專利名稱：抗熒光粉沉淀的led封裝粉膠以及l(fā)ed封裝器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED封裝膠以及LED器件的封裝器件。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有應(yīng)用的大功率白光LED，均為藍(lán)光LED激發(fā)其表面的黃光熒光粉發(fā)出黃光，藍(lán)光混合黃光后呈現(xiàn)白光視覺。由于突光粉為稀土化合物，其密度一般在3g/cm3以上,相對(duì)于作為混粉膠的環(huán)氧樹脂和硅膠的lg/cm3大很多。在LED芯片點(diǎn)膠固化的時(shí)候，在粉膠中容易產(chǎn)生熒光粉沉淀現(xiàn)象，這種現(xiàn)象導(dǎo)致熒光粉的利用率降低而造成浪費(fèi)，且存在熒光粉分布不均勻的問題，致使燈具發(fā)出的光局部偏黃。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種對(duì)熒光粉進(jìn)行分散處理的LED封裝方法，其用于解決粉膠固化后熒光粉在粉膠中分布不均的問題，該方法涉及的一種抗熒光粉沉淀的LED封裝粉膠也是用于解決該技術(shù)問題。為解決上述問題，本發(fā)明提出一種對(duì)熒光粉進(jìn)行分散處理的LED封裝方法，在混粉膠中加入熒光粉以及摻雜的混合物制成粉膠，所述摻雜包括受熱釋水物和高分子吸水樹脂SAP粉末，所述受熱釋水物在粉膠加熱固化的過程中會(huì)釋放水分子；在粉膠中混入固化劑，在LED芯片上點(diǎn)膠；然后加熱，使受熱釋水物釋放水分子，高分子吸水樹脂吸收該水分子膨脹，膨脹后的高分子吸水樹脂攜帶熒光粉，使熒光粉在粉膠中分散，至粉膠固化。本發(fā)明涉及到的粉膠成份包括混粉膠、熒光粉、受熱釋水物和高分子吸水樹脂；其中受熱釋水物與高分子吸水樹脂的配比要求在混粉膠處于封裝固化過程中時(shí)，受熱釋水物釋放的水量被高分子吸水樹脂吸收。受熱釋水物和高分子吸水樹脂的成份比例可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)制配比確定，一般不產(chǎn)生余量的水。摻雜還可以包括穩(wěn)定劑和分散劑。粉膠配合固定劑使用。混粉膠可以是環(huán)氧樹脂和硅膠，還可以是其它封裝用膠體。優(yōu)選地:所述受熱釋水物包括結(jié)晶水合物、氧化物水合物和有機(jī)物水合物中一種或多種。優(yōu)選地:所述受熱釋水物包括七水硫酸鎳、七水硫酸鋅、七水硫酸鎂、二水檸檬酸鈉、高嶺土、二水氯化鋇、二水硫酸鈣、明礬、芒硝、膽礬、七水硫酸鐵、九水硅酸鈉、水合三氯乙醛、Co (ClO4)2.6H20以及[Cr (H2O)4Cl2] Cl.2H20中的一種或多種的混合。優(yōu)選地:所述SAP為聚丙烯酸鈉或聚乙二醇雙丙烯酸酯。
優(yōu)選地:所述摻雜包括穩(wěn)定劑和分散劑。優(yōu)選地:配制成粉膠后，對(duì)粉膠進(jìn)行研磨至達(dá)到粒度的要求。優(yōu)選地:所述LED芯片為無需打金線的通孔垂直結(jié)構(gòu)LED，其表面具有鈍化層。優(yōu)選地:所述突光粉為黃光突光粉,所述LED芯片為藍(lán)光芯片,藍(lán)光芯片激發(fā)黃光熒光粉發(fā)出白光。優(yōu)選地:所述熒光粉為黃光熒光粉、紅光熒光粉、藍(lán)光熒光粉或綠光熒光粉中的一種或多種的混合。該發(fā)明的有益效果:相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明在粉膠中添加如釋水粉末和SAP吸水膨脹物質(zhì)，在粉膠受熱固化的過程中，釋水粉末釋放出水分子，該水分子被SAP粒子吸收，SAP粒子體積急劇膨脹，在SAP粒子膨脹的過程中，SAP粒子上攜帶的熒光粉也跟隨分布到粉膠中的各處，此時(shí)，SAP粒子會(huì)對(duì)熒光粉的流動(dòng)形成一種阻礙，且由于其對(duì)熒光粉粒子起到一定的支撐作用，熒光粉粒子不容易在重力的作用下沉淀，在粉膠固化完成的時(shí)候，熒光粉便會(huì)均勻的分布在粉膠中的各處。本發(fā)明解決了 LED封裝器件內(nèi)的熒光粉分布不均的問題，其提高了熒光粉的利用率，使器件發(fā)出的光顏色更加均勻，效果更好，品質(zhì)更高。


圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出一種對(duì)熒光粉進(jìn)行分散處理的LED封裝方法，在混粉膠中加入熒光粉以及摻雜的混合物制成粉膠，摻雜包括受熱釋水物和高分子吸水樹脂SAP粉末，受熱釋水物在粉膠加熱固化的過程中會(huì)釋放水分子；在粉膠中混入固化劑，在LED芯片上點(diǎn)膠；然后加熱，使結(jié)晶水合物釋放水分子，高分子吸水樹脂吸收該水分子膨脹，膨脹后的高分子吸水樹脂攜帶熒光粉，使熒光粉在粉膠中分散，至粉膠固化。本發(fā)明涉及到的粉膠成份為本發(fā)明的重要特點(diǎn)。其為一種抗熒光粉沉淀的LED封裝粉膠，該粉膠包括混粉膠、熒光粉、受熱釋水物和高分子吸水樹脂組成。受熱釋水物和高分子吸水樹脂的成份比例可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)制配比確定。摻雜還可以包括穩(wěn)定劑和分散劑。粉膠配合固定劑使用。本發(fā)明還提出一種使用上述粉膠的LED封裝器件。以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，步驟參見圖2所示。先選用熒光粉、受熱釋水物、高分子吸水樹脂(簡(jiǎn)稱SAP)的粉末與環(huán)氧樹脂進(jìn)行混合。LED芯片選用藍(lán)光芯片，熒光粉是激發(fā)黃光的釔鋁石榴石型稀土化合物即YkG。該熒光粉可以在300°保持穩(wěn)定狀態(tài)。LED芯片的類型可選，根據(jù)LED芯片的發(fā)光類型，熒光粉還可以是TAG，以及其它激發(fā)各種顏色的熒光粉，如三基色混合熒光粉、紫羅蘭、粉紅等。受熱釋水物為芒硝。芒硝的分子式為Na2SO4.12H20,其32.38攝氏度開始脫水，100攝氏度完全脫水。所以受熱釋水物如果為芒硝，則粉膠在110 180攝氏度的固化溫度范圍內(nèi)可以保證吸水樹脂膨脹穩(wěn)定。
受熱釋水物不限于芒硝，也可以選用七水硫酸鎳、七水硫酸鋅(白礬)、七水硫酸鎂、二水氯化鋇；二水檸檬酸鈉，以及其它的鹽類，水合檸檬酸鈉一般在70° 75°開始脫水；高嶺土，高嶺土主要成份為水合氧化鋁/氧化硅，其在40至60度開始脫水，110度的時(shí)候發(fā)生較為明顯的脫水；二水硫酸鈣(石膏)，其在152°開始脫水成半水石膏，半水石膏呈現(xiàn)較強(qiáng)堿性，因此作為受熱釋水材料并不是很好的選擇，同理所有的呈現(xiàn)對(duì)封裝膠具有破壞性的腐蝕性鹽或加熱后呈現(xiàn)酸性或堿性的釋水材料均不是很好的選擇；明礬，其在64.5°開始脫水，92.5度左右開始失去9個(gè)水分子，其在200°才會(huì)失去全部的12個(gè)水分子，因此，一般的粉膠固化溫度下，明礬脫水不完整；膽礬，常溫下呈現(xiàn)藍(lán)色，在113°下開始失去4個(gè)水分子，同時(shí)呈現(xiàn)白色或無色，258°的時(shí)候才能脫去最后一個(gè)水分子，因此，其在粉膠固化期間內(nèi)，不能完全脫水；七水硫酸鐵，又稱綠礬，常溫下呈綠色，64°開始脫水，脫水后呈現(xiàn)白色或無色，300°可以脫去20%的水，為一種不完全脫水受熱釋水材料；九水硅酸鈉，俗稱水玻璃，100°即可完全脫水；水合三氯乙醛、Co(ClO4)2.6H20 以及[Cr (H2O)4Cl2JCl.2H20。芒硝還可以與上述備選物質(zhì)混合在一起作為受熱釋水物。上述受熱釋水材料即受熱釋水物可以是單一的化合物，也可以是它們的一種或多種的混合物。其中有些材料脫水后呈現(xiàn)酸性或堿性，因此選擇其作為受熱釋水材料應(yīng)該謹(jǐn)慎，以免產(chǎn)生不利影響，影響LED器件的性能和壽命。 上述例舉的受熱釋水物主要?dú)w類為結(jié)晶水合物、氧化物水合物和有機(jī)物水合物，它們可以單一材料作為受熱釋水物，也可以是多種混合。SAP為聚丙烯酸鈉或聚乙二醇雙丙烯酸酯。由于目前高分子吸水樹脂眾多，因此，不限于上述兩種成份的材料的選擇。高分子吸水樹脂根據(jù)其成份的不同具有不相同的膨脹倍數(shù)。膨脹倍數(shù)還與所吸收的水量有關(guān)，目前比較常見的膨脹倍數(shù)在30 1000倍之間，優(yōu)選為白色的SAP，也有黃色的SAP。SAP吸水后在LED發(fā)熱環(huán)境下仍然可以保持住水份。在周圍環(huán)氧樹脂的包圍下，不會(huì)輕易釋放水分子。即使LED溫度達(dá)到100°甚至以上，SAP都能穩(wěn)定的鎖水。用熒光粉、受熱釋水物、SAP配置粉膠，例如熒光粉的中心粉徑D50/um為6.0，則選用的聞分子吸水樹脂的顆粒大小在I 2um。突光粉的該尺寸范圍最佳為5 IOum,而聞分子樹脂的顆粒大小為熒光粉尺寸的三分之一到十分之一，但不限于這個(gè)比例范圍。受熱釋水物的顆粒尺寸可以參照熒光粉的顆粒大小進(jìn)行篩選。另外，摻雜包括穩(wěn)定劑和分散劑。它們有利于提高其它摻雜的在加熱過程之前或過程中的分布。它們可以少量使用，也可以不使用。配制成粉膠后，對(duì)粉膠進(jìn)行研磨至達(dá)到粒度的要求。研磨主要是清除粉膠中存在的明顯偏大的顆粒。研磨除了可以改善顆粒大小以外，還可以使粉膠中的顆粒更加均勻的分布，相互交錯(cuò)參合和依附，甚至形成輕度交聯(lián)，這個(gè)步驟可以改善摻雜在粉膠中的分布狀況。但是此步驟可選。研磨完成后，再混入固化劑攪拌，然后點(diǎn)膠，將粉膠點(diǎn)到LED芯片的碗杯內(nèi)。
參見圖1，LED芯片為無需打金線的通孔垂直結(jié)構(gòu)LED，在芯片I的表面覆蓋有粉膠2，粉膠2內(nèi)有SAP粒子3，該SAP粒子3吸水后發(fā)生膨脹的狀態(tài)。其表面具有鈍化層，鈍化層可選，其主要是起漏電、導(dǎo)電作用。本發(fā)明芯片的結(jié)構(gòu)不限于圖1中結(jié)構(gòu)，如有打金線的結(jié)構(gòu)也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。點(diǎn)膠完成后，在對(duì)粉膠進(jìn)行加熱。本實(shí)施方式是在常溫下進(jìn)行的，環(huán)境溫度假設(shè)為20攝氏度左右。芒硝的釋放水分子的溫度在32.38°開始釋放水分子，逐漸對(duì)粉膠進(jìn)行升溫。芒硝釋放的水分子被SAP粒子吸收，SAP粒子吸水后膨脹。配膠的體積比例，如環(huán)氧樹脂與固化劑(即A膠B膠)配比為1:1。其中摻雜的熒光粉為0.09個(gè)單位，但不限于上述0.09個(gè)單位，例如可以是0.15個(gè)單位，即A膠、B膠和熒光粉也可以是1:1: 0.15。芒硝也可以是0.15個(gè)單位，高分子吸水樹脂為0.05個(gè)單位。需要說明的是，芒硝的量可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，而高分子吸水樹脂的量也可以根據(jù)受熱釋水物釋放的水量的多少進(jìn)行調(diào)整。事實(shí)上，受熱釋水材料釋放的水量的多少跟材料本身含水比例有關(guān)，還與受熱的溫度有關(guān)。不同的材料所含水量是不一樣的。即使同樣的材料，不同的固化溫度下，釋放的水分子數(shù)量也是不一樣的。例如，明礬在92.5°釋放9個(gè)水分子，而在200°便會(huì)失去全部的水分子。除此以外，還與固化的時(shí)間有關(guān)，很多釋水材料受熱的時(shí)間越長(zhǎng)，分解出來的水越多。一般粉膠的固化時(shí)間為I小時(shí)，固化時(shí)間由環(huán)氧樹脂的固化屬性決定。對(duì)于釋水量小的釋水材料需要加大其用量，而對(duì)釋水量大的材料可以減小其用量。高分子吸水樹脂也存在很多類型，具有不同的吸水能力和膨脹體積。一般吸水倍數(shù)為100倍即可，如果吸水能力很強(qiáng)，如最高可以達(dá)到1400倍的，則可以進(jìn)一步減少高分子吸水樹脂的量，但是為了有利于高分子吸水樹脂在粉膠中的分布，其需要加工成更小目數(shù)的顆粒，如5000目(2.6um)，甚至I萬目(1.3um)及以上。一般情況下受熱釋水物釋放的水會(huì)被高分子吸水樹脂直接吸附，懸浮在粉膠中，粉膠吸水后急劇膨脹，其表面攜帶熒光粉顆粒向粉膠內(nèi)各個(gè)方向擴(kuò)張，從而將熒光粉擴(kuò)散到粉膠的各個(gè)角落，使熒光粉非常均勻的分布在粉膠中。有些受熱釋水物常溫下顯色，如綠礬常溫下顯綠色，但是受熱脫水后，變成無色透明晶體，因此不會(huì)影響LED芯片的發(fā)光。對(duì)于脫水后呈弱酸性、弱堿性的釋水材料一般不進(jìn)行優(yōu)化改造，而首選中性的材料或?qū)π酒铜h(huán)氧樹脂破壞性小的材料。本發(fā)明的受熱釋水物和高分子吸水樹脂不限于上述提及的材料，所有能夠應(yīng)用于本發(fā)明技術(shù)的材料替換物均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種抗熒光粉沉淀的LED封裝粉膠，其特征在于:該粉膠成份包括混粉膠、熒光粉、受熱釋水物和高分子吸水樹脂；其中受熱釋水物與高分子吸水樹脂的配比要求在混粉膠處于封裝固化過程中時(shí)，受熱釋水物釋放的水量被高分子吸水樹脂吸收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝粉膠，其特征在于:所述受熱釋水物包括結(jié)晶水合物、氧化物水合物和有機(jī)物水合物中一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝粉膠，其特征在于:所述受熱釋水物包括七水硫酸鎳、七水硫酸鋅、七水硫酸鎂、二水檸檬酸鈉、高嶺土、二水氯化鋇、二水硫酸鈣、明礬、芒硝、膽礬、七水硫酸鐵、九水硅酸鈉、水合三氯乙醛、Co (ClO4)2.6H20以及[Cr (H2O)4Cl2]Cl.2 中的一種或多種的混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝粉膠，其特征在于:所述高分子吸水樹脂為聚丙烯酸鈉或聚乙二醇雙丙烯酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝粉膠，其特征在于:所述粉膠中還有摻雜，摻雜包括穩(wěn)定劑和分散劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝粉膠,其特征在于:所述突光粉為黃光突光粉、紅光突光粉、藍(lán)光突光粉或綠光突光粉中的一種或多種的混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝粉膠，其特征在于:所述混粉膠為環(huán)氧樹脂、硅膠或UV膠。
8.—種LED封裝器件，其特征在于該LED封裝器件由所述權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的LED封裝粉膠封裝制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED封裝器件，其特征在于:所述熒光粉為黃光熒光粉，LED封裝器件中的LED芯片為藍(lán)光芯片，藍(lán)光芯片激發(fā)黃光熒光粉發(fā)出白光。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED封裝器件，其特征在于:所述LED封裝器件中的LED芯片為無需打金線的通孔垂直結(jié)構(gòu)LED，其表面具有鈍化層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抗熒光粉沉淀的LED封裝粉膠以及LED封裝器件，涉及LED器件的封裝技術(shù)，其用于解決粉膠固化后熒光粉在粉膠中分布不均的問題。該技術(shù)方案為該粉膠成份包括混粉膠、熒光粉、受熱釋水物和高分子吸水樹脂；其中受熱釋水物與高分子吸水樹脂的配比要求在混粉膠處于封裝固化過程中時(shí)，受熱釋水物釋放的水量被高分子吸水樹脂吸收。本發(fā)明解決了LED封裝器件內(nèi)的熒光粉分布不均的問題，其提高了熒光粉的利用率，使器件發(fā)出的光顏色更加均勻，效果更好，品質(zhì)更高。
文檔編號(hào)H01L33/56GK103107267SQ201310024230
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者馮海濤, 蔡德晟 申請(qǐng)人:深圳萊特光電有限公司