熱溫度為120°C?150°C;
[0017]對于圓形芯片，在芯片上表面涂覆熒光粉膠體積與圓形芯片上表面面積的比值為D?3D，所述LED模塊的加熱溫度為150°C?180°C。
[0018]進一步的，對于矩形芯片，在芯片上表面涂覆熒光粉膠體積與矩形芯片上表面的面積的比值為(L+W) /8?(L+W) /4，所述LED模塊的加熱溫度為100°C?120°C ；
[0019]對于矩形芯片，在芯片上表面涂覆熒光粉膠體積與矩形芯片上表面面積的比值為(L+W) /4?(L+W) /2，所述LED模塊的加熱溫度為120°C?150°C ；
[0020]對于矩形芯片，在芯片上表面涂覆熒光粉膠體積與矩形芯片上表面面積的比值為(L+W) /2?3 (L+W) /2，所述LED模塊的加熱溫度為150°C?180°C。
[0021]進一步的，芯片側面涂覆的熒光粉膠濃度小于芯片上表面涂覆的熒光粉膠濃度。芯片上表面涂覆的熒光粉膠濃度和芯片側面涂覆的熒光粉膠濃度可以相同或者不同，作為一種優選，芯片側面涂覆的熒光粉膠濃度小于芯片上表面涂覆的熒光粉膠濃度。
[0022]進一步的，所述熒光粉膠中的熒光粉包括YAG熒光粉、TAG熒光粉的一種或者多種。
[0023]進一步的，所述熒光粉膠中包含的熒光粉的濃度為0.01克/毫升?5克/毫升。
[0024]本發明中，熒光粉膠形貌為涂覆熒光粉膠時熒光粉膠在所述LED芯片上表面及側面穩定成型后的形貌;所述球缺狀為球體被切割一部分后剩余的形狀;熒光粉層為固化結束后獲得的固定成型的熒光粉膠層;熒光粉層形貌為固化后獲得的固定成型的熒光粉膠層的形貌。
[0025]總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，能夠取得下列有益效果:
[0026]本發明方法先將LED芯片貼裝在封裝基板上，并將LED芯片與封裝基板之間形成連通的電路后，將完成芯片貼裝和電路連接的LED模塊置于溫度高于100°C加熱板上加熱至其溫度穩定，接著先將熒光粉膠涂覆在芯片的上表面，由于芯片邊緣對熒光粉膠流動的滯止效應以及熒光粉膠在芯片上方鋪展的過程中部分發生固化，熒光粉膠在可以芯片上表面形成球缺狀形貌。然后將LED模塊從加熱板上取下，并將熒光粉涂覆在芯片側面，最后將熒光粉膠加熱使其固化。本發明中，所述熒光粉膠涂覆方法實現的熒光粉膠形貌為中間厚兩側薄的形貌。通過調整兩次熒光粉膠涂覆的體積可以靈活的控制熒光粉膠的形貌，從而得到理想的熒光粉層形貌，最終可以提升LED封裝光色一致性。以上方法操作簡單，成本低，可大規模快速應用在工業中進行LED封裝。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發明實施例的熒光粉膠涂覆方法的工藝過程示意圖；
[0028]圖2為自由點膠法在平坦基板和帶凸臺的基板上實現的熒光粉膠形貌，(a)平坦基板，(b)帶凸臺的基板
[0029]圖3為芯片上表面點膠體積(Vl)不同，側面點膠體積相同(V2)時獲得的不同的熒光粉膠形貌，(a)Vl = 0.3微升，V2 = I微升，(b)Vl = 0.6微升，V2 = I微升，(C)Vl = 1.5微升，V2 = l微升，(d)Vl = 3微升，V2 = l微升；
[0030]圖4為芯片上表面點膠體積(Vl)相同，側面點膠體積(V2)不同時獲得的不同的熒光粉膠形貌，(a)Vl = 0.5微升，V2 = 1.5微升，(b)Vl = 1.5微升，V2 = I微升，(C)Vl = 1.5微升，V2 = 1.5微升，(d)Vl = 1.5微升，V2 = 3微升；
[0031]在所有附圖中，相同的附圖標記用來表示相同的元件或結構，其中:
[0032]1001-LED芯片、1002-凸臺、1003-基板、1004-芯片上表面熒光粉膠、1005-芯片側面熒光粉膠、1006-加熱板。
【具體實施方式】
[0033]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的