CN203339213U - 高导热荧光绝缘led封装结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型所述的高导热荧光绝缘LED封装结构，包括依次在金属基体形成的荧光绝缘层、金属电路层、LED芯片和涂覆在LED芯片表面的荧光粉层，其中所述金属电路层和所述LED芯片为电性连接。在本实用新型所述高导热荧光绝缘LED封装结构中，所述荧光绝缘层不仅具有优异的导热性，导热系数可以达到10-150W/mK以上；而且对LED光还具有良好的反射性能，在实现了良好导热的基础上，还显著提高了光效。

Description

高导热荧光绝缘LED封装结构
技术领域
本实用新型属于电子技术领域，更具体的说，本实用新型涉及一种高导热荧光绝缘LED封装结构。
背景技术
发光二极管（Light Emitting Diode, LED）是21世纪最具发展前景的一种新型固态光源。LED的迅速发展及广泛应用，必将引起照明领域的革命。目前LED封装结构中通常使用环氧树脂作为主要的封装材料，其虽然具有优良的电绝缘性能、密着性和介电性能。然而环氧树脂耐热性较差，加之荧光粉在实现光转换的同时也会有部分的能量转化成为热量，使得荧光粉涂层的温度升高，LED芯片的温度也随之升高，而热量又很难及时从基板材料散出，从而影响到LED芯片的发光效率。此外，LED发出的部分光经绝缘层反射时，由于普通的陶瓷或树脂绝缘层反射效率较低，不仅造成光效损失，而且容易导致热量聚集，从而影响到LED芯片的发光效率和使用寿命。
实用新型内容
为了解决现有技术中的上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种高导热荧光绝缘LED封装结构。本实用新型所述的高导热荧光绝缘LED封装结构具有荧光绝缘层，该绝缘层的导热系数可以达到10-150 W/mK以上，而且还显著提高了LED光的反射效率，提高了光效。
为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
本所述的高导热荧光绝缘LED封装结构，其特征在于包括依次在金属基体形成的荧光绝缘层、金属电路层、LED芯片和涂覆在LED芯片表面的荧光粉层，其中所述金属电路层和所述LED芯片为电性连接。
其中，所述LED芯片与金属电路层通过焊接形成电性连接。
其中，所述LED芯片与金属电路层通过导线形成电性连接。
其中，所述荧光绝缘层的厚度为10-500 μm。
其中，所述荧光绝缘层通过溅射、蒸镀、电弧沉积、化学气相沉积、等离子增强化学气相沉积或溶胶凝胶法形成。
其中，所述金属基体与荧光绝缘层之间还具有金属膜层。
其中，所述金属膜层的厚度为10-500 nm。
本实用新型的技术方案相比现有技术具有以下有益效果：
（1）在本实用新型所述高导热荧光绝缘LED封装结构中，所述荧光绝缘层不仅具有优异的导热性，导热系数可以达到10-150 W/mK以上；而且对LED光还具有良好的反射性能，在实现了良好导热的基础上，还显著提高了光效。
（2）在本实用新型所述高导热荧光绝缘LED封装结构中，通过设置金属膜层提高了荧光的反射效率；并且进一步地，通过沉积非晶结构的金属膜层还进一步提高了光效，而且还提高了荧光绝缘层和金属基体的粘结性和散热性能，从而也提高了所述封装结构的结构稳定性和使用寿命。
附图说明
     图1 实施例1所述高导热荧光绝缘LED封装结构。
     图2 实施例2所述高导热荧光绝缘LED封装结构。
具体实施方式
      以下将结合具体实施例对本实用新型所述高导热绝缘金属基印刷电路板做进一步的阐述。
如附图1所示，本实施例所述的高导热荧光绝缘LED封装结构，包括依次在金属基体100上形成的荧光绝缘层110、金属电路层120、LED芯片130和涂覆在LED芯片表面的荧光粉层140，其中所述金属电路层120和所述LED芯片130通过焊接形成电性连接，所述的金属基体可以是Al、Cu、Ag和Ni等金属板或者它们的合金板；所述的金属电路层是通过沉积的导电金属层通过干法或湿法蚀刻形成的，所述的导电金属通常优选Cu、Ag、Al或它们的合金材料。所述的LED封装结构中，所述的荧光绝缘层可以通过多种公知的涂覆方法形成，例如可以通过溅射、蒸镀、电弧沉积、化学气相沉积、等离子增强化学气相沉积或溶胶凝胶法形成；所述的荧光绝缘层可以是稀土掺杂的陶瓷涂层，例如铈掺杂的钇铝石榴石涂层；其中所述的铈掺杂的钇铝石榴石涂层可以通过溅射法形成。具体来说，首先利用铈掺杂的钇铝石榴石粉末烧结形成溅射靶材，烧结温度优选为1350-1500℃。然后利用该烧结靶作为靶材，然后在工作气压（Ar）： 2.5 Pa，电弧电流：30A，直流偏压： 200V，脉冲偏压：500V，脉冲偏压占空比为50%，温度为400℃的条件下沉积膜厚为200 μm的荧光绝缘层，所述的荧光绝缘层导热系数大于50 W/mK。
实施例2
如附图2所示，本实施例所述的高导热荧光绝缘LED封装结构，包括依次在金属基体200上形成的金属膜层210、荧光绝缘层220、金属电路层230、LED芯片240和涂覆在LED芯片表面的荧光粉层260，其中所述金属电路层230和所述LED芯片240通过导线250形成电性连接，所述的金属基体可以是Al、Cu、Ag和Ni等金属板或者它们的合金板，优选为铝或铝合金板；所述的金属电路层是通过沉积的导电金属层通过干法或湿法蚀刻形成的，所述的导电金属通常优选Cu、Ag、Al或它们的合金材料。所述的LED封装结构中，所述的荧光绝缘层可以通过多种公知的涂覆方法形成，例如可以通过溅射、蒸镀、电弧沉积、化学气相沉积、等离子增强化学气相沉积或溶胶凝胶法形成；所述的荧光绝缘层可以是稀土掺杂的陶瓷涂层，例如铕掺杂的氮化硅荧光绝缘层。其中，当金属基体为铝或铝合金的时候，所述金属膜层优选为具有非晶结构的铝膜，该具有非晶结构的铝膜通过溅射沉积制备得到，沉积条件为：使用纯度为99.99%的Ar作为工作气体，流量20sccm，工作真空度为50 Pa，开启一对带有铝靶溅射阴极的中频溅射电源，电源功率10 kW；并同时开启偏压电源，偏压电源为高频脉冲偏压电源，电压幅值 -100V，频率20kHz，占空比为90%，基板沉积温度保持在20℃，沉积时间2分钟，沉积厚度为200 nm；在该低温条件下沉积的铝涂层具有非晶结构特征，为非导电结构，而且其导热性良好。所述的荧光绝缘层可以是稀土掺杂的陶瓷涂层，例如铕掺杂的氮化硅涂层；其中所述的铕掺杂的氮化硅涂层可以通过溅射法形成。具体来说，首先利用铕掺杂的氮化硅粉末烧结形成溅射靶材，烧结温度优选为1500-1700℃。然后利用该烧结靶作为靶材，然后在工作气压（Ar）： 2.5 Pa，电弧电流：30A，直流偏压： 200V，脉冲偏压：500V，脉冲偏压占空比为50%，温度为400℃的条件下沉积膜厚为500 μm的荧光绝缘层，所述的荧光绝缘层导热系数大于100 W/mK。
对于本领域的普通技术人员而言，应当理解可以在不脱离本实用新型公开的范围以内，可以采用等同替换或等效变换形式实施上述实施例。本实用新型的保护范围并不限于具体实施方式部分的具体实施例，只要没有脱离实用新型实质的实施方式，均应理解为落在了本实用新型要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高导热荧光绝缘LED封装结构，其特征在于：包括依次在金属基体形成的荧光绝缘层、金属电路层、LED芯片和涂覆在LED芯片表面的荧光粉层，其中所述金属电路层和所述LED芯片为电性连接。
2.根据权利要求1所述的高导热荧光绝缘LED封装结构，其特征在于：所述LED芯片与金属电路层通过焊接形成电性连接。
3.根据权利要求1所述的高导热荧光绝缘LED封装结构，其特征在于：所述LED芯片与金属电路层通过导线形成电性连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高导热荧光绝缘LED封装结构，其特征在于：所述金属基体与荧光绝缘层之间还具有金属膜层。
5.根据权利要求1-3任一项所述的高导热荧光绝缘LED封装结构，其特征在于：所述荧光绝缘层的厚度为10-500 μm。
6.根据权利要求1-3任一项所述的高导热荧光绝缘LED封装结构，其特征在于：所述金属膜层的厚度为10-500 nm。
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CN103325921A (zh) * 2013-06-04 2013-09-25 苏州晶品光电科技有限公司 高导热荧光绝缘led封装结构
CN103956119A (zh) * 2014-04-30 2014-07-30 广东威创视讯科技股份有限公司 一种发光引擎及发光引擎的制造方法

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