[发明专利]一种含紫光或近紫外芯片的光谱调光封装结构及其制作方法

权利要求书

1.一种含紫光或近紫外芯片的光谱调光封装结构，其特征在于：包括

至少一颗第一芯片，所述第一芯片为第一波长蓝光芯片，在第一波长蓝光芯片表面设置有长波长荧光粉胶层形成长波长封装体，长波长荧光粉胶层由胶体与发射波长为600-1000nm的长波长荧光粉混合而成；且所述长波长荧光粉胶层中长波长荧光粉与胶体的粉胶重量比为0.2～5：1；

至少一颗第二芯片，所述第二芯片为第二波长蓝光芯片；

至少一颗第三芯片，所述第三芯片为紫光或近紫外芯片，在紫光或近紫外芯片表面设置有短波长荧光粉胶层形成短波长封装体，短波长荧光粉胶层由胶体与发射波长为450-500nm的短波长荧光粉混合而成；且所述短波长荧光粉胶层中短波长荧光粉与胶体的粉胶重量比为0.2～5：1；

封装层，用于将各短波长封装体、第二芯片和长波长封装体整体封装在其内，所述封装层内含有发射波长为500-550nm的绿色荧光粉和发射波长为550-600nm的黄色荧光粉中的任意一种或两种，且不含有发射波长为450-500nm的短波长荧光粉与发射波长为600-1000nm的长波长荧光粉；

所述短波长封装体、第二芯片和长波长封装体的数量和波长满足：

(1)当光谱调光封装结构整体要求的色温高于4500K时，所述长波长封装体的数量占短波长封装体、第二芯片和长波长封装体数量总和的5～30％；

当光谱调光封装结构整体要求的色温低于或等于4500K时，所述长波长封装体的数量占短波长封装体、第二芯片和长波长封装体数量总和的30～80％；

(2)所述短波长封装体与第二芯片的数量比为1:1～5；

(3)所述第一芯片的波长记作λA，λA＝445～550nm；第二芯片的波长记作λB，λB＝420～465nm；第三芯片的波长记作λC，λC＝370-420nm；且0≤λA－λB≤130nm。

2.根据权利要求1所述的含紫光或近紫外芯片的光谱调光封装结构，其特征在于：所述短波长荧光粉胶层设置在紫光或近紫外芯片的顶面与侧面上形成CSP封装结构，或设置在紫光或近紫外芯片的顶面形成WLP封装结构；所述短波长荧光粉胶层设置在紫光或近紫外芯片的顶面的厚度在20～400um，在紫光或近紫外芯片的侧面的厚度在0～400um。

3.根据权利要求1或2所述的含紫光或近紫外芯片的光谱调光封装结构，其特征在于：所述短波长荧光粉胶层中短波长荧光粉与胶体的粉胶重量比大于2-5：1；且短波长封装体与第二芯片的数量比为1:1～3。

4.根据权利要求1所述的含紫光或近紫外芯片的光谱调光封装结构，其特征在于：所述长波长荧光粉胶层设置在第一波长蓝光芯片的顶面与侧面上形成CSP封装结构，或设置在第一波长蓝光芯片的顶面形成WLP封装结构；所述长波长荧光粉胶层设置在第一波长蓝光芯片的顶面的厚度在20～400um，在第一波长蓝光芯片的侧面的厚度在0～400um。

5.根据权利要求1或4所述的含紫光或近紫外芯片的光谱调光封装结构，其特征在于：所述发射波长为600-1000nm的长波长荧光粉采用红色荧光粉和近红外荧光粉中的任意一种或两者的混合。

6.一种实现权利要求1所述含紫光或近紫外芯片的光谱调光封装结构制作方法，其特征在于：所述方法包括：

步骤S1：芯片或封装体的制作，

第一芯片选用第一波长蓝光芯片，在第一波长蓝光芯片表面设制作长波长荧光粉胶层得到WLP或CSP封装形式的长波长封装体，其中，长波长荧光粉胶层由胶体与发射波长为600-1000nm的长波长荧光粉混合而成；控制长波长荧光粉胶层中胶体与长波长荧光粉的粉胶比为0.2～5：1；

第二芯片选用第二波长蓝光芯片；

第三芯片选用紫光或近紫外芯片，在紫光或近紫外芯片表面制作有短波长荧光粉胶层得到WLP或CSP封装形式的短波长封装体，其中，短波长荧光粉胶层由胶体与发射波长为450-500nm的短波长荧光粉混合而成；控制短波长荧光粉胶层中短波长荧光粉与胶体的粉胶比为0.2～5：1；

步骤S2：芯片和封装体数量配比，

根据最终含紫光或近紫外芯片的光谱调光封装结构色温要求，选择长波长封装体占总芯片数量的比例：

当光谱调光封装结构整体要求的色温高于4500K时，所述长波长封装体的数量占短波长封装体、第二芯片和长波长封装体数量总和的5～30％；

当光谱调光封装结构整体要求的色温低于或等于4500K时，所述长波长封装体的数量占短波长封装体、第二芯片和长波长封装体数量总和的30～80％；

对照选择数量比例后长波长封装体在CIE色度图上对应的色点坐标，记作红点(X1；Y1)；

然后根据第二芯片峰值波长λB和480nm在光谱中的相对高度，选择短波长封装体与第二芯片的数量比在1:1～5之内；

对照选择数量比例后短波长封装体与第二芯片在CIE色度图上对应的色点坐标，记作混合蓝点(X2；Y2)；

步骤S3：色温的预控制，

将短波长封装体、第二芯片和长波长封装体分别固晶到支撑件或基板上对应的位置；并点亮，得到点亮后其对应在CIE色度图上的色点位置，记作混合点(X3；Y3)，且确保0.09≤Y3≤0.2，0.22≤X3≤0.37；从而对色温范围进行预控制；若不在该范围内则重新进行步骤S2；

步骤S4：

再根据最终含紫光或近紫外芯片的光谱调光封装结构色温要求，查找该最终色温在CIE色度图普朗克轨迹上对应的色点坐标，记作白点(X4；Y4)；

通过已知的红点(X1；Y1)、混合蓝点(X2；Y2)、混合点(X3；Y3)、白点(X4；Y4)来得到所需绿点(X5；Y5)具体的坐标值或坐标范围；

再根据该坐标值或坐标范围选择合适配比的发射波长为500-550nm的绿色荧光粉和发射波长为550-600nm的黄色荧光粉，再混合到胶体内形成封装胶体，

通过封装胶体将各短波长封装体、第二芯片和长波长封装体整体封装在支撑件或基板上形成封装层；

再经过沉淀工艺至封装层内的荧光粉充分沉降，再升高温度到胶体的固化温度进行固化，得到成品；

步骤S5：

检测成品的发光光谱和色温是否符合设计要求，若最终在CIE色度图上对应的色点相对普朗克轨迹偏上或偏下，那么分别相应降低或增加外部胶体中的绿色荧光粉和黄色荧光粉的粉量；

若色温不符合要求，则直接调整长波长封装体占短波长封装体、第二芯片和长波长封装体数量总和的比例后再重复步骤S3～S5；

若发光光谱不符合要求，则直接调整第三芯片的数量后再重复步骤S3～S5。