CN102544309A - 一种带凹面镜形封装基座的led芯片封装结构 - Google Patents

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Inventor
曹永革
刘著光
邓种华
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FUJIAN COASTAL E-LIGHTING TECHNOLOGY CO., LTD.
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Fujian Institute of Research on the Structure of Matter of CAS
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Abstract

本技术涉及一种带凹面镜形封装基座的LED芯片封装结构，其中凹面镜形封装基座上表面的凹面镜用以反射LED芯片侧面及背面发出的光，使之成为平行光并由正面射出。所述封装结构包括：一高反射率凹面镜形封装基座，该封装基座的上表面为抛物线旋转面，并渡有高反射率金属层；两个引线框；普通LED芯片，LED芯片安装于凹面镜形封装基座的凹面镜焦点上，LED芯片与基座之间的空隙内灌入封装环氧树脂胶；密封物，将LED芯片封于其内，以完成LED封装结构。本技术提高了LED芯片的光效，增大了LED芯片的发光角度，一定程度上解决了LED的眩光问题。并且减小了热量在LED芯片背面的聚集，从而减小了LED芯片的光衰，提高了寿命。

Description

一种带凹面镜形封装基座的LED芯片封装结构
技术领域
    本技术涉及一种LED封装结构，尤其涉及到一种LED的封装基座。    
背景技术
LED作为一种新型光源，由于具有节能、环保、寿命长、启动速度快、能控制发光光谱和禁止带幅的大小使色彩度更高等传统光源无可比拟的优势而得到了空前的发展。
一般而言，传统的LED封装结构，如图1，主要设有一具凹槽A1的基座A，该凹槽A1内结合一芯片B，该芯片B通过两连结线C与基座A以及另一支架D相连，最后再通过一透光层E密封成型，将基座A、芯片B、连结线C及另一支架D结合为一体，完成LED的封装。
但普通LED的发光是各向的，即LED芯片的正面、背面以及各个侧面都有光发出。而上述传统的LED结构无法将LED芯片背面发出的光提取出来，而这部分光通过在背面多次的反射和折射而最终转化为热量。这样不但降低了LED的光效，同时由于使用环氧树脂封装基座，其热传导率仅为0.47W/mK，使得热量无法及时导出而聚集在芯片的背面，从而造成芯片的温度逐渐升高，以致影响LED芯片的光输出和寿命。
基于现有普通LED封装结构的不足，本发明人设计了“一种带凹面镜形封装基座的LED芯片封装结构”。
发明内容
 本技术方案针对上述现有普通LED封装技术的不足要解决的技术问题是：提供一种将普通LED芯片背面发出的光提取出来的封装结构，该封装结构将提高LED的发光效率、减少LED产生的热量，降低LED的光衰并提高LED寿命，同时对于解决LED的眩光问题也是有益的。
本技术方案内容如下：
一种带凹面镜形封装基座的LED芯片封装结构，包括：一高反射率凹面镜形封装基座，其上表面为抛物线旋转面，并镀有高反射金属层；第一引线框和第二引线框，用以分别引出LED芯片的两极；普通LED芯片，安装于凹面镜形封装基座的焦点上，以导线连接至第一引线框和第二引线框；密封物，通过透明环氧树脂或混合透明环氧树脂和荧光剂形成，将LED芯片封于其内，以完成LED封装结构。
所述的高反射率凹面镜形基座，其上表面为抛物线旋转面，其最大直径应为LED芯片边长尺寸的6.5~7.5倍，其深度应为LED芯片边长尺寸的2~2.5倍，其凹面镜表面进行抛光或镀高反射率的金属层以提高光的反射率，该凹面镜用于将从LED芯片侧面与背面发出的光通过凹面镜反射成为平行光并使之从正面发射出来。
所述LED芯片的结构为正面出光的发光二极管，其结构包括蓝宝石衬底，其上依次为GaN缓冲层、n型GaN层、发光层、p型GaN层，以及分别从n型GaN层和p型GaN层引出的n型电极和p型电极，所述的普通LED芯片安装于凹面镜形封装基座凹面镜的焦点上，LED芯片与基座之间的空隙以透明环氧树脂封装物填充，并以导线连接至第一引线框和第二引线框，并最终将LED芯片、凹面镜形基座、第一和第二引线框封装于密封物内。
    本技术提供了一种新的LED芯片的封装方案，其能够有效的提取由LED芯片背面发出的光并使之转换成平行光由正面射出，从而提高了LED的光效，并且增大了LED的发光角度，减轻了LED的眩光。同时降低了热量在LED芯片背面的聚集，从而减小了LED芯片的光衰延长了LED芯片的寿命。
本技术的其他特点及具体实施例可于以下配合附图的详细说明中进一步了解。
    
附图说明  
下面结合附图和实施例对本技术方案进一步说明。
图1是现有普通LED芯片的封装结构；
图2是本技术方案实施例的整体结构侧视图；
图3是本技术方案实施例的整体结构俯视图；
图4是本技术方案实施例的效果侧视图。
 
具体实施方式
参照图2与图3，本技术方案是这样实施的：
一高反射率凹面镜形封装基座（10）。其上表面（1）为一抛物线旋转面，该抛物线方程为y=(1/6W2)x2，其最大直径R为LED芯片边长尺寸W2的6.5~7.5倍，其深度H1为LED芯片边长尺寸W2的2~2.5倍。凹面镜表面（1）可用磁控溅射或电子束蒸发的方法镀上一层高反射的Ag膜。
将透明环氧树脂胶（20）灌入凹面镜（1）内，灌入的高度H2控制为LED芯片边长尺寸W2的1.5倍，这样的设计是为了使LED芯片可正好安放于凹面镜的焦点处。将灌好胶的基座放入烤箱中进行烘烤，时间1小时，温度控制在130oC。
将烘烤后的基座取出，在固化的透明环氧树脂胶上表面（2）的中心处点银胶（或绝缘胶），将LED芯片（6）固定于中心处，这样是为了使LED芯片（6）处于凹面镜（1）的焦点处，从而使由LED芯片（6）背面和侧面发出的光可经由凹面镜的反射变为平行光并由正面射出。然后烘烤至银胶（或绝缘胶）固化。
将固定好LED芯片的半成品放于焊线机，将LED芯片（6）的两级分别通过金属导线连接到第一引线框（4）和第二引线框（5）上。最后通过透明树脂或混合透明树脂和荧光剂形成密封物（30），将LED芯片封于其内，以完成LED封装结构。 
以上所述仅是本技术方案的一种LED封装的较佳实施例而已，并非对本技术方案的技术范围作任何的限制，凡是依据本技术方案的技术实质对上面的实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍然属于本技术方案的技术内容和范围。

Claims (3)

1. 一种带凹面镜形封装基座的LED芯片封装结构，包括：一高反射率凹面镜形封装基座，其上表面为抛物线旋转面，并镀有高反射金属层；第一引线框和第二引线框，用以分别引出LED芯片的两极；普通LED芯片，安装于凹面镜形封装基座的焦点上，以导线连接至第一引线框和第二引线框；密封物，通过透明环氧树脂或混合透明环氧树脂和荧光剂形成，将LED芯片封于其内，以完成LED封装结构。
2. 根据权利要求1所述的一种带凹面镜形封装基座的LED芯片封装结构，其特征在于所述的高反射率凹面镜形基座，其上表面为抛物线旋转面，其最大直径应为LED芯片边长尺寸的6.5~7.5倍，其深度应为LED芯片边长尺寸的2~2.5倍，其凹面镜表面进行抛光或镀高反射率的金属层以提高光的反射率，该凹面镜用于将从LED芯片侧面与背面发出的光通过凹面镜反射成为平行光并使之从正面发射出来。
3. 根据权利要求1所述的一种带凹面镜形封装基座的LED芯片封装结构，其特征在于所述LED芯片的结构为正面出光的发光二极管，其结构包括蓝宝石衬底，其上依次为GaN缓冲层、n型GaN层、发光层、p型GaN层，以及分别从n型GaN层和p型GaN层引出的n型电极和p型电极，所述的普通LED芯片安装于凹面镜形封装基座凹面镜的焦点上，LED芯片与基座之间的空隙以透明环氧树脂封装物填充，并以导线连接至第一引线框和第二引线框，最终将LED芯片、凹面镜形基座、第一和第二引线框封装于密封物内以完成LED封装。
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