CN201233892Y - 一种大功率多led芯片的封装结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种大功率多LED芯片封装结构，其包括外壳，金线，复数个LED芯片，设置在外壳内用于安放所述LED芯片的复数个碗杯凹槽；每个碗杯凹槽中安放一个LED芯片，LED芯片至少有一个是单电极垂直结构LED芯片，其中，碗杯凹槽是分立且彼此间相互绝缘的，所述单电极垂直结构LED芯片的下电极通过安放所述单电极垂直结构LED芯片的碗杯凹槽间接与金线电连接，LED芯片的上电极通过金线引出。本实用新型的有益效果是，可以实现LED芯片的多种电连接方式的封装，满足了日益复杂的需求。

Description

一种大功率多LED芯片的封装结构
技术领域
本实用新型属于LED芯片发光二极管制造领域，具体涉及一种大功率LED芯片的封装结构。
技术背景
目前，单颗发光二极管(LED)芯片的功率是满足不了消费者高亮度的需求，所以在要求使用高亮度的情况下需要组合很多个LED芯片。这时就需要采用多LED芯片封装结构，因为这种结构可以提高发LED光源的亮度。一种公开的多LED芯片封装结构包括基板、电极、管芯、透明胶状物，其中基板为铝或其合金，基板上至少有一个凹杯，每个凹杯侧面和底面有一金属镀层，两金属电极分布在每个凹杯杯口边缘或凹杯底面，每个凹杯的底部至少安放一个管芯，胶状物填充整个凹杯并在杯口形成出光面。可是这种封装方法只适合双电极水平结构的LED芯片(下面简称双电极LED芯片)混联电连接，不适合单电极垂直结构的LED芯片(下面简称单电极LED芯片)多块混联电连接封装。因为单极LED芯片的一个电极在下面会与金属基板相连接，这样只能适合所有LED芯片并联了。电路原理图如图1所示。不能实现多种LED芯片的混合连接和串联电连接或者单电极LED芯片的混合电连接和串联电连接。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种大功率多LED芯片的封装结构，实现含有单电极的多LED芯片的混合电连接。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：提供一种大功率多LED芯片的封装结构，其包括外壳，金线，复数个LED芯片，设置在外壳内用于安放所述LED芯片的复数个碗杯凹槽；每个碗杯凹槽中安放一个LED芯片，LED芯片至少有一个是单电极垂直结构LED芯片，其中，碗杯凹槽是分立且彼此间相互绝缘的，所述单电极垂直结构LED芯片的下电极通过安放所述单电极垂直结构LED芯片的碗杯凹槽间接与金线电连接，LED芯片的上电极通过金线引出。
碗杯凹槽(下面简称碗杯)是热、电的良导体，可以是铝或其合金，可以是铜或其合金，还可以是陶瓷。碗杯的规格是由LED芯片的大小决定的。本实用新型方案中金属碗杯是通过注塑成型的，陶瓷碗杯是通过烧结成型的。在碗杯的四周侧面和底部涂有高反射率的物质如银或镁。碗杯的底部为固晶区，用来容纳LED芯片。在碗杯内填满荧光粉，可以实现白光发光。
LED芯片是通过胶粘合在碗杯底部。粘合胶是热、电的良好导体。通过金线将各LED芯片连接起来构成电通路。由于各碗杯间是电绝缘的，所以我们就很好的解决了由于一整块金属底座而引起只能实现单电极LED芯片间并联连接的问题。电路原理图如图2所示。这样由于碗杯的复数封装，就实现了LED芯片的复数封装。满足了LED大功率的发光需求。
本实用新型的有益效果是，通过封装复数个分立的碗杯，且每个碗杯中放一个LED芯片，实现了LED芯片多种电连接方式的封装结构。
附图说明
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：
图1为背景技术中LED芯片间的电路原理图；
图2为本实用新型实施例中单电极LED芯片间的电路原理图；
图3为本实用新型实施例一的结构示意图；
图4为本实用新型实施例一的结构俯视图；
图5为本实用新型实施例一的结构底部图；
图6为本实用新型实施例二的结构俯视图；
图7为本实用新型实施例三的结构俯视图；
图8为本实用新型实施例四的结构俯视图。
具体实施方式
实施例一
如图3至图5所示的大功率LED芯片的封装结构，金属碗杯1是分立的，相互绝缘。金属碗杯1是导热、导电性能良好的铜或其合金。金属碗杯1为长方体结构，其横截面为方形，其大小是根据被封装在其内的LED芯片4决定的，其成型是通过注塑完成的。金属碗杯1的底部安放有LED芯片4，金属碗杯1底部的另一面直接与散热装置相连接利于热量的传导，金属碗杯1的四壁和底部溅射上反射率很高的反射层如银层，这样LED芯片4发出的光就会通过四壁和底部反射，其光学输出性能会得到提高。由于反射率高其吸收的光的能量就较少，这也进一步降低了碗杯本身的热量，为LED芯片4正常工作提供一个良好的环境。每个金属碗杯1的底部通过导热性导电性很好的胶固定一个LED芯片4。双电极LED芯片4可以按照现有技术将其两个电极用金线5引出。而单电极LED芯片4的特点在于一个电极在上面，另一个电极在下面，其上电极的引出方式和双电极LED芯片的电极引出方式相同，其下电极的引出方式是通过金属碗杯1间接用金线5引出，也就是将金线5连在金属碗杯1上引出下电极，因为单电极LED芯片4下电极是与金属碗杯1底部电连接。金线5的主要成分时金元素，直径为1-1.5mil，1mil＝25.4微米。优选1mil的金线用于电连接。根据设计需要，选定要封装的LED芯片4的种类、数量及其连接方式，本实施例选择6颗LED芯片4进行串联电联接，6颗都为单极性LED芯片4。6个金属碗杯摆成3列，一列两个。每列的两端分别摆放一个金属电极3。每端的金属电极3分别通过金线5串联连接。金属电极3和金属碗杯1间的取合适距离，优选0.1cm。通过注塑塑料外壳2将上述具有形状的金属碗杯1和金属电极3固定。这样碗杯1、金属电极3间的相对位置就固定了，构成了一个有机的整体了。将各LED芯片4串联起来，即将LED芯片4的上电极和金属碗杯1首尾相连，连接的第一颗LED芯片4的上电极通过金线5与离其最近的金属电极3相连，连接的最后一颗LED芯片4的下电极通过金属碗杯1和金线5与离其最近的金属电极3相连，形成电通路。在碗杯中放入适当的荧光粉，构成封装多颗LED芯片的LED光源。
实施例二
如图6所示的大功率LED芯片的封装结构，本实施例与第一实施例主要的区别在于：选择2颗单电极LED芯片进行并联电连接。将安放有LED芯片4的2个金属碗杯1摆成两列。对于每一列，将其中一个金属电极3与LED芯片4的上电极通过金线5相连接，另一金属电极3和金属碗杯1通过金线5相连接。
实施例三
如图5所示的大功率LED芯片的封装结构，本实施例与第一实施例主要的区别在于：选择6颗LED芯片4进行串联电连接。6个金属碗杯1摆成两列，第一列安放双电极LED芯片4，第二列安放单电极LED芯片4。LED芯片4的双电极用金线5首尾相连，第一列中的第一个LED芯片4的正极和离其最近的金属电极3相连接，第二列中的最后一个LED芯片4的负极和离其最近的金属电极3相连接。
实施例四
如图7所示的大功率多LED芯片的封装结构，本实施例与第一实施例主要的区别在于：碗杯为陶瓷碗杯1，选择6颗进行混联电联接，3颗为双极性芯片，分别进行串联电联接；另外三颗为单极性芯片，分别进行串联电连接；然后将两组芯片进行并联电连接。
需要理解到的是：上述实施例虽然对本实用新型作了比较详细的说明，但是这些说明只是对本实用新型的简单的说明，而不是对本实用新型的限制，任何不超出本实用新型实质精神内的发明创造，均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种大功率多LED芯片的封装结构，包括外壳，金线，复数个LED芯片，设置在外壳内用于安放所述LED芯片的复数个碗杯凹槽；每个碗杯凹槽内安放一个LED芯片，LED芯片至少有一个是单电极垂直结构LED芯片，其特征在于：碗杯凹槽是分立且彼此间相互绝缘的，所述单电极垂直结构LED芯片的下电极通过安放所述单电极垂直结构LED芯片的碗杯凹槽间接与金线电连接，LED芯片的上电极通过金线引出。
2.如权利要求1所述大功率多LED芯片的封装结构，其特征在于：所述的外壳上还设置有金属电极，所述金属电极通过金线与LED芯片的一个电极电连接。
3.如权利要求1或2所述大功率多LED芯片的封装结构，其特征在于：所述的金线是含有金元素的导线，直径在25.4微米-38.1微米之间。
4.如权利要求2所述大功率多LED芯片的封装结构，其特征在于：所述的LED芯片间的电连接是串联电连接。
5.如权利要求2所述大功率多LED芯片的封装结构，其特征在于：所述的LED芯片间的电连接是并联电连接。
6.如权利要求2所述大功率多LED芯片的封装结构，其特征在于：所述的LED芯片间的电连接是串并联混联电连接。
7.如权利要求4至6任一所述的大功率多LED芯片的封装结构，其特征在于：所述的多个LED芯片中，一部分是单电极垂直结构的LED芯片，另一部分是双电极水平结构的LED芯片，所述双电极水平结构的LED芯片的两个电极分别通过金线引出。
8.如权利要求4至6任一所述的大功率多LED芯片的封装结构，其特征在于：所述的多个LED芯片是单电极垂直结构的LED芯片。
9.如权利要求1所述的大功率多LED芯片的封装结构，其特征在于：所述碗杯直接连接有散热装置。
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CN105070808A (zh) * 2015-07-14 2015-11-18 陕西光电科技有限公司 一种提高发光效率的多晶led支架及其固晶方法
CN105304794A (zh) * 2015-10-30 2016-02-03 东莞市光宇实业有限公司 一种大功率led封装结构

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