專利名稱：Led封裝單元及包括其的led封裝系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED照明領(lǐng)域，具體而言，涉及一種LED封裝單元及包括其的LED封裝系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，LED照明模組正朝著多功能、小體積、低成本的方向發(fā)展，但是，現(xiàn)有的集成技術(shù)不能滿足未來(lái)LED照明的需要。因?yàn)?，如圖I所示，現(xiàn)有的LED照明模組中LED芯片11’與熒光粉層21’或過(guò)載保護(hù)元件封裝后形成LED封裝系統(tǒng)后與電路元件4’組裝到一個(gè)散熱基板I’上，如金屬基印刷電路板上，在上述現(xiàn)有的LED封裝系統(tǒng)中，集成了 LED芯片、熒光粉、過(guò)載保護(hù)元件的有限功能，但大量的電路元件4’還處于LED封裝系統(tǒng)之外，這些處于LED封裝系統(tǒng)之外的電路元件4’通過(guò)電路板或引線與LED封裝相連。由此可見，現(xiàn)有的封裝形式限制了 LED照明模組的封裝集成度，使得模組尺寸大、成本高。而且，以目前的封裝技術(shù)而言，實(shí)現(xiàn)不同功能的元件在封裝和組裝過(guò)程中可能需要不同的封裝工藝，比如封裝環(huán)境不同、焊接材料溫度要求不同，是否需要模塑、模塑材料和參數(shù)不一致等，因此，在組裝LED系統(tǒng)的過(guò)程中，各個(gè)元件需要依次組裝，造成整體封裝工藝較長(zhǎng)；而且，先安裝的元件要能夠經(jīng)受后續(xù)封裝工藝的影響才能得到性能優(yōu)良的封裝系統(tǒng)，當(dāng)后一程序的組裝對(duì)已經(jīng)封裝完成的元件造成不利影響時(shí)，容易造成產(chǎn)品不合格，不利于保證產(chǎn)品良率，造成一些不必要的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種LED封裝單元及包括其的LED封裝系統(tǒng)，得到了性能優(yōu)良的LED封裝單元。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種LED封裝單元，該LED封裝單元包括具有發(fā)光功能的第一功能層，具有一個(gè)或呈陣列分布的多個(gè)LED芯片；具有光轉(zhuǎn)換功能的第二功能層，具有一個(gè)或呈陣列分布的多個(gè)熒光粉層，第二功能層固定在第一功能層的上方，且熒光粉層設(shè)置在LED芯片的正上方。進(jìn)一步地，上述第一功能層還包括第一封裝主體，LED芯片封裝在第一封裝主體內(nèi)；第一導(dǎo)電層，封裝在第一封裝主體內(nèi)，LED芯片與第一導(dǎo)電層電互聯(lián)；第二功能層，包括載體，具有一個(gè)或呈陣列分布的多個(gè)容納腔，熒光粉層設(shè)置在容納腔內(nèi)，載體的下表面與第一功能層的上表面貼合。進(jìn)一步地，上述第一功能層的部分第一導(dǎo)電層的上表面裸露在第一封裝主體的外部，上述第二功能層具有與第一導(dǎo)電層裸露的部分對(duì)應(yīng)的通孔。進(jìn)一步地，上述第一功能層還包括一個(gè)或多個(gè)第一導(dǎo)體，任意一個(gè)第一導(dǎo)體的一端設(shè)置在第一導(dǎo)電層上，另一端延伸至第一封裝主體的上表面；上述第二功能層還包括與第一導(dǎo)體對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)體，第二導(dǎo)體由載體的下表面延伸至載體的上表面，第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體電互聯(lián)。
進(jìn)一步地，上述第一功能層還包括第一電路元件，第一電路元件封裝在第一封裝主體內(nèi)并與第一導(dǎo)電層電互聯(lián)。進(jìn)一步地，上述LED封裝單元還包括一層或多層附加功能層，附加功能層堆疊地設(shè)置在第一功能層與第二功能層之間和/或第一功能層的下方，各附加功能層包括附加封裝主體；附加導(dǎo)電層，封裝在附加封裝主體內(nèi)，且與第一導(dǎo)電層電互聯(lián)；附加電路元件，封裝在附加封裝主體內(nèi)，且與附加導(dǎo)電層電互聯(lián)。進(jìn)一步地，固定在上述第一功能層與第二功能層之間的附加功能層的附加封裝主體的與熒光粉層對(duì)應(yīng)的區(qū)域透明或具有通孔，附加導(dǎo)電層與附加電路元件均封裝在附加封裝主體的與載體對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)；固定在第一功能層下方的附加功能層的附加封裝主體的與LED芯片)對(duì)應(yīng)的區(qū)域具有導(dǎo)熱功能。進(jìn)一步地，各附加功能層還包括與第一導(dǎo)體位置對(duì)應(yīng)的附加導(dǎo)體，附加導(dǎo)體與附加導(dǎo)電層電互聯(lián)并向上延伸至附加功能層的上表面，相鄰的附加功能層的附加導(dǎo)體之間電互聯(lián)，且各附加功能層分別通過(guò)附加導(dǎo)體與第一導(dǎo)電層電互聯(lián)。進(jìn)一步地，上述第一電路元件和附加電路元件分別包括驅(qū)動(dòng)電路元件、控制電路元件、傳感器和/或通訊模塊。進(jìn)一步地，上述LED封裝單元還包括光學(xué)功能層，光學(xué)功能層包括透鏡或散射層，透鏡或散射層罩設(shè)在熒光粉層的正上方。進(jìn)一步地，上述LED封裝單元還包括光學(xué)功能層導(dǎo)體，光學(xué)功能層導(dǎo)體與第二導(dǎo)體的對(duì)應(yīng)設(shè)置且電互聯(lián)。進(jìn)一步地，上述LED封裝單元還包括表面絕緣的導(dǎo)熱基板，導(dǎo)熱基板設(shè)置在LED封裝單元的底部。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種LED封裝系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)LED封裝單元，該LED封裝單元為上述的LED封裝單元，且各LED封裝單元呈二維陣列排布。進(jìn)一步地，上述LED封裝單元為多個(gè)，各LED封裝單元一體設(shè)置或相互隔離設(shè)置，各LED封裝單元之間電互聯(lián)或獨(dú)立工作。本發(fā)明的LED封裝單元包括疊加獨(dú)立的具有發(fā)光功能的第一功能層與具有光轉(zhuǎn)換功能的第二功能層，熒光粉層與LED芯片設(shè)在各自的功能層中，形成了遠(yuǎn)程熒光粉結(jié)構(gòu)，進(jìn)而避免了由于熒光粉自發(fā)熱與LED芯片發(fā)熱之間的相互影響，改善了 LED封裝單元的穩(wěn)定性和可靠性。


構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I示出了現(xiàn)有技術(shù)中LED封裝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施例中的LED封裝單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選的實(shí)施例中的LED封裝單元的結(jié)構(gòu)示意4示出了根據(jù)本發(fā)明的又一種優(yōu)選的實(shí)施例中的LED封裝單元的結(jié)構(gòu)示意5示出了根據(jù)本發(fā)明的又一種優(yōu)選的實(shí)施例中的LED封裝單元的結(jié)構(gòu)示意6示出了根據(jù)本發(fā)明的又一種優(yōu)選的實(shí)施例中的LED封裝單元的結(jié)構(gòu)示意圖
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圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的又一種優(yōu)選的實(shí)施例中的LED封裝單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的又一種優(yōu)選的實(shí)施例中的LED封裝單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的又一種優(yōu)選的實(shí)施例中的LED封裝單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的又一種優(yōu)選的實(shí)施例中的LED封裝單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的又一種優(yōu)選的實(shí)施例中的LED封裝單元的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的又一種優(yōu)選的實(shí)施例中的LED封裝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。如圖2和圖3所示，在本發(fā)明一種典型的實(shí)施方式中，提供了一種LED封裝單元，該LED封裝單元包括具有發(fā)光功能的第一功能層I和具有光轉(zhuǎn)換功能的第二功能層2，第一功能層I具有一個(gè)或呈陣列分布的多個(gè)LED芯片11 ;第二功能層2具有一個(gè)或呈陣列分布的多個(gè)熒光粉層21，第二功能層2固定在第一功能層I的上方，且熒光粉層21設(shè)置在LED芯片11的正上方。具有上述結(jié)構(gòu)的LED封裝單元，由包括疊加獨(dú)立的具有發(fā)光功能的第一功能層I與具有光轉(zhuǎn)換功能的第二功能層2，熒光粉層21與LED芯片11設(shè)在各自的功能層中，形成了遠(yuǎn)程熒光粉結(jié)構(gòu)，進(jìn)而避免了由于熒光粉自發(fā)熱與LED芯片11發(fā)熱之間的相互影響，改善了 LED封裝單元穩(wěn)定性和可靠性。制備上述LED封裝單元時(shí)，由于各功能層進(jìn)行分開制作，一方面各功能層可以采用獨(dú)立的流水線進(jìn)行并行生產(chǎn)，相互之間不受影響，因而提高了 LED封裝單元的制作效率；另一方面，制作完成的各功能層可以依照客戶的需求進(jìn)行組裝，靈活性增加；此外，各功能層進(jìn)行獨(dú)立檢測(cè)，保證合格后再組裝，相對(duì)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的LED封裝單元的組裝之后再檢測(cè)的方式，提高了成品良率，減少了不必要的浪費(fèi)。如圖2和圖3所示，上述LED封裝單元的第一功能層I還包括第一封裝主體14和第一導(dǎo)電層12，LED芯片11封裝在第一封裝主體14內(nèi)；第一導(dǎo)電層12沿第一封裝主體14的下表面設(shè)置，LED芯片11與第一導(dǎo)電層12電互聯(lián)；第二功能層2包括載體22,載體22具有一個(gè)或呈陣列分布的多個(gè)容納腔，熒光粉層21設(shè)置在容納腔內(nèi)，載體21的下表面與第一功能層I的上表面貼合。將第一導(dǎo)電層12和LED芯片11 一起封裝在第一封裝主體14內(nèi)形成一個(gè)帶有發(fā)光功能的第一功能層1，第一導(dǎo)電層12可以和外界的電路比如驅(qū)動(dòng)電路或控制電路、甚至是散熱結(jié)構(gòu)相連；突光粉層21設(shè)置在載體22的容納腔內(nèi)，一方面便于突光粉層21的制作以及封裝時(shí)與LED芯片11的對(duì)正，另一方面載體22對(duì)熒光粉層21起到一定的保護(hù)作用，避免其在運(yùn)輸、儲(chǔ)藏等過(guò)程中受到污染，第二功能層2不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，完全能夠滿足LED封裝單元的需要。上述載體22主要是作為熒光粉層區(qū)21的承載物而設(shè)置，只要是適應(yīng)于LED封裝單元的材料都可作為形成載體22的原料，而且出于出光效果的考慮，載體22的設(shè)置不能妨礙光線透過(guò)熒光粉層21，因此優(yōu)選載體22為透明的載體或?qū)⑤d體22的容納腔設(shè)置為連通載體22上表面和下表面的連通孔。如圖2所示，在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施例中，上述LED封裝單元的第一功能層I的部分第一導(dǎo)電層12的上表面裸露在第一封裝主體14的外部，第二功能層2具有與第一導(dǎo)電層12裸露的部分對(duì)應(yīng)的通孔。在制作第一功能層I的第一封裝主體14和第二功能層2的載體22時(shí)，利用模塑法將與第一導(dǎo)電層12裸露的部分對(duì)應(yīng)的區(qū)域空置，使部分第一導(dǎo)電層12裸露在第一封裝主體14的外部，且第二功能層2與第一導(dǎo)電層12裸露的部分對(duì)應(yīng)的部分具有通孔，便于將LED封裝單元與其它電路進(jìn)行電互聯(lián)。在本發(fā)明另一種優(yōu)選的實(shí)施例中，為了便于將上述的LED封裝單元與其它的結(jié)構(gòu)相連以滿足更多的功能需求，如圖3所示，優(yōu)選第一功能層I還包括一個(gè)或多個(gè)第一導(dǎo)體
13,任意一個(gè)第一導(dǎo)體13的一端設(shè)置在第一導(dǎo)電層12上,另一端延伸至第一封裝主體14的上表面；第二功能層2還包括與第一導(dǎo)體13對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)體23,第二導(dǎo)體23由載體22的下表面延伸至載體22的上表面,第一導(dǎo)體13和第二導(dǎo)體23電互聯(lián)。第二功能層2的第二導(dǎo)體23遠(yuǎn)離第一功能層I的上表面還可以與其它的LED結(jié)構(gòu)進(jìn)行電互聯(lián)，以完成功能更加全面的LED封裝單元的封裝。為了進(jìn)一步提高本發(fā)明的LED封裝單元的集成度，簡(jiǎn)化LED封裝單元的封裝工藝，如圖2和圖3所示，LED封裝單元的第一功能層I還包括第一電路元件16，第一電路元件16封裝在第一封裝主體14內(nèi)并與第一導(dǎo)電層12電互聯(lián)。如果第二功能層2的載體22的體積足夠大，也可以將第一電路元件6封裝在載體22內(nèi)并與第二導(dǎo)體23電互聯(lián)。當(dāng)所需的LED封裝單元的功能更全面時(shí)，并且在不增加第一功能層I和第二功能層2的二維封裝面積的前提下，在本發(fā)明又一種優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖4至圖8所示的LED封裝單元還包括一層或多層附加功能層3，附加功能層3堆疊地設(shè)置在第一功能層I與第二功能層2之間和/或第一功能層I的下方，各附加功能層3包括附加封裝主體34、附加導(dǎo)電層31和附加電路元件32 ;附加導(dǎo)電層31封裝在附加封裝主體34內(nèi)，且與第一導(dǎo)電層12電互聯(lián)；附加電路元件32封裝在附加封裝主體34內(nèi)，且與附加導(dǎo)電層31電互聯(lián)。增加的附加功能層3的二維封裝面積和第一功能層I、第二功能層2的二維封裝面積幾乎相等，將附加電路元件32單獨(dú)封裝在附加功能層3中，并且與附加導(dǎo)電層31電互聯(lián)，由于附加導(dǎo)電層31與第一導(dǎo)電層12電互聯(lián)，因此將附加導(dǎo)電層31與外界的電路連通后即可實(shí)現(xiàn)對(duì)LED封裝單元的控制。而且，將附加電路元件32與LED芯片11、熒光粉層21分開設(shè)置，避免了將它們集中設(shè)置時(shí)造成的熱量集中不易散熱的問題，進(jìn)而提高了 LED封裝單元的散熱性能，延長(zhǎng)了 LED封裝單元的使用壽命。在本發(fā)明又一種優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖4至圖8所示，固定在第一功能層I與第二功能層2之間的附加功能層3的附加封裝主體34的與熒光粉層21對(duì)應(yīng)的區(qū)域透明或具有通孔，附加導(dǎo)電層31與附加電路元件32均封裝在附加封裝主體34的與載體22對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)；固定在第一功能層I下方的附加功能層3的附加封裝主體34為具有導(dǎo)熱功能的封裝主體。上述實(shí)施例中，設(shè)置在第一功能層I與第二功能層2之間的附加功能層3不僅不會(huì)阻擋LED芯片11發(fā)出的光，而且將熒光粉層21與LED芯片11隔離，避免了 LED芯片11工作時(shí)的熱量集中在熒光粉層21中造成LED封裝單元過(guò)熱所帶來(lái)的一系列問題；同時(shí)，固定在第一功能層I下方的附加功能層3具有導(dǎo)熱功能進(jìn)一步改善了該LED封裝單元的散熱效果。如圖4至圖8所示，各附加功能層3還包括與第一導(dǎo)體13位置對(duì)應(yīng)的附加導(dǎo)體33，附加導(dǎo)體33與附加導(dǎo)電層31電互聯(lián)并向上延伸至附加功能層3的上表面，相鄰的附加功能層3的附加導(dǎo)體33之間電互聯(lián)，且各附加功能層3分別通過(guò)附加導(dǎo)體33與第一導(dǎo)電層12電互聯(lián)。為了便于各功能層之間的電互聯(lián)，在各附加功能層3上設(shè)置附加導(dǎo)體33，以便于將第一功能層I與附加功能層3、外界電路進(jìn)行電互聯(lián)。本發(fā)明中的第一電路元件16和附加電路元件32分別包括驅(qū)動(dòng)電路元件、控制電路元件傳感器和/或通訊模塊。其中，可用于本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路元件包括但不限于驅(qū)動(dòng)芯片、電阻、電容和電感等分立元件；控制電路元件包括但不限于控制芯片、電阻、電容和電感等元件，各電路元件的之間的連接方式以能實(shí)現(xiàn)其功能為基礎(chǔ)采用現(xiàn)有技術(shù)中的連接方式即可。如圖9和圖10所示，在本發(fā)明又一種優(yōu)選的實(shí)施例中，上述LED封裝單元還包括光學(xué)功能層4,光學(xué)功能層4包括透鏡41或散射層42,透鏡41或散射層42罩設(shè)在突光粉層21的正上方。將光學(xué)功能層4設(shè)置為具有聚光功能或者散射功能的光學(xué)功能層，使得LED封裝單元的功能進(jìn)一步多樣化。為了使上述實(shí)施例中的LED封裝單元的結(jié)構(gòu)更加完善便于直接應(yīng)用，優(yōu)選光學(xué)功能層4還包括光學(xué)功能層導(dǎo)體43，光學(xué)功能層導(dǎo)體43與第二導(dǎo)體23對(duì)應(yīng)設(shè)置且電互聯(lián)。如圖11所示，為了進(jìn)一步改善本發(fā)明的LED封裝單元的散熱效果，優(yōu)選上述LED封裝單元還包括表面絕緣的導(dǎo)熱基板5，導(dǎo)熱基板5設(shè)置在LED封裝單元的底部。導(dǎo)熱基板5的上表面與位于LED封裝單元最下層的功能層的下表面貼合，將功能層產(chǎn)生的熱量從底部擴(kuò)散，優(yōu)化了整個(gè)LED封裝單元的散熱效果。優(yōu)選導(dǎo)熱基板5橫向尺寸與封裝單元大小一致，且上述導(dǎo)熱基板5可以采用導(dǎo)熱陶瓷片或表面覆蓋有電絕緣層的硅材料，絕緣層的厚度較薄，一般為幾微米到幾十微米，以降低對(duì)導(dǎo)熱性能的影響。上述本發(fā)明的LED封裝單元的各功能層的功能也不僅限于上述所描述的功能，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際的產(chǎn)品功能和結(jié)構(gòu)需求對(duì)各功能層的功能或數(shù)量進(jìn)行變化得到的LED封裝單元都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。而且，上述本發(fā)明的LED封裝單元采用目前的制作LED封裝單元封裝方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的變換即可實(shí)現(xiàn)，但為了保證本領(lǐng)域技術(shù)人員的制作上述LED封裝單元，以下將舉例說(shuō)明經(jīng)發(fā)明人優(yōu)選出的制作本發(fā)明的LED封裝單元的方法。具有上述結(jié)構(gòu)的LED封裝單元的各功能層的制備方法如下第一功能層I米用下述方法制備A1、在第一基板上設(shè)置第一導(dǎo)電層12,并將第一導(dǎo)電層12圖形化；A2、在第一基板上設(shè)置LED芯片11,并將LED芯片11與第一導(dǎo)電層12電連接；A3、將第一導(dǎo)電層12和LED芯片11封裝在第一封裝主體14內(nèi)，形成第一功能層I。當(dāng)需要在第一功能層I內(nèi)設(shè)置第一電路元件16時(shí)，將第一電路元件16與LED芯片11采用同樣的方法設(shè)置在第一基板上，并將第一電路元件16與第一導(dǎo)電層12電互聯(lián)。第二功能層2采用下述方法制備B1、在第二基板上模塑出具有容納腔的載體22 ；B2、在載體22的容納腔內(nèi)采用印刷等方法制作熒光粉層21。
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附加功能層3采用如下方法制備C1、在附加功能層基板上設(shè)置附加導(dǎo)電層31，并將第附加導(dǎo)電層31圖形化；C2、在附加功能層基板上設(shè)置附加電路元件32，并將附加電路元件32與附加導(dǎo)電層31電連接；C3、將附加電路元件32和附加導(dǎo)電層31封裝在附加封裝主體34內(nèi)，形成附加功能層。光學(xué)功能層米用如下方法制備在光學(xué)功能層基板上模塑出透鏡層41或散射層42。上述各功能層之間的固定方法如下將LED芯片11與熒光粉層21、透鏡層41的突起部對(duì)正，然后利用LED封裝常用的粘結(jié)膠進(jìn)行粘結(jié)，再根據(jù)需要將粘結(jié)后的各功能層進(jìn)行切割，得到多個(gè)如圖2和/或如圖3所示的LED封裝單元。上述各功能層的封裝主體可以采用LED封裝用常用的高分子材料，而且在制作時(shí)所用到的基板在功能層制作完成后可以去除，使各功能層成為具有可撓性的柔性功能層，進(jìn)而所得的LED封裝單元為柔性封裝單元，憑借其可撓性可以將本發(fā)明的LED封裝單元安裝在平面或曲面的結(jié)構(gòu)上。如果需要在第一功能層I、第二功能層2、附加功能層3和光學(xué)功能層4中設(shè)置導(dǎo)體時(shí)，其中第一功能層I的第一導(dǎo)體13和附加功能層3的附加導(dǎo)體33的設(shè)置方法類似，以第一導(dǎo)體13的設(shè)置為例進(jìn)行說(shuō)明在設(shè)置第一封裝主體14之前在第一導(dǎo)電層12上設(shè)置第一導(dǎo)體13，且使第一導(dǎo)體13的高度等于欲形成的第一封裝主體14的高度。第二功能層2的第二導(dǎo)體23的設(shè)置采用如下方法在設(shè)置載體22之前在第二基板上設(shè)置第二導(dǎo)體23，并使第二導(dǎo)體23的高度等于欲形成的載體22的高度。光學(xué)功能層4的光學(xué)功能層導(dǎo)體43的設(shè)置采用如下方法在光學(xué)功能層基板上設(shè)置光學(xué)功能層導(dǎo)體43并使光學(xué)功能層導(dǎo)體43的上表面裸露在透鏡層41或散射層42的外部。所制作的第一導(dǎo)體13、第二導(dǎo)體23、附加導(dǎo)體33、光學(xué)功能層導(dǎo)體43之間采用焊接的方式使其電互聯(lián)。上述方法中各導(dǎo)電層采用濺射法、蒸發(fā)法或電鍍法進(jìn)行制作，而且可以采用光刻結(jié)合濕法腐蝕、光刻結(jié)合干法腐蝕或壓掩模對(duì)各導(dǎo)電層進(jìn)行圖形化處理。第一電路元件16和附加電路元件32可以采用貼片膠粘結(jié)配合引線鍵合或倒裝焊或印刷焊高粘結(jié)配合回流焊的方式固定在基板上。LED芯片11、第一電路元件16和附加電路元件32與導(dǎo)電層的連接均可采用引線鍵合、倒裝焊或回流焊等方式。上述方法均是采用現(xiàn)有的工藝技術(shù)分別制作各功能層，因此使得本發(fā)明的LED封裝單元的制作在原有的生產(chǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)上即可完成，不需要進(jìn)行另外的技術(shù)和設(shè)備投資進(jìn)一步節(jié)約了制作LED封裝單元的成本。如圖12所示，在本發(fā)明另一種典型的實(shí)施方式中，還提供了一種LED封裝系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)LED封裝單元，該LED封裝單元為上述的LED封裝單元，且各LED封裝單元呈二維陣列排布。由本發(fā)明的LED封裝單元二維陣列排布組成的LED封裝系統(tǒng)，集合了各LED封裝單元的功能，提高了 LED封裝系統(tǒng)的集成度。在本發(fā)明又一種優(yōu)選的實(shí)施例中，上述LED封裝系統(tǒng)的LED封裝單元為多個(gè)，各LED封裝單元一體設(shè)置或相互隔離設(shè)置，各LED封裝單元之間電互聯(lián)或獨(dú)立工作。當(dāng)各LED封裝單元電互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了將各LED封裝單元統(tǒng)一控制的目的；當(dāng)各LED封裝單元獨(dú)立工作時(shí)，采用不同的控制系統(tǒng)進(jìn)行控制可以實(shí)現(xiàn)更多的功能。頁(yè)以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種LED封裝單元，其特征在于，所述LED封裝單元包括具有發(fā)光功能的第一功能層(I )，具有一個(gè)或呈陣列分布的多個(gè)LED芯片(11);具有光轉(zhuǎn)換功能的第二功能層(2)，具有一個(gè)或呈陣列分布的多個(gè)熒光粉層(21)，所述第二功能層(2)固定在所述第一功能層(I)的上方，且所述熒光粉層(21)設(shè)置在所述LED芯片(11)的正上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED封裝單元，其特征在于，所述第一功能層(I)還包括第一封裝主體(14)，所述LED芯片(11)封裝在所述第一封裝主體(14)內(nèi)；第一導(dǎo)電層(12),封裝在第一封裝主體(14)內(nèi)，所述LED芯片(11)與所述第一導(dǎo)電層(12)電互聯(lián)；第二功能層(2)，包括載體(22)，具有一個(gè)或呈陣列分布的多個(gè)容納腔，所述熒光粉層(21)設(shè)置在所述容納腔內(nèi)，所述載體(22)的下表面與所述第一功能層(I)的上表面貼合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED封裝單元，其特征在于，所述第一功能層(I)的部分所述第一導(dǎo)電層(12)的上表面裸露在所述第一封裝主體(14)的外部，所述第二功能層(2)具有與所述第一導(dǎo)電層(12)裸露的部分對(duì)應(yīng)的通孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED封裝單元，其特征在于，所述第一功能層(I)還包括一個(gè)或多個(gè)第一導(dǎo)體(13)，任意一個(gè)所述第一導(dǎo)體(13)的一端設(shè)置在所述第一導(dǎo)電層(12)上，另一端延伸至所述第一封裝主體(14)的上表面；所述第二功能層(2)還包括與所述第一導(dǎo)體(13)對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)體(23)，所述第二導(dǎo)體(23)由所述載體(22)的下表面延伸至所述載體(22)的上表面，所述第一導(dǎo)體(13)和所述第二導(dǎo)體(23)電互聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的LED封裝單元，其特征在于，所述第一功能層(I)還包括第一電路元件(16)，所述第一電路元件(16)封裝在所述第一封裝主體(14)內(nèi)并與所述第一導(dǎo)電層(12)電互聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED封裝單元，其特征在于，所述LED封裝單元還包括一層或多層附加功能層(3)，所述附加功能層(3)堆疊地設(shè)置在所述第一功能層(I)與所述第二功能層(2)之間和/或第一功能層(I)的下方，各所述附加功能層(3)包括附加封裝主體(34)；附加導(dǎo)電層(31)，封裝在所述附加封裝主體(34)內(nèi)，且與所述第一導(dǎo)電層(12)電互聯(lián)；附加電路元件(32)，封裝在所述附加封裝主體(34)內(nèi)，且與所述附加導(dǎo)電層(31)電互聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED封裝單元，其特征在于，固定在所述第一功能層(I)與第二功能層(2)之間的所述附加功能層(3)的附加封裝主體(34)的與所述熒光粉層(21)對(duì)應(yīng)的區(qū)域透明或具有通孔，所述附加導(dǎo)電層(31)與所述附加電路元件(32)均封裝在所述附加封裝主體(34)的與所述載體(22)對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)；固定在所述第一功能層(I)下方的所述附加功能層(3)的附加封裝主體(34)的與所述LED芯片(11)對(duì)應(yīng)的區(qū)域具有導(dǎo)熱功能。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED封裝單元，其特征在于，各所述附加功能層(3)還包括與所述第一導(dǎo)體(13)位置對(duì)應(yīng)的附加導(dǎo)體(33)，所述附加導(dǎo)體(33)與所述附加導(dǎo)電層(31)電互聯(lián)并向上延伸至所述附加功能層(3)的上表面，相鄰的所述附加功能層(3)的附加導(dǎo)體(33)之間電互聯(lián)，且各所述附加功能層(3)分別通過(guò)所述附加導(dǎo)體(33)與所述第一導(dǎo)電層(12)電互聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED封裝單元，其特征在于，所述第一電路元件(16)和所述附加電路元件(32)分別包括驅(qū)動(dòng)電路元件、控制電路元件、傳感器和/或通訊模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED封裝單元，其特征在于，所述LED封裝單元還包括光學(xué)功能層(4)，所述光學(xué)功能層(4)包括透鏡(41)或散射層(42)，所述透鏡(41)或所述散射層(42)罩設(shè)在所述突光粉層(21)的正上方。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的LED封裝單元，其特征在于，所述LED封裝單元還包括光學(xué)功能層導(dǎo)體(43)，所述光學(xué)功能層導(dǎo)體(43)與所述第二導(dǎo)體(23)對(duì)應(yīng)設(shè)置且電互聯(lián)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的LED封裝單元，其特征在于，所述LED封裝單元還包括表面絕緣的導(dǎo)熱基板(5 )，所述導(dǎo)熱基板(5 )設(shè)置在所述LED封裝單元的底部。
13.一種LED封裝系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)LED封裝單元，其特征在于，所述LED封裝單元為權(quán)利要求I至12中任一項(xiàng)所述的LED封裝單元，且各所述LED封裝單元呈二維陣列排布。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的LED封裝系統(tǒng)，其特征在于，所述LED封裝單元為多個(gè)，各所述LED封裝單元一體設(shè)置或相互隔離設(shè)置，各所述LED封裝單元之間電互聯(lián)或獨(dú)立工作。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種LED封裝單元及包括其的LED封裝系統(tǒng)。該LED封裝單元包括具有發(fā)光功能的第一功能層，具有一個(gè)或呈陣列分布的多個(gè)LED芯片；具有光轉(zhuǎn)換功能的第二功能層，具有一個(gè)或呈陣列分布的多個(gè)熒光粉層，第二功能層固定在第一功能層的上方，且熒光粉層設(shè)置在LED芯片的正上方。本發(fā)明的LED封裝單元包括疊加獨(dú)立的具有發(fā)光功能的第一功能層與具有光轉(zhuǎn)換功能的第二功能層，熒光粉層與LED芯片設(shè)在各自的功能層中，形成了遠(yuǎn)程熒光粉結(jié)構(gòu)，進(jìn)而避免了由于熒光粉自發(fā)熱與LED芯片發(fā)熱之間的相互影響，改善了LED封裝單元的穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號(hào)H01L33/50GK102938442SQ20121049107
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者韋嘉, 袁長(zhǎng)安, 亨德里克斯·威廉默斯·范·蔡吉, 董明智, 梁潤(rùn)園, 張國(guó)旗 申請(qǐng)人:北京半導(dǎo)體照明科技促進(jìn)中心