大功率高溫白光led封裝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及LED照明技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及大功率高溫白光LED封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]LED是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能。與傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈相比，白光LED具有耗電量小、發(fā)光效率高、使用壽命長(zhǎng)、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，因此其不僅在日常照明領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，而且進(jìn)入顯示設(shè)備領(lǐng)域。目前，獲取白光LED的技術(shù)可以分為兩大類(lèi)，即:(I)采用發(fā)射紅、綠、藍(lán)色光線的三種LED芯片混合；(2)采用單色(藍(lán)光或紫外光)LED芯片激發(fā)適當(dāng)?shù)臒晒獠牧稀Ｄ壳?，白光LED主要是利用藍(lán)光LED芯片和可被藍(lán)光有效激發(fā)的、發(fā)黃光的突光粉Ce:YAG結(jié)合,再利用透鏡原理將互補(bǔ)的黃光和藍(lán)光予以混合，從而得到白光。但是傳統(tǒng)熒光粉存在激發(fā)效率和光轉(zhuǎn)換效率低、均勻性差等缺點(diǎn)，尤其在大功率照明領(lǐng)域，由于混合熒光粉的環(huán)氧樹(shù)脂或者硅膠在高溫下容易老化使透過(guò)率下降，最終嚴(yán)重影響白光器件的出光效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種大功率高溫白光LED封裝及其制作方法。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:現(xiàn)有白光LED激發(fā)效率和光轉(zhuǎn)換效率低、均勻性差、環(huán)氧樹(shù)脂或者硅膠在高溫下容易老化使光透過(guò)率下降并且使用壽命短。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:大功率高溫白光LED封裝，包括藍(lán)光芯片、CeiYAG固態(tài)熒光材料，以及包圍所述藍(lán)光芯片和Ce:YAG固態(tài)熒光材料的封裝支架；所述Ce:YAG固態(tài)熒光材料覆蓋貼合于藍(lán)光芯片上。
[0004]上述方案中，所述大功率高溫白光LED封裝還包括導(dǎo)熱基板，所述導(dǎo)熱基板與所述藍(lán)光芯片貼合。
[0005]上述方案中，所述Ce:YAG固態(tài)突光材料的表面設(shè)有紅光膜,所述紅光膜可將部分藍(lán)光轉(zhuǎn)換為發(fā)光波段為580nm到660nm的紅光。
[0006]上述方案中，所述封裝支架的熱膨脹系數(shù)與Ce:YAG固態(tài)熒光材料的熱膨脹系數(shù)相當(dāng)。
[0007]上述方案中，所述封裝支架為鑰支架、因瓦合金支架、氮化鋁支架、鋁支架、銅支架或玻璃支架中的任意一種。
[0008]上述方案中，所述藍(lán)光芯片為氮化鎵基藍(lán)光芯片。
[0009]上述方案中，所述Ce = YAG固態(tài)熒光材料為Ce = YAG熒光單晶、Ce = YAG熒光多晶、CeiYAG熒光陶瓷或Ce = YAG熒光玻璃中的任意一種。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于:本實(shí)用新型提供一種大功率高溫白光LED封裝及其制作方法，通過(guò)支架結(jié)構(gòu)直接貼合固態(tài)熒光材料與大功率藍(lán)光芯片，利用透鏡原理將芯片的藍(lán)光和晶片轉(zhuǎn)化發(fā)出的黃綠光并予以混合，得到白光。該大功率高溫白光LED封裝結(jié)構(gòu)無(wú)需使用黏合劑，具有高熒光效率，可以在大于150度的溫度下工作，節(jié)能環(huán)保并且大幅提聞LED照明設(shè)備的使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0011]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖
[0013]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖
[0014]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖中:1、藍(lán)光芯片2、Ce =YAG固態(tài)熒光片3、封裝支架4、電極5、焊錫6、導(dǎo)熱基板7、紅光膜
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0017]實(shí)施例1
[0018](I)通過(guò)提拉法生長(zhǎng)Ce =YAG晶體；
[0019](2)對(duì)步驟(I)得到的Ce =YAG晶片切磨拋光得到尺寸為5*5毫米，厚度0.3毫米的突光晶片2 ；
[0020](3)制作因瓦合金封裝支架3，支架為正方形框狀，內(nèi)部形成一臺(tái)階；
[0021](4)在封裝支架內(nèi)部鍍錫膏5，將尺寸為5*5毫米的20瓦大功率藍(lán)光芯片I固定在支架3下部，將熒光晶片2固定在支架3上部，并使藍(lán)光芯片I與熒光晶片2緊密貼合，最后將固定好的器件放入220度高溫爐內(nèi)烘烤10秒，形成大功率高溫白光LED整體封裝結(jié)構(gòu)。
[0022]所得的大功率高溫白光LED封裝結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0023]實(shí)施例2
[0024](I)通過(guò)提拉法生長(zhǎng)Ce =YAG晶體；
[0025](2)對(duì)步驟(I)得到的Ce =YAG晶片切磨拋光得到尺寸為3*3毫米，厚度0.3毫米的突光晶片2 ；
[0026](3)制作鑰金屬封裝支架3，支架為正方形框狀，邊框厚度為0.3毫米；
[0027](4)在封裝支架3內(nèi)部鍍錫膏5，將尺寸為3*3毫米的5瓦大功率藍(lán)光芯片I固定在支架3下部，將熒光晶片2固定在支架3上部，并使藍(lán)光芯片I與熒光晶片2緊密貼合，將固定好的器件放入215度高溫爐內(nèi)烘烤10秒，形成大功率高溫白光LED整體封裝結(jié)構(gòu)。
[0028](5)將大功率高溫白光LED整體封裝結(jié)構(gòu)的下部藍(lán)光芯片端固定于導(dǎo)熱基板6上。
[0029]所得的大功率高溫白光LED封裝結(jié)構(gòu)如圖2所示。
[0030]實(shí)施例3
[0031](I)通過(guò)溫度梯度法生長(zhǎng)Ce =YAG晶體；
[0032](2)對(duì)步驟(I)得到的Ce:YAG晶片切磨拋光得到尺寸為5*5毫米，厚度0.3毫米的突光晶片2 ；
[0033](3)制作因瓦合金封裝支架3，支架為條狀，以避免芯片短路，邊框厚度為0.5毫米;
[0034](4)在因瓦合金支架3內(nèi)側(cè)鍍錫膏5，將尺寸為5*5毫米的45瓦大功率藍(lán)光芯片I固定在支架3下部，將熒光晶片2固定在支架3上部，并使藍(lán)光芯片I與熒光晶片2緊密貼合，將固定好的器件放入230度高溫爐內(nèi)烘烤10秒，最后將器件整體焊接在導(dǎo)熱基板6上，形成大功率高溫白光LED整體封裝結(jié)構(gòu)。
[0035](5)在熒光晶片2的表面上增加紅光膜7。
[0036]所得的大功率高溫白光LED封裝結(jié)構(gòu)如圖3所示。
[0037]實(shí)施例4
[0038](I)通過(guò)泡生法生長(zhǎng)Ce =YAG晶體；
[0039](2)對(duì)步驟(I)得到的Ce =YAG晶片切磨拋光得到尺寸為5*5毫米，厚度0.3毫米的突光晶片；
[0040](3)制作因瓦合金封裝支架，支架為正方形框狀，內(nèi)部形成一臺(tái)階；
[0041](4)在封裝支架內(nèi)部鍍錫膏，將尺寸為5*5毫米的20瓦大功率藍(lán)光芯片固定在支架下部，將熒光晶片固定在支架上部，并使藍(lán)光芯片與熒光晶片緊密貼合，最后將固定好的器件放入220度高溫爐內(nèi)烘烤10秒，形成大功率高溫白光LED整體封裝結(jié)構(gòu)。
[0042]實(shí)施例5
[0043](I)通過(guò)高溫?zé)Y(jié)方法得到Ce =YAG透明陶瓷片；
[0044](2)對(duì)步驟(I)得到的Ce:YAG透明陶瓷片切磨拋光得到尺寸為1*5毫米，厚度0.35毫米的陶瓷熒光片；
[0045](3)制作鑰封裝支架，支架為長(zhǎng)方形框狀，內(nèi)部形成一臺(tái)階；
[0046](4)在封裝支架內(nèi)部鍍錫膏，將尺寸為1*5毫米的5瓦大功率藍(lán)光芯片固定在支架下部，將陶瓷熒光片固定在支架上部，并使藍(lán)光芯片與陶瓷熒光片緊密貼合，最后將固定好的器件放入220度高溫爐內(nèi)烘烤10秒，形成大功率高溫白光LED整體封裝結(jié)構(gòu)。
[0047]實(shí)施例6
[0048](I)通過(guò)提拉法生長(zhǎng)Ce =YAG單晶體；
[0049](2)對(duì)步驟(I)得到的Ce =YAG晶片切磨拋光得到尺寸為3*3毫米，厚度0.3毫米的突光晶片；
[0050](3)制作鑰金屬封裝支架，支架為正方形框狀，邊框厚度為0.3毫米；
[0051 ] (4)在封裝支架內(nèi)部鍍錫膏，將尺寸為3*3毫米的3瓦大功率藍(lán)光芯片固定在支架下部，將熒光晶片固定在支架上部，并使藍(lán)光芯片與熒光晶片緊密貼合，將固定好的器件放入215度高溫爐內(nèi)烘烤10秒。
[0052](5)在固態(tài)熒光晶體表面鍍紅光膜，形成大功率高溫白光LED整體封裝結(jié)構(gòu)。
[0053]實(shí)施例7
[0054](I)通過(guò)高溫?zé)Y(jié)方法得到Ce =YAG多晶熒光體；
[0055](2)對(duì)步驟⑴得到的Ce=YAG多晶熒光體切磨拋光得到尺寸為1*5毫米，厚度0.35毫米的多晶熒光片；
[0056](3)制作鑰封裝支架，支架為長(zhǎng)方形框狀，內(nèi)部形成一臺(tái)階；
[0057](4)在封裝支架內(nèi)部鍍錫膏，將尺寸為1*5毫米的5瓦大功率藍(lán)光芯片固定在支架下部，將多晶熒光片固定在支架上部，并使藍(lán)光芯片與多晶熒光片緊密貼合，最后將固定好的器件放入220度高溫爐內(nèi)烘烤10秒，形成大功率高溫白光LED整體封裝結(jié)構(gòu)。
[0058]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.大功率高溫白光LED封裝，包括藍(lán)光芯片、Ce:YAG固態(tài)熒光材料，以及包圍所述藍(lán)光芯片和Ce = YAG固態(tài)熒光材料的封裝支架；所述Ce = YAG固態(tài)熒光材料覆蓋貼合于藍(lán)光芯片上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率高溫白光LED封裝，其特征在于，所述大功率高溫白光LED封裝還包括導(dǎo)熱基板，所述導(dǎo)熱基板與所述藍(lán)光芯片貼合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率高溫白光LED封裝，其特征在于，所述Ce= YAG固態(tài)熒光材料的表面設(shè)有紅光膜，所述紅光膜可將部分藍(lán)光轉(zhuǎn)換為發(fā)光波段為580nm到660nm的紅光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一所述的大功率高溫白光LED封裝，其特征在于，所述封裝支架的熱膨脹系數(shù)與Ce:YAG固態(tài)熒光材料的熱膨脹系數(shù)相當(dāng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大功率高溫白光LED封裝，其特征在于，所述封裝支架為鑰支架、因瓦合金支架、氮化鋁支架、鋁支架、銅支架或玻璃支架中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一所述的大功率高溫白光LED封裝,其特征在于,所述藍(lán)光芯片為氮化鎵基藍(lán)光芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一所述的大功率高溫白光LED封裝，其特征在于，所述Ce:YAG固態(tài)熒光材料為Ce: YAG熒光單晶、Ce: YAG熒光多晶、Ce: YAG熒光陶瓷或Ce: YAG熒光玻璃中的任意一種。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了大功率高溫白光LED封裝，包括藍(lán)光芯片、Ce:YAG固態(tài)熒光材料，以及包圍所述藍(lán)光芯片和Ce:YAG固態(tài)熒光材料的封裝支架；所述Ce:YAG固態(tài)熒光材料覆蓋貼合于藍(lán)光芯片上。采用上述技術(shù)方案制成的大功率高溫白光LED封裝通過(guò)支架結(jié)構(gòu)直接貼合固態(tài)熒光材料與大功率藍(lán)光芯片，利用透鏡原理將芯片的藍(lán)光和晶片轉(zhuǎn)化發(fā)出的黃綠光并予以混合，得到白光。該大功率高溫白光LED封裝結(jié)構(gòu)無(wú)需使用黏合劑，具有高熒光效率，可以在大于150度的溫度下工作，節(jié)能環(huán)保并且大幅提高LED照明設(shè)備的使用壽命。
【IPC分類(lèi)】H01L33-50, H01L33-48
【公開(kāi)號(hào)】CN204289523
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420297495
【發(fā)明人】梁月山, 曹頓華, 馬可軍
【申請(qǐng)人】上海富迪照明電器有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年6月5日