CN207124208U - 一种植物照明新型大功率支架及封装器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种植物照明新型大功率支架及封装器件，其组成包括：支架，所述的支架上方中间处固定安装倒装芯片，所述的支架上方设置有导电胶，所述的导电胶上方设置有绝缘层，所述的绝缘层上方设置有导电层，所述的倒装芯片和导电层上方设置有荧光封层，所述的荧光粉层上方设置有保护层。该植物照明新型大功率支架及封装器件设计并实现一种大功率倒装LED用的陶瓷结构基板，所设计的陶瓷基板主要为了匹配高端电泳荧光粉技术，使得电泳技术更易于控制实现。

Description

一种植物照明新型大功率支架及封装器件

技术领域

本实用新型涉及植物照明新型大功率支架及封装器件技术领域，具体为一种植物照明新型大功率支架及封装器件。

背景技术

LED是发光二极管light emitting diode的简称。1993年，以GaN 为发光材料的蓝光LED技术获得突破，在此基础上1996年实现了LED白光发射。由于LED具有低电压驱动、全固态、高光效、低功耗、高可靠性等优点，白光LED器件在照明相关领域的应用研究也受到了学术界和产业界的高度重视，是一种符合环保节能绿色照明理念的高效光源。因此，目前以白光LED为主的半导体照明技术在全球范围内得到了大力的推动和发展，正在形成巨大的产业。

目前最常见的白光LED实现方式是光色转换型，即采用蓝光、紫光或紫外光LED芯片发出的光激发黄色或三基色荧光粉，从而使黄色荧光粉或三基色荧光粉发出的光与芯片透射出的光混合产生白光。

目前，获得白光的主要技术途径是在LED的塑封胶中掺入一定比例与芯片光色互为补色的荧光粉，通过固化后与LED芯片封装成为一个独立的LED器件。采用这种方式所得到的白光，存在的主要问题有：混合成的白光存在空间色度不均匀现象，有黄斑和蓝斑的存在；由于荧光粉直接接触芯片或者离芯片距离很小，而受到芯片表面产生热的影响而使得荧光粉衰减加快，导致使用时间越长其白光光色就会越偏蓝，这种复合光获取方式由于技术门槛低，被绝大多数厂商所采用，但这种技术所获取的复合光品质较低。在高品质白光技术领域，电泳技术被认为是最好的荧光粉技术，该技术可以解决单颗器件本身光色不均匀、整批器件光色分档不一致的问题，属于高品质白光的标杆技术。

电泳技术是根据电场力作用于带电微粒使微粒向一定的方向移动到带电荷的基板表面。具体而言，是将荧光粉均匀混合在电泳液中，使荧光粉表面带上电荷，然后将已固晶的基板放入电泳液中，在电泳设备的两极通一定电压的电，荧光粉随电荷移动附着到芯片及基板表面，得到荧光粉层。

电泳技术的整个工艺控制非常严格，首先需要在芯片基板表面制备一层导电薄膜层，该导电层制备的优劣直接关系到荧光粉层的一致性，另外，制备的导电层若处理不当还会造成器件的漏电，所以导电层的制备工艺极其重要。大多数厂商是先在芯片表面制备导电层以后再进行固晶（或者共晶）工艺，这样做工艺比较复杂，难于控制，是很多厂商无法突破的技术关口。

基于上述问题，本实用新型从基板设计的角度解决了这个问题，使得整个操作工艺简单易行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种植物照明新型大功率支架及封装器件，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种植物照明新型大功率支架及封装器件，其组成包括：支架，所述的支架上方中间处固定安装倒装芯片，所述的支架上方设置有导电胶，所述的导电胶上方设置有绝缘层，所述的绝缘层上方设置有导电层，所述的倒装芯片和导电层上方设置有荧光粉层，所述的荧光粉层上方设置有保护层。

优选的，所述的植物照明新型大功率支架及封装器件，所述的支架包括绝缘陶瓷材料体，所述的绝缘陶瓷材料体下方两端设置有负电极和正电极，所述的绝缘陶瓷材料体下方中间处设置有导热结构，所述的绝缘陶瓷材料体上方左侧设置有负电极接触层，所述的绝缘陶瓷材料体上方左侧设置有正电极接触层，所述的负电极接触层与正电极接触层之间设置有隔离沟道。

优选的，所述的植物照明新型大功率支架及封装器件，所述的倒装芯片包括衬底结构，所述的衬底结构下方设置有N型层，所述的N型层下方设置有有源层，所述的有源层下设置有P型层，所述的P型层下左侧设置有N电极接触层，所述的P型层下右侧设置有P电极接触层，所述的P电极接触层内设置有绝缘隔离层，所述的N型层、有源层、P型层和N电极接触层内开设有导电孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型支架示意图。

图3为本实用新型倒装芯片示意图。

图中：1、衬底结构，2、N型层，3为、有源层，4、P型层，5、N电极接触层，6、P电极接触层，7、绝缘隔离层，8、导电孔，9、倒装芯片，10、负电极，11、正电极，12、绝缘陶瓷材料体，13、导热结构，14、负电极接触层，15、正电极接触层，16、隔离沟道，17、支架，20、导电胶，21、绝缘层，22、导电层，23、荧光粉层，24、保护层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种植物照明新型大功率支架及封装器件，其组成包括：支架17，所述的支架17上方中间处固定安装倒装芯片9，所述的支架17上方设置有导电胶20，所述的导电胶20上方设置有绝缘层21，所述的绝缘层21上方设置有导电层22，所述的倒装芯片9和导电层上方设置有荧光粉层23，所述的荧光粉层23上方设置有保护层24，所述的支架17包括绝缘陶瓷材料体12，所述的绝缘陶瓷材料体12下方两端设置有负电极10和正电极11，所述的绝缘陶瓷材料体12下方中间处设置有导热结构13，所述的绝缘陶瓷材料体12上方左侧设置有负电极接触层14，所述的绝缘陶瓷材料体12上方左侧设置有正电极接触层15，所述的负电极接触层14与正电极接触层15之间设置有隔离沟道16，所述的倒装芯片9包括衬底结构1，所述的衬底结构1下方设置有N型层2，所述的N型层2下方设置有有源层3，所述的有源层3下设置有P型层4，所述的P型层4下左侧设置有N电极接触层5，所述的P型层4下右侧设置有P电极接触层6，所述的P电极接触层6内设置有绝缘隔离层7，所述的N型层2、有源层3、P型层4和N电极接触层5内开设有导电孔8。

工作原理：本实用新型提供一种新型大功率LED用支架，包括一个基座结构、底部两个电极结构，顶部两个不同的电极接触区域，以及一个隔离沟槽，一个极性标识区。

本实用新型所设计的支架主要针对大功率倒装LED。一般的倒装芯片结构图见附图1所示，该结构芯片9的正负电极在同一侧，采用导电胶水或者合金胶20粘结在特定支架17表面，经固化以后在芯片表面电泳涂覆一层特定的荧光粉层，然后在外围塑封上透镜即可构成植物照明应用器件。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，所指的LED可以是无机LED也可以是有机LED（OLED），可以是蓝光LED也可以是紫光或者紫外光的LED，也可以是上述几种LED的混合。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，所用的LED芯片尺寸可以是20mil*40mil、45mil*45mil、55mil*55mil或者其他任何一种尺寸的倒装芯片，其尺寸大小不受限制。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，所实用新型的支架底部结构包括两个电极结构，负电极10和正电极11 ，一个散热结构13可以有也可以直接与电极10合为一体结构。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，所实用新型的支架绝缘外围结构12所用材料为陶瓷或者耐热绝缘材料，包括氧化铝、氮化铝或者其他陶瓷材料或者PPA树脂、热塑性树脂材料等。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，所实用新型的支架正面顶部结构包括两个电极接触结构：负接触极14和正接触极15，沟槽16，极性标识区18。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，所实用新型的支架正面顶部结构负接触极14包括两个区域，放置芯片的区域14-B，剩余区域14-A。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，所实用新型的支架正面顶部结构负接触极14的两个区域其高度不同，其中14-B的高度低于14-A的高度，19为14-A和14-B的过渡区域，其高度需根据芯片尺寸结构而定，需要大于芯片9与支架17之间的粘结层21的厚度，一般为5~100微米之间。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，所实用新型的支架正面顶部负接触极14-B的高度与正接触极15的高度相同，其高度范围约在0.01~100微米之间。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，所实用新型的支架正面顶部负接触极14-B的大小、面积形状需要根据所用的芯片形貌而定，该区域应当比芯片外围尺寸线大1~50微米。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，所实用新型的支架正面顶部沟槽结构16为隔绝正负电极导通作用，沟槽宽度及大小视芯片的结构特征而定。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，连接支架17与芯片9所用的粘接剂20为导电粘接剂，可以是银胶、锡膏及其他共晶或者合金材料。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，绝缘层材料21可以是环氧树脂、硅树脂、硅胶或者其他的绝缘材料。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，绝缘层21的厚度需覆盖完正电极区域15以及芯片粘结材料20，需填充满沟槽16。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，绝缘层21的厚度需要低于负极接触区域14-A的上表面，即14-A的上表面不能粘结有绝缘材料21。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，导电层22所用的材料可以是氧化铟锡(Indium Tin Oxide)、氧化锑锡（Antimony Tin Oxide）或者其他导电材料。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，荧光粉层23所指的荧光粉是与芯片9相匹配（能被芯片9激发）的荧光粉，可以是一般的黄色、绿色、黄绿色、橙色、红色荧光粉的一种或者几种的组合。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，荧光粉层23不仅包含荧光粉颗粒，还包含一些粘结材料，这些粘结材料可以是有机或者无机材料，有机材料可以是硅胶、环氧等粘结剂，无机材料可以是氧化铝、二氧化硅或者其他粘结材料的一种或者几种的组合。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，荧光粉层23的制备工艺采用电泳工艺制备。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，荧光粉层23制备完成后需在外围封装一层保护层24，保护层24可以是平面结构或者是各种特定的透镜结构。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，保护层24所用的材料为硅胶、硅树脂或者环氧树脂。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，在基板正电极接触区域15的表面共沉积了绝缘层21、导电层22、荧光粉层23、保护层24共4层结构。在基板负电极接触区域14-A的表面共沉积了导电层22、荧光粉层23、保护层24共3层结构。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，在芯片9的出光表面区域共沉积了导电层22、荧光粉层23、保护层24共3层结构。

按照本实用新型所提供的大功率LED用支架其特征在于，所实用新型的支架结构主要应用在电泳涂覆荧光粉技术中，同时也可应用于普通荧光粉点胶工艺、荧光粉喷涂工艺、荧光粉静电涂覆工艺技术中。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种植物照明新型大功率支架及封装器件，其组成包括：支架（17），其特征是：所述的支架（17）上方中间处固定安装倒装芯片（9），所述的支架（17）上方设置有导电胶（20），所述的导电胶（20）上方设置有绝缘层（21），所述的绝缘层（21）上方设置有导电层（22），所述的倒装芯片（9）和导电层上方设置有荧光粉层（23），所述的荧光粉层（23）上方设置有保护层（24）。

2.根据权利要求1所述的植物照明新型大功率支架及封装器件，其特征是：所述的支架（17）包括绝缘陶瓷材料体（12），所述的绝缘陶瓷材料体（12）下方两端设置有负电极（10）和正电极（11），所述的绝缘陶瓷材料体（12）下方中间处设置有导热结构（13），所述的绝缘陶瓷材料体（12）上方左侧设置有负电极接触层（14），所述的绝缘陶瓷材料体（12）上方左侧设置有正电极接触层（15），所述的负电极接触层（14）与正电极接触层（15）之间设置有隔离沟道（16）。

3.根据权利要求1所述的植物照明新型大功率支架及封装器件，其特征是：所述的倒装芯片（9）包括衬底结构（1），所述的衬底结构（1）下方设置有N型层（2），所述的N型层（2）下方设置有有源层（3），所述的有源层（3）下设置有P型层（4），所述的P型层（4）下左侧设置有N电极接触层（5），所述的P型层（4）下右侧设置有P电极接触层（6），所述的P电极接触层（6）内设置有绝缘隔离层（7），所述的N型层（2）、有源层（3）、P型层（4）和N电极接触层（5）内开设有导电孔（8）。