CN106601898A - 发光二极管封装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光二极管封装结构，包括发光二极管芯片，承载发光二极管芯片的电极，环绕发光二极管芯片周围的反射杯和覆盖发光二极管芯片的荧光粉层，所述反射杯的内壁与所述发光二极管芯片之间相互间隔形成空腔，所述空腔中容置反射层，所述反射层的热裂解温度高于所述反射杯的热裂解温度，减少黄化或损坏。

Description

发光二极管封装结构
技术领域
本发明涉及一种半导体发光结构，具体涉及发光二极管封装结构。
背景技术
发光二极管具有体积小、效率高和寿命长等优点，在交通指示、户外全色显示等领域有着广泛的应用。尤其是利用大功率发光二极管可以实现半导体固态照明，引起人类照明史的革命，从而逐渐成为目前电子学领域的研究热点。
为了适应现代产品越来越小体积、薄形化的趋势，许多发光二极管封装模组使用倒装技术，以使这种封装结构应用于许多高功率以及小体积的光源上。同时为提升发光二极管封装结构的出光效率，通常增设反射杯结构。然而由于发光二极管芯片在工作中会产生一定的热量，所述反射杯长期在该热量的影响下容易出现黄化，影响发光二极管封装结构的亮度、性能甚至寿命。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有更好性能和寿命的发光二极管封装结构。
一种发光二极管封装结构，包括发光二极管芯片，承载发光二极管芯片的电极，环绕发光二极管芯片周围的反射杯和覆盖发光二极管芯片的荧光粉层，所述反射杯的内壁与所述发光二极管芯片之间相互间隔形成空腔，所述空腔中容置反射层，所述反射层的热裂解温度高于所述反射杯的热裂解温度。
本发明实施方式中的发光二极管封装结构由于所述反射杯的内壁与发光二极管芯片之间相互间隔，且填充有反射层，由于反射层具有更高的热裂解温度，因此其具有更好的耐热性能，能够在发光二极管芯片发出大量的热量的同时保持其性能，减少黄化或损坏。
下面参照附图，结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的第一实施方式的发光二极管封装结构的剖视示意图。
图2是本发明实施方式提供的第二实施方式的发光二极管封装结构的剖视示意图。
图3是本发明实施方式提供的第三实施方式的发光二极管封装结构的剖视示意图。
图4是本发明实施方式提供的第四实施方式的发光二极管封装结构的剖视示意图。
主要元件符号说明
发光二极管封装结构 1a、1b、1c、1d
电极 10
第一电极 11
第二电极 12
绝缘层 13
发光二极管芯片 20
出光面 22
电极垫 23
反射杯 30
内壁 31、32、33、34
第一表面 311、321、331、341
虚拟表面 311a、321a、331a、341a
第二表面 312、322、332、342
外壁 35
荧光粉层 40
反射层 50
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
请参阅图1，本发明第一实施方式提供的发光二极管封装结构1a，其包括电极10，与电极10电性连接的发光二极管芯片20，形成于电极10上并围绕发光二极管芯片20的反射杯30，覆盖发光二极管芯片20的荧光粉层40以及容置在所述发光二极管芯片20与所述反射杯30之间的反射层50。
所述电极10包括相互间隔的第一电极11和第二电极12。第一电极11和第二电极12的上表面用于承载和电连接发光二极管芯片20，第一电极11和第二电极12的下表面裸露于所述发光二极管封装结构1a，用于与电路板（图未示）等其他外部电路结构连接，为发光二极管封装结构1a提供电能。第一电极11和第二电极12采用导电金属材料制成。第一电极11和第二电极12之间设置有绝缘层13，所述绝缘层13采用不导电的绝缘材料制成。在本实施方式中，第一电极11、第二电极12和绝缘层13的上表面平齐，以供发光二极管芯片20平整的横跨在绝缘层13上从而同时与第一电极11和第二电极12连接。
在本实施方式中，所述第一电极11和第二电极12是作为承载发光二极管芯片20的载板，而无需另外设置承载电极或发光二极管芯片的基板。当然，在其他实施方式中，所述第一电极11和第二电极12可形成在基板上，并采用该基板作为承载发光二极管芯片20的载板。
所述发光二极管芯片20与第一电极11和第二电极12电性连接。在本实施方式中，发光二极管芯片20横跨在绝缘层13上并位于第一电极11和第二电极12上。发光二极管芯片20包括出光面22。该发光二极管芯片20可采用固晶打线、倒装等方式连接。在本实施方式中，为尽可能减小发光二极管封装结构1a的体积，该发光二极管芯片20采用倒装的方式通过两电极垫23分别电连接并固定于第一电极11和第二电极12，即，使出光面22的相对的面面向第一电极11、绝缘层13和第二电极12。避免因采用打线连接而需要为弯曲的导线提供更多的空间，进而导致增加发光二极管封装结构1a的体积。
所述反射杯30形成于第一电极11和第二电极12上，并环绕发光二极管芯片20设置。反射杯30包括内壁31和外壁35。所述内壁31与发光二极管芯片20相互间隔设置。所述内壁31自所述电极10沿着发光二极管芯片20的出光方向朝向远离发光二极管芯片20的方向延伸。所述外壁35可以与所述电极10垂直，并与所述电极10的侧壁平齐。
所述内壁31包括第一表面311和第二表面312。所述第一表面311位于所述反射杯30的底部，所述第二表面312位于所述反射杯30的顶部。所述第二表面312与所述第一表面311衔接。所述第二表面312位于沿所述第一表面311延伸的方向继续延伸形成的虚拟表面311a的外侧。所述第二表面312延伸至与所述反射杯30的外壁35交汇形成所述反射杯30的顶面。
在本实施方式中，所述第一表面311和第二表面312均为斜面。具体的，所述第一表面311和所述第二表面312与所述电极10所在的平面之间的夹角在0°至90°之间。所述第一表面311的斜率小于所述第二表面312的斜率，即，所述第一表面311与所述电极10之间的夹角大于所述第二表面312与所述电极10之间的夹角。亦因此，沿所述第一表面311的延伸方向按其斜率继续延伸形成一个虚拟表面311a，则第二表面312位于所述虚拟表面311a的外侧，亦即，所述第二表面312环绕所述虚拟表面311a。因此，第二表面312的增设比仅设置一致斜率的第一表面311为反射杯30与发光二极管芯片20之间提供了更多的空间用于容置所述反射层50。
所述荧光粉层40覆盖于所述发光二极管芯片20上。具体的，所述荧光粉层40直接覆盖在所述发光二极管芯片20的出光面22上。所述荧光粉层40的面积大于所述发光二极管芯片20的面积从而将所述发光二极管芯片20完全覆盖。所述发光二极管20发出的光线均能够射向所述荧光粉层40从而激发荧光粉层40内部的荧光粉进而混合形成所需颜色的光线。例如，若需要得到白光，则可采用蓝光的发光二极管芯片搭配黄色荧光粉层。
所述反射层50形成于所述反射杯30的内壁31与所述发光二极管芯片20之间。所述反射杯30的内壁31与所述发光二极管芯片20和所述荧光粉层40之间相互间隔形成空腔，所述反射层50容置于所述空腔中。亦即，所述空腔形成于发光二极管芯片20和荧光粉层40的侧面与所述第一表面311、第二表面312之间。
所述反射层50的热裂解温度高于所述反射杯30的热裂解温度。在本实施方式中，所述反射杯30采用环氧树脂材料制成，所述反射层50采用硅树脂材料制成，两者均为不透明材料。由于将具有更高耐热性能的反射层50设置在最靠近发光二极管芯片30的位置，使反射层50在发光二极管30产生热量的情况下仍然能够较好的保持材料特性，从而避免采用其他材料造成的因为不耐热而导致的过早黄化、损坏等问题。
在本发明第一实施方式中的发光二极管封装结构1a中，由于所述反射杯30的内壁30与发光二极管芯片20之间相互间隔，且填充有反射层50，由于反射层50具有更高的热裂解温度，因此其具有更好的耐热性能，能够在发光二极管芯片20发出大量的热量的同时保持其性能，减少黄化或损坏。进一步的，由于反射杯30的内壁31的第二表面312位于沿所述第一表面延伸的方向继续延伸形成的虚拟表面311a的外侧，为反射层50的容置提供了更多的空间和面积，从而进一步减少了可能发生黄化的结构的区域，从而更好的避免了黄化的发生。
请参阅图2，在本发明第二实施方式中的发光二极管封装结构1b中，所述发光二极管封装结构1b同样包括电极10，与电极10电性连接的发光二极管芯片20，形成于电极10上并围绕发光二极管芯片20的反射杯30，覆盖发光二极管芯片20的荧光粉层40，以及填充在发光二极管芯片20与反射杯30之间的反射层50。其与第一实施方式中的发光二极管封装结构1a不同之处在于，反射杯30的内壁32的不同。
所述内壁32包括第一表面321和第二表面322。所述第一表面321和第二表面322均为曲面。所述第一表面321和第二表面322均为朝向发光二极管芯片20的方向凸伸的凸曲面。所述第一表面321的曲率小于所述第二表面322的曲率。沿所述第一表面321的延伸方向按其曲率继续延伸形成一个虚拟表面321a，则第二表面322位于所述虚拟表面321a的外侧，亦即，所述第二表面322环绕所述虚拟表面321a。因此，第二表面322的存在比仅采用一致曲率的第一表面321为反射杯30与发光二极管芯片20之间提供了更多的空间用于容置所述反射层50。在本实施方式中，所述反射层50同时覆盖第一表面321和第二表面322，该反射层50的顶面与所述荧光粉层40的顶面平齐。
请参阅图3，在本发明第三实施方式中的发光二极管封装结构1c中，所述发光二极管封装结构1c同样包括电极10，与电极10电性连接的发光二极管芯片20，形成于电极10上并围绕发光二极管芯片20的反射杯30，覆盖发光二极管芯片20的荧光粉层40，以及填充在发光二极管芯片20与反射杯30之间的反射层50。其与第一实施方式中的发光二极管封装结构1a不同之处在于，反射杯30的内壁33的不同。
所述内壁33包括第一表面331和第二表面332。所述第一表面331为斜面，第二表面332为曲面。沿所述第一表面331的延伸方向按其斜率继续延伸形成一个虚拟表面331a，则第二表面332位于所述虚拟表面331a的外侧，亦即，所述第二表面332环绕所述虚拟表面331a。因此，第二表面332的存在比仅采用一致斜率的第一表面331为反射杯30与发光二极管芯片20之间提供了更多的空间用于容置所述反射层50。在本实施方式中，所述反射层50同时覆盖第一表面331和第二表面332，该反射层50的顶面与所述荧光粉层40的顶面平齐。
请参阅图4，在本发明第四实施方式中的发光二极管封装结构1d中，所述发光二极管封装结构1d同样包括电极10，与电极10电性连接的发光二极管芯片20，形成于电极10上并围绕发光二极管芯片20的反射杯30，覆盖发光二极管芯片20的荧光粉层40，以及填充在发光二极管芯片20与反射杯30之间的反射层50。其与第一实施方式中的发光二极管封装结构1a不同之处在于，反射杯30的内壁34的不同。
所述内壁34包括第一表面341和第二表面342。所述第一表面341为斜面，第二表面342为水平面，该第二表面342平行于所述电极10的表面。沿所述第一表面341的延伸方向按其斜率继续延伸形成一个虚拟表面341a，则第二表面342位于所述虚拟表面341a的外侧，亦即，所述第二表面342环绕所述虚拟表面341a。因此，第二表面342的存在比仅采用一致斜率的第一表面341为反射杯30与发光二极管芯片20之间提供了更多的空间用于容置所述反射层50。在本实施方式中，所述反射层50同时覆盖第一表面341和第二表面342，该反射层50的顶面与所述荧光粉层40的顶面平齐。
当然，在其他实施方式中，所述第一表面和第二表面可以并非如附图1、2、3、4中所示四种情况，而可以是达到上述为反射层50提供更多空间的目的的其他形状的组合。
本发明实施方式提供的发光二极管封装结构1a、1b、1c、1d的结构，不但能够防止黄化的发生，同时也能够尽可能的减小发光二极管封装结构的体积，而且由于发光二极管芯片20的侧面并未被反射杯30的内壁31、32、33遮挡，因此发光二极管芯片20的侧面仍然可以出射光线，且又搭配反射层50的反射功能从而大大的增加了发光二极管芯片20的发出光线的利用率。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种发光二极管封装结构，包括发光二极管芯片，承载发光二极管芯片的电极，环绕发光二极管芯片周围的反射杯和覆盖发光二极管芯片的荧光粉层，其特征在于：所述反射杯的内壁与所述发光二极管芯片之间相互间隔形成空腔，所述空腔中容置反射层，所述反射层的热裂解温度高于所述反射杯的热裂解温度。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述反射杯采用环氧树脂材料制成，所述反射层采用硅树脂材料制成。
3.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述内壁自所述电极沿所述发光二极管芯片的出光方向朝向远离所述发光二极管芯片的方向延伸，所述反射杯的内壁包括第一表面和与所述第一表面衔接的第二表面，所述第一表面位于所述内壁的底部，所述第二表面位于沿所述第一表面延伸的方向继续延伸形成的虚拟表面的外侧。
4.如权利要求3所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述第一表面和第二表面均为斜面，所述第一表面的斜率小于所述第二表面的斜率。
5.如权利要求3所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述第一表面和第二表面均为曲面，所述第一表面的曲率小于所述第二表面的曲率。
6.如权利要求3所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述第一表面和第二表面均朝向所述发光二极管芯片凸伸。
7.如权利要求3所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述第一表面为斜面，所述第二表面为凸曲面。
8.如权利要求3所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述第一表面为斜面，所述第二表面平行于所述电极表面。
9.如权利要求4至8中任意一项所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述反射层覆盖第一表面和第二表面上，所述反射层的顶面与所述荧光粉层的顶面共面。
10.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述反射杯还包括外壁，所述外壁与所述电极的侧壁平齐，所述第二表面延伸至与所述外壁交汇形成所述反射杯。
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