一種led封裝玻璃及其封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種LED封裝玻璃及其封裝結(jié)構(gòu)。封裝玻璃由玻璃基片及分別附著于玻璃基片上、下表面的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)層構(gòu)成，凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)層由分布在低溫玻璃層表面的凸起構(gòu)成。封裝結(jié)構(gòu)為：LED芯片貼裝在支架的凹槽內(nèi)，LED芯片電極與支架底部焊盤間通過引線鍵合實(shí)現(xiàn)電互連，LED封裝玻璃覆蓋在LED芯片上方。將該封裝玻璃應(yīng)用于LED封裝，封裝玻璃與LED芯片間既可填充硅膠(用于白光LED封裝)，也可不填充硅膠(實(shí)現(xiàn)紫外LED封裝)。由于封裝玻璃上表面的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)減小了玻璃與空氣界面的全反射，下表面的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)則能誘導(dǎo)更多光線進(jìn)入玻璃層，從而可有效提高LED出光效率。同時(shí)，由于封裝玻璃表面的高溫玻璃顆粒具有光散射作用，可以降低LED燈具的眩光問題。
【專利說明】一種LED封裝玻璃及其封裝結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于LED封裝技術(shù)，具體涉及一種LED封裝玻璃，該玻璃可提高LED出光效率，消除眩光。

【背景技術(shù)】
[0002]白光LED相比傳統(tǒng)光源具有發(fā)光效率高、節(jié)能環(huán)保、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，被業(yè)界認(rèn)為是照明光源市場的主要發(fā)展方向。目前，白光LED產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于顯示器背光、汽車大燈、室內(nèi)外照明等諸多領(lǐng)域。常用的白光LED封裝方法是將熒光粉與環(huán)氧樹脂或硅膠混合，涂覆在藍(lán)光LED芯片表面。由于環(huán)氧樹脂或硅膠的耐熱性和抗老化性能較差，近年來研究人員開始使用玻璃或玻璃陶瓷來代替熒光粉膠，以提高LED器件可靠性。但由于LED封裝玻璃的上下表面平整光滑，且玻璃與空氣間折射率差較大，界面存在全反射問題，導(dǎo)致LED出光效率下降。為了提高出光效率，可在LED封裝表面制備微納結(jié)構(gòu)，但這需要專用的模具和模壓工藝，成本高，且表面清洗困難。
[0003]另一方面，當(dāng)前市場上的LED燈具還存在眩光問題，使人眼感到不舒適。通常LED燈具企業(yè)采用磨砂玻璃或擴(kuò)散膜來解決眩光問題，但這樣會(huì)降低LED出光效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本實(shí)用新型提出了 LED封裝玻璃及封裝結(jié)構(gòu)，目的在于該LED封裝玻璃可以在提高大功率LED出光效率的同時(shí)，降低LED燈具眩光。
[0005]本實(shí)用新型提供的一種LED封裝玻璃，其特征在于，它由玻璃基片及分別附著于玻璃基片上、下表面的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)層構(gòu)成，凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)層由分布在低溫玻璃層表面的凸起構(gòu)成。
[0006]本實(shí)用新型提供的所述LED封裝玻璃構(gòu)成的LED模組封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，LED芯片貼裝在支架的凹槽內(nèi)，LED芯片電極與支架底部焊盤間通過引線鍵合實(shí)現(xiàn)電互連，LED封裝玻璃覆蓋在LED芯片上方，封裝玻璃與芯片間隙填充硅膠或不填充硅膠。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):該結(jié)構(gòu)的封裝玻璃易于生成，可以通過絲網(wǎng)印刷、噴涂等工藝與控溫?zé)Y(jié)技術(shù)，制備出具有表面凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，成本低，適宜于規(guī)?；a(chǎn)；2)采用高溫玻璃顆粒形成表面凸點(diǎn)，封裝玻璃表面易于清潔與維護(hù)；3)封裝玻璃上表面的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)減小了玻璃和空氣界面的全反射，下表面的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)則具有陷光功能，使更多光線進(jìn)入玻璃層，從而提高LED出光效率；4)封裝玻璃表面的高溫玻璃顆粒具有光散射作用，消除LED燈具眩光問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型所述具有表面凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的封裝玻璃示意圖。
[0009]圖2為本實(shí)用新型所述具有表面凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的封裝玻璃制備工藝圖。
[0010]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1中LED封裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例2中LED封裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例3中LED封裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中，I為玻璃基片，2為高溫玻璃顆粒，3為低溫玻璃層，4為玻璃漿料，5為絲網(wǎng)印刷版，6為刮刀，7為熒光粉，8為LED芯片，9為引線，10為支架，11為硅膠，12為紫外LED芯片，13為粘結(jié)層。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明。在此需要說明的是，對(duì)于這些實(shí)施方式的說明用于幫助理解本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定。此夕卜，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0015]本實(shí)用新型通過在玻璃基片表面涂覆含高溫玻璃顆粒的低溫玻璃漿料層，燒結(jié)后制備出具有表面凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的封裝玻璃。
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種具有表面凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的封裝玻璃，由玻璃基片I及涂覆在玻璃基片I上、下表面的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)層組成，其中，凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)層由高溫玻璃顆粒2和低溫玻璃層3構(gòu)成。
[0017]所述低溫玻璃是指軟化點(diǎn)比玻璃基片的軟化點(diǎn)低50°C以上的玻璃材料，高溫玻璃顆粒是指比低溫玻璃的軟化點(diǎn)高200°C以上的玻璃材料。
[0018]封裝玻璃總厚度為0.3毫米至2.4毫米，低溫玻璃層單層厚度為20至150微米。高溫玻璃顆粒2的粒徑為30至200微米，大于低溫玻璃層的厚度值。
[0019]作為優(yōu)選，低溫玻璃層3的折射率與高溫玻璃顆粒2的折射率之間的差異小于0.05。高溫玻璃顆粒2在低溫玻璃層3中的質(zhì)量百分比為5-30%。
[0020]如圖2所示，具有表面凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的封裝玻璃制備過程包括以下步驟:
[0021]I)選用厚度為0.2毫米至2毫米，透光率大于80%，折射率為1.4?1.6的玻璃基片，并對(duì)玻璃基片表面進(jìn)行清洗；
[0022]2)配制低溫玻璃漿料，并摻入適量高溫玻璃顆粒。
[0023]玻璃漿料組分包括低溫玻璃粉、高溫玻璃顆粒、熒光粉(可摻或不摻)、溶劑、粘結(jié)劑和分散劑等。其中:
[0024]低溫玻璃粉為低硼硅玻璃、硼鋁酸鹽玻璃等，其軟化點(diǎn)低于700°C ；
[0025]高溫玻璃顆粒是指軟化點(diǎn)比低溫玻璃粉的高，且粒徑為30微米至200微米的玻璃顆粒，可以是高硼硅玻璃、石英玻璃等，摻量為低溫玻璃粉重量的5% -30% ;
[0026]熒光粉可以是單色熒光粉，也可以是多種熒光粉的混合物，摻量根據(jù)LED封裝需求確定；
[0027]溶劑為乙醇、松油醇、丁基卡必醇醋酸酯或鄰苯二甲酸二丁酯等，摻量為低溫玻璃粉重量的50% -300% ；
[0028]粘結(jié)劑為乙基纖維素、聚乙烯醇或羧甲基纖維素等，摻量為低溫玻璃粉重量的3% -10% ；
[0029]分散劑為魚油、纖維素及其衍生物、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇或聚丙烯酰胺等，摻量為低溫玻璃粉重量的1% -5% ;
[0030]3)采用絲網(wǎng)印刷、流延、噴涂等工藝在玻璃基片上下表面涂覆形成厚度均勻的玻璃漿料層，厚度為30至200微米；
[0031]4)將表面涂覆有玻璃漿料層的玻璃基片進(jìn)行燒結(jié)，使?jié){料層中的低溫玻璃粉熔化，而高溫玻璃顆粒保持形態(tài)不變，冷卻后形成表面含高溫玻璃顆粒的玻璃層，得到具有表面凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的封裝玻璃。
[0032]玻璃漿料層燒結(jié)溫度高于低溫玻璃粉的軟化點(diǎn)，比玻璃基片的軟化點(diǎn)低50°C以上，且比高溫玻璃顆粒的軟化點(diǎn)低200°C以上。
[0033]如圖3所示，本實(shí)用新型所提供的一種表面凸點(diǎn)的封裝玻璃應(yīng)用于LED模組的封裝結(jié)構(gòu)，包括LED芯片8、引線9、支架10和具有表面凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的封裝玻璃。LED封裝過程中，首先用固晶材料將LED芯片貼裝在支架的凹槽內(nèi)，然后通過弓I線鍵合實(shí)現(xiàn)LED芯片電極與支架底部焊盤間的電互連，最后將具有表面凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的封裝玻璃覆蓋在LED芯片上方，封裝玻璃與芯片間隙填充硅膠11 (或不填充硅膠)。其中，硅膠折射率等于或小于封裝玻璃下表面的低溫玻璃層中的高溫玻璃顆粒的折射率。
[0034]具有表面凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的玻璃用于白光LED模組封裝的結(jié)構(gòu)如圖4所示，具體封裝過程為:
[0035]I)采用固晶工藝將藍(lán)光LED芯片8貼裝在支架10的凹槽內(nèi)；
[0036]2)采用引線鍵合工藝(金線9)，實(shí)現(xiàn)LED芯片電極與支架10底部焊盤間的電互連；
[0037]3)采用保形涂覆工藝，在LED芯片8表面均勻涂覆一層熒光粉7 ；
[0038]4)將表面凸點(diǎn)玻璃切割成合適尺寸，覆蓋在LED芯片陣列上方，并固定在支架10上;
[0039]5)采用注膠機(jī)設(shè)備，在封裝玻璃與LED芯片8間填充折射率為1.46的硅膠11，然后將整個(gè)模組放入烘箱中，在150°C烘烤I小時(shí)使硅膠固化，得到白光LED封裝模組。
[0040]紫外LED封裝的結(jié)構(gòu)如圖5所示，燒結(jié)后得到的具有表面凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的封裝玻璃結(jié)構(gòu)包括玻璃基片1，高溫玻璃顆粒2和低溫玻璃層3。具體封裝過程為:
[0041]I)采用固晶工藝將紫外LED芯片12貼裝在支架10的凹槽內(nèi)；
[0042]2)采用引線鍵合工藝(金線9)，實(shí)現(xiàn)紫外LED芯片電極與支架10底部焊盤間的電互連；
[0043]3)將表面凸點(diǎn)封裝玻璃切割成合適尺寸，覆蓋在紫外LED芯片12上方；
[0044]4)采用膠結(jié)、焊接(粘結(jié)層13)等技術(shù)將封裝玻璃固結(jié)在支架10上；以上所述為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，但本實(shí)用新型不應(yīng)局限于上述實(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容。所以凡是不脫離本實(shí)用新型所公開精神下完成的等效或修改，都落入本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種LED封裝玻璃，其特征在于，它由玻璃基片及分別附著于玻璃基片上、下表面的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)層構(gòu)成，凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)層由分布在低溫玻璃層表面的凸起構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝玻璃，其特征在于，所述凸起是指粒徑大于低溫玻璃層厚度的高溫玻璃顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝玻璃，其特征在于，所述低溫玻璃層單層厚度為20至150微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED封裝玻璃，其特征在于，所述高溫玻璃顆粒的粒徑為30至200微米。
5.由權(quán)利要求1至4中任一所述LED封裝玻璃構(gòu)成的LED模組封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，LED芯片貼裝在支架的凹槽內(nèi)，LED芯片電極與支架底部焊盤間通過引線鍵合實(shí)現(xiàn)電互連，LED封裝玻璃覆蓋在LED芯片上方，封裝玻璃與芯片間隙填充硅膠或不填充硅膠。
【文檔編號(hào)】H01L33/48GK204130579SQ201420440697
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】陳明祥, 王思敏, 劉勝 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)