一種c0b封裝led模組的製作方法
2023-07-08 03:19:31
一種c0b封裝led模組的製作方法
【專利摘要】本實用新型揭示了一種C0B封裝LED模組，包括如下，預製模具，填充膠填充模具，固化，再注膠，模具與電路板結合，再固化，最後脫模形成表面具有粗造結構的封裝模組。本實用新型的有益效果主要體現在：通過模具轉印，在發光層表面形成粗糙面從而有效提高發光效率，減少眩光。同時，由於發光層中添加了納米粒子材料，減少了封裝層內部的熱應力，螢光粉中添加矽膠混合物，使出光面裡的晶片完全被遮住。這樣發光表面看起來沒有「麻蜂窩點」，整體光亮，美觀大方。
【專利說明】—種COB封裝LED模組
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於LED照明領域，尤其涉及一種COB封裝LED模組。
【背景技術】
[0002]COB光源越來越多被應用到LED照明燈具產品上。傳統的COB封裝的LED光源通常是直接在藍色或者紫色LED晶片上塗覆螢光粉。通常以COB平面光源為主，在LED晶片使用過程中，輻射複合產生的光子在向外發射時容易產生損失，因此需要進行二次光學設計，現有的解決方法是對COB光源進行加裝透鏡，從而抑制光的全反射，使發光效率得以提高。
[0003]以白光LED螢光粉塗覆工藝為例，過程包括如下步驟:將螢光粉、環氧樹脂、有機矽膠按比例混合，攪拌均勻，製成黃色螢光粉漿；在顯微鏡下，用細針頭將螢光粉塗抹於晶片表面或者利用自動點膠機將螢光粉塗覆於晶片表面，將成型操作的晶片放入烘箱固化成型。通過導熱雙面膠等將透鏡與COB光源粘接形成一個整體。後續製備時，依據光源形狀選擇不同透鏡。
[0004]LED透鏡屬於精密光學配件，常用的材料有矽膠、PMMA、塑料、PC、玻璃等，對模具的精度要求極高，特別是透鏡光學曲面的加工精度要達到0.1um,因此LED透鏡從設計到生產，對軟、硬體要求非常高，導致生產成本相應提高。
[0005]中國專利2011104115867中揭示了一種基於COB技術的集成化LED封裝方法，通過預先調節好模具上對應晶片的孔的位置及厚度，再將模具進行反印於線路板上，最後烘烤揭去模具，製成LED封裝。但這種方法雖然簡化了封裝程序，但由於是通過對單個晶片周圍螢光膠的調節，來提高產品的穩定性及一致性，對於提高發光效率及減少光效率損失來說並沒有很大的改善。傳統COB採用點膠方式對點膠精度控制要求嚴格，即使採用目前一流設備產品測試中仍有不小的偏差；同時，傳統COB表面光滑晶片發出的光有大量會因入射角度發生全反射。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的解決上述技術問題，提出一種COB封裝模組的封裝及其封裝方法。
[0007]本實用新型的目的，將通過以下技術方案得以實現:
[0008]一種COB封裝方法製成的LED模組，包括基板、設置與基板上的電路板、與電路板通過焊線連接的LED晶片，設置在LED晶片上方的螢光膠發光層，所述螢光膠發光層具有粗糙表面。
[0009]優選地，所述螢光膠發光層的表面設置有若干凸起。
[0010]優選地，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、預處理，印製鋁基板，將反光率高的材質混入矽膠中，印刷線路板並預留LED晶片固晶區域及焊線區域，預製模具，所述模具為具有粗糙底面的碗杯結構，所述粗糙底面為具有若干凹槽的結構；
[0013]步驟二、刺晶，固晶，焊線；將LED晶片用高導熱係數銀膠黏在鋁基板固晶位置並烘烤固化；通過焊線機進行COB內引線焊接。
[0014]步驟三、第一次注膠，向模具內注入含有納米粒子的填充膠，填滿底部的粗糙結構即可。
[0015]步驟四、將步驟三注膠後的模具放入烘箱進行固化，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、配製螢光膠再注膠，根據色溫需求，按比例配製螢光膠。將螢光膠注入碗杯模具內，待形成LED晶片的發光層，然後進行再固化；
[0017]步驟六、模具與電路板結合，將帶有LED晶片的電路板覆於模具上，使LED晶片與螢光粉混合膠完全接觸；壓膜:把鋁基板放入模具中，同時注入螢光膠，並加熱固化。
[0018]步驟七、再固化，將步驟六中的模具放入烘箱進行固化，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，使模具與產品分離，脫模後形成表面具有細微結構的封裝模組，分板。
[0020]步驟九、分色分光。
[0021]優選地，所述步驟一中的凹槽為正方體、錐形、柱形或半球形凹槽。
[0022]優選地，所述步驟三中第一次注膠中使用的填充膠內添加有1%_10%用於提高材料力學性能和透光性的納米粒子材料。
[0023]優選地，所述納米粒子材料為氮化鋁、氧化鋁、碳化矽、二氧化矽。
[0024]優選地，所述步驟五中螢光膠為具有5%_20%螢光粉的環氧樹脂或矽膠。
[0025]優選地，所述步驟五中螢光膠厚度為0.1-0.4mm。
[0026]本實用新型的有益效果主要體現在:通過模具轉印，在發光層表面形成粗糙面從而有效提高發光效率，減少眩光。同時，由於發光層中添加了納米粒子材料，減少了封裝層內部的熱應力，突光粉中添加娃膠混合物，使出光面裡的晶片完全被遮住，這樣發光表面看起來沒有「麻蜂窩點」，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】
【附圖說明】
[0027]圖1:本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述:
[0029]本實用新型揭示了一種COB封裝LED模組，如圖1所示，包括基板1、設置與基板I上的電路板2、與電路板2通過焊線31連接的LED晶片3，設置在LED晶片3上方的螢光膠發光層4，所述螢光膠發光層4具有粗糙表面。所述螢光膠發光層4的表面設置有若干凸起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、預製模具，所述模具為具有粗糙底面的碗杯結構，所述粗糙底面為具有若干凹槽的結構；所述凹槽為正方體、錐形、柱形或半球形凹槽。最佳的採用半球形，所述模具尺寸大小可根據晶片尺寸、性能、排列方式等進行相應的設計。由於模具的預製，即可知曉封裝後模組的形貌及厚度有利於後續的生產及應用。鋁基板印製，鋁基板為多單元拼版，可以提高效率，印刷採用絲網印刷，可以調節配比、調節膠體粘度，將LED晶片用高導熱係數銀膠黏在鋁基板固晶位置並烘烤固化；通過焊線機進行COB內引線焊接。
[0032]步驟二、填充模具，將填充膠填滿碗杯底部的凹槽；填充膠內添加有1%_10%用於提高材料力學性能的透光性納米粒子材料。所述填充膠為固化後具有收縮率小、透光率高等特性，且為液態物質，優選地為液態矽膠。所述納米粒子材料為氮化鋁、氧化鋁、碳化矽、二氧化矽等。納米粒子的引入，不僅可以提高材料力學性能，而且可以減少封裝層內部的熱應力，提高LED發光效率和光通量。
[0033]步驟三、固化，將模具放入烘箱進行固化，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，將螢光膠注入碗杯模具內，待形成0.1-0.4mm的LED晶片的發光層；所述螢光膠為具有5%-20%螢光粉與流動性好，固化後具有收縮率小、耐高溫性好、導熱性好的物質混合而成，優選採用環氧樹脂或矽膠。螢光粉粒徑為微米至納米量級，優選的，螢光粉粒徑為500-50nm。螢光粉中添加矽膠混合物，使出光面裡的晶片完全被遮住，這樣發光表面看起來沒有「麻蜂窩點」，整體光亮，美觀大方。
[0035]步驟五、模具與電路板結合，將帶有LED晶片3的電路板2覆於模具上，使LED晶片與螢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，脫模後形成表面具有粗造結構的封裝模組，最後根據需要進行分色分光。
[0038]現有的COB方法形成的具有光滑表面的LED模組，為了減少光損，提高光效需要通過增加光學反射，即通過增加透鏡來得以提高相應的性能，而本方法的LED模組外表面形成了粗糙結構，可以省略採用透鏡以增加其光學反射，減少了全反射機率，減少了眩光，提高了發光效率。
[0039]本實用新型的模組提高了產品光色一致性，採用模具封裝，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晶片上方成半球狀，LED晶片位於球心減少了全反射發生機率。
[0040]本實用新型尚有多種實施方式，凡採用等同變換或者等效變換而形成的所有技術方案，均落在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種COB封裝LED模組，其特徵在於:包括基板、設置於基板上的電路板、與電路板通過焊線連接的LED晶片，設置在LED晶片上方的螢光膠發光層，所述螢光膠發光層具有粗糙表面。
2.如權利要求1所述的一種COB封裝LED模組，其特徵在於:所述粗糙表面為若干凸起。
3.如權利要求2所述的一種COB封裝LED模組，其特徵在於:所述凸起為正方體、錐形、柱形或半球形。
4.如權利要求1所述的一種COB封裝LED模組，其特徵在於:所述螢光膠發光層厚度為 0.1-0.4mm。
【文檔編號】H01L33/50GK204029797SQ201420360454
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月1日 優先權日:2014年7月1日
【發明者】傅華, 吳陸, 孔俊傑, 王懷兵 申請人:蘇州新納晶光電有限公司