CN110660894A - 一种led封装用透镜结构及其led封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及LED封装技术领域，尤其是一种LED封装用透镜结构及其LED封装结构。其中透镜结构包括光学透镜和套装在光学透镜周侧的金属环，所述金属环的底部向下延伸凸出于光学透镜的底面形成有环状凸出部。本发明通过将透镜结构从LED封装结构中独立出来，预先在光学透镜的周侧套装上金属环的结构，以形成用于LED封装用的封装透镜，特别是利用金属环上的环状凸出部，以便于与LED结构中的基板进行完美结合，从而可以避开或解决封装LED器件时有机物的老化问题；并且通过透镜结构加工与LED封装工艺分离的方式，针对不同的LED器件，只需要预先定制设计不同尺寸的透镜结构，降低封装工艺的难度和成本，提高产品质量和效率。
Description
技术领域
本发明涉及LED封装技术领域，尤其是一种LED封装用透镜结构及其LED封装结构。
背景技术
LED作为新一代绿色光源，具有功耗低、发光响应快、可靠性高、辐射效率高、寿命长、对环境无污染、结构紧凑等诸多优点，其已在诸多领域广泛使用。其中，相比紫外荧光灯，紫外LED因其发光面积小，具有很高的表面辐射光强，可广泛应用于杀菌消毒等领域，是最有希望的新一代紫外光源。
为保护作为光源的LED芯片，通常需要对其进行封装。现有技术中的LED封装结构通常是：采用基板上设置容置槽，LED芯片置于容置槽内，用透镜盖合于容置槽上，再用硅胶、环氧树脂等有机材料对透镜和基板之间进行密封粘接。然而上述结构中，LED芯片发光时，部分光线会射至有机材料上，尤其是紫外LED中，紫外、深紫外光线具有较强的光子能量，有机材料被紫外光线长期照射后容易发黄、老化、变质，破坏了有机材料的密封性，最终导致透镜从基板上脱落，缩短了LED封装结构的使用寿命。
因此，有必要对现有的LED封装结构提出改进方案，以解决硅胶、环氧树脂等有机材料被光线照射老化的问题，并简化封装工艺降低，降低生产成本。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种LED封装用透镜结构及其LED封装结构。
为了实现上述目的，本发明采用的第一个技术方案为：
一种LED封装用透镜结构，它包括光学透镜和套装在光学透镜周侧的金属环，所述金属环的底部向下延伸凸出于光学透镜的底面形成有环状凸出部。
优选地，所述金属环的上端部的内周壁上开设有与光学透镜相配合的台阶结构。
本发明采用的第二个技术方案为：
一种LED封装结构，它包括基板、LED芯片和封装透镜；所述封装透镜采用上述的透镜结构；所述基板上形成有与环状凸出部相配合的嵌位槽，所述基板上且位于嵌位槽的内周壁形成有围壁，所述围壁内侧形成容置槽，所述LED芯片贴装在容置槽内。
优选地，所述环状凸出部通过密封胶粘接在嵌位槽内。
优选地，所述环状凸出部通过过盈配合的方式嵌装在嵌位槽内。
优选地，所述环状凸出部焊接固定在嵌位槽内。
优选地，所述基板采用金属基板或陶瓷基板。
由于采用了上述方案，本发明通过将透镜结构从LED封装结构中独立出来，预先在光学透镜的周侧套装上金属环的结构，以形成用于LED封装用的封装透镜，特别是利用金属环上的环状凸出部，以便于与LED结构中的基板进行完美结合，如采用焊接、嵌装、粘接等方式对LED芯片进行封装，从而可以避开或解决封装LED器件(尤其是紫外LED器件)时有机物的老化问题；同时环状凸出部内侧所形成的空间，可便于LED芯片的安装，针对不同的LED芯片数量和大小，设计相应大小的内部空间；并且通过透镜结构加工与LED封装工艺分离的方式，针对不同的LED器件，只需要预先定制设计不同尺寸的透镜结构，产品设计自由度高，再进行透镜结构与基板的组装，降低封装工艺的难度和成本，使产品生产集约化，生产投入集中，降低投入成本，提高产品质量和效率；因此具有很强的实用价值和市场推广价值。
附图说明
图1是本发明实施例的透镜结构的结构示意图；
图2是本发明实施例的透镜结构的分解结构示意图；
图3是本发明实施例的透镜结构的剖视图；
图4是本发明实施例的LED封装结构的结构示意图；
图5是本发明实施例的LED封装结构的分解结构示意图；
图6是本发明实施例的LED封装结构的剖视图(一)；
图7是本发明实施例的LED封装结构中基板的结构示意图；
图8是本发明实施例的LED封装结构的剖视图(二)。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图3所示，本发明实施例提供的一种LED封装用透镜结构，它包括光学透镜11和套装在光学透镜11周侧的金属环12，金属环12的底部向下延伸凸出于光学透镜11的底面形成有环状凸出部121。本方案中通过将透镜结构从LED封装结构中独立出来，预先在光学透镜11的周侧套装上金属环12的结构，以形成用于LED封装用的封装透镜10，特别是利用金属环12上的环状凸出部121，以便于与LED结构中的基板20进行完美结合，如采用焊接、嵌装、粘接等方式对LED芯片30进行封装，从而可以避开或解决封装LED器件(尤其是紫外LED器件)时有机物的老化问题；同时环状凸出部121内侧所形成的空间，可便于LED芯片30的安装，针对不同的LED芯片30数量和大小，设计相应大小的内部空间；并且通过透镜结构加工与LED封装工艺分离的方式，针对不同的LED器件，只需要预先定制设计不同尺寸的透镜结构，产品设计自由度高，再进行透镜结构与基板20的组装，降低封装工艺的难度和成本，使产品生产集约化，生产投入集中，降低投入成本，提高产品质量和效率；因此具有很强的实用价值和市场推广价值。
作为本实施例提供的透镜结构的一种具体实施方式，上述的金属环12的上端部的内周壁上开设有与光学透镜11相配合的台阶结构122。台阶结构122的设计可便于光学透镜11的承载和透镜结构装配过程中的定位，同时也能增加金属环12与光学透镜11的接触面积，提高结构的稳定性。
基于上述的透镜结构，如图4-图8所示，本发明实施例还提供了一种LED封装结构，它包括基板20、LED芯片30和封装透镜10；封装透镜10采用上述的透镜结构；基板20上形成有与环状凸出部121相配合的嵌位槽a，基板20上且位于嵌位槽a的内周壁形成有围壁21，围壁21内侧形成容置槽b，LED芯片30贴装在容置槽b内。由此，利用基板20上的嵌位槽a与透镜结构中金属环12上的环状凸出部121进行配合，使透镜结构与基板20进行完美结合，可以采用多种方式进行组装，如卡接、镶嵌、焊接、密封胶水粘接等等，可选择的自由度高，降低了对组装工艺的难度及要求；同时利用围壁21与金属环12配合，对容置槽b内LED芯片30所发出的光线及光学透镜11中反射或折射的光线进行阻挡，使光线到达不了嵌位槽a与环状凸出部121之间的连接处，因此，可避免及彻底解决有机材料的密封胶进行密封封装时的老化问题。
作为本实施例提供的LED封装结构的一种具体实施方式，上述的环状凸出部121通过密封胶粘接在嵌位槽a内。在采用如硅胶、环氧树脂等有机物形成的密封胶对透镜结构与基板20进行粘接时，有机材料位于嵌位槽a内，光线被围壁21与金属环12完全遮挡，无法被照射到，因此彻底解决因光线照射所导致的老化问题。
作为本实施例提供的LED封装结构的一种具体实施方式，上述的环状凸出部121通过过盈配合的方式嵌装在嵌位槽a内。利用过盈配合的方式嵌装，可使透镜结构与基板20形成可拆卸式结构，便于后期使用过程中的拆卸和维护。
作为本实施例提供的LED封装结构的一种具体实施方式，上述的环状凸出部121焊接固定在嵌位槽a内。采用焊接的方式，可提高透镜结构与基板20之间的牢固性和密封性。
进一步地，作为本实施例提供的LED封装结构的一种具体实施方式，上述的基板20采用金属基板20或陶瓷基板20。采用金属基板20或陶瓷基板20可提高其散热性、耐腐蚀、耐候性等方面优异性能，能够大幅度提高LED元器件的稳定性、可靠性及寿命。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种LED封装用透镜结构，其特征在于：它包括光学透镜和套装在光学透镜周侧的金属环，所述金属环的底部向下延伸凸出于光学透镜的底面形成有环状凸出部。
2.如权利要求1所述的一种LED封装用透镜结构，其特征在于：所述金属环的上端部的内周壁上开设有与光学透镜相配合的台阶结构。
3.一种LED封装结构，其特征在于：它包括基板、LED芯片和封装透镜；所述封装透镜采用如权利要求1或2所述的透镜结构；所述基板上形成有与环状凸出部相配合的嵌位槽，所述基板上且位于嵌位槽的内周壁形成有围壁，所述围壁内侧形成容置槽，所述LED芯片贴装在容置槽内。
4.如权利要求3所述的一种LED封装结构，其特征在于：所述环状凸出部通过密封胶粘接在嵌位槽内。
5.如权利要求3所述的一种LED封装结构，其特征在于：所述环状凸出部通过过盈配合的方式嵌装在嵌位槽内。
6.如权利要求3所述的一种LED封装结构，其特征在于：所述环状凸出部焊接固定在嵌位槽内。
7.如权利要求3所述的一种LED封装结构，其特征在于：所述基板采用金属基板或陶瓷基板。
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