CN202004043U - 贴片式白光led器件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种贴片式白光LED器件，包括有散热基板、陶瓷支架、InGaN基蓝光LED芯片、荧光粉层和透明硅胶体；该陶瓷支架安装于散热基板上，陶瓷支架具有反光杯结构，于该反光杯结构中设有线路板，该InGaN基蓝光LED芯片通过共晶锡膏或低温锡膏贴装于该线路板上；该荧光粉层均匀分布于InGaN基蓝光LED芯片周围的陶瓷支架反光杯结构内；该透明硅胶体位于荧光粉层的上部，且透明硅胶体外罩住反光杯结构；藉此，由于在材质上采用了导热性很好的陶瓷支架，使得贴片式LED具有较强的散热功能；由于采用共晶锡膏或低温锡膏将InGaN基蓝光LED芯片焊接于陶瓷支架内部的线路板上，提高了LED芯片的散热和可靠性。

Description

贴片式白光LED器件
技术领域
本实用新型涉及一种白光LED器件，尤其涉及一种贴片式白光LED器件，可应用于LED手电筒、LED射灯、LED球泡灯等LED灯具照明产品的设计与开发。
背景技术
随着蓝光LED外延与芯片技术的发展，白光LED光源的发光效率、显色指数等指标得到良好的提升，逐步被接受并广泛应用于电视背光源、手机闪光灯、LED灯具照明等领域。白光LED光源具有体积小、设计灵活，寿命长，响应快等优点，其外形和封装方式多种多样，可替代金卤灯、霓虹灯、荧光灯等传统光源。
目前，白光LED的封装形式有引脚直插式LED、大功率LED和贴片式LED。其中，应用最广泛的为贴片式LED，它避免了直插式LED铁支架导热途径长散热不良、大功率LED发热量大聚光性过强等问题。贴片式LED由于采用金丝球超声技术用于焊接引线、采用硅树脂作为外围胶体、采用扁平引脚起到导热和导电作用，使得贴片式LED在电、热性能上明显优于直插式LED和大功率LED，且具有较高的可靠性。
但是，传统的贴片式LED采用塑胶材质的支架，导热性能不佳，导致其功率较小，如3528规格的白光LED功率仅为0.06～0.20W，5050规格的白光LED功率仅为0.02～0.50W。更为重要的是，普通贴片式白光LED的光色电参数有较大不足，例如显色指数不高，发光效率有待提升等。而白光LED室内照明和装饰照明领域需要显色指数大于80，发光效率高的白光LE用于制造LED照明灯具。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种贴片式白光LED器件，其能有效解决传统之贴片式LED导热性能不佳而使得功率较小的问题。
本实用新型的另一目的是提供一种贴片式LED器件，其能有效解决现有贴片式LED的光色参数不足的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：
一种贴片式白光LED器件，包括有散热基板、陶瓷支架、InGaN基蓝光LED芯片、荧光粉层和透明硅胶体；该陶瓷支架安装于散热基板上，陶瓷支架具有反光杯结构，于该反光杯结构中设置有线路板，该InGaN基蓝光LED芯片通过共晶锡膏或低温锡膏贴装于该线路板上；该荧光粉层均匀分布于InGaN基蓝光LED芯片周围的陶瓷支架反光杯结构内；该透明硅胶体位于荧光粉层的上部，且透明硅胶体外罩住反光杯结构。
作为一种优选方案，所述散热基板为高导热纳米石墨铝基板，其具有纳米镀膜的3D导热绝缘层。
作为一种优选方案，所述散热基板上设置有正极焊盘和负极焊盘。
作为一种优选方案，所述透明硅胶体为折射率是1.54的高折射率硅胶材质。
作为一种优选方案，所述陶瓷支架的尺寸为3.50mm×3.50mm。
作为一种优选方案，所述InGaN基蓝光LED芯片为蓝宝石衬底，边长为200um～1200um的正方形或长方形，其发射波长为445nm～465nm。
作为一种优选方案，所述InGaN基蓝光LED芯片的功率为0.06W～1.00W。
作为一种优选方案，所述InGaN基蓝光LED芯片的电极通过金线连接到陶瓷支架内部的线路板上。
作为一种优选方案，所述金线的纯度为99.99%。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
一、由于在材质上采用了导热性很好的陶瓷支架，使得贴片式LED具有了较强的散热功能；以及由于采用共晶锡膏或低温锡膏将InGaN基蓝光LED芯片焊接于陶瓷支架内部的线路板上，提高了InGaN基蓝光LED芯片的散热和可靠性。
二、由于采用了YAG黄色荧光粉、硅酸盐绿色荧光粉、氮氧化合物红色荧光粉与硅胶的混合合成的荧光粉层，提高了白光LED的光谱质量，实现贴片式白光LED的显色指数大于80，发光效率大于85lm/W。
三、由于采用高导热石墨铝基板，使得陶瓷支架热量可以快速传递到高导热石墨铝基板上，提高贴片式LED的导热能力，使本产品的热阻小于8℃/W。
为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。
附图说明
图1是本实用新型之实施例的正面视图；
图2是本实用新型之实施例的俯视图；
图3是图2中无散热基板的放大视图；
图4是图3的截面视图；
图5是本实用新型之实施例封装工艺流程图。
附图标识说明：
10、散热基板                          11、正极焊盘
12、负极焊盘                          20、陶瓷支架
21、反光杯结构                        22、电极焊盘
30、InGaN基蓝光LED芯片              31、共晶锡膏或低温锡膏
32、金线                              40、荧光粉层
50、透明硅胶体                        60、线路板
具体实施方式：
请参照图1至图4所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，包括有散热基板10、陶瓷支架20、InGaN基蓝光LED芯片30、荧光粉层40和透明硅胶体50。
其中，该散热基板10为高导热纳米石墨铝基板，该散热基板10具有纳米镀膜的3D导热绝缘层，可降低散热基板10的热阻，使得本产品的整体热阻小于8℃/W，以及，为方便本产品的使用，于该导热基板10上设置有正极焊盘11和负极焊盘12。
该陶瓷支架20系通过锡膏安装于前述散热基板10上，该陶瓷支架20的尺寸为3.50mm×3.50mm，其具有较强的散热能力，同时，该陶瓷支架20具有反光杯结构21，于该反光杯结构21中即陶瓷支架20的内部设置有线路板60，该陶瓷支架20的底部设置有电极焊盘22，该电极焊盘22连接于线路板60与前述正极焊盘11、负极焊盘12之间。
该InGaN基蓝光LED芯片30系通过共晶锡膏或低温锡膏（如锡铋合金焊料）31焊接于陶瓷之间20内部的线路板60上；该InGaN基蓝光LED芯片30为蓝宝石衬底，边长为200um～1200um的正方形或长方形，其发射波长为445nm～465nm；同时，该InGaN基蓝光LED芯片30的电极通过金线32连接到陶瓷支架20内部的线路板60上，该金线32的纯度为99.99%。此外，该InGaN基蓝光LED芯片30的功率为0.06W～1.00W,于陶瓷支架20内部的线路板60上可焊接单颗功率为0.50W～1.00W的InGaN基蓝光LED芯片30，亦可焊接多颗功率为0.06W～0.50W的小功率InGaN基蓝光LED芯片30。
该荧光粉层40均匀分布于InGaN基蓝光LED芯片30周围的陶瓷支架20反光杯结构21内，该荧光粉层40为YAG黄色荧光粉、硅酸盐绿色荧光粉、氮氧化合物红色荧光粉与硅胶的混合物。
该透明硅胶体50为折射率是1.54的高折射率硅胶材质，该透明硅胶体50位于前述荧光粉层40的上部，且透明硅胶体50外罩住前述反光杯结构21。
详述本实施例的封装过程如下：
如图5所示，首先，对陶瓷支架20进行设计与加工，使陶瓷支架20中形成有反光杯结构21，并于反光杯结构21中设置线路板60，此外，使陶瓷支架20的底部形成有电极焊盘22。接着，将InGaN基蓝光LED芯片30放置于陶瓷支架20中，并通过共晶锡膏或低温锡膏31，利用共晶工艺烘烤将InGaN基蓝光LED芯片30贴装于线路板60上。接着，金线健合，即通过金线32将InGaN基蓝光LED芯片30的电极连接到陶瓷支架20内部的线路板60上。接着，荧光粉与硅胶配比，制作出所需的荧光粉和硅胶，制作好以后，将荧光粉层40均匀分布于InGaN基蓝光LED芯片30周围的陶瓷支架20反光杯结构21内，并通过烘烤以烘干。接着，于荧光粉层40的上部填充硅胶，并通过烘烤形成透明硅胶体50。接着，高导热纳米石墨铝基板10设计与加工，高导热纳米石墨铝基板10加工完成以后，将陶瓷支架20通过锡膏安装于高导热纳米石墨铝基板10上，封装完毕，即形成了一种贴片式白光LED器件。
本实用新型的设计重点在于：
一、由于在材质上采用了导热性很好的陶瓷支架，使得贴片式LED具有了较强的散热功能；以及由于采用共晶锡膏或低温锡膏将InGaN基蓝光LED芯片焊接于陶瓷支架内部的线路板上，提高了InGaN基蓝光LED芯片的散热和可靠性。
二、由于采用了YAG黄色荧光粉、硅酸盐绿色荧光粉、氮氧化合物红色荧光粉与硅胶的混合合成的荧光粉层，提高了白光LED的光谱质量，实现贴片式白光LED的显色指数大于80，发光效率大于85lm/W。
三、由于采用高导热石墨铝基板，使得陶瓷支架热量可以快速传递到高导热石墨铝基板上，提高贴片式LED的导热能力，使本产品的热阻小于8℃/W。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种贴片式白光LED器件，其特征在于：包括有散热基板、陶瓷支架、InGaN基蓝光LED芯片、荧光粉层和透明硅胶体；该陶瓷支架安装于散热基板上，陶瓷支架具有反光杯结构，于该反光杯结构中设置有线路板，该InGaN基蓝光LED芯片通过共晶锡膏或低温锡膏贴装于该线路板上；该荧光粉层均匀分布于InGaN基蓝光LED芯片周围的陶瓷支架反光杯结构内；该透明硅胶体位于荧光粉层的上部，且透明硅胶体外罩住反光杯结构。
2.根据权利要求1所述的贴片式白光LED器件，其特征在于：所述散热基板为高导热纳米石墨铝基板，其具有纳米镀膜的3D导热绝缘层。
3.根据权利要求1或2所述的贴片式白光LED器件，其特征在于：所述散热基板上设置有正极焊盘和负极焊盘。
4.根据权利要求1所述的贴片式白光LED器件，其特征在于：所述透明硅胶体为折射率是1.54的高折射率硅胶材质。
5.根据权利要求1所述的贴片式白光LED器件，其特征在于：所述陶瓷支架的尺寸为3.50mm×3.50mm。
6.根据权利要求1所述的贴片式白光LED器件，其特征在于：所述InGaN基蓝光LED芯片为蓝宝石衬底，边长为200um～1200um的正方形或长方形，其发射波长为445nm～465nm。
7.根据权利要求1或6所述的贴片式白光LED器件，其特征在于：所述InGaN基蓝光LED芯片的功率为0.06W～1.00W。
8.根据权利要求6所述的贴片式白光LED器件，其特征在于：所述InGaN基蓝光LED芯片的电极通过金线连接到陶瓷支架内部的线路板上。
9.根据权利要求8所述的贴片式白光LED器件，其特征在于：所述金线的纯度为99.99%。
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