CN107481999A - 一种多晶片白光led封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多晶片白光LED封装结构。它包括支架、安装于支架内的第一发光芯片、第二发光芯片、第三发光芯片、多个焊盘及将各发光芯片封装于支架内的封装胶，所述封装胶优选为环氧树脂，第一发光芯片设在一个焊盘上，第二发光芯片和第三发光芯片并联或串联连接并设在各自焊盘上，上述三种发光芯片分别电连接于各自焊盘，封装胶将三种发光芯片封装于支架内，在封装胶内设若干固体颗粒或/和若干种材料混合物，固体颗粒具有折射或反射或穿透的功能，材料混合物由具有多种折射率不同的材料混合而成。它具有设计合理、结构简单、工作安全可靠等特点。能有效解决由于晶片在空间上无法重叠，存在混光不完全的区域，无法完全混成白光的问题。
Description
技术领域
本发明属于LED封装技术领域，涉及一种多晶片白光LED封装结构。
背景技术
LED(发光二极管)封装是指发光芯片的封装，相比集成电路封装有较大不同。LED的封装不仅要求能够保护灯芯，而且还要能够透光。所以LED的封装对封装材料有特殊的要求。LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的，但却有很大的特殊性。一般情况下，分立器件的管芯被密封在封装结构内，封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而LED封装则是完成输出电信号，保护管芯正常工作，输出:可见光的功能，既有电参数，又有光参数的设计及技术要求，无法简单地将分立器件的封装用于LED。大功率LED封装由于结构和工艺复杂，并直接影响到LED的使用性能和寿命，特别是大功率白光LED封装更是研究热点中的热点。LED封装的功能主要包括:1.机械保护，以提高可靠性；2.加强散热，以降低芯片结温，提高LED性能；3.光学控制，提高出光效率，优化光束分布；4.供电管理，包括交流/直流转变，以及电源控制等。LED封装方法、材料、结构和工艺的选择主要由芯片结构、光电/机械特性、具体结构应用和成本等因素决定。经过40多年的发展，LED封装先后经历了支架式(Lamp LED)、贴片式(SMD LED)、功率型LED(Power LED)等发展阶段。随着芯片功率的增大，特别是固态照明技术发展的需求，对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求。为了有效地降低封装热阻，提高出光效率，必须采用全新的技术思路来进行封装设计。LED是发光二极管的简称，它是一种通过载流子复合发光的电致发光器件。从20世纪60年代面世以来，经过近70年的发展，LED在材料、芯片、封装和应用技术方面均获得了较大发展和突破，它作为一种新型的绿色环保光源，具有诸多优势：LED的能耗较小，目前白光LED出光效率己经能够达到150－200lm/w，远远超过了现在所有照明光源的出光效率；LED是全固结构，由于没有灯丝、玻璃等易损零件，因此更能承受振动和冲击；目前的LED的寿命己能达到数万甚至是十万小时，远远超过了其它光源的使用寿命；LED光源相比传统光源更加环保，荧光灯中含有危害人结构健康的有毒物质——汞，会在光源的生产与废弃过程中造成环境污染，而作为清洁能源的LED则不存在这些问题；另外，由于发光机理的原因，LED的波长范围在可见光波段，因此不存在紫外福射和红外福射；同时，LED还具有结构积小便于设计加工，响应速度快等传统光源难以比拟的优点。但现有技术中LED使用多晶片封装，由于晶片在空间上无法重叠，导致发光区域无法重叠，存在混光不完全的区域，无法完全混成白光的现象发生。
发明内容
针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题在于提供一种多晶片白光LED封装结构。它具有设计合理、结构简单、工作安全可靠等特点。能有效解决由于晶片在空间上无法重叠，导致发光区域无法重叠，存在混光不完全的区域，无法完全混成白光的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种多晶片白光LED封装结构。它包括支架、安装于支架内的第一发光芯片、第二发光芯片、第三发光芯片、多个焊盘及将各发光芯片封装于支架内的封装胶，所述封装胶优选为环氧树脂，第一发光芯片设在一个焊盘上，第二发光芯片和第三发光芯片并联或串联连接并设在各自焊盘上，上述三种发光芯片分别电连接于各自焊盘，封装胶将三种发光芯片封装于支架内，在封装胶内设若干固体颗粒或/和若干种材料混合物，固体颗粒具有折射或反射或穿透的功能，材料混合物由具有多种折射率不同的材料混合而成。
为更好地使发光芯片尽快导热与散热。所述第一发光芯片、第二发光芯片和第三发光芯片还可以直接用高导热银胶贴至各自焊盘上。
由于所述固体颗粒具有折射或反射或穿透的功能，固体颗粒可以是任意形状，还可以是透明或非透明的，光线经过固体颗粒后，可以改变光线的行进路线，增加在无法混光区域其他颜色光线的能量，最终达到在任意区域混光的效果。当光线遇到固体颗粒，会改变传输方向，可以使不用颜色的光线到达无法混光区域。在封装胶内部还可以设有多种折射率不同的材料混合物混合而成，光线经过不同折射率的材料混合物时，会发生折射或反射的效果，从而改变光线的行进路线，增加混光效果不同材料表面产生折射现象，改变光的行进路线，进而优化混光效果。
在封装胶表面还可以微观上增设网点或/和固体颗粒等不规则的表面，从而加大临近表面光线折射的角度差异，达到优化混光的效果。
在封装胶上罩设光学透镜，配合该多晶片白光LED封装结构使用，并位于封装结构的上方，从而达到优化混光的效果。
所述若干固体颗粒或/和若干种材料混合物，也可以不存在于所述封装胶中，而存在于光学透镜结构中，光学透镜位于多晶片LED的出光面，进而达到更加优化混光的效果。
微观上增设网点或/和固体颗粒等不规则的表面，也可以不存在于LED封装胶表面，而存在于光学透镜结构表面，光学透镜位于多晶片LED的出光面，进而达到更加优化混光的效果。
附图说明
图1为本发明第一种实施方式的俯视图结构示意图；
图2为本发明第一种实施方式的主视图结构示意图；
图3为本发明第二种实施方式的俯视图结构示意图；
图4为本发明第二种实施方式的主视图结构示意图；
图5为本发明第三种实施方式的俯视图结构示意图；
图6为本发明第三种实施方式的主视图结构示意图；
图7为本发明第四种实施方式的俯视图结构示意图；
图8为本发明第四种实施方式的主视图结构示意图。
具结构实施方式
下面结合附图对本发明的具结构实施方式作进一步详细说明。
如图1－图2示出了本发明的第一种实施方式。一种多晶片白光LED封装结构。它包括支架14、安装于支架14内的第一发光芯片12、第二发光芯片11、第三发光芯片13、多个焊盘及将各发光芯片封装于支架14内的封装胶15，所述封装胶15优选为环氧树脂，第一发光芯片12设在一个焊盘上，第二发光芯片11和第三发光芯片13并联或串联连接并设在各自焊盘上，上述三种发光芯片分别电连接于各自焊盘，封装胶15将三种发光芯片封装于支架14内，在封装胶15内设若干固体颗粒，至少一种固体颗粒16，所述固体颗粒16具有折射或反射或穿透的功能。为更好地使发光芯片尽快导热与散热。所述第一发光芯片12、第二发光芯片11和第三发光芯片13还可以直接用高导热银胶贴至各自焊盘上。由于所述固体颗粒16具有折射或反射或穿透的功能，固体颗粒16可以是任意形状，还可以是透明或非透明的，光线经过固体颗粒16后，可以改变光线的行进路线，增加在无法混光区域其他颜色光线的能量，最终达到在任意区域混光的效果。当光线遇到固体颗粒16，会改变传输方向，可以使不用颜色的光线到达无法混光区域。在封装胶15上还可以罩设光学透镜，配合该多晶片白光LED封装结构使用，并位于封装结构的上方，从而达到优化混光的效果。
如图3－图4示出了本发明的第二种实施方式。一种多晶片白光LED封装结构。它包括支架24、安装于支架24内的第一发光芯片22、第二发光芯片21、第三发光芯片23、多个焊盘及将各发光芯片封装于支架24内的封装胶25，所述封装胶25优选为环氧树脂，第一发光芯片22设在一个焊盘上，第二发光芯片21和第三发光芯片23并联或串联连接并设在各自焊盘上，上述三种发光芯片分别电连接于各自焊盘，封装胶25将三种发光芯片封装于支架24内，在封装胶内设若干种材料混合物26，至少两种材料组成材料混合物，所述材料混合物26由至少两种不同折射率的材料混合而成。为更好地使发光芯片尽快导热与散热。所述第一发光芯片22、第二发光芯片21和第三发光芯片23还可以直接用高导热银胶贴至各自焊盘上。在封装胶25内部还可以设有至少两种折射率不同的材料混合物混合而成，光线经过不同折射率的材料混合物26时，会发生折射或反射的效果，从而改变光线的行进路线，增加混光效果不同材料表面产生折射现象，改变光的行进路线，进而优化混光效果。在封装胶25上罩设光学透镜，配合该多晶片白光LED封装结构使用，并位于封装结构的上方，从而达到优化混光的效果。
如图5－图6示出了本发明的第三种实施方式。一种多晶片白光LED封装结构。它包括支架34、安装于支架34内的第一发光芯片32、第二发光芯片31、第三发光芯片33、多个焊盘及将各发光芯片封装于支架34内的封装胶36，所述封装胶36优选为环氧树脂，第一发光芯片32设在一个焊盘上，第二发光芯片31和第三发光芯片33并联或串联连接并设在各自焊盘上，上述三种发光芯片分别电连接于各自焊盘，封装胶36将三种发光芯片封装于支架34内，在封装胶36表面还可以微观上增设网点或/和固体颗粒35等不规则的表面，从而加大临近表面光线折射的角度差异，达到优化混光的效果。为更好地使发光芯片尽快导热与散热。所述第一发光芯片32、第二发光芯片31和第三发光芯片33还可以直接用高导热银胶贴至各自焊盘上。在封装胶36上罩设光学透镜，配合该多晶片白光LED封装结构使用，并位于封装结构的上方，从而达到优化混光的效果。
如图7－图8示出了本发明的第四种实施方式。一种多晶片白光LED封装结构。它包括支架44、安装于支架44内的第一发光芯片42、第二发光芯片41、第三发光芯片43、多个焊盘及将各发光芯片封装于支架44内的封装胶45，所述封装胶优选为环氧树脂，第一发光芯片42设在一个焊盘上，第二发光芯片41和第三发光芯片43并联或串联连接并设在各自焊盘上，上述三种发光芯片分别电连接于各自焊盘，封装胶45将三种发光芯片封装于支架44内，在封装胶45内设若干固体颗粒和若干种材料混合物，所述固体颗粒具有折射或反射或穿透的功能，所述材料混合物由具有多种折射率不同的材料混合而成。为更好地使发光芯片尽快导热与散热。所述第一发光芯片42、第二发光芯片41和第三发光芯片43还可以直接用高导热银胶贴至各自焊盘上。由于所述固体颗粒具有折射或反射或穿透的功能，固体颗粒可以是任意形状，还可以是透明或非透明的，光线经过固体颗粒后，可以改变光线的行进路线，增加在无法混光区域其他颜色光线的能量，最终达到在任意区域混光的效果。当光线遇到固体颗粒，会改变传输方向，可以使不用颜色的光线到达无法混光区域。在封装胶45内部设有多种折射率不同的材料混合物混合而成，光线经过不同折射率的材料混合物时，会发生折射或反射的效果，从而改变光线的行进路线，增加混光效果不同材料表面产生折射现象，改变光的行进路线，进而优化混光效果。在封装胶45上罩设光学透镜，配合该多晶片白光LED封装结构使用，并位于封装结构的上方，从而达到优化混光的效果。
所述若干固体颗粒或/和若干种材料混合物，也可以不存在于所述封装胶中，而存在于光学透镜结构中，光学透镜位于多晶片LED的出光面，进而达到更加优化混光的效果。
微观上增设网点或/和固体颗粒等不规则的表面，也可以不存在于LED封装胶表面，而存在于光学透镜结构表面，光学透镜位于多晶片LED的出光面，进而达到更加优化混光的效果。
上面结合附图对本发明的具结构实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以对其做出种种变化。
Claims (8)
1.一种多晶片白光LED封装结构，它包括支架、安装于支架内的第一发光芯片、第二发光芯片、第三发光芯片、多个焊盘及将各发光芯片封装于支架内的封装胶，第一发光芯片设在一个焊盘上，第二发光芯片和第三发光芯片并联或串联连接并设在各自焊盘上，上述三种发光芯片分别电连接于各自焊盘，封装胶将三种发光芯片封装于支架内，其特征在于：在封装胶内设若干固体颗粒或/和若干种材料混合物，固体颗粒具有折射或反射或穿透的功能，材料混合物由具有多种折射率不同的材料混合而成。
2.如权利要求1所述的多晶片白光LED封装结构，其特征在于：所述第一发光芯片、第二发光芯片和第三发光芯片直接用高导热银胶贴至各自焊盘上。
3.如权利要求1或2所述的多晶片白光LED封装结构，其特征在于：在所述封装胶表面微观上增设网点或/和固体颗粒不规则的表面。
4.如权利要求1或2所述的多晶片白光LED封装结构，其特征在于：所述固体颗粒是任意形状或透明或非透明的。
5.如权利要求3所述的多晶片白光LED封装结构，其特征在于：所述固体颗粒是任意形状或透明或非透明的。
6.如权利要求1或2所述的多晶片白光LED封装结构，其特征在于：在所述封装胶上罩设光学透镜。
7.如权利要求6所述的多晶片白光LED封装结构，其特征在于：所述若干固体颗粒或/和若干种材料混合物，不存在与封装胶中，而存在于光学透镜结构中，光学透镜位于多晶片LED的出光面。
8.如权利要求6所述的多晶片白光LED封装结构，其特征在于：微观上增设网点或/和固体颗粒等不规则的表面，也可以不存在于封装胶表面，而存在于光学透镜结构表面，光学透镜位于多晶片LED的出光面。
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