專(zhuān)利名稱：一種色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光led集成模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊的封裝結(jié)構(gòu)和工藝，屬于LED封裝領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
LED是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，作為一種新型的照明光源，由于其穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)、亮度高及節(jié)能等許多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣泛，上世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體的興起以及白光LED的研究成功，使實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體白光LED照明成為可能。白光 LED被譽(yù)為21世紀(jì)最有價(jià)值的光源，必將引起一場(chǎng)照明革命。LED集成模塊由于體積小，亮度高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用，目前白光LED集成模塊的封裝主要是根據(jù)要求而制作具有一定范圍色溫的LED集成模塊，但在同一場(chǎng)合如果在不同的時(shí)間段而需要不同的色溫和顯色指數(shù)，就必須安裝多個(gè)獨(dú)立的LED集成模塊，而且顯色指數(shù)的提高要在熒光粉中添加紅色熒光粉，從而降低了 LED集成模塊的光效，這在應(yīng)用中就大大增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)中的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明提供一種色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光 LED集成模塊的封裝結(jié)構(gòu)和工藝，目的是使白光LED集成模塊可以在需要不同的色溫時(shí)和顯色指數(shù)時(shí)而隨時(shí)調(diào)整，不必使用多個(gè)獨(dú)立的不同色溫的LED集成模塊，從而簡(jiǎn)化燈具的設(shè)計(jì)，而且減少了熒光粉的使用量，減少了控制電源的數(shù)量，大幅度降低了成本。本發(fā)明技術(shù)方案如下一種色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊，其特征在于該封裝工藝包括以下步驟1)清洗LED支架該LED支架四角有四個(gè)圓孔位于方形支架的四個(gè)角，用于固定支架，支架上有一個(gè)陶瓷圍墻，芯片固定于圍墻內(nèi)的銅基板上，陶瓷圍墻內(nèi)側(cè)有一個(gè)階梯， 階梯上有電極并且電極在陶瓷圍墻的外側(cè)引出，所述電極包括第一電極、第二電極和第三電極，對(duì)LED支架進(jìn)行除濕與清洗；2)固定陶瓷基板該陶瓷基板上面有銅皮用于作為紅光LED芯片的下電極，陶瓷基板用絕緣膠固定于支架內(nèi)并烘烤；3)固晶將LED芯片用銀膠固定于支架內(nèi)的平面上，其中，中間一排為紅光芯片， 兩邊為藍(lán)光芯片，烘烤使芯片固定；4)焊線將LED芯片的正負(fù)極分別與支架上的第一、第二和第三電極相連；5)點(diǎn)熒光粉將配好并且已經(jīng)抽真空的熒光粉均勻涂覆在LED芯片上并烘烤；6)封膠在烘烤后的熒光粉上均勻覆蓋透明硅膠，經(jīng)過(guò)烘烤成型。所述色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊封裝結(jié)構(gòu)，其中，LED集成模塊的三個(gè)電極相互獨(dú)立。
所述色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊封裝結(jié)構(gòu)，其中，陶瓷基板是一種電絕緣高導(dǎo)熱材料，不會(huì)影響LED芯片的散熱，基板上的銅皮用于引出芯片下端的電極。所述色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊封裝結(jié)構(gòu)，其中，所述的硅膠為透明樹(shù)脂，所述硅膠烘烤后肖氏硬度達(dá)75度以上。所述色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊封裝結(jié)構(gòu)，其中，控制集成模塊的電源包括一個(gè)多路恒流模塊或兩個(gè)恒流模塊。所述色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊封裝結(jié)構(gòu)，其中，紅光和藍(lán)光LED芯片由多路恒流模塊控制；或者紅光LED芯片由一個(gè)恒流模塊控制，所有藍(lán)光LED芯片由另一恒流模塊控制，調(diào)節(jié)紅光LED芯片的電流就可以改變集成模塊的色溫和顯色指數(shù)。所述色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊封裝工藝，其中，所述的上下電極紅光LED芯片可以用同側(cè)電極的紅光LED芯片代替，并且不需要陶瓷基板。所述色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊封裝工藝，其中，所述紅光LED芯片可以用橙色LED芯片代替，可達(dá)到所述的效果。所述色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊封裝工藝，其中，所述藍(lán)光芯片可以是1排，2排...η排。與現(xiàn)有白光LED集成模塊封裝方法相比，本發(fā)明采用色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光 LED集成模塊封裝方法，將紅光和藍(lán)光LED芯片固定與支架上，控制各個(gè)獨(dú)立電極可以實(shí)現(xiàn)不同的色溫和顯色指數(shù)，滿足了不同的需求，并且色溫的降低和顯色指數(shù)的升高是通過(guò)增加紅光LED的光通量來(lái)實(shí)現(xiàn)的，改變了以往在熒光粉中增加紅粉導(dǎo)致光效下降，提高了白光LED集成模塊中每顆芯片的光提取效率，從而使整體的光提取效率提高。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明固晶后的示意圖。圖2是本發(fā)明中的陶瓷基板的放大示意圖。圖3是本發(fā)明焊線后的示意圖。圖4是本發(fā)明涂覆熒光粉后的示意圖。圖5是本發(fā)明完成最終工藝后的示意圖。圖6是本發(fā)明使用同側(cè)紅光LED芯片完成最終工藝后的示意圖。其中，ILED支架；2用于固定支架的圓孔；3第一電極；4第二電極；5第三電極；6 陶瓷基板；7紅光LED芯片；8藍(lán)光LED芯片；9陶瓷基板上的銅皮電極；10熒光粉；11透明硅膠；12陶瓷圍墻上平面
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 參照附圖1-5，一種色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊封裝工藝包括以下幾個(gè)步驟，以下最各個(gè)步驟進(jìn)行說(shuō)明。1)參照?qǐng)D1，清洗LED支架該LED支架四角有四個(gè)圓孔2用于固定支架，所述LED 支架包括第一電極3、第二電極4和第三電極5，三個(gè)電極相互獨(dú)立，并對(duì)LED支架進(jìn)行除濕與清洗；2)固定陶瓷基板6 參照?qǐng)D2，該陶瓷基板上面有銅皮9用于作為紅光LED芯片7 的下電極，陶瓷基板用絕緣膠固定于支架1內(nèi)并烘烤；3)固晶參照?qǐng)D3，將紅光LED芯片7用銀膠固定于陶瓷基板的銅皮9上，藍(lán)光LED 芯片8用銀膠固定于支架1內(nèi)的平面上，其中，中間一排為紅光芯片，也可以使用橙色LED 芯片代替，兩邊為藍(lán)光芯片，藍(lán)光芯片可以為1排，2排...η排，然后烘烤使芯片固定；4)焊線參照?qǐng)D3，將LED芯片的正負(fù)極分別與支架上的第一、第二和第三電極相連，其中紅光LED芯片7的下電極焊線由陶瓷基板上的銅皮電極9引出，壓焊到相鄰芯片的上電極；5)點(diǎn)熒光粉參照?qǐng)D4，將熒光粉與硅膠混合并攪拌均勻，將攪拌后的熒光粉10抽真空后均勻涂覆在LED芯片上，熒光粉與陶瓷圍墻內(nèi)的電極在同一平面，然后烘烤成型；6)封膠參照?qǐng)D5，在烘烤后的熒光粉上均勻覆蓋透明硅膠11，透明硅膠11與陶瓷圍墻上平面12在同一平面上即可，經(jīng)過(guò)烘烤成型。實(shí)施例2 參照附圖6，一種色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊封裝工藝包括以下幾個(gè)步驟，以下最各個(gè)步驟進(jìn)行說(shuō)明。1)清洗LED支架該LED支架四角有四個(gè)圓孔2用于固定支架，所述LED支架包括第一電極3、第二電極4和第三電極5，三個(gè)電極相互獨(dú)立，并對(duì)LED支架進(jìn)行除濕與清洗；2)固晶將同側(cè)電極的紅光LED芯片7和藍(lán)光LED芯片8用銀膠固定于支架1內(nèi)的平面上，其中，中間一排為紅光芯片，也可以使用橙色LED芯片代替，兩邊為藍(lán)光芯片，藍(lán)光芯片可以為1排，2排...η排，然后烘烤使芯片固定；3)焊線將LED芯片的正負(fù)極分別與支架上的第一、第二和第三電極相連；4)點(diǎn)熒光粉將熒光粉與硅膠混合并攪拌均勻，將攪拌后的熒光粉10抽真空后均勻涂覆在LED芯片上，熒光粉與陶瓷圍墻內(nèi)的電極在同一平面，然后烘烤成型；5)封膠在烘烤后的熒光粉上均勻覆蓋透明硅膠11，透明硅膠11與陶瓷圍墻上平面12在同一平面上即可，經(jīng)過(guò)烘烤成型。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；既凡依本發(fā)明的權(quán)利要求范圍所作的等同變換，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍所覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊，包括紅光LED芯片(7)和藍(lán)光LED 芯片(8)、具有獨(dú)立電極的LED支架(1)、陶瓷基板(6)、熒光粉(10)、透明硅膠(11)，其特征在于在LED支架(1)的中間部分固定有陶瓷基板(6)，陶瓷基板(6)上壓有銅皮電極(9)， 銅皮電極上固定有紅光LED芯片(7)，陶瓷基板(6)的兩側(cè)的支架平面上固定有數(shù)量相同的藍(lán)光LED芯片(8)，陶瓷基板(6)兩側(cè)的藍(lán)光芯片(8)分別與第一電極(3)和第三電極(5) 連接，紅光芯片(7)與中間的第二電極(4)連接；在上述結(jié)構(gòu)的上方覆上一層熒光粉(10) 和一層透明硅膠(11)；所述的封裝結(jié)構(gòu)的電源為單路或多路恒流模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊，其特征在于 所述LED支架(1)的四個(gè)角開(kāi)有用于固定支架的圓孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊，其特征在于，控制集成模塊的電源包括一個(gè)多路恒流模塊或兩個(gè)恒流模塊；紅光和藍(lán)光LED芯片由多路恒流模塊控制；或者紅光LED芯片由一個(gè)恒流模塊控制，所有藍(lán)光LED芯片由另一恒流模塊控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊，其特征在于，所述的上下電極紅光LED芯片可為同側(cè)的電極的芯片，同時(shí)不需要陶瓷基板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊，其特征在于，所述紅光LED芯片可用橙色LED芯片代替。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊，其特征在于，所述藍(lán)光芯片可以是1排，2排...η排。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊的封裝工藝，其特征在于該封裝工藝包括以下步驟1)清洗LED支架對(duì)LED支架進(jìn)行除濕與清洗；2)固定陶瓷基板該陶瓷基板上面有銅皮用于作為紅光LED芯片的下電極，陶瓷基板用絕緣膠固定于支架內(nèi)并烘烤；3)固晶將LED芯片用銀膠固定于支架內(nèi)的平面上，其中，中間一排為紅光芯片，兩側(cè)為一排或多排為藍(lán)光芯片，烘烤使芯片固定；4)焊線將LED芯片的正負(fù)極分別與支架上的第一、第二和第三電極相連；5)點(diǎn)熒光粉將配好并且已經(jīng)抽真空的熒光粉均勻涂覆在LED芯片上并烘烤；6)封膠在烘烤后的熒光粉上均勻覆蓋透明硅膠，經(jīng)過(guò)烘烤成型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LED集成模塊的封裝結(jié)構(gòu)及其制備工藝，其包括紅光LED芯片7和藍(lán)光LED芯片8、具有獨(dú)立電極3、4、5的LED支架1、陶瓷基板6、熒光粉10、硅膠11，紅色LED芯片7和藍(lán)色LED芯片8被固定與LED支架1內(nèi)，在芯片上均勻涂覆熒光粉10和硅膠11。本發(fā)明提供的一種色溫和顯色指數(shù)可調(diào)的白光LED集成模塊，可以在需要不同的色溫時(shí)和顯色指數(shù)的環(huán)境下，隨時(shí)調(diào)整紅光LED芯片的亮度來(lái)實(shí)現(xiàn)色溫和顯色指數(shù)的改變，不必使用多個(gè)獨(dú)立的不同色溫的LED集成模塊，從而能簡(jiǎn)化燈具的設(shè)計(jì)，而且減少了熒光粉的使用量，減少了控制電源的數(shù)量，大幅度降低了成本。
文檔編號(hào)H01L33/62GK102157507SQ201110027068
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者劉瑩, 崔德勝, 崔碧峰, 郭偉玲 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)