CN113644187A - 一种高可靠性的集成封装led芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明专利公开了一种高可靠性的集成封装LED芯片，其技术方案要点是：包括散热基板，散热基板内设有空腔，多个翅片平行固定设置在散热基板的空腔内；散热基板的表面固定设置有阻胶环，多个LED光源通过固晶胶固定设置在阻胶环内部的散热基板的表面；多个LED光源和阻胶环的内部区域形成光源集成区；本发明具有良好的散热效果，能够保护芯片避免因高温而损坏，能够提高本装置的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及LED芯片技术领域，尤其是一种高可靠性的集成封装LED芯片。
背景技术
LED(半导体发光二极管)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。一般来说，封装的功能在于提供芯片足够的保护，防止芯片在空气中长期暴露或机械损伤而失效，以提高芯片的稳定性；对于LED封装，还需要具有良好光取出效率和良好的散热性，好的封装可以让LED具备更好的发光效率和散热环境，进而提升LED的寿命。
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体内，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。
参照现有公开号为CN104766916A的中国专利，公开了一种采用倒装蓝光芯片封装的LED集成光源，包括MCPCB散热基板、LED芯片阵列和荧光粉硅胶层，所述LED芯片阵列倒置，即LED芯片结构从上至下依次为蓝宝石衬底、N-GaN层、MQWs层、P-GaN层、金属反射层；N电极与P电极分别焊接在所述MCPCB散热基板上。采用倒装GaN LED芯片制作的LED集成光源，能够获取比水平结构GaN LED芯片和垂直结构GaN LED芯片制作的LED集成光源更高的光效和可靠性。
但是上述的这种芯片封装的LED集成光源依旧存在着一些缺点，如：上述芯片封装的LED集成光源的散热效果不够好。
发明内容
针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种高可靠性的集成封装LED芯片，以解决现有的芯片封装的LED集成光源的散热效果不够好的问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种高可靠性的集成封装LED芯片，包括散热基板，所述散热基板内设有空腔，多个翅片平行固定设置在所述散热基板的空腔内；所述散热基板的表面固定设置有阻胶环，多个LED光源通过固晶胶固定设置在所述阻胶环内部的所述散热基板的表面；多个所述LED光源和阻胶环的内部区域形成光源集成区。
进一步的，所述LED光源包括芯片本体，所述芯片本体通过固晶胶固定设置在所述散热基板的表面，所述散热基板对应于所述芯片本体的两侧位置处固定设置有铜片，所述铜片和所述散热基板之间固定设置有绝缘层；两侧所述铜片和所述芯片本体之间电性连接有键合线，封装层通过保护胶固定罩设在所述芯片本体的上方。
通过采用上述技术方案，芯片本体直接固定在散热基板的表面，有利于缩短芯片本体热量的散发路径，加快了热量的散发效率；键合线将铜片和芯片本体电性连接，能够为芯片本体工作发光提供电能，封装层能够保护芯片本体。
进一步的，所述封装层采用透明玻璃或者微晶玻璃制成，所述封装层的表面均匀涂覆有荧光粉。
通过采用上述技术方案，透明玻璃或者微晶玻璃的封装层能够提高LED的出光效率和可靠性，荧光粉具有光色复合的作用，有助于LED形成白光。
进一步的，所述保护胶采用环氧树脂制成。
通过采用上述技术方案，环氧树脂对金属的漆膜附着力强，同时具有较好的耐热性和电绝缘性，还具有优良的耐碱性，有利于提高保护胶的使用寿命。
进一步的，所述绝缘层采用硅胶材料制成。
通过采用上述技术方案，硅胶具有良好的绝缘性同时还具有较好的导热性能，有利于提高本装置的散热效率。
进一步的，所述散热基板对应于所述芯片本体的位置处的表面向下凹陷。
通过采用上述技术方案，散热基板的表面向下凹陷的设置有利于芯片本体的排布，使得本装置的布局更加合理，节约空间，有利于缩小本装置的体积。
进一步的，所述光源集成区内布设有电性线路，所述电性线路的连接方式为串联、并联或串并联。
通过采用上述技术方案，电性线路能够连通整个光源集成区内的LED光源，便于多个LED光源同时工作，增强照明效果。
进一步的，所述散热基板和翅片采用金属铝制成。
通过采用上述技术方案，金属铝具有优良的导热性能，有利于散热基板和翅片将热量散发出去。
综上，本发明主要具有以下有益效果：
该发明散热基板的内部设有空腔，空腔内部固定设置有多个翅片，增大了散热基板的散热表面积，并且空腔有利于空气流通，大大提高了本装置的散热效率；多个LED光源设置在散热基板的表面，缩短了LED光源产生的热量的散发路径，进一步提高了本装置的散热效率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例的立体结构示意图；
图2为本发明实施例中LED光源的剖视图。
图中：1、散热基板；101、翅片；2、阻胶环；3、LED光源；301、芯片本体；302、封装层；303、保护胶；304、键合线；305、铜片；306、绝缘层；4、光源集成区。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参考图1-图2，一种高可靠性的集成封装LED芯片，包括散热基板1，散热基板1具有承载作用同时能够起到散热的作用，散热基板1内设有空腔，多个翅片101平行固定设置在散热基板1的空腔内，多个翅片101增加了散热基板1的散热表面积，多个翅片101空腔之间的空腔则有利于空气流动，由此增加了整个散热基板1的散热效率；散热基板1的表面固定设置有阻胶环2，多个LED光源3通过固晶胶固定设置在阻胶环2内部的散热基板1的表面，LED光源3直接与散热基板1接触，缩短了LED光源3工作时产生的热量的散发路径，进一步提高了本装置的散热效率；多个LED光源3和阻胶环2的内部区域形成光源集成区4，光源集成区4将多个LED光源3产生的光照汇聚在一起，增加了照明的亮度。
参考图2，LED光源3包括芯片本体301，芯片本体301通过固晶胶固定设置在散热基板1的表面，芯片本体301直接固定在散热基板1的表面，有利于缩短芯片本体301热量的散发路径，加快了热量的散发效率；散热基板1对应于芯片本体301的两侧位置处固定设置有铜片305，铜片305和散热基板1之间固定设置有绝缘层306；两侧铜片305和芯片本体301之间电性连接有键合线304，键合线304将铜片305和芯片本体301电性连接，能够为芯片本体301工作发光提供电能，封装层302通过保护胶303固定罩设在芯片本体301的上方，封装层302能够保护芯片本体301，增强本装置的机械性能。
参考图2，封装层302采用透明玻璃或者微晶玻璃制成，透明玻璃或者微晶玻璃的封装层302能够提高LED的出光效率和可靠性，封装层302的表面均匀涂覆有荧光粉，荧光粉具有光色复合的作用，有助于LED形成白光。
参考图2，保护胶303采用环氧树脂制成，环氧树脂对金属的漆膜附着力强，同时具有较好的耐热性和电绝缘性，还具有优良的耐碱性，有利于提高保护胶303的使用寿命。
参考图2，绝缘层306采用硅胶材料制成，硅胶具有良好的绝缘性同时还具有较好的导热性能，有利于提高本装置的散热效率。
参考图2，散热基板1对应于芯片本体301的位置处的表面向下凹陷，散热基板1的表面向下凹陷的设置有利于芯片本体301的排布，使得本装置的布局更加合理，节约空间，有利于缩小本装置的体积。
参考图1，光源集成区4内布设有电性线路，电性线路的连接方式为串联、并联或串并联，电性线路能够连通整个光源集成区4内的LED光源3，便于多个LED光源3同时工作，增强照明效果。
参考图1和图2，散热基板1和翅片101采用金属铝制成，金属铝具有优良的导热性能，有利于散热基板1和翅片101将热量散发出去。
综上所述，本装置在工作时，多个LED光源3发光会产生大量的热量，由于多个LED光源3固定在散热基板1的表面，散热基板1的内部设有空腔，空腔内部有多个翅片101平行设置，因此增加了散热基板1的散热面积，由于空腔的存在，能够增加空气的流动性，进一步提高了散热效率；此外，散热基板1和翅片101采用金属铝制成，金属铝的导热性良好，有利于整个装置的散热。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高可靠性的集成封装LED芯片，包括散热基板(1)，其特征在于：所述散热基板(1)内设有空腔，多个翅片(101)平行固定设置在所述散热基板(1)的空腔内；所述散热基板(1)的表面固定设置有阻胶环(2)，多个LED光源(3)通过固晶胶固定设置在所述阻胶环(2)内部的所述散热基板(1)的表面；多个所述LED光源(3)和阻胶环(2)的内部区域形成光源集成区(4)。
2.根据权利要求1所述的一种高可靠性的集成封装LED芯片，其特征在于：所述LED光源(3)包括芯片本体(301)，所述芯片本体(301)通过固晶胶固定设置在所述散热基板(1)的表面，所述散热基板(1)对应于所述芯片本体(301)的两侧位置处固定设置有铜片(305)，所述铜片(305)和所述散热基板(1)之间固定设置有绝缘层(306)；两侧所述铜片(305)和所述芯片本体(301)之间电性连接有键合线(304)，封装层(302)通过保护胶(303)固定罩设在所述芯片本体(301)的上方。
3.根据权利要求2所述的一种高可靠性的集成封装LED芯片，其特征在于：所述封装层(302)采用透明玻璃或者微晶玻璃制成，所述封装层(302)的表面均匀涂覆有荧光粉。
4.根据权利要求2所述的一种高可靠性的集成封装LED芯片，其特征在于：所述保护胶(303)采用环氧树脂制成。
5.根据权利要求2所述的一种高可靠性的集成封装LED芯片，其特征在于：所述绝缘层(306)采用硅胶材料制成。
6.根据权利要求2所述的一种高可靠性的集成封装LED芯片，其特征在于：所述散热基板(1)对应于所述芯片本体(301)的位置处的表面向下凹陷。
7.根据权利要求1所述的一种高可靠性的集成封装LED芯片，其特征在于：所述光源集成区(4)内布设有电性线路，所述电性线路的连接方式为串联、并联或串并联。
8.根据权利要求1所述的一种高可靠性的集成封装LED芯片，其特征在于：所述散热基板(1)和翅片(101)采用金属铝制成。
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