一種c0b封裝led模組的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型揭示了一種C0B封裝LED模組，包括如下，預(yù)制模具，填充膠填充模具，固化，再注膠，模具與電路板結(jié)合，再固化，最后脫模形成表面具有粗造結(jié)構(gòu)的封裝模組。本實(shí)用新型的有益效果主要體現(xiàn)在：通過(guò)模具轉(zhuǎn)印，在發(fā)光層表面形成粗糙面從而有效提高發(fā)光效率，減少眩光。同時(shí)，由于發(fā)光層中添加了納米粒子材料，減少了封裝層內(nèi)部的熱應(yīng)力，熒光粉中添加硅膠混合物，使出光面里的芯片完全被遮住。這樣發(fā)光表面看起來(lái)沒(méi)有“麻蜂窩點(diǎn)”，整體光亮，美觀大方。
【專利說(shuō)明】—種COB封裝LED模組

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于LED照明領(lǐng)域，尤其涉及一種COB封裝LED模組。

【背景技術(shù)】
[0002]COB光源越來(lái)越多被應(yīng)用到LED照明燈具產(chǎn)品上。傳統(tǒng)的COB封裝的LED光源通常是直接在藍(lán)色或者紫色LED芯片上涂覆熒光粉。通常以COB平面光源為主，在LED芯片使用過(guò)程中，輻射復(fù)合產(chǎn)生的光子在向外發(fā)射時(shí)容易產(chǎn)生損失，因此需要進(jìn)行二次光學(xué)設(shè)計(jì)，現(xiàn)有的解決方法是對(duì)COB光源進(jìn)行加裝透鏡，從而抑制光的全反射，使發(fā)光效率得以提高。
[0003]以白光LED熒光粉涂覆工藝為例，過(guò)程包括如下步驟:將熒光粉、環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅膠按比例混合，攪拌均勻，制成黃色熒光粉漿；在顯微鏡下，用細(xì)針頭將熒光粉涂抹于芯片表面或者利用自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)將熒光粉涂覆于芯片表面，將成型操作的芯片放入烘箱固化成型。通過(guò)導(dǎo)熱雙面膠等將透鏡與COB光源粘接形成一個(gè)整體。后續(xù)制備時(shí)，依據(jù)光源形狀選擇不同透鏡。
[0004]LED透鏡屬于精密光學(xué)配件，常用的材料有硅膠、PMMA、塑料、PC、玻璃等，對(duì)模具的精度要求極高，特別是透鏡光學(xué)曲面的加工精度要達(dá)到0.1um,因此LED透鏡從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)，對(duì)軟、硬件要求非常高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本相應(yīng)提高。
[0005]中國(guó)專利2011104115867中揭示了一種基于COB技術(shù)的集成化LED封裝方法，通過(guò)預(yù)先調(diào)節(jié)好模具上對(duì)應(yīng)芯片的孔的位置及厚度，再將模具進(jìn)行反印于線路板上，最后烘烤揭去模具，制成LED封裝。但這種方法雖然簡(jiǎn)化了封裝程序，但由于是通過(guò)對(duì)單個(gè)芯片周圍熒光膠的調(diào)節(jié)，來(lái)提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性及一致性，對(duì)于提高發(fā)光效率及減少光效率損失來(lái)說(shuō)并沒(méi)有很大的改善。傳統(tǒng)COB采用點(diǎn)膠方式對(duì)點(diǎn)膠精度控制要求嚴(yán)格，即使采用目前一流設(shè)備產(chǎn)品測(cè)試中仍有不小的偏差；同時(shí)，傳統(tǒng)COB表面光滑芯片發(fā)出的光有大量會(huì)因入射角度發(fā)生全反射。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的解決上述技術(shù)問(wèn)題，提出一種COB封裝模組的封裝及其封裝方法。
[0007]本實(shí)用新型的目的，將通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn):
[0008]一種COB封裝方法制成的LED模組，包括基板、設(shè)置與基板上的電路板、與電路板通過(guò)焊線連接的LED芯片，設(shè)置在LED芯片上方的熒光膠發(fā)光層，所述熒光膠發(fā)光層具有粗糙表面。
[0009]優(yōu)選地，所述熒光膠發(fā)光層的表面設(shè)置有若干凸起。
[0010]優(yōu)選地，所述凸起為正方體、錐形、柱形或半球形凸起。
[0011]以上所述LED模組的COB封裝方法，包括如下步驟，
[0012]步驟一、預(yù)處理，印制鋁基板，將反光率高的材質(zhì)混入硅膠中，印刷線路板并預(yù)留LED晶片固晶區(qū)域及焊線區(qū)域，預(yù)制模具，所述模具為具有粗糙底面的碗杯結(jié)構(gòu)，所述粗糙底面為具有若干凹槽的結(jié)構(gòu)；
[0013]步驟二、刺晶，固晶，焊線；將LED芯片用高導(dǎo)熱系數(shù)銀膠黏在鋁基板固晶位置并烘烤固化；通過(guò)焊線機(jī)進(jìn)行COB內(nèi)引線焊接。
[0014]步驟三、第一次注膠，向模具內(nèi)注入含有納米粒子的填充膠，填滿底部的粗糙結(jié)構(gòu)即可。
[0015]步驟四、將步驟三注膠后的模具放入烘箱進(jìn)行固化，條件:先在60-100°C下固化
0.5-lh,再在 140-170°c下固化 1-1.5h。
[0016]步驟五、配制熒光膠再注膠，根據(jù)色溫需求，按比例配制熒光膠。將熒光膠注入碗杯模具內(nèi)，待形成LED芯片的發(fā)光層，然后進(jìn)行再固化；
[0017]步驟六、模具與電路板結(jié)合，將帶有LED芯片的電路板覆于模具上，使LED芯片與熒光粉混合膠完全接觸；壓膜:把鋁基板放入模具中，同時(shí)注入熒光膠，并加熱固化。
[0018]步驟七、再固化，將步驟六中的模具放入烘箱進(jìn)行固化，條件:先在60-100°C下固化 0.5-lh,再在 140-170°c下固化 1-1.5h ；
[0019]步驟八、脫模，使模具與產(chǎn)品分離，脫模后形成表面具有細(xì)微結(jié)構(gòu)的封裝模組，分板。
[0020]步驟九、分色分光。
[0021]優(yōu)選地，所述步驟一中的凹槽為正方體、錐形、柱形或半球形凹槽。
[0022]優(yōu)選地，所述步驟三中第一次注膠中使用的填充膠內(nèi)添加有1%_10%用于提高材料力學(xué)性能和透光性的納米粒子材料。
[0023]優(yōu)選地，所述納米粒子材料為氮化鋁、氧化鋁、碳化硅、二氧化硅。
[0024]優(yōu)選地，所述步驟五中熒光膠為具有5%_20%熒光粉的環(huán)氧樹(shù)脂或硅膠。
[0025]優(yōu)選地，所述步驟五中熒光膠厚度為0.1-0.4mm。
[0026]本實(shí)用新型的有益效果主要體現(xiàn)在:通過(guò)模具轉(zhuǎn)印，在發(fā)光層表面形成粗糙面從而有效提高發(fā)光效率，減少眩光。同時(shí)，由于發(fā)光層中添加了納米粒子材料，減少了封裝層內(nèi)部的熱應(yīng)力，突光粉中添加娃膠混合物，使出光面里的芯片完全被遮住，這樣發(fā)光表面看起來(lái)沒(méi)有“麻蜂窩點(diǎn)”，整體光亮，美觀大方。因入射角度減少引起的全反射損失，從而提高光效。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1:本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0029]本實(shí)用新型揭示了一種COB封裝LED模組，如圖1所示，包括基板1、設(shè)置與基板I上的電路板2、與電路板2通過(guò)焊線31連接的LED芯片3，設(shè)置在LED芯片3上方的熒光膠發(fā)光層4，所述熒光膠發(fā)光層4具有粗糙表面。所述熒光膠發(fā)光層4的表面設(shè)置有若干凸起41。所述凸起41為正方體、錐形、柱形或半球形凸起。所述基板I可以為陶瓷基板或金屬招基板。
[0030]以上所述的一種COB封裝LED模組封裝方法，包括如下步驟，
[0031]步驟一、預(yù)制模具，所述模具為具有粗糙底面的碗杯結(jié)構(gòu)，所述粗糙底面為具有若干凹槽的結(jié)構(gòu)；所述凹槽為正方體、錐形、柱形或半球形凹槽。最佳的采用半球形，所述模具尺寸大小可根據(jù)芯片尺寸、性能、排列方式等進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。由于模具的預(yù)制，即可知曉封裝后模組的形貌及厚度有利于后續(xù)的生產(chǎn)及應(yīng)用。鋁基板印制，鋁基板為多單元拼版，可以提高效率，印刷采用絲網(wǎng)印刷，可以調(diào)節(jié)配比、調(diào)節(jié)膠體粘度，將LED芯片用高導(dǎo)熱系數(shù)銀膠黏在鋁基板固晶位置并烘烤固化；通過(guò)焊線機(jī)進(jìn)行COB內(nèi)引線焊接。
[0032]步驟二、填充模具，將填充膠填滿碗杯底部的凹槽；填充膠內(nèi)添加有1%_10%用于提高材料力學(xué)性能的透光性納米粒子材料。所述填充膠為固化后具有收縮率小、透光率高等特性，且為液態(tài)物質(zhì)，優(yōu)選地為液態(tài)硅膠。所述納米粒子材料為氮化鋁、氧化鋁、碳化硅、二氧化硅等。納米粒子的引入，不僅可以提高材料力學(xué)性能，而且可以減少封裝層內(nèi)部的熱應(yīng)力，提高LED發(fā)光效率和光通量。
[0033]步驟三、固化，將模具放入烘箱進(jìn)行固化，條件:先在60-100°C下固化0.5-lh,再在 140-170°C下固化 1-1.5h ；
[0034]步驟四、再注膠，將熒光膠注入碗杯模具內(nèi)，待形成0.1-0.4mm的LED芯片的發(fā)光層；所述熒光膠為具有5%-20%熒光粉與流動(dòng)性好，固化后具有收縮率小、耐高溫性好、導(dǎo)熱性好的物質(zhì)混合而成，優(yōu)選采用環(huán)氧樹(shù)脂或硅膠。熒光粉粒徑為微米至納米量級(jí)，優(yōu)選的，熒光粉粒徑為500-50nm。熒光粉中添加硅膠混合物，使出光面里的芯片完全被遮住，這樣發(fā)光表面看起來(lái)沒(méi)有“麻蜂窩點(diǎn)”，整體光亮，美觀大方。
[0035]步驟五、模具與電路板結(jié)合，將帶有LED芯片3的電路板2覆于模具上，使LED芯片與熒光粉混合膠完全接觸。
[0036]步驟六、再固化，將步驟五中的模具放入烘箱進(jìn)行固化，條件:先在60-100°C下固化 0.5-lh,再在 140-170°C下固化 1-1.5h。
[0037]步驟七、脫模，脫模后形成表面具有粗造結(jié)構(gòu)的封裝模組，最后根據(jù)需要進(jìn)行分色分光。
[0038]現(xiàn)有的COB方法形成的具有光滑表面的LED模組，為了減少光損，提高光效需要通過(guò)增加光學(xué)反射，即通過(guò)增加透鏡來(lái)得以提高相應(yīng)的性能，而本方法的LED模組外表面形成了粗糙結(jié)構(gòu)，可以省略采用透鏡以增加其光學(xué)反射，減少了全反射幾率，減少了眩光，提高了發(fā)光效率。
[0039]本實(shí)用新型的模組提高了產(chǎn)品光色一致性，采用模具封裝，腔體決定膠量，從而提高了光色一致性。提高了光效，本LED模組在膠體表面使每顆LED芯片上方成半球狀，LED芯片位于球心減少了全反射發(fā)生幾率。
[0040]本實(shí)用新型尚有多種實(shí)施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種COB封裝LED模組，其特征在于:包括基板、設(shè)置于基板上的電路板、與電路板通過(guò)焊線連接的LED芯片，設(shè)置在LED芯片上方的熒光膠發(fā)光層，所述熒光膠發(fā)光層具有粗糙表面。
2.如權(quán)利要求1所述的一種COB封裝LED模組，其特征在于:所述粗糙表面為若干凸起。
3.如權(quán)利要求2所述的一種COB封裝LED模組，其特征在于:所述凸起為正方體、錐形、柱形或半球形。
4.如權(quán)利要求1所述的一種COB封裝LED模組，其特征在于:所述熒光膠發(fā)光層厚度為 0.1-0.4mm。
【文檔編號(hào)】H01L33/50GK204029797SQ201420360454
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】傅華, 吳陸, 孔俊杰, 王懷兵 申請(qǐng)人:蘇州新納晶光電有限公司