專利名稱：一種led封裝方法、led和led照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于照明領(lǐng)域，尤其涉及一種LED封裝方法、LED和LED照明裝置。
背景技術(shù)：
眾所周之，LED作為新一代綠色照明光源，具有光效高、壽命長、色彩鮮艷、節(jié)能、環(huán) 保等眾多優(yōu)點，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，如室內(nèi)外照明、背光源、醫(yī)療、交通、植物生長等。人們對節(jié)能的要求越來越高，而光效是LED節(jié)能的直接指標(biāo)，即對LED的光效提出 了更高的要求。由于LED芯片材料的折射率(折射率為2. 3 3. 5)比較高，LED芯片發(fā)光 后到達(dá)空氣時會在發(fā)生全反射導(dǎo)致其出光效率較低。目前為提高LED芯片的出光效率，較 多的采用硅膠或環(huán)氧樹脂(折射率為1. 4 1. 6)進(jìn)行封裝。雖然這樣的封裝形式對LED 的出光效率有一定的提高，但其提高的程度是非常有限的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種LED封裝方法，旨在解決現(xiàn)有LED出光效率低 的問題。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種LED封裝方法，包括以下步驟將LED芯片固晶焊線于基板；經(jīng)化學(xué)沉積出將所述LED芯片包覆的內(nèi)封裝材料，所述內(nèi)封裝材料的折射率接近 于所述LED芯片的折射率；由多層外封裝材料依次包覆所述內(nèi)封裝材料，各層外封裝材料的折射率由內(nèi)至外 依次遞減且均小于所述內(nèi)封裝材料的折射率。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種LED，所述LED采用上述封裝方法制得。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種LED照明裝置，所述LED照明裝置具有上 述 LED。本發(fā)明實施例經(jīng)化學(xué)沉積出將LED芯片包覆的內(nèi)封裝材料，由多層外封裝材料依 次包覆內(nèi)封裝材料，各層外封裝材料的折射率由內(nèi)至外依次遞減且均小于內(nèi)封裝材料的折 射率，這樣相鄰封裝材料的折射率之差較小，LED芯片發(fā)出的光于相鄰封裝材料的界面發(fā)生 全反射的概率大大降低，極大地提升了 LED芯片的出光效率。


圖1是本發(fā)明實施例提供的LED封裝方法的實現(xiàn)流程圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的LED半成品的結(jié)構(gòu)示意圖(固晶后)；圖3是本發(fā)明實施例提供的LED半成品的結(jié)構(gòu)示意圖(焊線后)；圖4是本發(fā)明實施例提供的LED半成品的結(jié)構(gòu)示意圖(涂覆光刻膠后)；圖5是本發(fā)明實施例提供的LED半成品的結(jié)構(gòu)示意圖(刻蝕出沉積碗杯后)；圖6是本發(fā)明實施例提供的LED半成品的結(jié)構(gòu)示意圖(沉積出內(nèi)封裝材料后)；
圖7是本發(fā)明實施例提供的LED半成品的結(jié)構(gòu)示意圖(刻蝕余下的光刻膠后)；圖8是本發(fā)明實施例提供的LED半成品的結(jié)構(gòu)示意圖(涂敷第一外封裝材料后)；圖9是本發(fā)明實施例提供的LED成品的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實施例經(jīng)化學(xué)沉積出將LED芯片包覆的內(nèi)封裝材料，由多層外封裝材料依 次包覆內(nèi)封裝材料，各層外封裝材料的折射率由內(nèi)至外依次遞減且均小于內(nèi)封裝材料的折 射率，這樣相鄰封裝材料的折射率之差較小，LED芯片發(fā)出的光于相鄰封裝材料的界面發(fā)生 全反射的概率大大降低，極大地提升了 LED芯片的出光效率。本發(fā)明實施例提供的LED封裝方法包括以下步驟將LED芯片固晶焊線于基板；經(jīng)化學(xué)沉積出將所述LED芯片包覆的內(nèi)封裝材料，所述內(nèi)封裝材料的折射率接近 于所述LED芯片的折射率；由多層外封裝材料依次包覆所述內(nèi)封裝材料，各層外封裝材料的折射率由內(nèi)至外 依次遞減且均小于所述內(nèi)封裝材料的折射率。本發(fā)明實施例提供的LED采用上述封裝方法制得。本發(fā)明實施例提供的LED照明裝置具有上述LED。以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的實現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述。圖1示出了本發(fā)明實施例提供的LED封裝方法的實現(xiàn)流程，詳述如下在步驟SlOl中，將LED芯片固晶焊線于基板；如圖2和圖3所示，LED芯片1由固晶材料10固設(shè)于基板2，由金線3電連接LED 芯片1的電極與基板2上的線路即得LED半成品。在步驟S102中，經(jīng)化學(xué)沉積出將LED芯片包覆的內(nèi)封裝材料，內(nèi)封裝材料的折射 率接近于LED芯片的折射率；如圖4 6所示，先于黃光室內(nèi)基板2上涂敷覆蓋LED芯片1的光刻膠4。接著利 用掩蓋膜通過光照、顯影、定影等操作刻蝕出沉積碗杯5，露出LED芯片1，沉積碗杯5的上 緣高于LED芯片1的上緣，刻蝕完畢后用水清洗殘留的光刻膠。然后通過化學(xué)沉積法沉積 出將LED芯片1包覆的內(nèi)封裝材料6，內(nèi)封裝材料6的折射率小于LED芯片材質(zhì)的折射率。本發(fā)明實施例中，內(nèi)封裝材料6優(yōu)選高折射率的透明單晶材料，例如Ti02( 二氧化 鈦)單晶材料，該TW2單晶材料的折射率略低于LED芯片材質(zhì)的折射率。在上述沉積碗杯5中添加由氟鈦酸銨溶液(鈦源)、硼酸(沉淀劑)和二氧化鈦的 納米晶粒(誘導(dǎo)二氧化鈦結(jié)晶的成核劑)組成的混合溶液，使混合溶液漫過LED芯片。該 混合溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成二氧化鈦，化學(xué)反應(yīng)的溫度為35 65°C，時間為0. 5 2h，使 生成的二氧化鈦顆粒沉積在LED芯片1的表面和周圍。烘烤二氧化鈦使之形成二氧化鈦透 明單晶材料，烘烤的溫度為80 120°C，時間為1 池。通過光照、顯影、定影等操作刻蝕余下的光刻膠，如圖7所示，用水清洗殘留的光刻膠。上述化學(xué)沉積工藝極其簡單，成本低。在步驟S103中，由多層外封裝材料依次包覆內(nèi)封裝材料，各層外封裝材料的折射 率由內(nèi)至外依次遞減且均小于內(nèi)封裝材料的折射率。如圖8和圖9所示，先在內(nèi)封裝材料6的表面涂敷第一外封裝材料7并固化，使第 一外封裝材料7包覆內(nèi)封裝材料6。然后在第一外封裝材料7的表面涂敷第二外封裝材料 8并固化，使第二外封裝材料8包覆第一外封裝材料7。第一外封裝材料7和第二外封裝材料8的折射率均小于內(nèi)封裝材料6的折射率， 第一外封裝材料7的折射率大于第二外封裝材料8的折射率。第一外封裝材料7和第二外 封裝材料8均為透明材料，如硅膠、環(huán)氧樹脂等。相鄰封裝材料的折射率之差較小，LED芯片發(fā)出的光直接經(jīng)內(nèi)封裝材料折射至第 一外封裝材料，經(jīng)第一外封裝材料折射至第二外封裝材料，經(jīng)第二外封裝材料折射至外界。 因而LED芯片發(fā)出的光于相鄰封裝材料的界面發(fā)生全反射的概率大大降低，極大地提升了 LED芯片的出光效率。當(dāng)然，可在第一外封裝材料或第二外封裝材料內(nèi)添加熒光粉，以獲得所需顏色的 光。又因熒光粉距LED芯片較遠(yuǎn)，還可提高熒光粉的激發(fā)效率。本發(fā)明實施例經(jīng)化學(xué)沉積出將LED芯片包覆的內(nèi)封裝材料，由多層外封裝材料依 次包覆內(nèi)封裝材料，各層外封裝材料的折射率由內(nèi)至外依次遞減且均小于內(nèi)封裝材料的折 射率，這樣相鄰封裝材料的折射率之差較小，LED芯片發(fā)出的光于相鄰封裝材料的界面發(fā)生 全反射的概率大大降低，極大地提升了 LED芯片的出光效率。各步驟工藝極其簡單，成本 低。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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種LED封裝方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 將LED芯片固晶焊線于基板；經(jīng)化學(xué)沉積出將所述LED芯片包覆的內(nèi)封裝材料，所述內(nèi)封裝材料的折射率接近于所 述LED芯片的折射率；由多層外封裝材料依次包覆所述內(nèi)封裝材料，各層外封裝材料的折射率由內(nèi)至外依次 遞減且均小于所述內(nèi)封裝材料的折射率。
2.如權(quán)利要求1所述的LED封裝方法，其特征在于，所述經(jīng)化學(xué)沉積出將所述LED芯片 包覆的內(nèi)封裝材料的步驟具體為于黃光室內(nèi)所述基板上涂敷覆蓋所述LED芯片的光刻膠；利用掩蓋膜刻蝕所述光刻膠，使所述LED芯片露出并形成沉積碗杯，所述沉積碗杯的 上緣高于所述LED芯片的上緣；于所述沉積碗杯內(nèi)沉積出將所述LED芯片包覆的內(nèi)封裝材料。
3.如權(quán)利要求2所述的LED封裝方法，其特征在于，所述內(nèi)封裝材料為二氧化鈦透明單 晶材料；所述于所述沉積碗杯內(nèi)沉積出將所述LED芯片包覆的內(nèi)封裝材料的步驟具體為 于所述沉積碗杯中添加由氟鈦酸銨溶液、硼酸和二氧化鈦的納米晶粒組成的混合溶 液，使所述混合溶液漫過所述LED芯片；使所述混合溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并生成二氧化鈦，所述二氧化鈦沉積在所述LED芯片的 表面和周圍；烘烤所述二氧化鈦使之成為二氧化鈦透明單晶材料。
4.如權(quán)利要求3所述的LED封裝方法，其特征在于，所述化學(xué)反應(yīng)的溫度為35 65°C， 時間為0. 5 濁；所述烘烤的溫度為80 120°C，時間為1 汕。
5.如權(quán)利要求1所述的LED封裝方法，其特征在于，所述由多層外封裝材料依次包覆所 述內(nèi)封裝材料的步驟具體為于所述內(nèi)封裝材料的表面涂敷第一外封裝材料并固化，使所述第一外封裝材料包覆所 述內(nèi)封裝材料；于所述第一外封裝材料的表面涂敷第二外封裝材料并固化，使所述第二外封裝材料包 覆所述第一外封裝材料；其中所述第一外封裝材料和第二外封裝材料的折射率均小于所述內(nèi)封裝材料的折射 率，所述第一外封裝材料的折射率大于所述第二外封裝材料的折射率。
6.如權(quán)利要求5所述的LED封裝方法，其特征在于，所述第一外封裝材料和第二外封裝 材料均為環(huán)氧樹脂或硅膠。
7.如權(quán)利要求5所述的LED封裝方法，其特征在于，所述第一外封裝材料或第二外封裝 材料內(nèi)均布有與所述LED芯片相匹配的熒光粉。
8.如權(quán)利要求1所述的LED封裝方法，其特征在于，所述將LED芯片固晶焊線于基板的 步驟具體為LED芯片由固晶材料固設(shè)于基板；由金線電連接所述LED芯片的電極與所述基板上的線路。
9.一種LED，其特征在于，所述LED采用如權(quán)利要求1 8任一項所述的封裝方法制得。
10. 一種LED照明裝置，其特征在于，所述LED照明裝置具有如權(quán)利要求9所述的LED。
全文摘要
本發(fā)明適用于照明領(lǐng)域，提供了一種LED封裝方法、LED和LED照明裝置，所述LED封裝方法包括以下步驟將LED芯片固晶焊線于基板；經(jīng)化學(xué)沉積出將所述LED芯片包覆的內(nèi)封裝材料，所述內(nèi)封裝材料的折射率接近于所述LED芯片的折射率；由多層外封裝材料依次包覆所述內(nèi)封裝材料，各層外封裝材料的折射率由內(nèi)至外依次遞減且均小于所述內(nèi)封裝材料的折射率。本發(fā)明經(jīng)化學(xué)沉積出將LED芯片包覆的內(nèi)封裝材料，由多層外封裝材料依次包覆內(nèi)封裝材料，各層外封裝材料的折射率由內(nèi)至外依次遞減且均小于內(nèi)封裝材料的折射率，這樣相鄰封裝材料的折射率之差較小，LED芯片發(fā)出的光于相鄰封裝材料的界面發(fā)生全反射的概率大大降低，極大地提升了LED芯片的出光效率。
文檔編號H01L33/48GK102074641SQ20101023556
公開日2011年5月25日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者張嘉顯, 肖兆新 申請人:寧波市瑞康光電有限公司