一種薄壁陶瓷透鏡封裝的led光源的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種薄壁陶瓷透鏡封裝的LED光源，包括LED芯片，電極接線，LED散熱基板，填充材料以及一個薄壁陶瓷透鏡。所述的薄壁陶瓷透鏡固定在基板上，并且將芯片全部罩住，基板與陶瓷透鏡形成一個中空內(nèi)腔，封裝時可裝填填充材料。該薄壁陶瓷透鏡厚度為0.05mm-2mm，外形可根據(jù)LED光源封裝需要為空心半球形、空心半橢球形、鏤空方盒形，鏤空菱形，鏤空角形，空心超半球形或菲涅爾透鏡形等。本實用新型通過采用薄壁陶瓷透鏡的形式封裝LED光源，使芯片光到透鏡各部位的光程一致，可以有效消除LED封裝光源的黃邊、紅邊、綠邊等邊緣色差以及“五彩”問題；同時將芯片光完全封閉在透鏡內(nèi)，可有效避免藍害；填充材料的選用，可有效防止陶瓷因熱梯度導致的開裂以及增加光效。
【專利說明】一種薄壁陶瓷透鏡封裝的光源

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及陶瓷結構領域以及[￡0發(fā)光【技術領域】，尤其涉及一種薄壁陶瓷透鏡封裝的[￡0光源。

【背景技術】
[0002]近年來，[￡0陶瓷封裝技術作為一種新的封裝技術，采用透明陶瓷熒光體替代“熒光粉+硅膠”，由于具有高導熱率，高量子效率，抗色衰，無老化，可同時替代熒光粉、封膠、燈殼，低成本等傳統(tǒng)封裝技術無可比擬的優(yōu)勢而得到了迅速的發(fā)展。國際上？11111？11111111116(18公司、日本京都大學等知名機構均在從事這方面的研發(fā)工作。
[0003]但目前，平片陶瓷熒光體作為蓋板封裝時，往往出現(xiàn)嚴重的黃邊，綠邊，紅邊，藍邊等邊緣色差問題，以及發(fā)光面上因光成份差異導致的“五彩”問題，從而導致光源品質(zhì)不佳，影響光源的正常使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型旨在解決現(xiàn)有技術的前述問題，而提供一種薄壁陶瓷透鏡封裝的120光源。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種薄壁陶瓷透鏡封裝的[￡0光源，包括[￡0芯片，電極接線，120散熱基板，填充材料以及一個薄壁陶瓷透鏡；所述的薄壁陶瓷透鏡固定在基板上，并且將芯片全部罩住，基板與陶瓷透鏡形成一個中空內(nèi)腔，封裝時可裝填填充材料；該薄壁陶瓷透鏡不同部位的厚度是一致的，厚度范圍為0.05皿-2皿；外形可根據(jù)1^0光源封裝需要為空心半球形、空心半橢球形、鏤空方盒形，鏤空菱形，鏤空角形，空心超半球形或菲涅爾透鏡形。
[0006]所述的陶瓷透鏡，可為純透明體，如氧化鋁陶瓷透鏡，氧化釔陶瓷透鏡，氧化镥陶瓷透鏡，氧化鈧陶瓷透鏡，釔鋁石榴石陶瓷透鏡、镥鋁石榴石陶瓷透鏡等；也可為含有發(fā)光特性的透明熒光體，如稀土摻雜的氧化釔陶瓷透鏡，稀土摻雜的氧化镥陶瓷透鏡，稀土摻雜的氧化鈧陶瓷透鏡，稀土摻雜的釔鋁石榴石陶瓷透鏡，稀土摻雜的镥鋁石榴石陶瓷透鏡以及過渡元素摻雜的氧化鋁陶瓷透鏡。
[0007]稀土元素可為單摻的06，或者(?與仙、此、制、？1~、6(1,16、&11、加、0丫、％或匕其中的一種或任意幾種共摻；稀土元素摻雜總量為0.001到10被.
[0008]所獲得的薄壁透鏡式陶瓷可直接用于[￡0光源封裝，無須切片、研磨、拋光等后加工處理。
[0009]所述的[￡0芯片可為單顆大功率芯片，單顆小功率芯片以及多顆大小功率芯片排列組合而成。
[0010]所述的芯片可為波長為400-50011111范圍的可見光或波長為250-400鹽紫外光1^0。
[0011]封裝時，陶瓷透鏡可直接蓋在基板上的支架面上，或為內(nèi)嵌式，或為外套式，且將120芯片密封于內(nèi)，但不與120芯片接觸。
[0012]所述的填充材料可以根據(jù)實際封裝需要，填充硅膠，油或者其他材料，也可以不填充。
[0013]本實用新型通過采用薄壁陶瓷透鏡的形式封裝LED光源，使芯片光到透鏡各部位的光程一致，可以有效消除LED封裝光源的黃邊、紅邊、綠邊等邊緣色差以及“五彩”問題；同時將芯片光完全封閉在透鏡內(nèi)，可有效避免藍害；填充材料的選用，可有效防止陶瓷因熱梯度導致的開裂以及增加光效。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1，圖2為設計的薄壁陶瓷透鏡封裝的LED光源的兩種示例結構示意圖。
[0015]圖中:薄壁陶瓷透鏡⑴；填充材料(2);芯片(3);散熱基板⑷。
[0016]圖3為設計實例中一個薄壁陶瓷透鏡封裝的白光LED的光譜能量分布圖。

【具體實施方式】
[0017]以上內(nèi)容已經(jīng)對本實用新型作了充分的說明，以下再結合附圖對本實用新型的實施作進一步說明，但本實用新型的實施不限于此。
[0018]參閱圖1至圖2，僅為本實用新型一種薄壁陶瓷透鏡封裝的LED光源的較佳實施例。該薄壁陶瓷透鏡分別為空心半球形和鏤空方盒形。
[0019]將注塑成型，干壓成型，凝膠注模成型，擠出成型，注漿成型或流延成型工藝獲得的薄壁透鏡式陶瓷素坯進行高溫燒結，燒結溫度在1000-1900°C，然后在800-1700°C之間進行退火，獲得薄壁透明陶瓷。陶瓷透過率達到理論透過率，無需后加工處理。
[0020]該例中一種薄壁陶瓷透鏡封裝的LED光源，由一個或多個LED芯片(3)、薄壁陶瓷透鏡(1)、可選填充材料(2)、在LED芯片底部的散熱基板(4)以及外圍的電極接線組成。薄壁陶瓷透鏡將芯片封閉于內(nèi)，同時與基板形成一個中空內(nèi)腔，內(nèi)可選填充油、硅膠以及其他材料，也可以不填充。
[0021]根據(jù)所需要的LED光源類型不同，可以采用相應的陶瓷透鏡進行封裝，舉例如下:
[0022]1)藍光LED芯片與0.05-1.0mm厚Ce:YAG黃陶瓷透鏡相接合可得到白光LED光源。
[0023]2)藍光LED芯片與厚度大于1.2mm的Ce:YAG黃陶瓷透鏡相接合可得到黃光LED光源。
[0024]3)藍光LED芯片與無色氧化釔薄壁透鏡相接合可得到藍光LED光源。
[0025]圖3為采用薄壁Ce:YAG陶瓷透鏡封裝的白光LED的光譜能量分布圖，其性能指標如下:
[0026]其性能指標如下:
[0027]光效:1171m/W
[0028]量子效率:94.0%
[0029]顯色指數(shù):83
[0030]色溫:4500K。
【權利要求】
1.一種薄壁陶瓷透鏡封裝的[￡0光源，包括[￡0芯片，電極接線，1^0散熱基板，填充材料以及一個薄壁陶瓷透鏡；所述的薄壁陶瓷透鏡固定在基板上，并且將芯片全部罩住，基板與陶瓷透鏡形成一個中空內(nèi)腔，封裝時可裝填填充材料；該薄壁陶瓷透鏡不同部位的厚度是一致的，厚度范圍為0.05111111-2111111 ；外形可根據(jù)[￡0光源封裝需要為空心半球形、空心半橢球形、鏤空方盒形，鏤空菱形，鏤空角形，空心超半球形或菲涅爾透鏡形。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種薄壁陶瓷透鏡封裝的[￡0光源，其特征在于所述的陶瓷透鏡，可為純透明體，如氧化鋁陶瓷透鏡，氧化釔陶瓷透鏡，氧化镥陶瓷透鏡，氧化鈧陶瓷透鏡，釔鋁石榴石陶瓷透鏡、镥鋁石榴石陶瓷透鏡等；也可為含有發(fā)光特性的透明熒光體，如稀土摻雜的氧化釔陶瓷透鏡，稀土摻雜的氧化镥陶瓷透鏡，稀土摻雜的氧化鈧陶瓷透鏡，稀土摻雜的釔鋁石榴石陶瓷透鏡，稀土摻雜的镥鋁石榴石陶瓷透鏡以及過渡元素摻雜的氧化鋁陶瓷透鏡。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種薄壁陶瓷透鏡封裝的[￡0光源，其特征在于所獲得的薄壁透鏡式陶瓷可直接用于120光源封裝，無須切片、研磨、拋光等后加工處理。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種薄壁陶瓷透鏡封裝的[￡0光源，其特征在于所述的120芯片可為單顆大功率芯片，單顆小功率芯片以及多顆大小功率芯片排列組合而成。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種薄壁陶瓷透鏡封裝的[￡0光源，其特征在于所述的芯片可為波長為400-500=111范圍的可見光或波長為250-400=111紫外光1^0。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種薄壁陶瓷透鏡封裝的[￡0光源，其特征在于封裝時，陶瓷透鏡可直接蓋在基板上的支架面上，或為內(nèi)嵌式，或為外套式，且將120芯片密封于內(nèi)，但不與120芯片接觸。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種薄壁陶瓷透鏡封裝的[￡0光源，其特征在于所述的填充材料可以根據(jù)實際封裝需要，填充硅膠，油或者其他材料，也可以不填充。
【文檔編號】H01L25/075GK204167316SQ201420072272
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年2月18日 優(yōu)先權日:2014年2月18日
【發(fā)明者】張紅衛(wèi), 李華, 陳寶容, 馮輝輝 申請人:張紅衛(wèi)