CN102332526A - 覆晶式led封装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种覆晶式LED封装结构，其包括一个基板、一个封装壳体、两个电极、一个LED芯片以及一个散热元件。所述封装壳体设置在所述基板外围。所述LED芯片位在所述封装壳体内。所述LED芯片的底部具有反射层设置使光线向所述基板方向投射。所述LED芯片底部与所述封装壳体内设置所述散热元件。所述两个电极用以将所述LED芯片与外界电性连接。本发明能藉由所述散热元件设置防止热堆积所造成的发光效率降低与寿命缩减的缺点。

Description

覆晶式LED封装结构
技术领域
本发明涉及一种覆晶式LED封装结构，尤其涉及一种LED的覆晶式封装结构。
背景技术
LED产业是近几年最受瞩目的产业之一，发展至今，LED产品已具有节能、省电、高效率、反应时间快、寿命周期时间长、且不含汞、具有环保效益等优点，然而通常LED高功率产品输入功率绝大部分会转换为热能，一般而言，LED发光时所产生的热能若无法导出，将会使LED结面温度过高，影响产品生命周期、发光效率及稳定性等。目前覆晶式LED封装结构的散热途径，主要是藉由LED电极导线传导至系统电路板导出。但由于电极导线的散热体积有限使散热效果不明显，其热的堆积仍然对产品生命周期、发光效率产生重大影响。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种散热效果良好的覆晶式LED封装结构。
一种覆晶式LED封装结构，其包括一个基板、一个封装壳体、两个电极、一个LED芯片以及一个散热元件。所述封装壳体设置在所述基板外围。所述LED芯片位在所述封装壳体内。所述LED芯片的底部具有反射层设置使光线向所述基板方向投射。所述LED芯片底部与所述封装壳体内设置所述散热元件。所述两个电极用以将所述LED芯片与外界电性连接。
本发明覆晶式LED封装结构，由于在LED芯片底部设置大体积散热元件，使LED芯片发光所产生的热能直接且快速被导出，由于散热效果明显能防止热堆积所造成的发光效率降低与寿命缩减的缺点。
附图说明
图1是本发明覆晶式LED封装结构的剖视图。
图2是本发明覆晶式LED封装结构另一实施方式的剖视图。
图3是本发明覆晶式LED封装结构再一实施方式的剖视图。
主要元件符号说明
覆晶式LED封装结构    10、20、30
基板                 11、21、31
承载面               112、312
基板表面             114、214
封装壳体             12、22、32
容置腔               12a、32a
电极                 13、23、333、334
绝缘层               132
上电极               332
LED芯片              14、24、34
反射层               140
封装胶               142、242、342
散热元件             15、25、35
荧光粉薄膜           16、26
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作一具体介绍。
请参阅图1，所示为本发明覆晶式LED封装结构的剖视图，所述覆晶式LED封装结构10包括一个基板11、一个封装壳体12、两个电极13、一个LED芯片14以及一个散热元件15。
所述基板11为透明板用以使光线穿过。所述基板11采用高透光率材料制作，例如二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、类钻石材料(Diamond-like material)、钻石(Diamond)、蓝宝石(Sapphire)、多分子材料(Polymer materials)、石英(Quartz)等。所述透明基板11对于紫外光、可见光或红外光等不同波长的光可具有高透光性，增加LED的出光效率。
所述封装壳体12设置在所述基板11外围。所述封装壳体12内部形成一个容置腔12a，所述基板11位于所述容置腔12a的一端，从而与所述封装壳体12共同构成一个底端封闭的空腔。所述封装壳体12采用导热性较佳的材料，例如氮化铝(AlN)、矽(Si)、氮化硼(BN)、石墨(C)、铜(Cu)、钼(Mo)、钨(W)、氧化铝(AlOX)等。
所述封装壳体12的顶面以及该封装壳体12的容置腔12a的内侧对称的设置有两个电极13，且该两个电极13从所述基板11的承载面112之两端以相对方向沿着所述容置腔12a内侧壁至所述容置腔12a之另一端，用以与外部电性连接。所述两个电极13可采用铝(Al)、金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、氧化铟锡(ITO)等金属或金属氧化物导电材料。所述封装壳体12的形状并不限于梯形、倒三梯形、长方形或方形，也可以是具有光学设计的弧线或是阶梯形状。
所述LED芯片14设置在所述基板11上，并位于所述容置腔12a内，同时与所述两个电极13分别电性连接。本发明覆晶式LED封装结构10所述LED芯片14顶面的两极接点电性连接在所述基板11上的两个电极13上，所述LED芯片14的底部具有反射层140设置，使光线反射向着所述基板11的方向投射。所述LED芯片14的周围设置封装胶142用以保护所述LED芯片14。所述LED芯片14底部以贴合、电镀、蒸镀等方式设置所述散热元件15。在所述散热元件15和所述电极13之间另形成一个绝缘层132用以隔离所述电极13与所述散热元件15以防止短路现象。所述散热元件15填满所述容置腔12a剩下空间。所述散热元件15的散热结构材料，可采用钻石(Diamond)、类钻石材料(Diamond-like material)、石墨(C)、铜(Cu)、金(Au)、镍(Ni)、银(Ag)、铝(Al)、氮化铝(AlN)、氮化棚(BN)、硅(Si)等材料。所述散热元件15的底面因直接接触所述LED芯片14底部可将所述LED芯片14产生的热量迅速带走防止所述LED芯片14过热使效率下降。所述基板11的另一个表面114上具有分层设置的荧光粉薄膜16，使不同波长荧光粉之间不会互相干扰。
请参阅图2，所示为本发明覆晶式LED封装结构另一实施方式的剖视图。所述覆晶式LED封装结构20包括一个基板21、一个封装壳体22、两个电极23、一个LED芯片24以及一个散热元件25。所述覆晶式LED封装结构20与上述覆晶式LED封装结构10基本上相同，所述基板21的另一个表面214上也具有分层设置的荧光粉薄膜26，差异在于所述LED芯片24与所述散热元件25的组合。本实施方式中，所述散热元件25是直接设置在所述LED芯片24底部，使所述LED芯片24与所述散热元件25先结合为一体，再将所述结合体的LED芯片24设置在所述基板21上的两个电极23间，然后在所述结合体的周围设置封装胶242构成所述覆晶式LED封装结构20。所述LED芯片24与所述散热元件25的结合体除上述水平式覆晶式LED封装结构20外，也可使用于垂直式覆晶式LED封装结构30内(如图3所示)。所述垂直式覆晶式LED封装结构30的基板31、封装壳体32、两个电极333及334、LED芯片34、散热元件35等结构与所述覆晶式LED封装结构20相同，差异在于所述LED芯片34与所述散热元件35的结合体是为垂直式LED。所述垂直式LED指其电极设置于LED芯片34的上、下两面，如图3所示，顶面的上电极332朝向下方基板31的承载面312上(因覆晶式)，而底面的下电极则在所述散热元件35上。所述LED芯片34的上电极332可直接接合于所述基板31上的电极333。所述电极333由所述所述基板31的承载面312之一端沿着所述容置腔32a内侧壁至所述容置腔32a之另一端，用以与外部电性连接。所述电极334设置在所述散热元件35上，直接与所述LED芯片34的下电极电性连接，同样用以与外部电性连接。所述电极334是在所述LED芯片34与所述散热元件35结合体以封装胶342固定后完成。
综上，本发明覆晶式LED封装结构的散热元件可快速带走LED芯片产生的热能，并与所述电极区隔，达到电性分离的效果，使LED散热效果好且发光效率提升。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种覆晶式LED封装结构，其包括一个基板、一个封装壳体、两个电极、一个LED芯片以及一个散热元件，所述封装壳体设置在所述基板外围，所述LED芯片位在所述封装壳体内，所述LED芯片的底部具有反射层设置使光线向所述基板方向投射，所述LED芯片底部与所述封装壳体内设置所述散热元件，所述两个电极用以将所述LED芯片与外界电性连接。
2.如权利要求1所述的覆晶式LED封装结构，其特征在于：所述LED芯片为水平式，其顶面和所述二个电极电性连接，或垂直式LED芯片，其顶面和一个电极电性连接，另一个电极则位在散热组件上。
3.如权利要求1所述的覆晶式LED封装结构，其特征在于：所述基板为透明板用以使光线穿过，所述透明板是为高光穿透率的材料。
4.如权利要求1所述的覆晶式LED封装结构，其特征在于：所述封装壳体设置在所述基板外围，所述封装壳体内部形成一个容置腔，所述基板位于所述容置腔的一端，从而与所述封装壳体共同构成一个底端封闭的空腔。
5.如权利要求4所述的覆晶式LED封装结构，其特征在于：所述封装壳体的材料为氮化铝(AlN)、硅(Si)、氮化硼(BN)、石墨(C)铜(Cu)、钼(Mo)、钨(W)、氧化铝(AlOx)散热结构的材料。
6.如权利要求1所述的覆晶式LED封装结构，其特征在于：所述两个电极表面镀上一层绝缘层。
7.如权利要求1所述的覆晶式LED封装结构，其特征在于：所述LED芯片的周围设置封装胶。
8.如权利要求1所述的覆晶式LED封装结构，其特征在于：所述散热元件的材料为钻石(Diamond)、类钻石材料(Diamond-like material)、石墨(C)、铜(Cu)、金(Au)、镍(Ni)、银(Ag)、铝(Al)、氮化铝(AlN)、氮化棚(BN)、硅(Si)。
9.如权利要求1所述的覆晶式LED封装结构，其特征在于：所述基板的另一个表面上具有分层设置的荧光粉薄膜。
10.如权利要求1所述的覆晶式LED封装结构，其特征在于：所述LED芯片与所述散热元件结合为一体，并在所述结合体的周围设置封装胶。
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