一种led荧光粉胶涂覆的方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于LED封装领域，更具体地，涉及一种LED荧光粉胶涂覆的方法。
【背景技术】
[0002]LED(Light Emitting D1de)是一种基于P-N结电致发光原理制成的半导体发光器件，具有电光转换效率高、使用寿命长、环保节能、体积小等优点，被誉为21世纪绿色照明光源。由于LED独特的优越性，已经开始在许多领域得到广泛应用，被业界认为是未来照明技术的主要发展方向，具有巨大的市场潜力。其中，白光LED产品应用最为广泛。
[0003]大功率白光LED通常是由蓝色光与黄色光的两波长光或者蓝色光与绿色光以及红色光的三波长光混合而成。由于两波长光混合方式获得白光LED的工艺简单且成本低，得到了广泛采用。在实际生产中，常常在蓝色LED芯片上涂覆黄色YAG荧光粉或者黄色TAG荧光粉从而获得白光LED产品。在LED封装中荧光粉层形貌极大影响了LED的出光效率、色温、空间颜色均匀性等重要光学性能。在LED实际封装过程中，主要通过荧光粉胶涂覆工艺来获得理想的荧光粉层形貌。
[0004]空间颜色均匀性是衡量LED出光品质的重要参数，指的是LED在空间角度上的色温分布一致性，对于黄色荧光粉结合蓝光LED芯片实现的白光LED，其空间颜色均匀性和空间角度上黄光功率与蓝光功率的比值有关。LED芯片在空间角度上辐射的蓝光功率分布呈中间多两侧少的朗伯形分布，从芯片辐射的蓝光经过荧光粉层是会部分被荧光粉吸收转换成黄光，从荧光粉层中辐射的黄光是各向同性的。因此，黄光在空间角度上的功率分布和荧光粉层在空间角度上的厚度是成正比的。当空间角度上荧光粉层厚度一致时或者中间荧光粉层厚度小于两侧荧光粉层厚度时，都会造成中间色温偏蓝，两侧偏黄的“黄圈”现象，也就是空间颜色均匀性差。为了获得理想的空间颜色均匀性，中间荧光粉层厚度大于两侧荧光粉层厚度是比较理想的。
[0005]目前，在LED封装中最常用的荧光粉胶涂覆方式是通过点胶机将注射器中的荧光粉胶涂覆在LED芯片上方及周围，获得的荧光粉胶形貌。对于平坦基板，由于荧光粉胶在基板和芯片上的润湿角度非常小，荧光粉胶点涂在平坦表面上常形成圆饼状荧光粉胶形貌，圆饼状荧光粉胶形貌中间荧光粉层厚度远小于两侧荧光粉层厚度，因此其空间均匀性很差。为了提高LED的光学性能，目前工业广泛采用的是带凸台结构的基板，封装时将LED芯片贴装在凸台上，然后在凸台上涂覆荧光粉胶，相比平坦基板，该基板结构在一定程度上能抑制荧光粉胶的铺展，从而形成有一定曲率的球缺状荧光粉胶形貌。但是，该基板结构对荧光粉胶流动的限制作用有限，所实现的荧光粉胶形貌的依然是中间比两侧薄，空间颜色均匀性较差。
[0006]因此，需要开发一种新的荧光粉胶涂覆方法，其能有效实现中间厚两侧薄的荧光粉层厚度，从而提高LED空间颜色均匀性。
【发明内容】
[0007]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种荧光粉胶涂覆方法，其目的在于，通过对芯片上表面和芯片侧面分别点胶实现中间荧光粉层厚度大于两侧荧光粉层厚度的荧光粉胶形貌，从而获得较好的空间颜色均匀性，由此解决目前荧光粉涂覆方法复杂并不易获得理想荧光粉胶形貌的技术问题。
[0008]为实现上述目的，本发明提供了一种荧光粉胶涂覆方法，其特征在于，其包括如下步骤:
[0009]S1:将已完成芯片贴装和电路连接的LED模块置于温度为100°C?180°C的加热板上；
[0010]S2:待所述LED模块温度稳定后，将设定量的荧光粉胶涂覆在芯片上表面，静止一定时间直到所述设定量的荧光粉胶在所述芯片上表面上形成球缺状形貌；
[0011]S3:从加热基板上取下所述LED模块，在芯片侧表面涂覆设定量的荧光粉胶；
[0012]S4:待荧光粉胶形貌稳定后，执行固化工艺，获得预定的荧光粉胶形貌。
[0013]以上发明构思中，先在芯片上表面涂覆荧光粉胶、再在芯片侧面涂覆荧光粉胶，分为两步控制涂胶过程，能获得中间厚两侧薄的荧光粉层厚度。
[0014]进一步的，所述芯片为矩形芯片或者圆形芯片，圆形芯片厚度为0.01毫米?I毫米，圆形芯片直径D为0.1毫米?3毫米;矩形芯片厚度为0.01毫米?I毫米，矩形芯片长度L和宽度W均为0.1毫米?3毫米。
[0015]进一步的，对于圆形芯片，在芯片上表面涂覆荧光粉胶体积与圆形芯片上表面面积的比值为D/4?D/2时，所述LED模块的加热温度为100°C?120°C ；
[0016]对于圆形芯片，在芯片上表面涂覆荧光粉胶体积与圆形芯片上表面面积的比值为D/2?D，所述LED模块的加热温度为120°C?150°C;
[0017]对于圆形芯片，在芯片上表面涂覆荧光粉胶体积与圆形芯片上表面面积的比值为D?3D，所述LED模块的加热温度为150°C?180°C。
[0018]进一步的，对于矩形芯片，在芯片上表面涂覆荧光粉胶体积与矩形芯片上表面的面积的比值为(L+W) /8?(L+W) /4，所述LED模块的加热温度为100°C?120°C ；
[0019]对于矩形芯片，在芯片上表面涂覆荧光粉胶体积与矩形芯片上表面面积的比值为(L+W) /4?(L+W) /2，所述LED模块的加热温度为120°C?150°C ；
[0020]对于矩形芯片，在芯片上表面涂覆荧光粉胶体积与矩形芯片上表面面积的比值为(L+W) /2?3 (L+W) /2，所述LED模块的加热温度为150°C?180°C。
[0021]进一步的，芯片侧面涂覆的荧光粉胶浓度小于芯片上表面涂覆的荧光粉胶浓度。芯片上表面涂覆的荧光粉胶浓度和芯片侧面涂覆的荧光粉胶浓度可以相同或者不同，作为一种优选，芯片侧面涂覆的荧光粉胶浓度小于芯片上表面涂覆的荧光粉胶浓度。
[0022]进一步的，所述荧光粉胶中的荧光粉包括YAG荧光粉、TAG荧光粉的一种或者多种。
[0023]进一步的，所述荧光粉胶中包含的荧光粉的浓度为0.01克/毫升?5克/毫升。
[0024]本发明中，荧光粉胶形貌为涂覆荧光粉胶时荧光粉胶在所述LED芯片上表面及侧面稳定成型后的形貌;所述球缺状为球体被切割一部分后剩余的形状;荧光粉层为固化结束后获得的固定成型的荧光粉胶层;荧光粉层形貌为固化后获得的固定成型的荧光粉胶层的形貌。
[0025]总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果:
[0026]本发明方法先将LED芯片贴装在封装基板上，并将LED芯片与封装基板之间形成连通的电路后，将完成芯片贴装和电路连接的LED模块置于温度高于100°C加热板上加热至其温度稳定，接着先将荧光粉胶涂覆在芯片的上表面，由于芯片边缘对荧光粉胶流动的滞止效应以及荧光粉胶在芯片上方铺展的过程中部分发生固化，荧光粉胶在可以芯片上表面形成球缺状形貌。然后将LED模块从加热板上取下，并将荧光粉涂覆在芯片侧面，最后将荧光粉胶加热使其固化。本发明中，所述荧光粉胶涂覆方法实现的荧光粉胶形貌为中间厚两侧薄的形貌。通过调整两次荧光粉胶涂覆的体积可以灵活的控制荧光粉胶的形貌，从而得到理想的荧光粉层形貌，最终可以提升LED封装光色一致性。以上方法操作简单，成本低，可大规模快速应用在工业中进行LED封装。
【附图说明】
[0027]图1为本发明实施例的荧光粉胶涂覆方法的工艺过程示意图；
[0028]图2为自由点胶法在平坦基板和带凸台的基板上实现的荧光粉胶形貌，(a)平坦基板，(b)带凸台的基板
[0029]图3为芯片上表面点胶体积(Vl)不同，侧面点胶体积相同(V2)时获得的不同的荧光粉胶形貌，(a)Vl = 0.3微升，V2 = I微升，(b)Vl = 0.6微升，V2 = I微升，(C)Vl = 1.5微升，V2 = l微升，(d)Vl = 3微升，V2 = l微升；
[0030]图4为芯片上表面点胶体积(Vl)相同，侧面点胶体积(V2)不同时获得的不同的荧光粉胶形貌，(a)Vl = 0.5微升，V2 = 1.5微升，(b)Vl = 1.5微升，V2 = I微升，(C)Vl = 1.5微升，V2 = 1.5微升，(d)Vl = 1.5微升，V2 = 3微升；
[0031]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中:
[0032]1001-LED芯片、1002-凸台、1003-基板、1004-芯片上表面荧光粉胶、1005-芯片侧面荧光粉胶、1006-加热板。
【具体实施方式】
[0033]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的