CN203134860U - 一种中小功率led贴片封装结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及LED封装结构，具体涉及一种中小功率LED贴片封装结构。本实用新型的一种中小功率LED贴片封装结构，包括LED发光芯片、承载LED发光芯片的金属热沉、以及置于金属热沉之上且包覆所述LED发光芯片的支架；所述支架设有放置LED发光芯片的碗杯、将LED发光芯片的正负极通过导线引出的正导电脚和负导电脚、以及覆盖整个LED发光芯片的荧光粉胶层；其中，所述LED发光芯片的底部还设有镀银层，该镀银层位于金属热沉之上，且该镀银层与LED发光芯片的正负极连接。本实用新型应用于提高中小功率贴片LED光源的出光效。

Description

一种中小功率LED贴片封装结构
技术领域
本实用新型涉及LED封装结构，具体涉及一种中小功率LED贴片封装结构。
背景技术
LED（发光二极管）是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，其被广泛应用于照明、液晶背光板、控制面板、闪光装置等领域。LED由P-N 结组成。目前，LED 封装主要以单颗芯片通过打线和倒装键合的方式进行。考虑到生产工艺、成本、光学性能等技术要求，越来越多的设计采用贴片封装方式的LED光源。
中小功率LED贴片封装结构同其他所有封装方式的LED光源一样，都需要解决光效、可靠性和成本三者的问题：光效是光通量与其消耗特定电能功率的比值；可靠性往往由光源散热性能决定；而成本主要体现在原材料选择方面，此三者发生相互制衡。在不同的需求下可能需要突出某方面的优化效果。比如，在成本和可靠性保持的情况下，实现高光通量，这样的议题在大量LED光源生产中显得尤其重要。实现其成本下的性能控制，是一种必然的诉求。所以，如何在维持较好的成本和可靠性的同时，提高中小功率贴片LED光源的出光效，是这类贴片LED封装结构设计的一个必然需求。
目前市场上中小功率LED贴片封装方式种类比较多，封装功率较为单一；且封装尺寸相对较大，不适合用于紧凑型贴片。且目前市场上使用的支架材料都是使用乳白色的PPA、PCT等塑胶料，影响了芯片的取光效率，
实用新型内容
因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种适合中小功率LED的贴片封装结构，有效的减小贴片的体积，使发光更为集中，进而提高中小功率贴片LED光源的出光效率，以解决现有技术之不足。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种中小功率LED贴片封装结构，包括LED发光芯片、承载LED发光芯片的金属热沉、以及置于金属热沉之上且包覆所述LED发光芯片的支架。所述支架设有放置LED发光芯片的碗杯、将LED发光芯片的正负极通过导线引出的正导电脚和负导电脚、以及覆盖整个LED发光芯片的荧光粉胶层。其中，所述LED发光芯片的底部还设有镀银层，该镀银层位于金属热沉之上，且该镀银层与LED发光芯片的正负极连接。另外，所述镀银层具有与所述LED发光芯片底部相结合的固定部分，并金属热沉的结构相配合，用于固定LED发光芯片的位置，使其LED发光芯片固定于支架的碗杯内部。所述支架内部的碗杯深度优选的范围为0.60mm-0.63mm。
进一步的，所述镀银层为镜面亮银状的镀银层，使LED发光芯片的光线充分反射，从而提高了整个封装的光效。所述镀银层优选的厚度范围为60 mil -120mil。
进一步的，所述支架为有机透明硅胶制成的支架，通过该有机透明硅胶支架的透明碗杯隔层，充分提高了LED发光芯片的出光效率。
进一步的，所述金属热沉为纯铜制成的金属热沉，位于固晶位置的金属和焊线的位置处，具有与所述LED发光芯片底部对应的镀银层相配合的接触面。另外，金属热沉在其远离LED发光芯片的一面成型为基板的电极。
进一步的，所述荧光粉胶层为凸透镜形状的荧光粉胶层。为了提高光通量，在碗杯的内部使用的封装胶水为高折射率有机硅胶，且为软硅胶，可以加快LED发光芯片内部的散热，提高产品质量。将荧光粉胶层点成凸透镜形状或平面形状的硅胶可以有效的减少LED光斑，提高产品的一致性。所以实现高光效，高稳定性的LED封装工艺。
更进一步的，镀银层与LED发光芯片的正负极连接的焊盘位置为圆形。通过其导电电极的焊盘位置的形状设计成圆形，可以确保焊盘位置焊点的质量，减小了芯片电极到焊点位置的距离，并节省了焊线成本。
本实用新型的中小功率LED贴片封装结构，通过上述方案，具有如下优点：
1. 镜面亮银状的镀银层将源自LED发光芯片的光线充分反射，提高了整个封装的光效；
2. 加大了热沉的散热面积，使热量垂直导出至基板的另一表面，利于整个LED发光芯片的散热，从而提升了可靠性，实现了高光效、高可靠性LED封装的技术优化；
3. 支架使用的材料为有机透明硅胶，有机透明硅胶具有高导热性，可以提高LED发光芯片的出光效率；
4. 在支架内部改变焊盘的位置，使金属热沉面积增加，提高芯片散热效率；同时可以有效的增加固晶芯片的尺寸，并减少焊线的长度，有效提高封装功率，降低成本；
5. 另外，在支架外观尺寸上，选用2.10mm×2.10mm×0.85mm，可以有效的降低贴片的使用面积，扩大LED贴片的应用范围。
附图说明
图1为本实用新型的实施例的剖视图；
图2为本实用新型的实施例的侧视图；
图3为本实用新型的实施例的俯视图
图4为本实用新型的实施例的仰视图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
作为一个具体的实施例，如图1-图4所示，一种中小功率LED贴片封装结构，包括LED发光芯片1、承载LED发光芯片1的金属热沉2、以及置于金属热沉2之上且包覆所述LED发光芯片1的支架3。所述支架3设有放置LED发光芯片1的碗杯31、将LED发光芯片1的正负极通过导线4引出的正导电脚和负导电脚、以及覆盖整个LED发光芯片1的荧光粉胶层5。
其中，所述LED发光芯片1的底部还设有镀银层6，该镀银层6位于金属热沉2之上，且该镀银层6与LED发光芯片1的正负极连接。另外，所述镀银层6具有与所述LED发光芯片1底部相结合的固定部分，并金属热沉2的结构相配合，用于固定LED发光芯片1的位置，使其LED发光芯片1固定于支架3的碗杯31内部。为了提高了整个封装的光效，所述镀银层6为镜面亮银状的镀银层6，使LED发光芯片1的光线充分反射。如图3所示，镀银层6与LED发光芯片1的正负极连接的焊盘位置11的形状为圆形。通过将其导电电极的焊盘位置11设计成圆形，可以确保焊盘位置11的焊点的质量，减小了芯片电极到焊点位置11的距离，并节省了焊线成本。所述镀银层6优选的厚度范围为60mil-120mil。
所述支架3内部的碗杯31深度优选的范围为0.60mm-0.63mm。所述支架3为有机透明硅胶（透明的有机硅胶）制成的支架3，通过该有机透明硅胶支架3的透明碗杯31隔层，充分提高了LED发光芯片1的出光效率。目前市场上使用的支架的材料都是使用乳白色的PPA、PCT等塑胶料，影响芯片的取光效率，而本实用新型中外部使用的透明的支架可以有效的增加芯片的出光效和减少荧光胶的用量，封装成品体积小封装功率高，可根据封装功率大小选取合适尺寸的芯片，进而达到降低成本的目的。
所述金属热沉2为纯铜制成的金属热沉2，位于固晶位置的金属和焊线的位置处，具有与所述LED发光芯片1底部对应的镀银层6相配合的接触面。另外，金属热沉2在其远离LED发光芯片1的一面成型为基板的电极。
所述荧光粉胶层5为凸透镜形状或平面形状的荧光粉胶层。为了提高光通量，在碗杯31的内部使用的封装胶水为高折射率有机硅胶，且为软硅胶，可以加快LED发光芯片1内部的散热，提高产品质量。将荧光粉胶层5点成凸透镜形状的硅胶可以有效的减少LED光斑，提高产品的一致性。所以实现高光效，高稳定性的LED封装工艺。
另外，本实施例中，LED贴片的外径长度和宽度都为2.10±0.05mm。用于放置LED发光芯片1的内固晶面积优选的范围为220-240mm2。LED贴片封装用的LED发光芯片1的最大尺寸不超过1.1mm×0.80mm。所述LED贴片用荧光胶和密封胶均为高折射率有机硅胶。LED贴片的封装功率0.06-0.4W，最高不超过0.5W。LED贴片的总厚度为0.83mm。
本实用新型的中小功率LED贴片封装结构，通过上述方案，提高了整个封装的出光效率。本实用新型加大了金属热沉的有效面积，一方面有效的将LED发光芯片的热量垂直导出至基板的另一表面，利于整个LED发光芯片的散热，提升了可靠性；另一方面有效的增加了碗杯内部的反射层面积，提高了出光效率。金属热沉的加大，不仅可以使碗杯内部可以放置更大的LED发光芯片，而且加大LED封装功率。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。  

Claims (8)

1.一种中小功率LED贴片封装结构，其特征在于：
包括LED发光芯片、承载LED发光芯片的金属热沉、以及置于金属热沉之上且包覆所述LED发光芯片的支架；
所述支架设有放置LED发光芯片的碗杯、将LED发光芯片的正负极通过导线引出的正导电脚和负导电脚、以及覆盖整个LED发光芯片的荧光粉胶层；
其中，所述LED发光芯片的底部还设有镀银层，该镀银层位于金属热沉之上，且该镀银层与LED发光芯片的正负极连接。
2.根据权利要求1所述的一种中小功率LED贴片封装结构，其特征在于：所述镀银层为镜面亮银状的镀银层。
3.根据权利要求1或2所述的一种中小功率LED贴片封装结构，其特征在于：所述镀银层优选的厚度范围为60mil-120mil。
4.根据权利要求1所述的一种中小功率LED贴片封装结构，其特征在于：所述支架为有机透明硅胶制成的支架。
5.根据权利要求1所述的一种中小功率LED贴片封装结构，其特征在于：所述金属热沉为纯铜制成的金属热沉。
6.根据权利要求1所述的一种中小功率LED贴片封装结构，其特征在于：所述荧光粉胶层为凸透镜形状或平面形状的荧光粉胶层。
7.根据权利要求1所述的一种中小功率LED贴片封装结构，其特征在于：所述镀银层与LED发光芯片的正负极连接的焊盘位置的形状为圆形。
8.根据权利要求1所述的一种中小功率LED贴片封装结构，其特征在于：所述支架的碗杯的深度优选的范围为0.60mm-0.63mm。
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