專利名稱：一種大功率白光led光源封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種大功率白光LED光源封 裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，長(zhǎng)期用于顯示領(lǐng)域的半導(dǎo)體光源正以新型固體光源的角色逐步進(jìn)入照明 領(lǐng)域。與傳統(tǒng)光源相比，半導(dǎo)體光源有節(jié)能、高效、體積小、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、驅(qū)動(dòng)電壓 低、抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。隨著封裝技術(shù)的發(fā)展，其制造成本的不斷降低，發(fā)光亮度的不斷提高，半 導(dǎo)體光源在照明領(lǐng)域展現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用前景。半導(dǎo)體照明的核心是利用半導(dǎo)體發(fā)光技術(shù)實(shí)現(xiàn)白光。目前藍(lán)光LED芯片+黃色熒 光粉轉(zhuǎn)換成白光LED技術(shù)占有主導(dǎo)地位。而實(shí)現(xiàn)白光的方法，大多數(shù)是將熒光粉和環(huán)氧樹(shù) 脂混合均勻直接涂敷在芯片上。這種方法的缺點(diǎn)是散熱性能較差，隨著LED工作時(shí)溫度的 升高，熒光粉量子效率降低，出光減少，輻射波長(zhǎng)也會(huì)發(fā)生變化，從而引起白光LED色溫、色 度的變化；且由于熒光粉體和芯片緊貼，使得LED芯片發(fā)射的光和芯片激發(fā)熒光粉發(fā)出的 光經(jīng)散射返回到芯片被芯片吸收而損失，導(dǎo)致光的取出效率降低。此外，傳統(tǒng)的熒光粉涂敷 工藝在熒光粉調(diào)配過(guò)程中和點(diǎn)涂在芯片上時(shí)存在的人為因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的一致性有一定 的影響，使熒光粉的涂敷厚度和形狀不能精確控制，也導(dǎo)致出射光色彩不一致，出現(xiàn)偏藍(lán)光 或偏黃光。目前，已有一些白光LED的封裝采用了熒光粉與LED芯片非接觸式的封裝方法， 而在熒光粉與LED芯片之間充以保護(hù)性氣氛或注入透明膠體以使之隔離。這種方法克服了 熒光粉與LED芯片緊密接觸造成的問(wèn)題，但工藝要求高，不利于批量生產(chǎn)，且在散熱性能和 發(fā)光效率等方面尚有進(jìn)一步改善的空間。其次，在目前常用的傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)中，基本都是采用芯片、鋁基板、導(dǎo)熱銅片、主散 熱體等四層結(jié)構(gòu)構(gòu)成一個(gè)大功率LED光源。而每一層之間都需要導(dǎo)熱膠作為中間介質(zhì)。因 此，導(dǎo)熱膠的導(dǎo)熱系數(shù)就會(huì)直接影響到產(chǎn)品的散熱性能，使得傳導(dǎo)熱阻很大。另外，還由于 多層結(jié)構(gòu)的材質(zhì)各不相同，在正常使用過(guò)程中尤其是惡劣環(huán)境的影響，各層介質(zhì)的熱脹冷 縮系數(shù)也不一樣，各組件本身因冷熱變化的變形，嚴(yán)重影響到散熱的效果。LED光源由于是單向性光源，現(xiàn)有封裝結(jié)構(gòu)的LED光源無(wú)法應(yīng)用于傳統(tǒng)的照明燈 具上，成為L(zhǎng)ED照明應(yīng)用的一個(gè)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種熒光粉遠(yuǎn)離LED芯片的、結(jié)構(gòu)和工藝簡(jiǎn)單易行的大功 率白光LED光源封裝結(jié)構(gòu)，該封裝結(jié)構(gòu)可以提高大功率LED的發(fā)光效率，降低其熱阻，改善 其散熱性能。本發(fā)明所提出的技術(shù)解決方案是這樣的一種大功率白光LED光源封裝結(jié)構(gòu)，包括LED藍(lán)光芯片、基板、密封環(huán)，LED藍(lán)光芯 片通過(guò)焊接層固定在基板上，基板上的焊接層兩側(cè)分別敷設(shè)有引出焊點(diǎn)，LED藍(lán)光芯片的正、負(fù)電極通過(guò)電極引線分別與相鄰的引出焊點(diǎn)點(diǎn)焊牢固連接，設(shè)有LED熒光帽，該LED熒 光帽將所述LED藍(lán)光芯片和兩根電極引線覆蓋并固定安裝在所述基板上，密封環(huán)匹配套合 在LED熒光帽外周并將LED熒光帽帽沿及鄰近帽沿的部分引出焊點(diǎn)壓緊、固定密封。所述LED熒光帽由熒光粉與硅膠合成后再涂在由有機(jī)玻璃板材預(yù)制壓成帽狀體 的內(nèi)表面，成為L(zhǎng)ED熒光帽，在帽底部設(shè)有帽沿。所述熒光粉優(yōu)選高折射率納米熒光粉；所述有機(jī)玻璃優(yōu)選光學(xué)級(jí)有機(jī)玻璃。所述LED熒光帽的形狀為平頂圓柱形或平頂方柱形或半球形或蠟燭燈泡殼形。所 述基板為鋁板。所述焊接層是由鋁板通過(guò)LED藍(lán)光芯片直接貼裝工藝形成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著效果(1)由于采用LED熒光帽取代了熒光粉封裝，使大功率白光LED芯片與熒光粉分 離，解決了熒光粉由于溫升所引起的熒光粉量子效率降低、出光減少、輻射波長(zhǎng)發(fā)生變化從 而引起白光LED色溫、色度的變化，以及在較高溫度下熒光粉加速老化等問(wèn)題，提高了發(fā)光 效率和器件的壽命。(2)由于采用鋁板COB封裝工藝結(jié)構(gòu)，降低了器件的熱阻。(3) LED熒光帽比傳統(tǒng)封裝的球面熒光粉涂敷層出光角度大。由于LED熒光帽的光 源結(jié)構(gòu)和配光提供了高性價(jià)比的配光方法。LED白光熒光帽采用內(nèi)壁涂有納米熒光粉膜、 帽底為帽沿的設(shè)計(jì)，使之比現(xiàn)有封裝的球面熒光粉涂敷層的出光角度大，可以接近180°角 度，能夠適用于照明行業(yè)傳統(tǒng)反射燈杯的燈具上，從而，解決了業(yè)界使用LED光源所出現(xiàn)的 難題。(4)以LED熒光帽的組件裝配方式取代熒光粉的直接涂敷或熒光粉與芯片之間充 填保護(hù)性氣體或注膠的方法，可以做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝簡(jiǎn)化，減少人為操作因素的影響，保 證了工藝重復(fù)性和產(chǎn)品一致性，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。本發(fā)明適用于各種類型、規(guī)格的白光LED封裝。LED熒光帽可以覆蓋多個(gè)芯片，更 換不同色溫的LED熒光帽，可封裝出各種色溫的LED白光光源。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的大功率白光LED光源封裝結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式通過(guò)下面實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。參見(jiàn)圖1所示，一種大功率白光LED光源封裝結(jié)構(gòu)，該大功率白光LED光源由基板 6、LED藍(lán)光芯片1、LED熒光帽7和密封環(huán)4組成，基板6采用鋁板，LED藍(lán)光芯片1通過(guò)焊 接層3固定在基板6上，基板6上的焊接層3左右兩側(cè)分別敷設(shè)有引出焊點(diǎn)5，LED藍(lán)光芯 片1的正、負(fù)電極通過(guò)電極引線2分別與相鄰的引出焊點(diǎn)點(diǎn)焊牢固連接，所述電極引線2采 用金線，LED熒光帽將LED藍(lán)光芯片1和兩根電極引線2覆蓋并固定在基板6上，密封環(huán)4 匹配套合在LED熒光帽7外周并將LED熒光帽7的帽沿及鄰近帽沿的部分引出焊點(diǎn)5壓縮、 固定密封，成為大功率白光LED光源封裝結(jié)構(gòu)。所述LED熒光帽7是先用光學(xué)級(jí)有機(jī)玻璃板材通過(guò)模具壓制成多種形狀的帽狀 體，帽底部設(shè)有帽沿，然后用高折射率納米熒光粉與硅膠混合成熒光膠體，并將這些熒光膠體涂在所述帽狀體的內(nèi)表面干燥固化后成為L(zhǎng)ED熒光帽7。LED熒光帽7的形狀可以采用 平頂圓柱形或平頂方柱形或半球形或蠟燭燈泡殼形等。LED藍(lán)光芯片1是通過(guò)焊接層3采 用直接貼裝工藝(鋁板COB封裝工藝)安裝在鋁基板6上的。
權(quán)利要求
1.一種大功率白光LED光源封裝結(jié)構(gòu)，包括LED藍(lán)光芯片、基板、密封環(huán)，LED藍(lán)光芯片 通過(guò)焊接層固定在基板上，基板上的焊接層兩側(cè)分別敷設(shè)有引出焊點(diǎn)，LED藍(lán)光芯片的正、 負(fù)電極通過(guò)電極引線分別與相鄰的引出焊點(diǎn)點(diǎn)焊牢固連接，其特征在于設(shè)有LED熒光帽， 該LED熒光帽將所述LED藍(lán)光芯片和兩根電極引線覆蓋并固定安裝在所述基板上，密封環(huán) 匹配套合在LED熒光帽外周并將LED熒光帽帽沿及鄰近帽沿的部分引出焊點(diǎn)壓緊、固定密 封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率白光LED光源封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述LED熒光 帽由熒光粉與硅膠合成后再涂在由有機(jī)玻璃板材預(yù)制壓成帽狀體的內(nèi)表面，成為L(zhǎng)ED熒光 帽，在帽底部設(shè)有帽沿。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率白光LED光源封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述熒光粉采 用高折射率納米熒光粉；所述有機(jī)玻璃采用光學(xué)級(jí)有機(jī)玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述大功率白光LED光源封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述LED熒光帽 的形狀為平頂圓柱形或平頂方柱形或半球形或蠟燭燈泡殼形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率白光LED光源封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述基板為鋁板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率白光LED光源封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述焊接層是 由鋁板通過(guò)LED藍(lán)光芯片直接貼裝工藝形成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種大功率白光LED光源封裝結(jié)構(gòu)，它能使熒光粉遠(yuǎn)離LED芯片、而封裝結(jié)構(gòu)和工藝又簡(jiǎn)單易行，該封裝結(jié)構(gòu)可以提高大功率LED的發(fā)光效率，降低其熱阻，改善其散熱性能。該封裝結(jié)構(gòu)中，LED藍(lán)光芯片通過(guò)焊接層固定在基板上，焊接層兩側(cè)分設(shè)引出焊點(diǎn)，LED藍(lán)光芯片正負(fù)極通過(guò)電極引線分別與鄰近引出焊點(diǎn)固定連接，LED熒光帽將LED藍(lán)光芯片、兩根電極引線覆蓋并固定在基板上，密封環(huán)匹配套合在LED熒光帽外周并將其帽沿的部分引出焊點(diǎn)壓緊固定密封。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK102148319SQ20111003661
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者鐘信才 申請(qǐng)人:佛山電器照明股份有限公司