專利名稱：一種大功率白光led光源封裝結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及半導體發光器件封裝技術領域，特別涉及一種大功率白光LED光源封 裝結構。
背景技術：
近年來，長期用于顯示領域的半導體光源正以新型固體光源的角色逐步進入照明 領域。與傳統光源相比，半導體光源有節能、高效、體積小、壽命長、響應速度快、驅動電壓 低、抗震動等優點。隨著封裝技術的發展，其制造成本的不斷降低，發光亮度的不斷提高，半 導體光源在照明領域展現了廣泛的應用前景。半導體照明的核心是利用半導體發光技術實現白光。目前藍光LED芯片+黃色熒 光粉轉換成白光LED技術占有主導地位。而實現白光的方法，大多數是將熒光粉和環氧樹 脂混合均勻直接涂敷在芯片上。這種方法的缺點是散熱性能較差，隨著LED工作時溫度的 升高，熒光粉量子效率降低，出光減少，輻射波長也會發生變化，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芯片發射的光和芯片激發熒光粉發出的 光經散射返回到芯片被芯片吸收而損失，導致光的取出效率降低。此外，傳統的熒光粉涂敷 工藝在熒光粉調配過程中和點涂在芯片上時存在的人為因素對產品質量的一致性有一定 的影響，使熒光粉的涂敷厚度和形狀不能精確控制，也導致出射光色彩不一致，出現偏藍光 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題，但工藝要求高，不利于批量生產，且在散熱性能和 發光效率等方面尚有進一步改善的空間。其次，在目前常用的傳統封裝結構中，基本都是采用芯片、鋁基板、導熱銅片、主散 熱體等四層結構構成一個大功率LED光源。而每一層之間都需要導熱膠作為中間介質。因 此，導熱膠的導熱系數就會直接影響到產品的散熱性能，使得傳導熱阻很大。另外，還由于 多層結構的材質各不相同，在正常使用過程中尤其是惡劣環境的影響，各層介質的熱脹冷 縮系數也不一樣，各組件本身因冷熱變化的變形，嚴重影響到散熱的效果。LED光源由于是單向性光源，現有封裝結構的LED光源無法應用于傳統的照明燈 具上，成為LED照明應用的一個難題。
發明內容
本發明的目的在于提出一種熒光粉遠離LED芯片的、結構和工藝簡單易行的大功 率白光LED光源封裝結構，該封裝結構可以提高大功率LED的發光效率，降低其熱阻，改善 其散熱性能。本發明所提出的技術解決方案是這樣的一種大功率白光LED光源封裝結構，包括LED藍光芯片、基板、密封環，LED藍光芯 片通過焊接層固定在基板上，基板上的焊接層兩側分別敷設有引出焊點，LED藍光芯片的正、負電極通過電極引線分別與相鄰的引出焊點點焊牢固連接，設有LED熒光帽，該LED熒 光帽將所述LED藍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玻璃板材預制壓成帽狀體 的內表面，成為LED熒光帽，在帽底部設有帽沿。所述熒光粉優選高折射率納米熒光粉；所述有機玻璃優選光學級有機玻璃。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LED藍光芯片直接貼裝工藝形成。與現有技術相比，本發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、輻射波長發生變化從 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題，提高了發光 效率和器件的壽命。(2)由于采用鋁板COB封裝工藝結構，降低了器件的熱阻。(3) LED熒光帽比傳統封裝的球面熒光粉涂敷層出光角度大。由于LED熒光帽的光 源結構和配光提供了高性價比的配光方法。LED白光熒光帽采用內壁涂有納米熒光粉膜、 帽底為帽沿的設計，使之比現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傳統反射燈杯的燈具上，從而，解決了業界使用LED光源所出現的 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 填保護性氣體或注膠的方法，可以做到結構簡單，工藝簡化，減少人為操作因素的影響，保 證了工藝重復性和產品一致性，提高了產品質量和生產效率。本發明適用于各種類型、規格的白光LED封裝。LED熒光帽可以覆蓋多個芯片，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是本發明一個實施例的大功率白光LED光源封裝結構示意圖。
具體實施例方式通過下面實施例對本發明作進一步詳細闡述。參見圖1所示，一種大功率白光LED光源封裝結構，該大功率白光LED光源由基板 6、LED藍光芯片1、LED熒光帽7和密封環4組成，基板6采用鋁板，LED藍光芯片1通過焊 接層3固定在基板6上，基板6上的焊接層3左右兩側分別敷設有引出焊點5，LED藍光芯 片1的正、負電極通過電極引線2分別與相鄰的引出焊點點焊牢固連接，所述電極引線2采 用金線，LED熒光帽將LED藍光芯片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5壓縮、 固定密封，成為大功率白光LED光源封裝結構。所述LED熒光帽7是先用光學級有機玻璃板材通過模具壓制成多種形狀的帽狀 體，帽底部設有帽沿，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表面干燥固化后成為LED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藍光芯片1是通過焊接層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。
權利要求
1.一種大功率白光LED光源封裝結構，包括LED藍光芯片、基板、密封環，LED藍光芯片 通過焊接層固定在基板上，基板上的焊接層兩側分別敷設有引出焊點，LED藍光芯片的正、 負電極通過電極引線分別與相鄰的引出焊點點焊牢固連接，其特征在于設有LED熒光帽， 該LED熒光帽將所述LED藍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 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壓緊、固定密 封。
2.根據權利要求1所述的大功率白光LED光源封裝結構，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玻璃板材預制壓成帽狀體的內表面，成為LED熒光 帽，在帽底部設有帽沿。
3.根據權利要求2所述的大功率白光LED光源封裝結構，其特征在于所述熒光粉采 用高折射率納米熒光粉；所述有機玻璃采用光學級有機玻璃。
4.根據權利要求2所述大功率白光LED光源封裝結構，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.根據權利要求1所述的大功率白光LED光源封裝結構，其特征在于所述基板為鋁板。
6.根據權利要求1所述的大功率白光LED光源封裝結構，其特征在于所述焊接層是 由鋁板通過LED藍光芯片直接貼裝工藝形成。
全文摘要
本發明公開了一種大功率白光LED光源封裝結構，它能使熒光粉遠離LED芯片、而封裝結構和工藝又簡單易行，該封裝結構可以提高大功率LED的發光效率，降低其熱阻，改善其散熱性能。該封裝結構中，LED藍光芯片通過焊接層固定在基板上，焊接層兩側分設引出焊點，LED藍光芯片正負極通過電極引線分別與鄰近引出焊點固定連接，LED熒光帽將LED藍光芯片、兩根電極引線覆蓋并固定在基板上，密封環匹配套合在LED熒光帽外周并將其帽沿的部分引出焊點壓緊固定密封。
文檔編號F21Y101/02GK102148319SQ20111003661
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月24日 優先權日2011年1月24日
發明者鐘信才 申請人:佛山電器照明股份有限公司