CN101093828A - 紧凑型大功率发光二极管的封装结构 - Google Patents

紧凑型大功率发光二极管的封装结构 Download PDF

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Abstract

一种紧凑型大功率发光二极管的封装结构,它包括透镜体、金属引线、若干个大功率LED芯片、凹型反射腔、主体基板,凹型反射腔安装在主体基板上后,两者的底面相平;大功率LED芯片粘接在凹型反射腔中心部位,每个大功率LED芯片由金属引线分别与电极连接层的正负电极点相连,透镜体封罩在凹型反射腔上,并罩盖所有的金属引线和大功率LED芯片。在凹型反射腔的内表面镀有反射层有助于改善大功率LED芯片的取光效率;凹型反射腔和主体基板选用高导热的金属材料提高了大功率LED芯片的散热性能,其结构简单,制造成本低。

Description

紧凑型大功率发光二极管的封装结构
技术领域
:本发明属于半导体发光器件,尤其涉及大功率发光二极管发光器件。
背景技术
:以大功率发光二极管(以下简称LED)器件为核心的半导体照明,具有体积小、全固态、长寿命、环保、省电等优点,已经在辅助照明和特种照明领域得到较为广泛的应用。然而要真正进入民用照明市场,除了要降低成本以外,还需要加大对大功率LED芯片的研发,增加单个发光器件的功率,提高发光效率。目前研究人员已经清楚地认识到大功率LED器件是未来照明的核心部件,所以世界各大公司投入很大的力量对大功率型LED芯片的结构和制程进行研究开发。随着LED输入功率的不断提高,对于功率型LED芯片的封装也提出了更高的要求。大功率LED芯片的封装技术应满足以下两点要求:一是封装结构要有高的取光效率,其二是热阻要尽可能低,散热性能良好。反之,如果大功率LED芯片表面高的热量不能及时地散发到周围空气中,将直接导致芯片和封装材料的劣化,加速光衰直至失效。因此,取光效率高,低热阻、散热良好的新型封装结构是大功率型LED发展的关键技术和难点所在。
发明内容
:本发明的发明目的是提供一种紧凑型大功率发光二极管的封装结构,这种结构有助于改善大功率LED芯片的取光效率,提高对大功率LED芯片的散热性能,便于二次散热设计和后续灯具的安装和应用,其结构简单,制造成本低。
一种紧凑型大功率发光二极管的封装结构,它包括透镜体、金属引线、若干个大功率LED芯片、凹型反射腔、主体基板,在主体基板的上表面覆有绝缘层,在绝缘层上设有电极连接层,在主体基板上设有安装孔,凹型反射腔以镶嵌方式固定安装在该安装孔中,凹型反射腔安装在主体基板上后,两者的底平面处于同一平面上;从电极连接层上延伸出正负电极接点,大功率LED芯片粘接在凹型反射腔中心部位,每个大功率LED芯片由金属引线分别与电极连接层的正负电极点相连,透镜体封罩在凹型反射腔上,并罩盖所有的金属引线和大功率LED芯片。
所述凹型反射腔和主体基板的材质为导热系数高的金属材料,在凹型反射腔的内腔表面镀有反射层。
所述导热系数高的金属材料为铝、铜、铁及其合金中的任一种,所述反射层为镀银层或镀铬层。
所述主体基板为铝基印制电路板或铜基印制电路板或铁基印制电路板。
所述透镜体的截面形状为接近半球形,其材料为压克力PMMA。
在凹型反射腔的内表面镀有反射层有助于改善大功率LED芯片的取光效率;凹型反射腔和主体基板选用高导热的金属材料提高了大功率LED芯片的散热性能,便于二次散热设计和后续灯具的安装和应用,其结构简单,制造成本低。也可根据需要,实施多芯片组合,以满足更大功率的LED封装,方便灯具光源的二次散热和灯具的安装。
附图说明
:图1为本发明的一种结构示意图(单芯片型);图2为本发明的另一种结构示意图(多芯片型)。
1-透镜体;2-金属引线;3-大功率LED芯片;4-凹型反射腔体;5-主体基板;6-绝缘层;7-电极连接层;71-正电极接点;72-负电极接点;具体实施方式:实施例一:如图1所示为单芯片型的紧凑型大功率发光二极管的封装结构,该结构包括:透镜体1、金属引线2、一个大功率LED芯片3、凹型反射腔体4、主体基板5,在主体基板5上开有安装孔,凹型反射腔体4以镶嵌方式固定安装在该安装孔中,两者间为紧密的间隙配合,压装后,凹型反射腔体4和主体基板5的底面均处于同一平面上,大功率LED芯片3通过高热导系数的粘接剂粘接在凹型反射腔体4的中心,每个大功率LED芯片3由金属引线2分别与电极连接层7相连,从电极连接层上延伸出正负电极接点71、72,在凹型反射腔体4内注满硅胶,以保护芯片3和金属引线2,透镜体1套装在大功率LED芯片3和金属引线2罩外,并罩住大功率LED芯片3和金属引线2。
实施例二:如图2所示,所述紧凑型大功率发光二极管的封装结构为多芯片型,该结构与例一相同,只是在凹型反射腔体4的中间部位设有三个大功率LED芯片3,且每个大功率LED芯片3都通过金属引线2与导电连接层7之间相连接。
实施例二可以满足更大功率的LED封装,也可以利用R、G、B即红、绿、兰色大功率LED芯片3以产生白光。

Claims (5)

1.一种紧凑型大功率发光二极管的封装结构,其特征在于:它包括透镜体(1)、金属引线(2)、若干个大功率LED芯片(3)、凹型反射腔(4)、主体基板(5),在主体基板(5)的上表面覆有绝缘层(6),在绝缘层(6)上设有电极连接层(7),在主体基板(5)上设有安装凹型反射腔(4)的孔,凹型反射腔(4)固定安装在该孔中,凹型反射腔(4)安装在主体基板(5)上后,两者的底平面处于同一平面上;大功率LED芯片(3)粘接在凹型反射腔(4)中心部位,每个大功率LED芯片(3)通过金属引线(2)与电极连接层(7)相连,透镜体(1)封罩在凹型反射腔(4)上,并罩盖所有的金属引线(2)和大功率LED芯片(3)。
2.根据权利要求书1所述紧凑型大功率发光二极管的封装结构,其特征在于:所述凹型反射腔(4)和主体基板(5)的材质为导热系数高的金属材料,在凹型反射腔(4)的内腔表面镀有反射层。
3.根据权利要求书2所述紧凑型大功率发光二极管的封装结构,其特征在于:所述导热系数高的金属材料为铝、铜、铁及其合金中的任一种,所述反射层为镀银层或镀铬层。
4.根据权利要求书1所述紧凑型大功率发光二极管的封装结构,其特征在于:所述主体基板(5)为铝基印制电路板或铜基印制电路板或铁基印制电路板。
5.根据权利要求书1所述紧凑型大功率发光二极管的封装结构,其特征在于:所述透镜体(1)的截面形状为接近半球形,其材料为压克力PMMA。
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