專利名稱：貼片式白光led器件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種白光LED器件，尤其涉及一種貼片式白光LED器件，可應用于 LED手電筒、LED射燈、LED球泡燈等LED燈具照明產品的設計與開發。
背景技術：
隨著藍光LED外延與芯片技術的發展，白光LED光源的發光效率、顯色指數等指標得到良好的提升，逐步被接受并廣泛應用于電視背光源、手機閃光燈、LED燈具照明等領域。 白光LED光源具有體積小、設計靈活，壽命長，響應快等優點，其外形和封裝方式多種多樣， 可替代金商燈、霓虹燈、熒光燈等傳統光源。目前，白光LED的封裝形式有引腳直插式LED、大功率LED和貼片式LED。其中，應用最廣泛的為貼片式LED，它避免了直插式LED鐵支架導熱途徑長散熱不良、大功率LED發熱量大聚光性過強等問題。貼片式LED由于采用金絲球超聲技術用于焊接引線、采用硅樹脂作為外圍膠體、采用扁平引腳起到導熱和導電作用，使得貼片式LED在電、熱性能上明顯優于直插式LED和大功率LED，且具有較高的可靠性。但是，傳統的貼片式LED采用塑膠材質的支架，導熱性能不佳，導致其功率較小， 如35 規格的白光LED功率僅為0. 06 0. 20W, 5050規格的白光LED功率僅為0. 02 0. 50W。更為重要的是，普通貼片式白光LED的光色電參數有較大不足，例如顯色指數不高， 發光效率有待提升等。而白光LED室內照明和裝飾照明領域需要顯色指數大于80，發光效率高的白光LE用于制造LED照明燈具。
實用新型內容有鑒于此，本實用新型針對現有技術存在之缺失，其主要目的是提供一種貼片式白光LED器件，其能有效解決傳統之貼片式LED導熱性能不佳而使得功率較小的問題。本實用新型的另一目的是提供一種貼片式LED器件，其能有效解決現有貼片式 LED的光色參數不足的問題。為實現上述目的，本實用新型采用如下之技術方案一種貼片式白光LED器件，包括有散熱基板、陶瓷支架、InGaN基藍光LED芯片、熒光粉層和透明硅膠體；該陶瓷支架安裝于散熱基板上，陶瓷支架具有反光杯結構，于該反光杯結構中設置有線路板，該InGaN基藍光LED芯片通過共晶錫膏或低溫錫膏貼裝于該線路板上；該熒光粉層均勻分布于InGaN基藍光LED芯片周圍的陶瓷支架反光杯結構內；該透明硅膠體位于熒光粉層的上部，且透明硅膠體外罩住反光杯結構。作為一種優選方案，所述散熱基板為高導熱納米石墨鋁基板，其具有納米鍍膜的 3D導熱絕緣層。作為一種優選方案，所述散熱基板上設置有正極焊盤和負極焊盤。作為一種優選方案，所述透明硅膠體為折射率是1. 54的高折射率硅膠材質。作為一種優選方案，所述陶瓷支架的尺寸為3. 50mmX3. 50mm。[0013]作為一種優選方案，所述InGaN基藍光LED芯片為藍寶石襯底，邊長為200um 1200um的正方形或長方形，其發射波長為445nm 465nm。作為一種優選方案，所述InGaN基藍光LED芯片的功率為0. 06W 1. OOff0作為一種優選方案，所述InGaN基藍光LED芯片的電極通過金線連接到陶瓷支架內部的線路板上。作為一種優選方案，所述金線的純度為99. 99%。本實用新型與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果，具體而言，由上述技術方案可知一、由于在材質上采用了導熱性很好的陶瓷支架，使得貼片式LED具有了較強的散熱功能；以及由于采用共晶錫膏或低溫錫膏將InGaN基藍光LED芯片焊接于陶瓷支架內部的線路板上，提高了 InGaN基藍光LED芯片的散熱和可靠性。二、由于采用了 YAG黃色熒光粉、硅酸鹽綠色熒光粉、氮氧化合物紅色熒光粉與硅膠的混合合成的熒光粉層，提高了白光LED的光譜質量，實現貼片式白光LED的顯色指數大于80，發光效率大于851m/W。三、由于采用高導熱石墨鋁基板，使得陶瓷支架熱量可以快速傳遞到高導熱石墨鋁基板上，提高貼片式LED的導熱能力，使本產品的熱阻小于8°C /W。為更清楚地闡述本實用新型的結構特征和功效，
以下結合附圖與具體實施例來對本實用新型進行詳細說明。
圖1是本實用新型之實施例的正面視圖；圖2是本實用新型之實施例的俯視圖；圖3是圖2中無散熱基板的放大視圖；圖4是圖3的截面視圖；圖5是本實用新型之實施例封裝工藝流程圖。附圖標識說明10、散熱基板11、正極焊盤12、負極焊盤20、陶瓷支架21、反光杯結構22、電極焊盤30、InGaN基藍光LED芯片31、共晶錫膏或低溫錫膏32、金線40、熒光粉層50、透明硅膠體60、線路板具體實施方式
請參照圖1至圖4所示，其顯示出了本實用新型之較佳實施例的具體結構，包括有散熱基板10、陶瓷支架20、InGaN基藍光LED芯片30、熒光粉層40和透明硅膠體50。其中，該散熱基板10為高導熱納米石墨鋁基板，該散熱基板10具有納米鍍膜的3D 導熱絕緣層，可降低散熱基板10的熱阻，使得本產品的整體熱阻小于8°C /W，以及，為方便本產品的使用，于該導熱基板10上設置有正極焊盤11和負極焊盤12。該陶瓷支架20系通過錫膏安裝于前述散熱基板10上，該陶瓷支架20的尺寸為3. 50mmX3. 50mm，其具有較強的散熱能力，同時，該陶瓷支架20具有反光杯結構21，于該反光杯結構21中即陶瓷支架20的內部設置有線路板60，該陶瓷支架20的底部設置有電極焊盤22，該電極焊盤22連接于線路板60與前述正極焊盤11、負極焊盤12之間。該InGaN基藍光LED芯片30系通過共晶錫膏或低溫錫膏(如錫鉍合金焊料)31焊接于陶瓷之間20內部的線路板60上；該InGaN基藍光LED芯片30為藍寶石襯底，邊長為 200um 1200um的正方形或長方形，其發射波長為445nm 465nm ；同時，該InGaN基藍光 LED芯片30的電極通過金線32連接到陶瓷支架20內部的線路板60上，該金線32的純度為99. 99%。此外，該hGaN基藍光LED芯片30的功率為0. 06W 1. OOff,于陶瓷支架20內部的線路板60上可焊接單顆功率為0. 50W 1. OOff的InGaN基藍光LED芯片30，亦可焊接多顆功率為0. 06W 0. 50W的小功率hfeiN基藍光LED芯片30。該熒光粉層40均勻分布于InGaN基藍光LED芯片30周圍的陶瓷支架20反光杯結構21內，該熒光粉層40為YAG黃色熒光粉、硅酸鹽綠色熒光粉、氮氧化合物紅色熒光粉與硅膠的混合物。該透明硅膠體50為折射率是1. 54的高折射率硅膠材質，該透明硅膠體50位于前述熒光粉層40的上部，且透明硅膠體50外罩住前述反光杯結構21。詳述本實施例的封裝過程如下如圖5所示，首先，對陶瓷支架20進行設計與加工，使陶瓷支架20中形成有反光杯結構21，并于反光杯結構21中設置線路板60，此外，使陶瓷支架20的底部形成有電極焊盤22。接著，將InGaN基藍光LED芯片30放置于陶瓷支架20中，并通過共晶錫膏或低溫錫膏31，利用共晶工藝烘烤將InGaN基藍光LED芯片30貼裝于線路板60上。接著，金線健合，即通過金線32將InGaN基藍光LED芯片30的電極連接到陶瓷支架20內部的線路板60 上。接著，熒光粉與硅膠配比，制作出所需的熒光粉和硅膠，制作好以后，將熒光粉層40均勻分布于InGaN基藍光LED芯片30周圍的陶瓷支架20反光杯結構21內，并通過烘烤以烘干。接著，于熒光粉層40的上部填充硅膠，并通過烘烤形成透明硅膠體50。接著，高導熱納米石墨鋁基板10設計與加工，高導熱納米石墨鋁基板10加工完成以后，將陶瓷支架20通過錫膏安裝于高導熱納米石墨鋁基板10上，封裝完畢，即形成了一種貼片式白光LED器件。本實用新型的設計重點在于—、由于在材質上采用了導熱性很好的陶瓷支架，使得貼片式LED具有了較強的散熱功能；以及由于采用共晶錫膏或低溫錫膏將InGaN基藍光LED芯片焊接于陶瓷支架內部的線路板上，提高了 InGaN基藍光LED芯片的散熱和可靠性。二、由于采用了 YAG黃色熒光粉、硅酸鹽綠色熒光粉、氮氧化合物紅色熒光粉與硅膠的混合合成的熒光粉層，提高了白光LED的光譜質量，實現貼片式白光LED的顯色指數大于80，發光效率大于851m/W。三、由于采用高導熱石墨鋁基板，使得陶瓷支架熱量可以快速傳遞到高導熱石墨鋁基板上，提高貼片式LED的導熱能力，使本產品的熱阻小于8°C /W。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的技術范圍作任何限制，故凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1.一種貼片式白光LED器件，其特征在于包括有散熱基板、陶瓷支架、InGaN基藍光 LED芯片、熒光粉層和透明硅膠體；該陶瓷支架安裝于散熱基板上，陶瓷支架具有反光杯結構，于該反光杯結構中設置有線路板，該hGaN基藍光LED芯片通過共晶錫膏或低溫錫膏貼裝于該線路板上；該熒光粉層均勻分布于^GaN基藍光LED芯片周圍的陶瓷支架反光杯結構內；該透明硅膠體位于熒光粉層的上部，且透明硅膠體外罩住反光杯結構。
2.根據權利要求1所述的貼片式白光LED器件，其特征在于所述散熱基板為高導熱納米石墨鋁基板，其具有納米鍍膜的3D導熱絕緣層。
3.根據權利要求1或2所述的貼片式白光LED器件，其特征在于所述散熱基板上設置有正極焊盤和負極焊盤。
4.根據權利要求1所述的貼片式白光LED器件，其特征在于所述透明硅膠體為折射率是1.討的高折射率硅膠材質。
5.根據權利要求1所述的貼片式白光LED器件，其特征在于所述陶瓷支架的尺寸為 3. 50mmX3. 50mmo
6.根據權利要求1所述的貼片式白光LED器件，其特征在于所述InGaN基藍光LED 芯片為藍寶石襯底，邊長為200um 1200um的正方形或長方形，其發射波長為445nm 465nm。
7.根據權利要求1或6所述的貼片式白光LED器件，其特征在于所述InGaN基藍光 LED芯片的功率為0. 06W 1. OOff0
8.根據權利要求6所述的貼片式白光LED器件，其特征在于所述hGaN基藍光LED芯片的電極通過金線連接到陶瓷支架內部的線路板上。
9.根據權利要求8所述的貼片式白光LED器件，其特征在于所述金線的純度為 99. 99%ο
專利摘要本實用新型公開一種貼片式白光LED器件，包括有散熱基板、陶瓷支架、InGaN基藍光LED芯片、熒光粉層和透明硅膠體；該陶瓷支架安裝于散熱基板上，陶瓷支架具有反光杯結構，于該反光杯結構中設有線路板，該InGaN基藍光LED芯片通過共晶錫膏或低溫錫膏貼裝于該線路板上；該熒光粉層均勻分布于InGaN基藍光LED芯片周圍的陶瓷支架反光杯結構內；該透明硅膠體位于熒光粉層的上部，且透明硅膠體外罩住反光杯結構；藉此，由于在材質上采用了導熱性很好的陶瓷支架，使得貼片式LED具有較強的散熱功能；由于采用共晶錫膏或低溫錫膏將InGaN基藍光LED芯片焊接于陶瓷支架內部的線路板上，提高了LED芯片的散熱和可靠性。
文檔編號H01L33/64GK202004043SQ20102052263
公開日2011年10月5日 申請日期2010年9月9日 優先權日2010年9月9日
發明者張濤 申請人:張濤