一種led封裝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LED封裝方法，包括以下步驟：A、將絕緣材料固定于散熱器上形成一絕緣層，并在絕緣層上留出若干通孔，以露出散熱器；B、采用固晶膠將LED晶片固定在絕緣層露出的散熱器上；C、將已用固晶膠固定好的LED晶片及散熱器放入烤箱進行烘烤，使固晶膠固化；D、將固定于散熱器上的LED晶片的正負極用導(dǎo)線連接形成串聯(lián)或并聯(lián)；E、混合硅膠和熒光粉制得熒光膠，控制熒光膠的色溫為2000K~8000K；F、將熒光膠點于LED晶片的中心，并使其覆蓋絕緣層的通孔；G、將點膠后散熱器放入烤箱進行烘烤，使熒光膠固化。本發(fā)明簡化了封裝工序，散熱效果好，同時提高了LED封裝結(jié)構(gòu)的耐高壓性能。
【專利說明】一種LED封裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED封裝領(lǐng)域，特別是一種LED封裝方法。
【背景技術(shù)】 [0002]隨著LED芯片技術(shù)與封裝技術(shù)的發(fā)展，越來越多的LED產(chǎn)品應(yīng)用于照明領(lǐng)域，由于LED具有高光效、節(jié)能環(huán)保、合適調(diào)光控制、不含汞等污染物質(zhì)的特點，成為繼白熾燈、熒光燈等傳統(tǒng)光源之后的新一代照明光源。由于LED是一種電致發(fā)光半導(dǎo)體器件，其發(fā)光時約有百分之三十的電能轉(zhuǎn)換為光，剩余電能則轉(zhuǎn)換為熱量，而熱量積累造成的LED溫度上升，是引起LED光衰的主要原因。因而，LED芯片的散熱性能是影響LED使用壽命至關(guān)重要的因素。
[0003]傳統(tǒng)的LED封裝方法如下:先用五金沖壓，電鍍及精密注塑等方法制作支架，接著將LED晶片固定在支架上，再點膠，烘烤制成燈珠，然后將燈珠管腳連接于鋁基板上，最后將鋁基板安裝于散熱器上。該封裝方法制得的封裝結(jié)構(gòu)中熱量要通過狹窄的燈珠管腳、鋁基板的絕緣層才擴散到散熱器，最后才由散熱器擴散到空氣中，散熱路徑太長及狹小，散熱效果差。而且由于燈珠的制作包括燈珠支架沖壓、支架電鍍、支架注塑、燈珠固晶、焊金線、點硅膠熒光粉、烘烤、燈珠分光、燈珠打包等工序，工藝繁雜，封裝成本高。同時，該結(jié)構(gòu)中由于散熱器上安裝有LED晶片的表面并不全部絕緣，其耐高壓性能低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種LED封裝方法，該方法工藝簡單，而且制得的封裝結(jié)構(gòu)散熱效果好，耐高壓性能好。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種LED封裝方法，包括以下步驟:
A、固定絕緣材料，將絕緣材料固定于散熱器上形成一絕緣層，并在絕緣層上留出若干通孔，以露出散熱器；
B、固晶，采用固晶膠將LED晶片固定在絕緣層露出的散熱器上；
C、第一次烘烤，將已用固晶膠固定好的LED晶片及散熱器放入烤箱進行烘烤，使固晶膠固化；
D、焊線，將固定于散熱器上的LED晶片的正負極用導(dǎo)線連接形成串聯(lián)或并聯(lián)，該導(dǎo)線焊接于絕緣層對應(yīng)散熱器的另一側(cè)以形成電器隔離；
E、制備熒光膠，混合硅膠和熒光粉制得熒光膠，控制熒光膠的色溫為2000K~8000Κ；
F、點膠，將熒光膠點于LED晶片的中心，并使其覆蓋絕緣層的通孔；
G、第二次烘烤，將點膠后散熱器放入烤箱進行烘烤，使熒光膠固化。
[0006]作為上述技術(shù)方案的改進，所述步驟A中的絕緣層的厚度為0.01~0.5mm。
[0007]進一步，所述步驟B為LED晶片直接用固晶膠緊貼在金屬散熱器上。
[0008]進一步，所述步驟C中的烘烤溫度為100~200℃以上，烘烤時間為0.5~4h。[0009]進一步，所述步驟D中的導(dǎo)線為鋁線、金線或合金線，其直徑為20-30μπι。
[0010]進一步，所述步驟E中的熒光粉為黃色、紅色或橙色的一種或幾種熒光粉的混合物。
[0011]進一步，所述步驟G中的烘烤溫度為5(Tl80°C以上，烘烤時間為0.5~5h。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的封裝方法將LED晶片直接固定安裝于散熱器上，以最大限度地縮小LED晶片散熱路徑，散熱效果好，光衰少，延長了 LED晶片的使用壽命，而且去除了燈珠，省去了燈珠的制造工序，大大簡化了工藝過程，降低了封裝成本。同時，由于散熱器上設(shè)置有絕緣層，絕緣層上用于將LED晶片固定安裝到散熱器上的通孔用熒光膠覆蓋，如此散熱器上安裝有LED晶片的表面全部絕緣，因而大大提高了該封裝結(jié)構(gòu)的耐高壓性能，其耐高壓值最高可達到4000伏。
【具體實施方式】
[0013]一種LED封裝方法，包括以下步驟:
A、固定絕緣材料，將絕緣材料固定于金屬散熱器上形成一絕緣層，并在絕緣層上留出若干通孔，以露出散熱器；
所述絕緣材料可通過絲印、噴涂或粘貼方法固定于散熱器上。采用絲印或噴涂方法時，將絕緣材料直接絲印或噴涂在散熱器上形成絕緣層，并在絲印或噴涂的過程中直接形成通孔；采用粘貼方法時，可以采用帶孔的絕緣紙直接粘貼于散熱器上形成帶通孔的絕緣層。此外，為了保證封裝結(jié)構(gòu)的耐高壓值超過500伏，要求絕緣層的厚度為0.01mm以上，優(yōu)選地，所述絕緣層的厚度為0.01-0.5mm,既可以保證封裝結(jié)構(gòu)的耐高壓值超過500伏，又避免因絕緣層厚度太厚而造成整個封裝結(jié)構(gòu)體積太大。
[0014]B、固晶，采用固晶膠將LED晶片固定在絕緣層露出的散熱器上；
優(yōu)選地，采用固晶機將LED晶片固定在絕緣層露出的散熱器上，實現(xiàn)機器作業(yè)，提高固晶效率。本發(fā)明由于LED晶片直接粘貼于散熱器表面，LED晶片發(fā)光時產(chǎn)生的熱量直接通過散熱器發(fā)散到空氣中，散熱路徑短，散熱效果佳。
[0015]C、第一次烘烤，將已用固晶膠固定好的LED晶片及散熱器放入烤箱進行烘烤，使固晶膠固化；
為了使固晶膠能夠充分固化，保證LED晶片能夠牢固地粘貼于散熱器上，防止LED晶片在后續(xù)地封裝過程中移位或者掉落而影響封裝效率，優(yōu)選地，第一烘烤的烘烤溫度為100-200?以上，烘烤時間為0.5~4h，更優(yōu)選地，烘烤溫度為15(Tl80°C，烘烤時間為2~4h。
[0016]D、焊線，將固定于散熱器上的LED晶片的正負極用導(dǎo)線連接形成串聯(lián)或并聯(lián)，該導(dǎo)線焊接于絕緣層對應(yīng)散熱器的另一側(cè)以形成電器隔離；
第一次烘烤后，采用超聲摩擦焊線機將LED晶片的正負極用導(dǎo)線連接形成串聯(lián)或并聯(lián)，該導(dǎo)線焊接于絕緣層對應(yīng)散熱器的另一側(cè)以形成電器隔離，避免了人工焊接時受工人水平的影響，其焊接質(zhì)量好、焊接效率高。
[0017]E、制備熒光膠，混合硅膠和熒光粉制得熒光膠，控制熒光膠的色溫為2000Κ~8000Κ ；
為了使LED封裝結(jié)構(gòu)具有較好的光色一致性，制備熒光膠過程中需要將硅膠和熒光粉混合均勻，所述熒光粉根據(jù)需要可以采用黃色，紅色或橙色等一種或幾種熒光粉的混合物，根據(jù)熒光粉加入量的多少，控制熒光膠的色溫為2000Ι8000Κ。
[0018]F、點膠，將熒光膠點于LED晶片的中心，并使其覆蓋絕緣層的通孔；
采用點膠機將步驟E中制得的熒光膠點于LED晶片的中心，并使熒光膠覆蓋絕緣層的通孔，使得散熱器上安裝有LED晶片的表面整個被絕緣，保證了 LED封裝結(jié)構(gòu)的耐高壓性能，使其耐高壓值最高可達到4000伏，使該LED封裝結(jié)構(gòu)應(yīng)用范圍更加廣闊。
[0019]G、第二次烘烤，將點膠后散熱器放入烤箱進行烘烤，使熒光膠固化。
[0020]點膠之后，將散熱器移到烤箱進行烘烤，為了使熒光膠充分固化，保證封裝結(jié)構(gòu)的絕緣性，第二烘烤的烘烤溫度為5(Tl80°C以上，烘烤時間為0.5飛h，更優(yōu)選地，烘烤溫度為15(Tl80°C，烘烤時間為2~3h。
[0021]為了便于對本發(fā)明進一步理解，現(xiàn)結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述。
[0022]實施例1
首先將絕緣材料直接絲印于散熱器上形成帶通孔的厚度為0.01mm的絕緣層，接著采用固晶機通過固晶膠將LED晶片粘貼于絕緣層通孔內(nèi)露出的散熱器上，將已用固晶膠固定好的LED晶片及散熱器放入烤箱進行第一次烘烤，控制其烘烤溫度為150°C，烘烤時間為2h，使固晶膠固化，第一次烘烤完畢后，采用超聲摩擦焊線機將固定于散熱器上的LED晶片的正負極用直徑為20 μ m的鋁線連接形成串聯(lián)或并聯(lián)，并將鋁線焊接于絕緣層對應(yīng)散熱器的另一側(cè)以形成電器隔離，接著將硅膠和熒光粉混合均勻制得熒光膠，并控制熒光膠的色溫為6500K，制備好熒光膠之后，采用點膠機將將熒光膠點于LED晶片的中心，并使其覆蓋絕緣層的通孔，點膠之后，再將散熱器放入烤箱進行第二次烘烤，控制其烘烤溫度為150°C，烘烤時間為3h，使熒光膠固化，獲得LED封裝結(jié)構(gòu)。
[0023]實施例2
首先將絕緣材料直接絲印于散熱器上形成帶通孔的厚度為0.1mm的絕緣層，接著采用固晶機通過固晶膠將LED晶片粘貼于絕緣層通孔內(nèi)露出的散熱器上，將已用固晶膠固定好的LED晶片及散熱器放入烤箱進行第一次烘烤，控制其烘烤溫度為120°C，烘烤時間為
3.3h，使固晶膠固化，第一次烘烤完畢后，采用超聲摩擦焊線機將固定于散熱器上的LED晶片的正負極用直徑為25 μ m的金線連接形成串聯(lián)或并聯(lián)，并將鋁線焊接于絕緣層對應(yīng)散熱器的另一側(cè)以形成電器隔離，接著將硅膠和熒光粉混合均勻制得熒光膠，并控制熒光膠的色溫為5000K，制備好熒光膠之后，采用點膠機將將熒光膠點于LED晶片的中心，并使其覆蓋絕緣層的通孔，點膠之后，再將散熱器放入烤箱進行第二次烘烤，控制其烘烤溫度為500C，烘烤時間為5h，使熒光膠固化，獲得LED封裝結(jié)構(gòu)。
[0024]實施例3
首先將絕緣材料直接絲印于散熱器上形成帶通孔的厚度為0.2mm的絕緣層，接著采用固晶機通過固晶膠將LED晶片粘貼于絕緣層通孔內(nèi)露出的散熱器上，將已用固晶膠固定好的LED晶片及散熱器放入烤箱進行第一次烘烤，控制其烘烤溫度為200°C，烘烤時間為
0.5h，使固晶膠固化，第一次烘烤完畢后，采用超聲摩擦焊線機將固定于散熱器上的LED晶片的正負極用直徑為30 μ m的合金線連接形成串聯(lián)或并聯(lián)，并將鋁線焊接于絕緣層對應(yīng)散熱器的另一側(cè)以形成電器隔離，接著將硅膠和熒光粉混合均勻制得熒光膠，并控制熒光膠的色溫為8000K，制備好熒光膠之后，采用點膠機將將熒光膠點于LED晶片的中心，并使其覆蓋絕緣層的通孔，點膠之后，再將散熱器放入烤箱進行第二次烘烤，控制其烘烤溫度為180°C，烘烤時間為2h，使熒光膠固化，獲得LED封裝結(jié)構(gòu)。
[0025]實施例4
首先將絕緣材料直接噴涂于散熱器上形成帶通孔的厚度為0.0lmm的絕緣層，接著采用固晶機通過固晶膠將LED晶片粘貼于絕緣層通孔內(nèi)露出的散熱器上，將已用固晶膠固定好的LED晶片及散熱器放入烤箱進行第一次烘烤，控制其烘烤溫度為120°C，烘烤時間為
3.3h，使固晶膠固化，第一次烘烤完畢后，采用超聲摩擦焊線機將固定于散熱器上的LED晶片的正負極用直徑為20 μ m的合金線連接形成串聯(lián)或并聯(lián)，并將鋁線焊接于絕緣層對應(yīng)散熱器的另一側(cè)以形成電器隔離，接著將硅膠和熒光粉混合均勻制得熒光膠，并控制熒光膠的色溫為2000K，制備好熒光膠之后，采用點膠機將將熒光膠點于LED晶片的中心，并使其覆蓋絕緣層的通孔，點膠之后，再將散熱器放入烤箱進行第二次烘烤，控制其烘烤溫度為500C，烘烤時間為5h，使熒光膠固化，獲得LED封裝結(jié)構(gòu)。
[0026]實施例5
首先將絕緣材料直接噴涂于散熱器上形成帶通孔的厚度為0.1mm的絕緣層，接著采用固晶機通過固晶膠將LED晶片粘貼于絕緣層通孔內(nèi)露出的散熱器上，將已用固晶膠固定好的LED晶片及散熱器放入烤箱進行第一次烘烤，控制其烘烤溫度為160°C，烘烤時間為2h，使固晶膠固化，第一次烘烤完畢后，采用超聲摩擦焊線機將固定于散熱器上的LED晶片的正負極用直徑為25 μ m的金線連接形成串聯(lián)或并聯(lián)，并將鋁線焊接于絕緣層對應(yīng)散熱器的另一側(cè)以形成電器隔離，接著將硅膠和熒光粉混合均勻制得熒光膠，并控制熒光膠的色溫為5000K，制備好熒光膠之后，采用點膠機將將熒光膠點于LED晶片的中心，并使其覆蓋絕緣層的通孔，點膠之后，再將散熱器放入烤箱進行第二次烘烤，控制其烘烤溫度為100°C，烘烤時間為2.5h，使熒光膠固化，獲得LED封裝結(jié)構(gòu)。
[0027]實施例6
首先將絕緣材料直接噴涂于散熱器上形成帶通孔的厚度為0.2mm的絕緣層，接著采用固晶機通過固晶膠將LED晶片粘貼于絕緣層通孔內(nèi)露出的散熱器上，將已用固晶膠固定好的LED晶片及散熱器放入烤箱進行第一次烘烤，控制其烘烤溫度為200°C，烘烤時間為
0.5h，使固晶膠固化，第一次烘烤完畢后，采用超聲摩擦焊線機將固定于散熱器上的LED晶片的正負極用直徑為30 μ m的鋁線連接形成串聯(lián)或并聯(lián)，并將鋁線焊接于絕緣層對應(yīng)散熱器的另一側(cè)以形成電器隔離，接著將硅膠和熒光粉混合均勻制得熒光膠，并控制熒光膠的色溫為8000K，制備好熒光膠之后，采用點膠機將將熒光膠點于LED晶片的中心，并使其覆蓋絕緣層的通孔，點膠之后，再將散熱器放入烤箱進行第二次烘烤，控制其烘烤溫度為150°C，烘烤時間為0.5h，使熒光膠固化，獲得LED封裝結(jié)構(gòu)。
[0028]實施例7
首先將帶孔的厚度為0.0lmm的絕緣紙直接粘貼于散熱器上，形成帶通孔的絕緣層，接著采用固晶機通過固晶膠將LED晶片粘貼于絕緣層通孔內(nèi)露出的散熱器上，將已用固晶膠固定好的LED晶片及散熱器放入烤箱進行第一次烘烤，控制其烘烤溫度為100°C，烘烤時間為4h，使固晶膠固化，第一次烘烤完畢后，采用超聲摩擦焊線機將固定于散熱器上的LED晶片的正負極用直徑為20 μ m的鋁線連接形成串聯(lián)或并聯(lián)，并將鋁線焊接于絕緣層對應(yīng)散熱器的另一側(cè)以形成電器隔離，接著將硅膠和熒光粉混合均勻制得熒光膠，并控制熒光膠的色溫為2000K，制備好熒光膠之后，采用點膠機將將熒光膠點于LED晶片的中心，并使其覆蓋絕緣層的通孔，點膠之后，再將散熱器放入烤箱進行第二次烘烤，控制其烘烤溫度為500C，烘烤時間為5h，使熒光膠固化，獲得LED封裝結(jié)構(gòu)。
[0029]實施例8
首先將帶孔的厚度為0.05mm的絕緣紙直接粘貼于散熱器上，形成帶通孔的絕緣層，接著采用固晶機通過固晶膠將LED晶片粘貼于絕緣層通孔內(nèi)露出的散熱器上，將已用固晶膠固定好的LED晶片及散熱器放入烤箱進行第一次烘烤，控制其烘烤溫度為120°C，烘烤時間為3.3h，使固晶膠固化，第一次烘烤完畢后，采用超聲摩擦焊線機將固定于散熱器上的LED晶片的正負極用直徑為25 μ m的鋁線連接形成串聯(lián)或并聯(lián)，并將鋁線焊接于絕緣層對應(yīng)散熱器的另一側(cè)以形成電器隔離，接著將硅膠和熒光粉混合均勻制得熒光膠，并控制熒光膠的色溫為5000K，制備好熒光膠之后，采用點膠機將將熒光膠點于LED晶片的中心，并使其覆蓋絕緣層的通孔，點膠之后，再將散熱器放入烤箱進行第二次烘烤，控制其烘烤溫度為80°C，烘烤時間為3.6h，使熒光膠固化，獲得LED封裝結(jié)構(gòu)。
[0030]實施例9
首先將帶孔的厚度為0.08mm的絕緣紙直接粘貼于散熱器上，形成帶通孔的絕緣層，接著采用固晶機通過固晶膠將LED晶片粘貼于絕緣層通孔內(nèi)露出的散熱器上，將已用固晶膠固定好的LED晶片及散熱器放入烤箱進行第一次烘烤，控制其烘烤溫度為140°C，烘烤時間為2.6h，使固晶膠固化，第一次烘烤完畢后，采用超聲摩擦焊線機將固定于散熱器上的LED晶片的正負極用直徑為30 μ m的鋁線連接形成串聯(lián)或并聯(lián)，并將鋁線焊接于絕緣層對應(yīng)散熱器的另一側(cè)以形成電器隔離，接著將硅膠和熒光粉混合均勻制得熒光膠，并控制熒光膠的色溫為8000K，制備好熒光膠之后，采用點膠機將將熒光膠點于LED晶片的中心，并使其覆蓋絕緣層的通孔，點膠之后，再將散熱器放入烤箱進行第二次烘烤，控制其烘烤溫度為100°C，烘烤時間為2.7h，使熒光膠固化，獲得LED封裝結(jié)構(gòu)。
[0031]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的封裝方法將LED晶片直接固定安裝于散熱器上，以最大限度地縮小LED晶片散熱路徑，散熱效果好，光衰少，延長了 LED晶片的使用壽命，而且去除了燈珠，省去了燈珠的制造工序，大大簡化了工藝過程，降低了封裝成本。同時，由于散熱器上設(shè)置有絕緣層，絕緣層上用于將LED晶片固定安裝到散熱器上的通孔用熒光膠覆蓋，如此散熱器上安裝有LED晶片的表面全部絕緣，因而大大提高了該封裝結(jié)構(gòu)的耐高壓性能，其耐高壓值最高可達到4000伏。
[0032]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了相互排斥的特質(zhì)和/或步驟以外，均可以以任何方式組合，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換，即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個實施例而已。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種LED封裝方法，包括以下步驟: A、固定絕緣材料，將絕緣材料固定于散熱器上形成一絕緣層，并在絕緣層上留出若干通孔，以露出散熱器； B、固晶，采用固晶膠將LED晶片固定在絕緣層露出的散熱器上； C、第一次烘烤，將已用固晶膠固定好的LED晶片及散熱器放入烤箱進行烘烤，使固晶膠固化； D、焊線，將固定于散熱器上的LED晶片的正負極用導(dǎo)線連接形成串聯(lián)或并聯(lián)，該導(dǎo)線焊接于絕緣層對應(yīng)散熱器的另一側(cè)以形成電器隔離；E、制備熒光膠，混合硅膠和熒光粉制得熒光膠，控制熒光膠的色溫為2000K~8000Κ； F、點膠，將熒光膠點于LED晶片的中心，并使其覆蓋絕緣層的通孔； G、第二次烘烤，將點膠后散熱器放入烤箱進行烘烤，使熒光膠固化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED封裝方法，其特征在于:所述步驟A中的絕緣材料可以通過絲印、噴涂或粘貼方法固定于散熱器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED封裝方法，其特征在于:所述步驟A中的絕緣層的厚度為 0.Ο1~Ο.5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED封裝方法，其特征在于:所述步驟B為LED晶片直接用固晶膠緊貼在金屬散熱器上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED封裝方法，其特征在于:所述步驟C中的烘烤溫度為10(T200°C以上，烘烤時間為0.5~4h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED封裝方法，其特征在于:所述步驟D中的導(dǎo)線為鋁線、金線或合金線，其直徑為20-30 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED封裝方法，其特征在于:所述步驟E中的熒光粉為黃色、紅色或橙色的一種或幾種熒光粉的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED封裝方法，其特征在于:所述步驟G中的烘烤溫度為5(Tl80°C以上，烘烤時間為0.5~5h。
【文檔編號】H01L33/64GK103545423SQ201310515196
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】伍活民, 關(guān)俊明, 陳文錫 申請人:江門市亮大照明有限公司