專利名稱：功率型發(fā)光二極管、發(fā)光二極管支架及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功率型發(fā)光二極管封裝技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種功率型發(fā)光二極管、發(fā)光二極管支架及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著發(fā)光二極管行業(yè)的飛速發(fā)展，發(fā)光二極管產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入大功率、高亮度的高速發(fā)展期。通常，功率型發(fā)光二極管指功率為O. 5W以上的發(fā)光二極管，隨著行業(yè)的發(fā)展，功率型發(fā)光二極管應(yīng)用也越來(lái)越多?，F(xiàn)有技術(shù)中，功率型發(fā)光二極管其支架主要采用金屬基板+PPA(Polyphthalamide,聚鄰苯二甲酸胺)材料+透鏡的封裝形式,或者采用陶瓷基板+透鏡的 封裝形式。然而這兩種封裝形式均具有各種問(wèn)題，如下(I)金屬基板+PPA材料+透鏡的封裝形式其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且PPA材料容易發(fā)黃、老化、吸水性強(qiáng)、與金屬結(jié)合性差，可靠性低；(2)陶瓷基板+透鏡的封裝形式陶瓷基板容易破碎，且陶瓷基板面積有限進(jìn)而與硅膠結(jié)合性不高，且陶瓷基板切割效率低，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種功率型發(fā)光二極管、發(fā)光二極管支架及其制備方法，能夠提高支架整體的結(jié)合性和抗老化能力，產(chǎn)品可靠性強(qiáng)，并能夠降低生產(chǎn)成本。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種功率型發(fā)光二極管，包括支架、晶片以及透鏡；支架包括金屬基板和形成于金屬基板上側(cè)的表面的反射杯；金屬基板包括正極金屬區(qū)和負(fù)極金屬區(qū)，反射杯形成于正極金屬區(qū)和負(fù)極金屬區(qū)上側(cè)的表面，其中，反射杯的材料是硅膠、環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂，并且反射杯至少內(nèi)壁設(shè)置為不透明；晶片設(shè)置于負(fù)極金屬區(qū)上，晶片的一金線電性連接正極金屬區(qū)，晶片的另一金線電性連接負(fù)極金屬區(qū)；透鏡設(shè)置于晶片上方，并且與反射杯、金屬基板形成密封結(jié)構(gòu)。其中，發(fā)光二極管包括熒光膠，熒光膠至少覆蓋晶片表面；其中，熒光膠包括灌封膠和熒光粉，灌封膠與熒光粉的重量比范圍為1:0. Γ0. 3。其中，透鏡是硅膠透鏡。其中，發(fā)光二極管包括封裝膠，封裝膠是硅膠，并且封裝膠填充于透鏡與熒光膠之間。其中，透鏡和封裝膠一體模壓成型。其中，透鏡采用壓合的方式或者采用使用粘合劑粘合的方式與支架結(jié)合。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是提供一種功率型發(fā)光二極管支架，包括金屬基板和形成于金屬基板上側(cè)的表面的反射杯；其中，反射杯是硅膠、環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂，并且反射杯至少內(nèi)壁設(shè)置為不透明。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是提供一種功率型發(fā)光二極管的制備方法，包括如下步驟準(zhǔn)備金屬基板材料，包括沖壓形成正極金屬區(qū)和負(fù)極金屬區(qū)，并通過(guò)壓注熱固的方式在正極金屬區(qū)和負(fù)極金屬區(qū)上形成反射杯，其中，反射杯的材料是硅膠、環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂，并且將反射杯至少內(nèi)壁設(shè)置為不透明；將晶片固定于負(fù)極金屬區(qū)上，并將晶片的一金線電性連接正極金屬區(qū)，將晶片的另一金線電性連接負(fù)極金屬區(qū)；向反射杯內(nèi)填充熒光膠使得熒光膠至少覆蓋晶片的表面并進(jìn)行烘烤固化，其中，熒光膠包括灌封膠和熒光粉，灌封膠與熒光粉的重量比范圍為1:0. Γ0. 3 ;向反射杯內(nèi)填充封裝膠；將透鏡設(shè)置于晶片上方，使得透鏡與反射杯、金屬基板形成密封結(jié)構(gòu)。其中，封裝膠是硅膠，透鏡是硅膠透鏡。其中，透鏡和封裝膠采用一體模壓成型。本發(fā)明的有益效果是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明通過(guò)采用硅膠、環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂作為反射杯的成型材料，反射杯形成于金屬基板上時(shí)需要通過(guò)粘合劑實(shí)現(xiàn)粘合， 而硅膠或者環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂由于其材料本身的極性與粘合劑相近似，因此能夠提高支架整體的結(jié)合性，尤其是硅膠材料和硅樹(shù)脂材料本身具有良好的耐高溫性和抗紫外線能力，受熱不易變形，抗老化能力強(qiáng)，不易發(fā)黃、老化和吸水，在高溫、潮濕等惡劣環(huán)境下具有較高的可靠性，并且成型方便簡(jiǎn)單，進(jìn)而能夠降低生產(chǎn)成本。


圖I是本發(fā)明功率型發(fā)光二極管實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明功率型發(fā)光二極管的制備方法實(shí)施方式的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參閱圖1，圖I是本發(fā)明功率型發(fā)光二極管實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。發(fā)光二極管包括支架I、晶片2以及透鏡3。其中，支架I包括金屬基板11和形成于金屬基板11上側(cè)的表面的反射杯12，進(jìn)一步地，金屬基板11包括正極金屬區(qū)112和負(fù)極金屬區(qū)111，金屬基板11可選用導(dǎo)熱性和經(jīng)濟(jì)性均衡的銅基板。反射杯12形成于正極金屬區(qū)112和負(fù)極金屬區(qū)111上側(cè)的表面，晶片2設(shè)置于負(fù)極金屬區(qū)111上，晶片2的一金線22電性連接正極金屬區(qū)112，晶片2的另一金線21電性連接負(fù)極金屬區(qū)111。其中，透鏡3設(shè)置于晶片2上方，并且透鏡3與反射杯12、金屬基板11形成密封結(jié)構(gòu)。值得注意的是，本發(fā)明實(shí)施方式中的反射杯12采用的材料是硅膠或者環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂，并且反射杯12至少內(nèi)壁120設(shè)置為不透明，其可以通過(guò)在反射杯12的內(nèi)壁120鍍膜或者對(duì)形成反射杯12的硅膠或環(huán)氧樹(shù)脂或硅樹(shù)脂經(jīng)改性劑進(jìn)行改性等方式，使得反射杯12的內(nèi)壁120不透明。具體地本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光二極管還包括熒光膠4，熒光膠4至少覆蓋晶片2表面，其中，熒光膠4包括灌封膠和熒光粉，灌封膠與熒光粉的重量比范圍為1:0. Γ0. 3，灌封膠和熒光粉通過(guò)混合攪拌，均勻混合成熒光膠4。進(jìn)一步地，灌封膠是硅膠或者環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂，當(dāng)然，選擇硅膠或者環(huán)氧樹(shù)脂又或者硅樹(shù)脂作為灌封膠時(shí)，硅膠或者環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂其組成和重量比可參考前文，此處不作過(guò)多描述。本發(fā)明實(shí)施方式中的發(fā)光二極管還包括封裝膠5,封裝膠5填充于透鏡3與突光膠4之間，其中，封裝膠5是硅膠，并且，透鏡3可以是硅膠透鏡3。封裝膠5和透鏡3可以是獨(dú)立的兩部分，或者，為組裝方便可以將采用硅膠材料的封裝膠5和采用硅膠材料的硅膠透鏡3 —體模壓成型。當(dāng)然，封裝膠5也可以采用硅樹(shù)脂，采用硅膠或硅樹(shù)脂的封裝膠5與硅膠透鏡3均具有良好的粘合性。這里采用娃膠透鏡3替代傳統(tǒng)的PC (Polycarbonate,聚碳酸酯)透鏡，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的PC透鏡3受熱易變形(熱變形溫度在135°C左右)，而硅膠透鏡3具有非常強(qiáng)的耐低溫和抗高溫能力，通?？砷L(zhǎng)時(shí)間在-60°C至200°C的溫度范圍內(nèi)正常使用，不易變形，進(jìn)而能夠極大程度地提升發(fā)光二極管的品質(zhì)；另外，傳統(tǒng)工藝將PC透鏡壓合或粘合于支架I時(shí)，制作PC透鏡的模具隨其工藝固定于支架I上，故模具只能使用一次，而本發(fā)明實(shí)施方式中透鏡3 和封裝膠5采用一體模壓成型的方式可以使成型模具多次重復(fù)利用；并且，反射杯12、封裝膠5以及透鏡3均采用硅膠材料，能進(jìn)一步提高發(fā)光二極管的耐高溫性，亦能進(jìn)一步提高反射杯12、封裝膠5以及透鏡3的結(jié)合性，進(jìn)而整體上提高發(fā)光二極管的品質(zhì)。進(jìn)一步地，透鏡3與支架I的結(jié)合可以采用壓合的方式或者采用使用粘合劑粘合的方式，其中，采用粘合劑粘合的方式中，粘合劑可以選用硅膠粘合劑，如單組分室溫硫化硅橡膠、單組分加溫固化或雙組分加溫固化的硅膠粘合劑。而且因?yàn)橥哥R3的材料為硅膠，其與粘合劑的極性相近似，進(jìn)而能夠提升透鏡3與支架I的結(jié)合性，提升發(fā)光二極管的品質(zhì)。在發(fā)光二極管封裝技術(shù)領(lǐng)域，通常采用PPA材料作為發(fā)光二極管的反射杯的成型材料，一方面因?yàn)镻PA材料本身具有不透明的特性，在市場(chǎng)上非常容易取得，另一方面作為發(fā)光二極管的反射杯，本身需要不透明的材料形成，因此早在發(fā)光二極管出現(xiàn)的初期，本領(lǐng)域技術(shù)人員采用PPA作為發(fā)光二極管的反射杯材料。對(duì)于硅膠材料、環(huán)氧樹(shù)脂材料以及硅樹(shù)脂材料而言，三者本身具有透明的特性，因此在現(xiàn)有技術(shù)中，如果采用硅膠材料或環(huán)氧樹(shù)脂材料或硅樹(shù)脂材料作為反射杯的成型材料，發(fā)光二極管晶片在點(diǎn)亮?xí)r，光線就會(huì)通過(guò)采用硅膠材料或環(huán)氧樹(shù)脂材料或硅樹(shù)脂材料的反射杯透射出去，極大降低了發(fā)光效率。因此本領(lǐng)域技術(shù)人員在早前研發(fā)發(fā)光二極管時(shí)，并不采用硅膠材料或環(huán)氧樹(shù)脂材料或硅樹(shù)脂材料。雖然，幾十年來(lái)，PPA材料具有高溫易變黃、老化、吸水等缺陷，但由于PPA材料技術(shù)成熟，在慣性技術(shù)思維以及一定的技術(shù)偏見(jiàn)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員并未考慮輕易棄用容易得到的PPA材料作為反射杯形成材料、而費(fèi)時(shí)耗力地研究如何將透明的硅膠或環(huán)氧樹(shù)脂亦或硅樹(shù)脂應(yīng)用到形成反射杯的技術(shù)方案。而本發(fā)明實(shí)施方式，通過(guò)采用硅膠或者環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂作為反射杯12的成型材料，反射杯12形成于金屬基板11上時(shí)需要通過(guò)粘合劑實(shí)現(xiàn)粘合，而硅膠或者環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂由于其材料本身的極性與粘合劑相近似，因此能夠提高支架I整體的結(jié)合性，尤其是硅膠和硅樹(shù)脂材料本身具有良好的耐高溫性和抗紫外線能力，受熱不易變形，抗老化能力強(qiáng)，不易發(fā)黃、老化和吸水，在高溫、潮濕等惡劣環(huán)境下具有較高的可靠性，并且成型方便簡(jiǎn)單，進(jìn)而能夠降低生產(chǎn)成本。進(jìn)一步地，反射杯12、封裝膠5以及透鏡3均采用硅膠制得時(shí)，發(fā)光二極管的整體結(jié)合性、耐高溫性得到極大提升，產(chǎn)品整體品質(zhì)增強(qiáng)，可靠性更佳。本發(fā)明還提供一種功率型發(fā)光二極管支架的實(shí)施方式?？蓞㈤唸DI，該功率型發(fā)光二極管支架包括金屬基板(參閱圖I的金屬基板11)和形成于該金屬基板上側(cè)表面的反射杯(參閱圖I的反射杯12)，其中，金屬基板包括正極金屬區(qū)(參閱圖I的正極金屬區(qū)112)和負(fù)極金屬區(qū)(參見(jiàn)圖I的負(fù)極金屬區(qū)111)，反射杯形成于正極金屬區(qū)和負(fù)極金屬區(qū)上側(cè)的表面。進(jìn)一步地，反射杯的材料是硅膠或者環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂，并且反射杯至少內(nèi)壁(參見(jiàn)圖I的內(nèi)壁120)設(shè)置為不透明。本發(fā)明實(shí)施方式，通過(guò)采用硅膠或者環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂作為反射杯的成型材料，反射杯形成于金屬基板上時(shí)需要通過(guò)粘合劑實(shí)現(xiàn)粘合，而硅膠或者環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂由于其材料本身的極性與粘合劑相近似，因此能夠提高支架整體的結(jié)合性，尤其是硅膠和硅樹(shù)脂材料本身具有良好的耐高溫性和抗紫外線能力，受熱不易變形，抗老化能力強(qiáng)，不易發(fā)黃、老化和吸水，在高溫、潮濕等惡劣環(huán)境下具有較高的可靠性，并且成型方便簡(jiǎn)單，進(jìn) 而能夠降低生產(chǎn)成本。另外，本發(fā)明還提供一種功率型發(fā)光二極管的制備方法的實(shí)施方式。參閱圖2，圖2是本發(fā)明功率型發(fā)光二極管的制備方法實(shí)施方式的流程示意圖。本發(fā)明實(shí)施方式包括如下步驟步驟S11，準(zhǔn)備金屬基板材料，包括沖壓形成正極金屬區(qū)和負(fù)極金屬區(qū)，并通過(guò)壓注熱固的方式在所述正極金屬區(qū)和負(fù)極金屬區(qū)上形成反射杯。其中，所述反射杯的材料是硅膠或者環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂，并且將反射杯至少內(nèi)壁設(shè)置為不透明。步驟S12，將晶片固定于負(fù)極金屬區(qū)上，并將晶片的一金線電性連接正極金屬區(qū)，將晶片的另一金線電性連接負(fù)極金屬區(qū)。步驟S13，向反射杯內(nèi)填充熒光膠使得熒光膠至少覆蓋晶片的表面并進(jìn)行烘烤固化。其中，熒光膠包括灌封膠和熒光粉，灌封膠與熒光粉的重量比范圍為1:0. Γ0. 3。比如，灌封膠與熒光粉的重量比可以是1:0. 1，或1:0. 2，又或1:0. 3。其生產(chǎn)配比方便、精度高。在步驟S13中，還包括在20_25°C溫度范圍內(nèi)，并在30%_40%濕度范圍內(nèi)，以及在IOO0C /Ih烘烤條件下混合并攪拌灌封膠與熒光粉以制備熒光膠。熒光膠的制備條件容易滿足和控制，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、易于操作。步驟S14,向反射杯內(nèi)填充封裝膠。其中,封裝膠是娃膠,當(dāng)然封裝膠亦可采用娃樹(shù)脂。步驟S15，將透鏡設(shè)置于晶片上方，使得透鏡與反射杯、金屬基板形成密封結(jié)構(gòu)。其中，透鏡是硅膠透鏡。上述步驟S14和步驟S15中，封裝膠是硅膠，且透鏡是硅膠透鏡時(shí)，可以先將封裝膠與透鏡一體模壓成型后設(shè)置于晶片上方，從而使得透鏡與反射杯、金屬基板形成密封結(jié)構(gòu)。方便快捷，能夠節(jié)省工藝步驟，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明實(shí)施方式，通過(guò)采用硅膠或者環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂作為反射杯的成型材料，反射杯形成于金屬基板上時(shí)需要通過(guò)粘合劑實(shí)現(xiàn)粘合，而硅膠或者環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂由于其材料本身的極性與粘合劑相近似，因此能夠提高支架整體的結(jié)合性，尤其是硅膠和硅樹(shù)脂材料本身具有良好的耐高溫性和抗紫外線能力，受熱不易變形，抗老化能力強(qiáng)，不易發(fā)黃、老化和吸水，在高溫、潮濕等惡劣環(huán)境下具有較高的可靠性，并且成型方便簡(jiǎn)單，進(jìn)而能夠降低生產(chǎn)成本。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種功率型發(fā)光二極管，其特征在于，包括 支架、晶片以及透鏡； 所述支架包括金屬基板和形成于所述金屬基板上側(cè)的表面的反射杯； 所述金屬基板包括正極金屬區(qū)和負(fù)極金屬區(qū)，所述反射杯形成于正極金屬區(qū)和負(fù)極金屬區(qū)上側(cè)的表面，其中，所述反射杯的材料是硅膠、環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂，并且所述反射杯至少內(nèi)壁設(shè)置為不透明； 所述晶片設(shè)置于負(fù)極金屬區(qū)上，所述晶片的ー金線電性連接正極金屬區(qū)，所述晶片的另ー金線電性連接負(fù)極金屬區(qū)； 所述透鏡設(shè)置于晶片上方，并且與所述反射杯、金屬基板形成密封結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管，其特征在干， 所述發(fā)光二極管包括熒光膠，所述熒光膠至少覆蓋晶片表面； 其中，所述熒光膠包括灌封膠和熒光粉，所述灌封膠與熒光粉的重量比范圍為1:0. I 0. 3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管，其特征在干， 所述透鏡是硅膠透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管，其特征在干， 所述發(fā)光二極管包括封裝膠，所述封裝膠是硅膠，并且所述封裝膠填充于透鏡與熒光膠之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管，其特征在干， 所述透鏡和封裝膠一體模壓成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-4任ー項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在干， 所述透鏡采用壓合的方式或者采用使用粘合劑粘合的方式與支架結(jié)合。
7.—種功率型發(fā)光二極管支架，其特征在于，包括 金屬基板和形成于所述金屬基板上側(cè)的表面的反射杯； 其中，所述反射杯是硅膠、環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂，并且所述反射杯至少內(nèi)壁設(shè)置為不透明。
8.—種功率型發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 準(zhǔn)備金屬基板材料，包括沖壓形成正極金屬區(qū)和負(fù)極金屬區(qū)，并通過(guò)壓注熱固的方式在所述正極金屬區(qū)和負(fù)極金屬區(qū)上形成反射杯，其中，所述反射杯的材料是硅膠、環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂，并且將所述反射杯至少內(nèi)壁設(shè)置為不透明； 將晶片固定于所述負(fù)極金屬區(qū)上，并將所述晶片的ー金線電性連接正極金屬區(qū)，將所述晶片的另ー金線電性連接負(fù)極金屬區(qū)； 向所述反射杯內(nèi)填充熒光膠使得所述熒光膠至少覆蓋晶片的表面并進(jìn)行烘烤固化，其中，所述熒光膠包括灌封膠和熒光粉，所述灌封膠與熒光粉的重量比范圍為i:o. ro. 3 ；向所述反射杯內(nèi)填充封裝膠； 將透鏡設(shè)置于所述晶片上方，使得所述透鏡與反射杯、金屬基板形成密封結(jié)構(gòu)，。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在干， 所述封裝膠是硅膠，所述透鏡是硅膠透鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在干，所述透鏡和封裝膠采用一體模壓成型 。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種功率型發(fā)光二極管，功率型發(fā)光二極管包括支架、晶片以及透鏡；支架包括金屬基板和形成于金屬基板上側(cè)的表面的反射杯；金屬基板包括正極金屬區(qū)和負(fù)極金屬區(qū)，反射杯形成于正極金屬區(qū)和負(fù)極金屬區(qū)上側(cè)的表面，其中，反射杯的材料是硅膠、環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂，并且反射杯至少內(nèi)壁設(shè)置為不透明；晶片設(shè)置于負(fù)極金屬區(qū)上，晶片的一金線電性連接正極金屬區(qū)，晶片的另一金線電性連接負(fù)極金屬區(qū)；透鏡設(shè)置于晶片上方，并且與反射杯、金屬基板形成密封結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還公開(kāi)了一種功率型發(fā)光二極管支架及功率型發(fā)光二極管的制備方法。通過(guò)上述方式，本發(fā)明能夠提高支架整體的結(jié)合性和抗老化能力，產(chǎn)品可靠性強(qiáng)，并能夠降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)H01L33/60GK102856478SQ20121033980
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者李漫鐵, 王雙, 劉德光 申請(qǐng)人:惠州雷曼光電科技有限公司