CN102194983A - 一种高密封性能的表面贴装led及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于LED技术领域，公开了一种高密封性能的表面贴装LED及其生产方法。上述高密封性能的表面贴装LED，包括支架和设置于支架上的芯片，支架上开设有上下堆叠设置且相连通的大碗杯部和小碗杯部，大碗杯部位于小碗杯部上方，芯片贴装于小碗杯部内；小碗杯部内还设置有覆盖于芯片上的封装胶体，大碗杯部内设置有覆盖于封装胶体上的密封胶体。上述高密封性能的表面贴装LED的生产方法，设置一包括上下堆叠设置且相连通的大碗杯部和小碗杯部的支架，于小碗杯部内贴装芯片，然后向小碗杯部内注入封装胶体，再向大碗杯部内注入密封胶体。本发明提供的一种高密封性能的表面贴装LED及其生产方法，其产品照明效果优，产品可靠性佳。
Description
技术领域
本发明属于LED技术领域，尤其涉及一种高密封性能的表面贴装LED及其生产方法。
背景技术
市场上的SMD(Surface Mounted Devices，表面贴装)LED的封装尺寸规格大多为3020、3528、5050等。
目前，LED的支架上只有一个碗杯部，所选用的封装胶体均为硅胶，这主要是因为硅胶有良好的耐热性能。做好的LED产品在初期做点亮测试都有不错的表现，但是大多数封装企业都发现，随着时间的推移，明明抽检时都不错的产品，到了客户端应用时经过高温回流焊焊接后经常会出现LED不亮或微亮的问题，究其原因为传统表面贴装LED由于支架只有一个碗杯部，在封胶成成品后，胶体与支架的碗杯部结合不好，密封性差，水汽很容易从胶体与支架结合处进入，不能防止湿气进入，在应用于室外照明和室外灯饰时往往因为雨水浸湿而损坏，产品可靠性差；使得目前的表面贴装LED只适合做户内照明或户内灯饰，还不适合做户外照明和户外灯饰，产品环境适应性差。
另外，硅胶会吸收空气中的湿气，进行Reflow(回流焊)时，高温状况下部分水汽挥发至硅胶外，部分水汽无法挥发至硅胶外部，从而汽化于碗杯部内，汽化产生的力量大于胶体结合力时，产生爆米花效应，导致LED灯不亮，产品可靠性差。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种高密封性能的表面贴装LED及其生产方法，其产品照明效果优，产品可靠性佳。
本发明的技术方案是：一种高密封性能的表面贴装LED，包括支架和设置于所述支架上的芯片，所述支架上开设有上下堆叠设置且相连通的大碗杯部和小碗杯部，所述大碗杯部位于所述小碗杯部上方，所述芯片贴装于所述小碗杯部内；所述小碗杯部内还设置有覆盖于所述芯片上的封装胶体，所述大碗杯部内设置有覆盖于所述封装胶体上的密封胶体。
具体地，所述大碗杯部的底端开设有环形凹槽。
优选地，所述芯片为白光LED芯片。
具体地，所述小碗杯部和大碗杯部均呈碗状或倒置的圆台状，所述大碗杯部下端的直径大于所述小碗杯部上端的直径；所述大碗杯部和小碗杯部同轴设置。
进一步地，所述支架上还设置封盖于所述密封胶体外的密封保护罩。
优选地，所述密封胶体采用环氧树脂灌注而成；所述封装胶体采用荧光胶灌注而成，所述荧光胶包括硅胶层及分散于所述硅胶层内的荧光粉。
具体地，所述封装胶体的上部呈弧状凸起状；所述密封胶体的上部呈弧状凸起状。
本发明还提供了一种高密封性能的表面贴装LED的生产方法，设置一包括上下堆叠设置且相连通的大碗杯部和小碗杯部的支架，于小碗杯部内贴装芯片，然后向小碗杯部内注入封装胶体，再向大碗杯部内注入密封胶体。
进一步地，注入密封胶体后，再于所述支架上设置一封盖于所述密封胶体外的密封保护罩。
具体地，所述封装胶体和密封胶体的上部均呈弧状凸起状；所述大碗杯部的底部设置至少一可容纳密封胶体的环形凹槽。
本发明提供的一种高密封性能的表面贴装LED及其生产方法，其通过设置大碗杯部和小碗杯部，将芯片设置于小碗杯部中，并在小碗杯部内点入覆盖于芯片上的封装胶体以及在大碗杯部中点入覆盖于封装胶体上的密封胶体，两层的胶体可以形成一种凸透镜的透光效果，使光更加聚集，提高产品亮度及流明值。
而且，由于小碗杯部深度浅，在小碗杯部中可以更好的控制荧光胶层，从而更好地控制白光LED产品的一致性及提高产品的光斑效果，使用效果佳。
通过设置大碗杯部和小碗杯部，从而更好的将胶水与支架紧密相连，可以更好地达到了防水的目的，又能更好的控制产品的一致性及光斑效果，还可以提高成品的亮度，使其能够广泛应用于户外灯饰和照明中，产品可靠性佳且应用成本低。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种高密封性能的表面贴装LED的剖面示意图。
具体实施方式
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。
如图1所示，本发明实施例提供的一种高密封性能的表面贴装LED，包括支架1和设置于所述支架1上的芯片2，所述支架1上开设有上下堆叠设置且相连通的大碗杯部21和小碗杯部22，所述大碗杯部21位于所述小碗杯部22上方，形成杯中杯式的结构，一方面可在大碗杯部21和小碗杯部22中设置不同用途的胶体，提高产品的使用性能；另一方面大大增加了胶体与支架1之间的接触面积，有利于提高产品的密封性能，产品可靠性佳。所述芯片2贴装于所述小碗杯部22内；所述小碗杯部22内还设置有覆盖于所述芯片2上的封装胶体3，所述大碗杯部21内设置有覆盖于所述封装胶体3上的密封胶体4。封装胶体3可采用荧光胶等材料点入小碗杯部22而成，其具有提高产品发光亮度和流明值的优点，芯片2封装于封装胶体3的底部；密封胶体4可采用环氧树脂等密封性能佳的材料点入大碗杯部21中而成，其具有密封性能佳的优点。通过这样的设计，封装胶体3封盖于芯片2上，密封胶体4封盖于封装胶体3上，一方面提高了产品的密封性能，解决了现有技术中因胶体吸水而导致产品死灯的技术问题；另一方面由于设置了荧光胶，有利于提高LED的发光亮度和流明值，且封装胶体3和密封胶体4这两层胶体之间可进行二次混光，光斑均匀、光线一致性佳，且光斑效果好，产品质量佳，可以可靠地应用于户内外照明场所中。
具体地，如图1所示，作为本发明的一实施例，所述大碗杯部21的底端开设有环形凹槽23，环形凹槽23可设置一条或二条或多条，均属于本发明的保护范围。密封胶体4填充于环形凹槽23内。通过设置环形凹槽23，一方面增加了密封胶体4与支架1之间的接触面积，密封胶体4可以可靠地固定于大碗杯部21内，产品结构可靠性佳；另一方面可以提高产品的防水性能，在长期使用的情况下，即使有少量的水份从密封胶体4与大碗杯部21的侧壁渗入大碗杯部21的底部时，由于设置有环形凹槽23，环形凹槽23将起到一个阻隔水份的作用，水份不能越过环形凹槽23而渗至封装胶体3处，防止湿气的浸透，进一步保证了本发明实施例所提供的表面贴装LED可以可靠地在户外等情况下正常工作，产品可靠性佳。
优选地，如图1所示，作为本发明的一实施例，所述芯片2为白光LED芯片2，以用于照明场所。另外地，也可以采用其它颜色的LED芯片2，以用于装饰等场所，均属于本发明的保护范围。常规白光LED为了提高折射率并控制衰减问题而使用硅树脂，硅树脂有一个很大的缺陷就是吸水性很强，如果跟空气直接接触，很容易吸水造成产品死灯的现象，所以不能用于户外照明。为了使SMD白光LED走向室外灯饰和照明，必需考虑防水及原物料的品质控制。本发明实施例所提供的一种高密封性能的表面贴装LED就可以解决这一技术问题。与传统产品相比，本发明实施例所提供的一种高密封性能的表面贴装LED，支架1上设计了两个用于容置不同胶体的大碗杯部21杯和小碗杯部22，先在小碗杯部22中点满荧光胶后，然后在大碗杯部21中点满环氧树脂，从而更好地将胶体与支架1紧密相连；另外环氧树脂的密封性能比荧光胶好，即使有少部分水气进入，也可以在两个碗杯部间的环形凹槽23部分进行阻隔，从而防止水气的浸透。
具体地，如图1所示，作为本发明的一实施例，所述小碗杯部22和大碗杯部21均呈碗状或倒置的圆台状，以增加出光面积，所述大碗杯部21下端的直径大于所述小碗杯部22上端的直径；所述大碗杯部21和小碗杯部22同轴设置，产品结构可靠性佳。
进一步地，如图1所示，作为本发明的一实施例，所述支架1上还设置封盖于所述密封胶体4外的密封保护罩，形成多重密封保护结构，进一步提高了产品的密封性能，提高了产品的可靠性、延长了产品的使用寿命。
优选地，如图1所示，作为本发明的一实施例，所述密封胶体4采用环氧树脂灌注而成，其密封性能佳，可靠性高；所述封装胶体3采用荧光胶灌注而成，所述荧光胶包括硅胶层及分散于所述硅胶层内的荧光粉，既具有良好的耐热性能，又可提高产品的照明效果。
具体地，如图1所示，作为本发明的一实施例，所述封装胶体3的上部呈弧状凸起状；所述密封胶体4的上部呈弧状凸起状，以形成与凸透镜相当的混光效果，提高了产品照明的亮度，提高了产品的照明效果。LED功率越大，发热量越多，温度就越高，温度升高会使LED的发光效率降低。常规大芯片2热量大，散热处理不好的话很容易造成死灯，更换的成本高。如果增加铝板，将导致成品价格大大增加，产品的市场竞争力低。相反常规小芯片2散发热量小，散热问题并不是很明显，本发明实施例所提供的一种高密封性能的表面贴装LED，其设置了杯中杯式的表面贴装LED在相同的情况下出光率相对越高，那么在实际应用时，相同亮度的板上需要的LED的数量越少，总体发热量相对越少，散热速度相对较快，所以散热性相对要好，稳定性相对要高，功耗也低，利于节能。
现有技术中的LED，其光斑不均和一致性不好，其光斑效果也不理想，成品亮度和流明值也不够，所以应用于照明市场也是非常困难。传统的白光LED因为封装过程中由于碗杯部较深，特别是在做灯饰或照明的白光LED产品上，造成成品LED与LED之间、同一颗LED的各个区域的颜色有差异，这就是我们所说的一致性与混光不好，也是我们常说的“鸳鸯色”。“鸳鸯色”的LED会影响美观，这也是业界做白光LED的一个难题。本本发明实施例所提供的一种高密封性能的表面贴装LED，其上层的密封胶体4类似于凸透镜，这样可以进行二次混光，即从下层的封装胶体3射出的未混合好的光线经过上层的“凸透镜”混光后就可以消除“鸳鸯色”，从而生产具有出完美一致性与混光效果佳的产品。
如图1所示，本发明实施例还提供了一种高密封性能的表面贴装LED的生产方法，设置一包括上下堆叠设置且相连通的大碗杯部21和小碗杯部22的支架1，于小碗杯部22内贴装芯片2，然后向小碗杯部22内注入封装胶体3，再向大碗杯部21内注入密封胶体4。具体地，所述小碗杯部22和大碗杯部21均呈碗状或倒置的圆台状，以增加出光面积，所述大碗杯部21下端的直径大于所述小碗杯部22上端的直径；所述大碗杯部21和小碗杯部22同轴设置，产品结构可靠性佳。具体地，所述封装胶体3的上部呈弧状凸起状；所述密封胶体4的上部呈弧状凸起状，以形成与凸透镜相当的混光效果，提高了产品的照明效果。通过这样的设计，一方面可在大碗杯部21和小碗杯部22中设置不同用途的胶体，另一方面大大增加了胶体与支架1之间的接触面积，有利于提高产品的密封性能，产品可靠性佳。所述芯片2贴装于所述小碗杯部22内；所述小碗杯部22内还设置有覆盖于所述芯片2上的封装胶体3，所述大碗杯部21内设置有覆盖于所述荧光胶上的密封胶体4。封装胶体3采用荧光胶点入小碗杯部22而成，其具有提高产品发光亮度和流明值的优点；密封胶体4可采用环氧树脂等密封性能佳的材料点入大碗杯部21中而成，其具有密封性能佳的优点。通过这样的设计，封装胶体3封盖于芯片2上，密封胶体4封盖于封装胶体3上，一方面提高了产品的密封性能，解决了现有技术中因胶体吸水而导致死灯的技术问题；另一方面由于设置了荧光胶，有利于提高LED的发光亮度和流明值，且封装胶体3和密封胶体4这两层胶体之间可进行二次混光，光斑均匀、光线一致性佳，且光斑效果好，产品质量佳，可以可靠地应用于户内外照明场所中。通过在小碗杯部22中点满荧光胶，在大碗杯部21中点满环氧树脂，通过设置荧光胶，可以跟常规的成品亮度相当，上层的密封胶体4类似于凸透镜，从下层透射出的光线经过上层的凸透镜状的密封胶体4进行过滤和二次混光，这样可以提高成品亮度和流明值。现有技术中的LED，其光斑不均和一致性不好，其光斑效果也不理想，成品亮度和流明值也不够，所以应用于照明市场也是非常困难。传统的白光LED因为封装过程中由于碗杯部较深，特别是在做灯饰或照明的白光LED产品上，造成成品LED与LED之间、同一颗LED的各个区域的颜色有差异，这就是我们所说的一致性与混光不好，也是我们常说的“鸳鸯色”。“鸳鸯色”的LED会影响美观，这也是业界做白光LED的一个难题。本发明实施例提供的一种高密封性能的表面贴装LED的生产方法，其得出的成口品的上层的密封胶体4类似于凸透镜，这样可以进行二次混光，即从下层的封装胶体3射出的未混合好的光线经过上层的“凸透镜”混光后就可以消除“鸳鸯色”，从而生产具有出完美一致性与混光效果佳的产品。
进一步地，如图1所示，作为本发明的一实施例，注入密封胶体4后，再于所述支架1上设置一封盖于所述密封胶体4外的密封保护罩，进一步提高了产品的密封性能，提高了产品的可靠性、延长了产品的使用寿命。
具体地，如图1所示，作为本发明的一实施例，所述大碗杯部21的底部设置至少一可容纳密封胶体4的环形凹槽23。密封胶体4填充于环形凹槽23内。通过设置环形凹槽23，一方面增加了密封胶体4与支架1之间的接触面积，密封胶体4可以可靠地固定于大碗杯部21内，产品结构可靠性佳；另一方面可以提高产品的防水性能，在长期使用的情况下，即使有少量的水份从密封胶体4与大碗杯部21的侧壁渗入大碗杯部21的底部时，由于设置有环形凹槽23，环形凹槽23将起到一个阻隔水份的作用，水份不能越过环形凹槽23而渗至封装胶体3处，防止湿气的浸透，进一步保证了本发明实施例所提供的表面贴装LED可以可靠地在户外等情况下正常工作，产品可靠性佳。
本发明实施例所提供的一种高密封性能的表面贴装LED及其生产方法，通过设置大碗杯部21和小碗杯部22，将芯片2设置于小碗杯部22中，并在小碗杯部22内点入覆盖于芯片2上的封装胶体3以及在大碗杯部21中点入覆盖于封装胶体3上的密封胶体4，两层的胶体可以形成一种凸透镜的透光效果，使光更加聚集，提高产品亮度及流明值。
而且，由于小碗杯部22深度浅，在小碗杯部22中可以更好的控制荧光胶层，从而更好地控制白光LED产品的一致性及提高产品的光斑效果，使用效果佳。
通过设置大碗杯部21和小碗杯部22以及在大碗杯部21的底端设置环形凹槽23，从而更好的将胶水与支架1紧密相连，即使有少部分水渗入，环形凹槽23可起到阻隔的作用，从而防止雨水的浸透，可以更好地达到了防水的目的，又能更好的控制产品的一致性及光斑效果，还可以提高成品的亮度，使其能够广泛应用于户外灯饰和照明中，产品可靠性佳且应用成本低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高密封性能的表面贴装LED，包括支架和设置于所述支架上的芯片，其特征在于：所述支架上开设有上下堆叠设置且相连通的大碗杯部和小碗杯部，所述大碗杯部位于所述小碗杯部上方，所述芯片贴装于所述小碗杯部内；所述小碗杯部内还设置有覆盖于所述芯片上的封装胶体，所述大碗杯部内设置有覆盖于所述封装胶体上的密封胶体。
2.如权利要求1所述的一种高密封性能的表面贴装LED，其特征在于：所述大碗杯部的底端开设有环形凹槽。
3.如权利要求1所述的一种高密封性能的表面贴装LED，其特征在于：所述芯片为白光LED芯片。
4.如权利要求1至3中任一项所述的一种高密封性能的表面贴装LED，其特征在于：所述小碗杯部和大碗杯部均呈碗状或倒置的圆台状，所述大碗杯部下端的直径大于所述小碗杯部上端的直径；所述大碗杯部和小碗杯部同轴设置。
5.如权利要求1至3中任一项所述的一种高密封性能的表面贴装LED，其特征在于：所述支架上还设置封盖于所述密封胶体外的密封保护罩。
6.如权利要求1至3中任一项所述的一种高密封性能的表面贴装LED，其特征在于：所述密封胶体采用环氧树脂灌注而成；所述封装胶体采用荧光胶灌注而成，所述荧光胶包括硅胶层及分散于所述硅胶层内的荧光粉。
7.如权利要求1至3中任一项所述的一种高密封性能的表面贴装LED，其特征在于：所述封装胶体的上部呈弧状凸起状；所述密封胶体的上部呈弧状凸起状。
8.一种高密封性能的表面贴装LED的生产方法，其特征在于：设置一包括上下堆叠设置且相连通的大碗杯部和小碗杯部的支架，于小碗杯部内贴装芯片，然后向小碗杯部内注入封装胶体，再向大碗杯部内注入密封胶体。
9.如权利要求8所述的一种高密封性能的表面贴装LED的生产方法，其特征在于：注入密封胶体后，再于所述支架上设置一封盖于所述密封胶体外的密封保护罩。
10.如权利要求8或9所述的一种高密封性能的表面贴装LED的生产方法，其特征在于：所述封装胶体和密封胶体的上部均呈弧状凸起状；所述大碗杯部的底部设置至少一可容纳密封胶体的环形凹槽。
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