CN202231060U - 采用透明陶瓷支架的高效白光led封装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种保护荧光粉且散热性能优良的采用透明陶瓷支架的高效白光LED封装，包括透明陶瓷支架、LED芯片、电极、金线以及聚光透镜，透明陶瓷支架外壁涂覆荧光粉层，透明陶瓷支架设有内腔，LED芯片固定安装在透明陶瓷支架的内壁上，聚光透镜固定在透明陶瓷支架内腔中并包覆住LED芯片，电极贯通设置于透明陶瓷支架之中，电极内端位于透明陶瓷支架内腔并通过金线与LED芯片联接，电极外端位于透明陶瓷支架之外。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED封装结构，尤其涉及高效的白光LED封装结构。
背景技术
使LED实现白光有两大途径：第一是红光LED+绿光LED+蓝光LED，用RGB合成白光，即无荧光粉白光法，但由于绿光效率低而未能产业化。第二是LED+能激发出不同光色的荧光粉。第二种途径中普遍使用蓝光LED+黄色荧光粉的方式实现白光，实现此白光方式下的封装，无论是引脚式、表贴式、邦定COB ChipOn Board式，都是将荧光粉和环氧树脂胶或硅脂混合体填充到LED芯片上，大功率LED封装产品，是在此胶粉混合体上放置聚光透镜以产生理想的光斑，胶粉混合体填充方式存在的问题是由于LED芯片上的温度升高所导致的荧光粉老化，又因光线在芯片和胶粉体之间反复存在折射、全反射而使封装体温度升高，导致LED使用寿命降低，以及胶粉沉淀不均匀导致出光不均匀且产生眩光。
在传统的LED封装结构中，由于受其结构所限，蓝宝石为衬底的芯片底部的出光只能通过蓝宝石→固晶胶→支架底部的镀银焊盘反射，而这个过程的效果是芯片底部的光只有一小部分被折射到支架的碗杯空间，再通过这个碗杯的塑料壁反射出去，整个封装支架只有一个顶面能够出光称此类型封装为SMD TOP。在这样一个封装结构中，由于光路过长，光线经过反复折射、反射、全反射，不仅引起光耗损，降低光的萃取效率，减少出光量，而且引起封装体中结温上升，降低LED器件的寿命。
发明内容
为了克服上述LED限于封装技术带来的缺陷，本实用新型提供一种保护荧光粉且散热性能优良的采用透明陶瓷支架的高效白光LED封装。
本实用新型所提供的采用透明陶瓷支架的高效白光LED封装，包括透明陶瓷支架、LED芯片、电极、金线以及聚光透镜，透明陶瓷支架外壁涂覆荧光粉层，透明陶瓷支架设有内腔，LED芯片固定安装在透明陶瓷支架的内壁上，聚光透镜固定在透明陶瓷支架内腔中并包覆住LED芯片，电极贯通设置于透明陶瓷支架之中，电极内端位于透明陶瓷支架内腔并通过金线与LED芯片联接，电极外端位于透明陶瓷支架之外。
由于透明陶瓷具有透明、高热导率理论热导率为170-230W/m.k、小的介电常数8.8、低的热膨胀系数4.8×10-6、很高的电阻率＞1014cm的优良特性，可作为理想的LED封装支架，带来如下效果：
1、LED芯片的底部和四边侧面的光线都可以通过透明陶瓷体导出来；
2、LED芯片工作时所产生的热量能通过贯穿其中的电极传导，可以很好的通过透明陶瓷体的水平的顶面和底面传导出去，使LED芯片的结温能够得到有效、快速的耗散；
3、结温得到有效、快速的传热后，又能提升LED芯片的光效并延长其寿命。
荧光粉层涂覆在透明陶瓷支架外壁为有效增加荧光粉与LED芯片间距的远程设计，使LED芯片和封装材料组成的体系温度降低，光效提升30％，并避免因LED芯片上的温度升高所导致的荧光粉老化，延长使用寿命。
本实用新型进一步提供的采用透明陶瓷支架的高效白光LED封装，其聚光透镜填充于透明陶瓷支架的内腔。此结构有利于聚光透镜的成型，降低生产难度。
本实用新型进一步提供的采用透明陶瓷支架的高效白光LED封装，其透明陶瓷支架包括相耦合的上支架和下支架，下支架具有水平的顶面和底面，LED芯片固定安装在下支架的顶面，电极垂直于下支架的顶面和底面。透明陶瓷支架为上下分体组装而成，方便组装生产，平整的下支架表面可方便安装电极和LED芯片。
本实用新型更进一步提供的采用透明陶瓷支架的高效白光LED封装，其电极具有水平的宽顶面和宽底面，电极的宽顶面和宽底面分别贴合抵接到下支架的顶面和底面之上，电极的宽顶面通过金线与LED芯片联接。此设计的电极造型能减少封装整体的占用空间，横向增宽的电极两端面积有利于将封装体内部结温快速传导到支架外部。
本实用新型更进一步提供的采用透明陶瓷支架的高效白光LED封装，其上支架呈纵向高度大于横向直径的半椭圆体。此种安装方向和形状的上支架能够最大限度的萃取LED芯片产出的光线，同时填充于内腔中的相同造型的聚焦透镜也能够最大限度的萃取LED芯片产出的光线。
本实用新型更进一步提供的采用透明陶瓷支架的高效白光LED封装，其下支架呈横向直径大于纵向高度的鼓状体。此造型的下支架可方便地将支架安装到PCB电路板上，并能促进支架自身的散热功能。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
附图说明
图1为本实用新型的采用透明陶瓷支架的高效白光LED封装实施例的结构示意图。
图2为图1的俯视示意图。
图3为本实用新型的采用透明陶瓷支架的高效白光LED封装实施例的内部结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本实用新型的采用透明陶瓷支架的高效白光LED封装实施例，包括透明陶瓷支架1、LED芯片2、电极3、金线4以及聚光透镜5，透明陶瓷支架1包括相耦合的上支架13和下支架14，组装时先在两者之间涂抹胶水，然后将上支架13旋紧在下支架14上并烘烤固化组合而得到，上支架13呈纵向高度大于横向直径的半椭圆体，下支架14呈横向直径大于纵向高度的鼓状体，下支架14具有水平的顶面14a和底面14b，透明陶瓷支架1设有内腔12，LED芯片2固定安装在透明陶瓷支架1的内壁上，本实施例的LED芯片2固定安装在下支架的顶面14a上，聚光透镜5固定在透明陶瓷支架内腔12中并包覆住LED芯片2，聚光透镜5通过选用硅胶材料从80℃至160℃高温分段烘烤4小时使其彻底固化成型，本实施例的聚光透镜5是填充满内腔12的，因此聚光透镜5的造型与上支架13相同，也是纵向高度大于横向直径的半椭圆体。另外本实施例的透明陶瓷支架1外壁涂覆黄色荧光粉层11，LED芯片2为蓝光LED芯片，蓝光LED芯片发出的蓝光被聚光透镜5萃取，激发黄色荧光粉层11射出白光。电极3贯通设置于透明陶瓷支架1之中，本实施例的电极3插接在下支架14之中并垂直于下支架14的顶面14a和底面14b，其内端位于透明陶瓷支架内腔12之中，其外端位于透明陶瓷支架1之外，内端用于通过金线4与LED芯片2联接，而外端则用于联接工作电源，并且本实施例的电极3的内端和外端分别具有水平的宽顶面3a和宽底面3b，使电极3呈“工”字造型，电极3的宽顶面3a和宽底面3b分别贴合抵接到下支架的顶面14a和底面14b之上，电极的宽顶面3a通过金线4与LED芯片2联接。
Claims (7)
1.一种采用透明陶瓷支架的高效白光LED封装，其特征在于：包括透明陶瓷支架(1)、LED芯片(2)、电极(3)、金线(4)以及聚光透镜(5)，所述透明陶瓷支架(1)外壁涂覆荧光粉层(11)，所述透明陶瓷支架(1)设有内腔(12)，所述LED芯片(2)固定安装在透明陶瓷支架(1)的内壁上，所述聚光透镜(5)固定在透明陶瓷支架内腔(12)中并包覆住LED芯片(2)，所述电极(3)贯通设置于透明陶瓷支架(1)之中，所述电极(3)内端位于透明陶瓷支架内腔(12)并通过金线(4)与LED芯片(2)联接，所述电极(3)外端位于透明陶瓷支架(1)之外。
2.根据权利要求1所述的采用透明陶瓷支架的高效白光LED封装，其特征在于：所述聚光透镜(5)填充于透明陶瓷支架的内腔(12)。
3.根据权利要求1或2所述的采用透明陶瓷支架的高效白光LED封装，其特征在于：所述透明陶瓷支架(1)包括相耦合的上支架(13)和下支架(14)，所述下支架(14)具有水平的顶面(14a)和底面(14b)，所述LED芯片(2)固定安装在下支架的顶面(14a)，所述电极(3)垂直于下支架的顶面(14a)和底面(14b)。
4.根据权利要求3所述的大功率LED的透明陶瓷封装支架，其特征在于：所述电极(3)具有水平的宽顶面(3a)和宽底面(3b)，所述电极的宽顶面(3a)和宽底面(3b)分别贴合抵接到下支架的顶面(14a)和底面(14b)之上，所述电极的宽顶面(3a)通过金线(4)与LED芯片(2)联接。
5.根据权利要求3所述的采用透明陶瓷支架的高效白光LED封装，其特征在于：所述上支架(13)呈纵向高度大于横向直径的半椭圆体。
6.根据权利要求3所述的采用透明陶瓷支架的高效白光LED封装，其特征在于：所述下支架(14)呈横向直径大于纵向高度的鼓状体。
7.根据权利要求5所述的采用透明陶瓷支架的高效白光LED封装，其特征在于：所述下支架(14)呈横向直径大于纵向高度的鼓状体。
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| CN2011203804177U CN202231060U (zh) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | 采用透明陶瓷支架的高效白光led封装 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103066191A (zh) * | 2013-01-08 | 2013-04-24 | 鹤山丽得电子实业有限公司 | 一种led光源及其制造方法 |
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