[发明专利]一种蓝光LED芯片的封装方法

说明书

技术领域

本发明属于发光二极管的封装技术领域，尤其涉及一种蓝光LED芯片的封装方法。

背景技术

对于发光二极管(LED)这种将电能转化为光能的发光器件的研究，人们很早就开始关注了。1993年高亮度红、黄光LED开始出现，1995年，高亮度蓝色、绿色发光二极管相继开发成功，而宽带隙GaN基的蓝光、绿光LED除了具有普通LED的性能和优点及用途外，还从根本上解决了LED三基色缺色的问题，是全彩色显示不可缺少的关键器件。另一方面，GaN基LED的出现使半导体白光固态照明成为可能，其被喻为″绿色照明光源″，为人类带来照明技术的革命。

发光二极管的封装目前世界上有很多专利，但基本上都与当前LED常用的封装过程大同小异，主要有点胶、灌封、模压三种。传统封装使用的是AB胶一类的环氧树脂，靠热固化进行封装，需要在高于100度的温度长时间(大于1小时)使环氧树脂固化和后固化，工序多，生产效率低，周期长，成本高。其具体包括以下几个缺点：1)工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点；2)实际生产中多依靠人工操作进行点胶，效率低；3)需要模具才能成型，多数需要透镜以符合光学设计；4)大规模工业化生产时对设备要求高，一般企业难以有足够资金买到好的设备；5)热固化本身可能会对芯片产生影响，导致芯片因为高温而损坏。

目前，一些研究者以光敏树脂封装发光二极管，提高封装效率，例如美国专利6958250，但是该专利中的封装过程与当前LED常用的封装过程类似，需要用到模具。中国专利200710032491.8提供了一种不需要模具的光固化封装方法，但是该方法所形成的透镜外形不理想，蘑菇形的结构易受力脱落，而且对通入电流的强度和时间敏感，不适合自动化生产。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高生产效率的蓝光LED芯片的封装方法，该方法能使蓝光LED的封装工序简化、所需封装设备简单、可实现规模化自动化生产、生产周期缩短75％以上，与同类产品相比，性能有提高。而且，常规封装企业在实施本发明方法时无需增添昂贵的设备。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种蓝光LED芯片的封装方法，其包括以下步骤：(a)配制蓝光敏感的光敏树脂液体；(b)将芯片基座、位于芯片基座上的LED芯片及位于芯片基座下的封装支架在光敏树脂中预浸；(c)然后将LED芯片、芯片基座及封装支架倒置浸入光敏树脂液体中，芯片基板边缘浸没入光敏树脂内，通入工作电流I1到LED芯片使其发光，触发光敏树脂发生初步聚合，在LED芯片的出光面上形成光敏树脂核；(d)将LED芯片、芯片基座及封装支架缓慢上升至脱离光敏树脂液面，在光敏树脂核和芯片基座上将附着一半球形或近半球形光敏树脂液滴；(e)通入工作电流I2到LED芯片使其发光，激发光敏树脂液滴固化；(f)将光敏树脂液滴固化后的样品通入工作电流I3使LED芯片发光，进一步固化去色，或者将样品用阳光曝晒去色，或者用紫光照射去色；(g)最后将固化去色后的样品进行清洗。

在步骤(c)中，在LED芯片出光面上形成的光敏树脂核的形状由通电电流I 1和通电时间大小控制；上述工作电流I1小于20mA。

在步骤(e)中，工作电流I2大于或等于20mA。

在步骤(f)中，工作电流I3大于100mA。

在步骤(d)中，将装有光敏树脂的容器缓慢下降，使LED芯片、芯片基座及封装支架脱离光敏树脂液面。

该光敏树脂包括紫光或近紫外光敏引发剂，还包括树脂单体、预聚物、助剂及用于树脂改性的纳米颗粒中的任意一种或几种的组合，光敏引发剂含量小于5％。

该光敏树脂为同一种或不同种类的材料组成，从而分别进行单层封装或多层封装。

所述工作电流为直流电。

该LED芯片与芯片基座之间设有一能将LED芯片发出的光线反射的反射杯或反射面。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明的封装方法集芯片预老化、塑封和透镜形成于一身，所需时间短，封装效率高，性能优于同类产品，可实现自动化封装。本发明整个生产过程大约15分钟，生产时间较短，工艺重复性极高。

附图说明

图1为本发明的工序流程示意图；

图2为本发明LED半成品的结构示意图；

图3为本发明实验装置示意图；

图4a、4b、4c为LED芯片封胶前的光强分布图；

图5a、5b、5c为LED芯片封胶后的光强分布图。

具体实施方式