CN104124327A - 发光二极管封装结构 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管封装结构，包括基板、形成在基板上的引脚结构和反射杯、设置在引脚结构上的发光二极管芯片及收容于所述反射杯内并混合有荧光粉的第一封装层，所述发光二极管芯片包括一顶面、自该顶面朝基板方向延伸的侧面及与所述顶面相对的底面，所述第一封装层的下端高于所述发光二极管芯片底面所在的平面。与先前技术相比，本发明的发光二极管封装结构包括均匀混合荧光粉的第一封装层，所述第一封装层的下端高于该发光二极管芯片的底面所在的平面，尽量使得自发光二极管芯片顶部出射的发光强度较大的光线在第一封装层与荧光粉充分接触并有效激发荧光粉以混合形成白光，从而减少无法被激发的荧光粉的数量以提高荧光粉的激发效率。

Description

发光二极管封装结构
技术领域
本发明涉及一种半导体结构，尤其涉及一种发光二极管封装结构。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种可将电流转换成特定波长范围的光的半导体元件。发光二极管以其亮度高、工作电压低、功耗小、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长等优点，从而可作为光源而广泛应用于照明领域。
现有的发光二极管封装结构一般包括发光二极管芯片，收容发光二极管芯片的反射杯，以及填充于反射杯内、覆盖该发光二极管芯片并混合有荧光粉的封装层，该发光二极管芯片发出的光激发封装层中的荧光粉混合形成白光进而出射。由于发光二极管芯片发出的光线集中自其顶部一侧出射而激发反射杯内上部区域的荧光粉，而自发光二极管芯片周缘出射的光线较少、发光强度较弱，导致其不能或只能小部分的激发沉积在反射杯底部区域的荧光粉，从而导致荧光粉的整体激发效率较低。
发明内容
本发明旨在提供一种封装层中荧光粉激发效率高的发光二极管封装结构。
一种发光二极管封装结构，包括基板、形成在基板上的引脚结构和反射杯、设置在引脚结构上的发光二极管芯片及收容于所述反射杯内并混合有荧光粉的第一封装层，所述发光二极管芯片包括一顶面、自该顶面朝基板方向延伸的的侧面及与所述顶面相对的底面，所述第一封装层的下端高于所述发光二极管芯片底面所在的平面。
与先前技术相比，本发明提供的发光二极管封装结构包括均匀混合荧光粉的第一封装层，所述第一封装层的下端高于该发光二极管芯片的底面所在的平面，尽量使得自发光二极管芯片顶部出射的发光强度较大的光线在第一封装层与荧光粉充分接触并有效激发荧光粉以混合形成白光，这种做法能够有效减少位于反射杯底部的荧光粉颗粒数量，从而减少无法被激发的荧光粉的数量以提高荧光粉的激发效率。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例发光二极管封装结构的剖面示意图。
图2是本发明另一较佳实施例发光二极管封装结构的剖面示意图。
主要元件符号说明
发光二极管封装结构 100、100a
基板 10
引脚结构 11
反射杯 12
发光二极管芯片 13
第一封装层 14
第二封装层 15
荧光粉 16
第一表面 101
第二表面 102
第一电极 111
第二电极 112
上表面 121
下表面 122
凹槽 123
顶面 131
周缘 132
空隙 17
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，为本发明一较佳实施例提供的发光二极管封装结构100，其包括基板10、设置于该基板10上的引脚结构11、设置于引脚结构11上的发光二极管芯片13、第一封装层14和第二封装层15，及形成于基板10上且收容该发光二极管芯片13的反射杯12。
具体的，所述基板10呈平板状，其包括一第一表面101和与第一表面101相对的第二表面102。本实施例中，该基板10为绝缘基板。
所述引脚结构11自第一表面101上延伸自第二表面102。该引脚结构11包括相互间隔的第一电极111和第二电极112。所述第一电极111和第二电极112大致呈U形设置。
所述反射杯12的纵截面呈矩形，包括一上表面121和与上表面121相对的一下表面122，其中部形成有贯穿上表面121及下表面122的凹槽123。该凹槽123用于收容发光二极管芯片13于其内。该凹槽123的宽度自上表面121至下表面122逐渐减小。该凹槽123的内表面可形成有高反射材料。本实施例中，该反射杯12与该基板10一体成型。
所述发光二极管芯片13设置在靠近第二电极112一端的第一电极111表面上且收容于凹槽123的底端。该发光二极管芯片13包括一顶面131和自该顶面131向下延伸的的侧面132。本实施例中，该发光二极管芯片13为单色蓝光芯片。该发光二极管芯片13通过导线分别与第一电极111和第二电极112形成电性连接。可以理解的，该发光二极管芯片13也可以晶片倒装的形式固定在所述引脚结构11上。
该第一封装层14填充于所述凹槽123中，且该第一封装层的上端与反射杯12的上表面121齐平，其下端贴设于所述发光二极管芯片13的顶面131。
该第一封装层14由透明材料均匀混合荧光粉16制成，所述透明材料为硅树脂或其他树脂，或者其他透光的混合材料。本实施例中，所述荧光粉16为黄色荧光粉。可以理解的，其他实施例中，所述荧光粉16也可包含红色荧光粉和绿色荧光粉。自所述发光二极管芯片13顶面131发出的蓝光激发该第一封装层14中的荧光粉16发光并混合后形成白光进而自第一封装层14的上端出射。
所述第二封装层15填设于所述凹槽123中，并将所述发光二极管芯片13围设其内。所述第二封装层15的上端与发光二极管芯片13的顶面131所在的平面齐平并抵顶所述第一封装层14的下端未与发光二极管芯片13顶面131贴合的区域。该第二封装层15由透明材料制成，所述透明材料为硅树脂或其他树脂，或者其他透光的混合材料。该第二封装层15中不含荧光粉。该第二封装层15自引脚结构11的上表面朝向该第一封装层14向上延伸的高度与该发光二极管芯片13的高度相等。本实施例中，该第二封装层15的高度为200微米（um），从而将包含荧光粉16的第一封装层14垫高，使第一封装层14与发光二极管芯片13顶面131发光较强的上方区域对应，使得自发光二极管芯片13顶面131出射的发光强度较大的光线在第一封装层14与荧光粉16充分接触并有效激发混合形成白光。所述发光二极管芯片13自侧面132出射的强度较弱的蓝光进入第二封装层15后经反射杯12反射而进入第一封装层14后再激发荧光粉16，进而进一步保证这些荧光粉16被有效激发。
请参阅图2，为本发明的另一较佳实施例，该实施例中的发光二极管封装结构100a与第一实施例中的结构相似。不同之处在于，该封装结构100a仅包含第一封装层14，所述第一封装层14下端未贴合发光二极管芯片13顶面131的区域与引脚结构11相互间隔形成一空隙17。所述发光二极管芯片13自侧面132出射的蓝光进入空隙17后再进入第一封装层14或经反射杯12反射后再进入第一封装层14，继而激发荧光粉16发光并混合形成白光进而自第一封装层14的上端出射。可以理解的，其他实施例中，所述第一封装层14的下端也可不贴合发光二极管芯片13的顶面131，即所述第一封装层14的下端与发光二极管芯片13相互间隔。最优的，该第一封装层14全部位于发光二极管芯片13的正向出光角度范围内，此时第一封装层14中的荧光粉16能够被充分激发。
需要说明的是，所述第一封装层14下端并不局限于与发光二极管芯片13的下底面所在的平面（即反射杯底部）齐平。可以理解的，其他实施例中，该第一封装层14的下端也可高于发光二极管芯片13的顶面，即该第一封装层14与发光二极管芯片13相互间隔；该第一封装层14的下端也可低于所述发光二极管芯片13的顶面131。即该第一封装层14下端未贴合发光二极管芯片13顶面131的区域低于该发光二极管芯片13的顶面131，并高于发光二极管芯片13的底面所在的平面。即只需保证发光二极管芯片13底面所在的平面没有分布荧光粉，就可减少位于反射杯12底部区域的荧光粉16的数量，进而减少无法被激发的荧光粉16的数量，从而提高荧光粉16的激发效率。
与先前技术相比，本发明提供的发光二极管封装结构100包括均匀混合荧光粉16的第一封装层14，所述第一封装层14的下端高于该发光二极管芯片13的底面所在的平面，尽量使得自发光二极管芯片13顶部出射的发光强度较大的光线在第一封装层14与荧光粉16充分接触并有效激发荧光粉16以混合形成白光，这种做法能够有效减少位于反射杯底部的荧光粉颗粒数量，从而减少无法被激发的荧光粉16的数量以提高荧光粉16的激发效率。
应该指出，上述实施方式仅为本发明的较佳实施方式，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。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)

1.一种发光二极管封装结构，包括基板、形成在基板上的引脚结构和反射杯、设置在引脚结构上的发光二极管芯片及收容于所述反射杯内并混合有荧光粉的第一封装层，所述发光二极管芯片包括一顶面、自该顶面朝基板方向延伸的的侧面及与所述顶面相对的底面，其特征在于：所述第一封装层的下端高于所述发光二极管芯片底面所在的平面。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述第一封装层的下端与发光二极管芯片的顶面贴合。
3.如权利要求2所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述第一封装层的下端未贴合发光二极管芯片的区域与引脚结构相互间隔形成间隙。
4.如权利要求2所述的发光二极管封装结构，其特征在于，还包括一第二封装层，所述第二封装层围设所述发光二极管芯片的侧面，所述第二封装层的上端抵顶所述第一封装层的下端未贴合发光二极管芯片的区域。
5.如权利要求4所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述第二封装层自引脚结构的上表面朝向所述第一封装层向上延伸的高度与所述发光二极管芯片的高度相等。
6.如权利要求5所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述第二封装层自引脚结构的上表面朝向所述第一封装层向上延伸的高度为200微米。
7.如权利要求4所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述第二封装层自引脚结构的上表面朝向所述第一封装层向上延伸的高度低于所述发光二极管芯片的高度。
8.如权利要求4所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述第二封装层自引脚结构的上表面朝向所述第一封装层向上延伸的高度高于所述发光二极管芯片的高度。
9.如权利要求4所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述反射杯包括靠近基板的下表面和下表面相对的一上表面，所述反射杯中部形成有贯穿上表面和下表面的凹槽，所述发光二极管芯片位于所述凹槽中，所述第一封装层和第二封装层均填充于所述凹槽中，所述第一封装层的上端与所述反射杯的上表面齐平。
10.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述引脚结构包括第一电极和与第一电极间隔的第二电极，所述发光二极管芯片设置在第一电极的、靠近第二电极一端的表面上，所述发光二极管芯片通过导线分别与第一电极和第二电极形成电性连接。
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