專利名稱：一種具有配光功能的發(fā)光二極管及其制備方法
一種具有配光功能的發(fā)光二極管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管及其制備方法，特別是一種具有配光功能的發(fā)光二極 管及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，LED的技術(shù)發(fā)展一日千里，其發(fā)光亮度的提高和壽命的延長，加上生產(chǎn)成 本大幅降低，使LED迅速進入了照明領(lǐng)域并進入了實用化階段。LED是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器 件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光，是比較理想的光源去代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光源，它具有廣泛的用途及 眾多優(yōu)點，如體積小、耗電量低、使用壽命長、高亮度、低熱量、環(huán)保、節(jié)能、堅固耐用等。LED封裝根據(jù)不同的應(yīng)用場合采用相應(yīng)的外形尺寸，散熱對策和出光效果主要可 分為 Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED, High-Power-LED 等形式。LED 的封裝的任務(wù) 是將外引線連接到LED芯片的電極上，同時保護好LED芯片，并且起到提高光取出效率的作 用。然而，傳統(tǒng)的LED存在諸多缺陷1.價格昂貴；2.出光效率低；3.實際使用壽命和 理論壽命存在很大差距；4.散熱能力不好，發(fā)熱量較大；5.發(fā)光面積小妾不均勻；6.發(fā)光 強度和亮度在不同角度存在很大差別，且光線不柔和。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有配光功能的發(fā)光二極管及其制備方 法，其發(fā)光面積大且光線柔和。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種具有配光功能的發(fā)光二極管，包括散熱板、固 定在散熱板上且呈矩陣排列的LED芯片、涂覆在散熱板上并完全覆蓋LED芯片的熒光粉層、 涂覆在熒光粉層上的硅膠封裝層，以及與LED芯片的電極相連并引出至外部的電極引線， 其中，硅膠封裝層由硅膠和納米或硅膠和微米粒子混合而成，硅膠和納米或微米粒子的質(zhì) 量比為(3 1) (1 1)。本發(fā)明提供了一種具有配光功能的發(fā)光二極管的制備方法，在10 40°C的條件 下，用點膠機在散熱板上呈矩陣排列方式點絕緣膠；將LED芯片分別放置于對應(yīng)位置后，在 LED芯片周圍點銀膠，然后再150°C烘烤1小時；用超聲金絲球焊機，使金絲在LED芯片和電 極引線之間良好接觸；在散熱板上涂覆熒光粉層，使熒光粉層完全覆蓋LED芯片；最后，在 熒光粉層上涂覆硅膠封裝層，再在135°C固化1小時，其中，硅膠封裝層是在硅膠中添加納 米或微米粒子而成，且硅膠封裝層的涂覆區(qū)域邊界大于熒光粉層的區(qū)域邊界。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，至少具有以下優(yōu)點本發(fā)明在封裝膠里添加了納米或微 米粒子，從而擴大了發(fā)散角，增大了發(fā)光面積，使光線變得更柔和。

圖1是本發(fā)明LED封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
其中，1為散熱板，2為LED芯片，3為熒光粉層，4為硅膠封裝層，5為電極引線。
具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)描述如圖1所示，本發(fā)明具有配光功能的發(fā)光二極管包括散熱板1、固定在散熱板上的 若干個LED芯片2、固定在散熱板1上并覆蓋LED芯片2的熒光粉層3、覆蓋在熒光粉層3 上的硅膠封裝層4，以及與LED芯片2連接的電極引線5。所述LED芯片2通過焊線串聯(lián)或并聯(lián)呈矩陣形式，并固定在散熱板1上。所述熒光粉層3涂覆在散熱板1上，并覆蓋LED芯片2。所述硅膠封裝層4由硅膠和納米或微米粒子混合而成，如此，可以增大發(fā)光的面 積，增大發(fā)射角，同時，使光線變得柔和，且均勻性良好；硅膠封裝層4覆蓋在熒光粉3層上， 且硅膠封裝層4的邊緣稍大于熒光粉層3的邊緣。本發(fā)明封裝方法包括以下步驟1.芯片檢驗檢驗LED芯片的極性及電極大小以及芯片尺寸大小是否符合工藝要 求，材料表面是否有機械損傷；2.擴晶由于LED芯片在劃片后，其間距非常小，大約為0. 1mm，不利于后續(xù)操作， 因此，采用擴片機對黏結(jié)的芯片的膜進行擴張，使LED芯片之間的間距為0. 6mm，擴晶是在 0. 2 IMPa的條件下進行的；3.點膠在10 40°C的條件下，利用點膠機在散熱板上按照矩陣的排列方式點絕 緣膠；4.刺晶將步驟2得到的LED芯片安置在刺晶臺的夾具上，在顯微鏡下利用刺晶 筆將LED芯片一個一個地刺到相應(yīng)的位置；5.固晶在LED芯片周圍涂覆銀膠，然后在150°C烘烤1小時，從而，使得LED芯片 與散熱板良好接觸；6.布引線排布電極引線以及電極引腳，設(shè)計引線走向和電極引腳引出方位，從 而防止短路，利于涂敷絕緣膠；7.焊線用超聲金絲球焊機使金絲在LED芯片的電極和外部的電極引線鍵合區(qū)之 間形成良好的歐姆接觸；8.檢測檢查焊線部分是否有漏焊、斷線等情況，以確保LED芯片之間連接狀態(tài)良 好；9.點粉將熒光粉直接點在散熱板上，使熒光粉完全覆蓋LED芯片；10.封裝及固化將添加有納米或微米粒子并攪拌均勻的硅膠按照熒光粉的涂覆 區(qū)域封裝到散熱板上，形成硅膠封裝層，其中，硅膠涂覆的區(qū)域的邊緣稍大于熒光粉所在區(qū) 域的邊緣；接著，將上述得到的器件在135°C固化1小時，即得發(fā)光二極管；11.測試將得到的發(fā)光二極管LED進行光電參數(shù)以及外形尺寸的測試。在本發(fā)明中，由于在硅膠中添加有納米或微米粒子，因此，使得LED在各個方向的 發(fā)光相對均勻，且光線柔和。以上所述僅為本發(fā)明的一種實施方式，不是全部或唯一的實施方式，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員通過閱讀本發(fā)明說明書而對本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
一種具有配光功能的發(fā)光二極管，其特征在于包括散熱板(1)、固定在散熱板(1)上且呈矩陣排列的LED芯片(2)、涂覆在散熱板(1)上并完全覆蓋LED芯片(2)的熒光粉層(3)、涂覆在熒光粉層(3)上的硅膠封裝層(4)，以及與LED芯片(2)的電極相連并引出至外部的電極引線(5)，其中，硅膠封裝層(4)由硅膠和納米或硅膠和微米粒子混合而成，硅膠與納米或微米粒子的質(zhì)量比為(3∶1)～(1∶1)。
2.如權(quán)利要求1所述的具有配光功能的發(fā)光二極管，其特征在于所述硅膠封裝層覆 蓋的區(qū)域大于熒光粉層的區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1所述的具有配光功能的發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于在10 40°C的條件下，用點膠機在散熱板上呈矩陣排列方式點絕緣膠；將LED芯片分別放置于對 應(yīng)位置后，在LED芯片周圍點銀膠，然后在150°C烘烤1小時；接著用超聲金絲球焊機，使金 絲在LED芯片和電極引線之間良好接觸；在散熱板上涂覆熒光粉層，使熒光粉層完全覆蓋 LED芯片；最后，在熒光粉層上涂覆硅膠封裝層，再在135°C固化1小時，其中，硅膠封裝層是 在硅膠中添加納米或微米粒子而成，且硅膠封裝層的涂覆區(qū)域邊界大于熒光粉層的區(qū)域邊 界。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有配光功能的發(fā)光二極管及其制備方法，發(fā)光二極管包括散熱板(1)、固定在散熱板(1)上且呈矩陣排列的LED芯片(2)、涂覆在散熱板(1)上并完全覆蓋LED芯片(2)的熒光粉層(3)、涂覆在熒光粉層(3)上的硅膠封裝層(4)，以及與LED芯片(2)的電極相連并引出至外部的電極引線(5)，其中，硅膠封裝層(4)由硅膠和納米或硅膠和微米粒子混合而成。本發(fā)明發(fā)光二極管在硅膠封裝層里添加了納米或微米粒子，從而擴大了發(fā)散角，增大了發(fā)光面積，使光線變得更柔和。
文檔編號H01L33/56GK101924177SQ201010244349
公開日2010年12月22日 申請日期2010年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
發(fā)明者丁磊, 張方輝, 畢長棟, 蔣謙 申請人:陜西科技大學(xué)