CN108447967A - 一种大功率led器件的封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大功率LED器件的封装结构，包括基板，通过锡膏或者共晶焊接的方式固定在所述基板上的大功率垂直结构的LED芯片、设置在所述基板周围的用于调节所述LED芯片出光效率的反射围墙，以及设置在所述LED芯片上方的且用于实现所述LED器件不同色温白光的荧光体；所述LED芯片与所述荧光体的距离大于100um。本发明的封装结构不仅采用垂直结构的LED芯片进行封装，而且采用将荧光体与LED芯片分离的方式；有效地解决了大功率高电流密度LED封装过程中的散热问题，极大地延长了LED器件的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于半导体照明技术领域。更具体地，涉及一种大功率LED器件的封装结构。
背景技术
从LED芯片结构来划分LED器件，有3种情况，分别为正装结构、垂直结构以及倒装结构。正装结构的LED芯片p、n电极在LED同一侧，容易出现电流拥挤现象，且热阻较高。而垂直结构的LED芯片正好可以解决正装结构LED芯片遇到的问题，且可以达到很高的电流密度和均匀度。未来灯具成本的降低除了材料成本，功率做大减少LED颗数显得尤为重要，垂直结构的LED芯片能够很好的满足这样的需求。这也导致垂直结构的LED芯片通常用于大功率LED器件应用领域，而正装结构的LED芯片一般应用于中小功率LED器件。
另外，LED封装中一个关键问题在于荧光粉需要均匀的涂敷在LED芯片表面，否则会出现中心色温高、四周色温低，即产生黄圈，现有管控比较难。LED封装的另一个关键问题在于散热，现有工艺一般是荧光粉和LED芯片直接接触，温度过高，会影响荧光粉的发光效率，长期高温点亮工作会影响LED器件/模组的寿命；
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的一个目的在于提供一种大功率的LED器件的封装结构。该封装结构通过将荧光体和LED芯片分离的方式，有效解决了LED封装过程中散热的问题，进而极大地延长了LED器件的使用寿命。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种大功率LED器件的封装结构，包括基板，通过锡膏或者共晶焊接的方式固定在所述基板上的大功率垂直结构的LED芯片、设置在所述基板周围的用于调节所述LED芯片出光效率的反射围墙，以及设置在所述LED芯片上方的且用于实现所述LED器件不同色温白光的荧光体；所述LED芯片与所述荧光体的距离大于100um。
优选地，所述LED器件的色温可以通过调节所述LED芯片与所述荧光体的距离进行调整。
优选地，所述荧光体为单层或多层结构；按照荧光体的颜色划分，所述单层荧光体或多层荧光体的每层结构可以选择为红色荧光体、黄色荧光体、绿色荧光体和黄绿荧光体中的一种。
优选地，按照所述荧光体的种类划分，所述单层荧光体或多层荧光体的每层结构可以选择为荧光陶瓷片，荧光薄膜和荧光硅胶中的一种。
优选地，所述基板上固定有多个大功率垂直结构的LED芯片；所述LED芯片之间、LED芯片与基板之间，以及反射围墙上均喷涂有用于提高反射率的白胶。
优选地，所述LED芯片为蓝光LED芯片或者波长为360～420nm的UV芯片。
优选地，所述基板为高导热的陶瓷基板或金属基板。
优选地，若所述荧光体为荧光体硅胶，则在所述荧光体和所述LED芯片之间需增加一层透明的硅胶作为支撑结构。
优选地，通过调节所述反射围墙和所述基板的角度可以调节所述LED芯片的出光效率。
本发明的有益效果如下：
1、本发明的封装结构不仅采用垂直结构的LED芯片进行封装，而且采用将荧光体与LED芯片分离的方式；有效地解决了大功率高电流密度LED封装过程中的散热问题，极大地延长了LED器件的使用寿命。
2、本发明的封装结构通过在LED发光区域和反射围墙上喷涂白胶，解决了大功率LED芯片封装导致LED器件底部镀层变色影响光通量的问题，有效提高了基板的反射率，进而提高了LED芯片的出光效率。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出了本发明一种实施方式中大功率LED器件的封装结构示意图。
图2示出了本发明另一种实施方式中大功率LED器件的封装结构示意图。
其中，1、基板，2、反射围墙，3、LED芯片，4、荧光体，401、第一层荧光体，402、第二层荧光体，403、第三层荧光体，5、白胶。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
一种大功率LED器件的封装结构，包括基板1、设置在基板1上的一颗或多颗具有大功率垂直结构的LED芯片3、设置在基板1周围的用于调节LED芯片3出光效率的反射围墙2，以及设置在LED芯片3上方的且用于实现LED器件不同色温白光的荧光体4；其中，LED芯片3与荧光体4的距离大于100um；LED芯片3为蓝光LED芯片或者波长为360～420nm的UV芯片；基板1为高导热的陶瓷基板或金属基板；陶瓷基板可以选择氧化铝或氮化铝；金属基板可以选择铜基板或铝基板；通常基板根据LED芯片的数量进行布线和镀层设计；为了提高封装结构发光区域的反射率，镀层可以为Au镀层、Ag镀层或者白胶层。
本发明的LED芯片3通过锡膏或者共晶焊接方式固定在基板1上。
本发明采用将荧光体4与LED芯片3分离的方式，不仅有效地避免了传统技术中荧光粉与LED芯片直接接触导致温度过高，而且解决了大功率高电流密度LED封装过程中的散热问题，极大地延长了LED器件的使用寿命。
本发明的荧光体4架设在反射围墙2上，反射围墙2对荧光体起支撑的作用；在本发明的封装结构中通过调节LED芯片3与荧光体4的距离可以调节LED器件的色温。
在本发明中通过调节反射围墙2和基板1的角度，可以提高LED芯片3的反射率，进而提高大功率LED芯片的光通量。
如图1所示，在本发明的一种实施方式中提供一种单层结构的荧光体4，单层荧光体4为红色荧光体、黄色荧光体、绿色荧光体和黄绿色荧光体中的一种；单层荧光体4的种类可以选择荧光陶瓷片，荧光薄膜和荧光硅胶中的一种。
如图2，在本发明的另一个实施方式中，提供一种三层结构的荧光体4；三层荧光体的第一层荧光体401是荧光陶瓷片，也可以是荧光薄膜，也可以荧光硅胶；三层荧光体的第二层荧光体402为是荧光陶瓷片，也可以是荧光薄膜，也可以荧光硅胶；三层荧光体的第三层荧光体403为是荧光陶瓷片，也可以是荧光薄膜，也可以荧光硅胶；
三层荧光体4的第一层荧光体401为黄色荧光体、绿色荧光体、红色荧光体或黄绿荧光体中的一种；三层荧光体4的第二层荧光体402黄色荧光体、绿色荧光体、红色荧光体或黄绿荧光体中的一种；三层荧光体4的第三层荧光体403黄色荧光体、绿色荧光体、红色荧光体或黄绿荧光体中的一种。
在本实施方式中，通过调节三层荧光体4的厚度以及荧光体4与LED芯片3的距离调整封装结构的色温。
在本实施方式中，在LED芯片3之间，基板1与LED芯片3，以及反射围墙2上均可以喷涂白胶5，以提高LED芯片3的反射率，避免基板1和反射围墙2变色的问题发生。
在本实施方式中，通过不同层荧光体4之间光效的组合可以获取光效不同的封装结构。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (9)
1.一种大功率LED器件的封装结构，其特征在于，包括基板，通过锡膏或者共晶焊接的方式固定在所述基板上的大功率垂直结构的LED芯片、设置在所述基板周围的用于调节所述LED芯片出光效率的反射围墙，以及设置在所述LED芯片上方的且用于实现所述LED器件不同色温白光的荧光体；所述LED芯片与所述荧光体的距离大于100um。
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述LED器件的色温可以通过调节所述LED芯片与所述荧光体的距离进行调整。
3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述荧光体为单层或多层结构；按照荧光体的颜色划分，所述单层荧光体或多层荧光体的每层结构可以选择为红色荧光体、黄色荧光体、绿色荧光体和黄绿荧光体中的一种。
4.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，按照所述荧光体的种类划分，所述单层荧光体或多层荧光体的每层结构可以选择为荧光陶瓷片，荧光薄膜和荧光硅胶中的一种。
5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述基板上固定有多个大功率垂直结构的LED芯片；所述LED芯片之间、LED芯片与基板之间，以及反射围墙上均喷涂有用于提高反射率的白胶。
6.根据权利要求2或5所述的封装结构，其特征在于，所述LED芯片为蓝光LED芯片或者波长为360～420nm的UV芯片。
7.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述基板为高导热的陶瓷基板或金属基板。
8.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于，若所述荧光体为荧光体硅胶，则在所述荧光体和所述LED芯片之间需增加一层透明的硅胶作为支撑结构。
9.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，通过调节所述反射围墙和所述基板的角度可以调节所述LED芯片的出光效率。
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