[发明专利]纳米银焊膏封装大功率白光发光二极管LED模块及其封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大功率白光发光二极管(LED)的封装模块及其封装方法，属于发光二极管照明装置改进技术。

背景技术

传统大功率白光LED模块封装方法主要有以下几个步骤组成：1、芯片连接；2、键合金线连接芯片实现电路导通；3、荧光粉点胶；4、塑封。目前，市面上使用的芯片连接材料均是传统的锡银铜材料，经研究分析可靠性较差，且由于其传统的芯片连接材料的导热导电性能并不十分优异，所以其模块的光电转换效率也有待于提高。需要新的芯片连接材料来使得模块的整体性能得到提高。并且控制多芯片白光LED模块或者单芯片白光LED的点胶，均使用荧光粉和硅胶充分混合均匀后使用点胶机控制点胶量，在LED芯片表面点上荧光粉混合物的方法点胶。这种点胶方法存在不足，导致荧光粉在侧边分散不均匀，呈梯度分布。实际的LED芯片其光强分布是中间位置大，越到边缘部分就越小。所以，模块点亮时会引起制备的白光LED发光颜色分布不均匀，侧面容易偏黄光，且由于硅胶的流动无约束，而制备白光LED表面胶形的要求较高，使用这种方法不易控制。因此对于大功率白光发光二极管的封装方法有待于进一步的提高。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种大功率白光发光二极管模块的封装方法，以该方法制得的大功率白光发光二极管模块，使用低温烧结技术，在280℃下实现芯片连接，并且使用预制成型膜片控制模块的点胶量。

本发明的目的之二在于提供一种大功率白光发光二极管的封装模块，该模块包括预制成型膜片，并且使用新的芯片连接材料纳米银焊膏进行封装，光电转化效率高，亮度好，节能环保。

本发明的技术方案如下：

一种纳米银焊膏封装的大功率白光发光二极管的封装模块，它包括基板1，纳米银焊膏2，LED芯片3；发光二极管芯片上键合的金线引线9与电源的输入和输出电极7连接，发光二极管芯片阵列被设置在玻璃环10内，玻璃环上罩有玻璃外壳6；用纳米银焊膏2连接芯片材料3，纳米银焊膏2烧结后形成的纯银连接有高的导热导电性能，能够提高模块的光电转换效率，并且在LED芯片3周围设置有预制成型膜片8；使用硅胶5将预制成型膜片8粘在连接有大功率白光发光二极管芯片的基板1上；预制成型膜片8上的正方形小孔阵列的排列方式与LED芯片3的排列相一致，每个正方形小孔的面积比芯片大，套住每一个LED芯片3，使得点胶时多余的胶量流入预制成型膜片8与LED芯片3的间隙处，从而控制点胶量。

本发明的大功率白光发光二极管的封装模块的封装方法，包括以下过程：

(1)将n×n个在横向和纵向均等间距排列的正方形的大功率白光发光二极管芯片3布置在基板1上，然后用纳米银焊膏2连LED芯片3，再在温度280℃下烧结固化，使大功率白光发光二极管芯片3连接在基板1上；

(2)根据基板上布置的大功率白光发光二极管芯片阵列的芯片单元体的个数及芯片单元体之间的间距大小，将硅胶5加入模具中，在固化温度为150℃，固化时间为5分钟，制成厚度比芯片低、带有n×n个正方形孔的预制成型膜片，且每个正方形小孔的面积比芯片大能套住每个LED芯片3，然后用硅胶5将该预制成型膜片8粘在连接有大功率白光发光二极管芯片的基板1上；

(3)通过使用预制成型膜片进行点胶：将硅胶5和荧光粉按照质量比为10％～20％的比例混合均匀(以荧光粉为100％计)，对每个LED芯片3进行点胶，直到每个LED芯片3都被硅胶和荧光粉的混合物4充分覆盖，且有硅胶和荧光粉的混合物4流入预制成型膜片8与LED芯片的间隙处；

(4)在玻璃环10内填充与步骤(3)相同的硅胶，覆盖大功率白光发光二极管芯片3及预制成型膜片8，并盖上玻璃外壳6，制得大功率白光发光二极管模块。

所述的n优选3～10。

使用本方法制备的大功率白光发光二极管的模块，由于使用了纳米银焊膏作为芯片连接材料，使得模块具备高的导电导热能力，可以10％的提高光电转换效率，并且模块中预制成型膜片的添加使得点胶过程可控，可以提高光的集中度，亮度更高。为以后制备超大功率白光发光二极管的模块打下了基础。

附图说明

图1(a)为本发明方法制造的5×5芯片大功率的白光二极管模块结构示意图，

图1(b)为图1(a)中的截面剖视图。

图2(a)为单个芯片及周围局部放大图，

图2(b)为预制成型膜片的结构示意图。