CN210006758U - 发光二极管封装结构和照明设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种发光二极管封装结构和照明设备，发光二极管封装结构包括基体、多个发光组件和封装体；基体呈柱状，并设置有多个侧壁，多个侧壁沿基体的周向分布；多个发光组件分别设置于多个侧壁上，多个发光组件中的任一发光组件包括导电层和发光二极管，导电层贴合于多个侧壁上，发光二极管安装于侧壁上，发光二极管的电极与导电层相连接；封装体包覆于多个发光组件的外侧。本实用新型所提供的发光二极管封装结构，多个发光组件分别设置在多个侧壁上，使得发光组件的朝向不同方向，进而减少相邻的发光组件之间的光吸收，提升了对光的利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及发光二极管封装技术领域，具体而言，涉及一种发光二极管封装结构和照明设备。
背景技术
目前，在人们的日常生活中，LED(Light Emitting Diode，发光二极管)被越来越多地应用到照明领域中。
在相关技术中，LED照明设备为板状结构，即将LED封装于板状基体的一个平面上，但该种封装方式使得相邻的LED之间光吸收严重，并且照明设备的照明角度有限，照明范围较小。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本实用新型的第一方面提出一种发光二极管封装结构。
本实用新型的第二方面提出一种照明设备。
有鉴于此，本实用新型的第一方面提供了一种发光二极管封装结构包括基体、多个发光组件和封装体；基体呈柱状，并设置有多个侧壁，多个侧壁沿基体的周向分布；多个发光组件分别设置于多个侧壁上，多个发光组件中的任一发光组件包括导电层和发光二极管，导电层贴合于多个侧壁上，发光二极管安装于侧壁上，发光二极管的电极与导电层相连接；封装体包覆于多个发光组件的外侧。
本实用新型所提供的发光二极管封装结构，基体呈柱状，并且具备多个侧壁，多个发光组件分别设置在多个侧壁上，使得发光组件的朝向不同方向，进而减少相邻的发光组件之间的光吸收，提升了对光的利用率，进而使得发光二极管封装结构在具备同样数量发光组件的情况下，发出更高的亮度。并且由于发光组件设置在多个侧壁上，使得发光组件的朝向不同方向，进而增大发光二极管封装结构的出光角度，提升了发光二极管封装结构的照明范围。发光组件包括导电层和发光二极管，导电层设置于基体的侧壁上，通过蚀刻的方式形成，用以将电能传递至发光二极管。封装体包覆于发光二极管的外侧，用以保护发光二极管，并可增加发光二极管的散热速度。
另外，本实用新型提供的上述技术方案中的发光二极管封装结构还可以具有如下附加技术特征：
在上述技术方案中，优选地，发光二极管封装结构还包括反射导热层，反射导热层设置于导电层上，发光二极管的电极穿过反射导热层后与导电层相连接。
在该技术方案中，反射导热层同时具备良好的导热性和高反射率，良好的导热性可将发光二极管所产生的热量均匀地传递至基体，不仅提升额对发光二极管的散热效果，还可避免基体局部过热；高反射率使得反射导热层可将发光二极管所发出的光发射至远离基体的方向，进而提升发光二极管封装结构的照明强度，减少发光二极管所发出的光被基体吸收。
在上述任一技术方案中，优选地，基体为氮化铝陶瓷基体。
在该技术方案中，氮化铝陶瓷作为基体，与三氧化二铝基体相比，具备更高的耐热性和导热性，使得传递至基体上的热量分布更加均匀，散热更加快速，避免基体局部过热；并且氮化铝陶瓷基体的热膨胀系数与发光二极管的热膨胀系数相接近，在基体和发光二极管的温度升高后，基体和发光二极管的形变量基本一致，进而减小了基体和发光二极管之间的应力，避免发光二极管失效，延长发光二极管的使用寿命。氮化铝陶瓷基体与氧化硼基体相比，无毒无害，更加环保。
具体地，氮化铝陶瓷基体的热膨胀系数与发光二极管的材料中硅 (Si)和砷化镓(GaAs)等材料匹配。
在上述任一技术方案中，优选地，发光二极管封装结构还包括供电电极，供电电极设置于多个侧壁上，与导电层相连接。
在该技术方案中，电极设置在基体的侧壁上，与电源相连接，进而将电能经导电层传递至发光二极管。
在上述任一技术方案中，优选地，供电电极包括第一电极和第二电极；导电层包括第一线路和第二线路；第一线路的一端与第一电极相连接，另一端与发光二极管的阳极相连接；第二线路的一端与第二电极相连接，另一端与发光二极管的阴极相连接。
在该技术方案中，第一电极与电源的正极相连接，并同时与第一线路相连接，第一线路再与发光二极管的阳极相连接，第二电极与电源的负极相连接，并同时与第二线路相连接，第二线路再与发光二极管的阴极相连接，进而形成为发光二极管供电的回路。
在上述任一技术方案中，优选地，多个发光组件中的任一个发光组件还包括导电体，导电体与导电层相连接，导电体沿发光二极管的电极周向设置，或导电体设置于发光二极管与导电层之间。
在该技术方案中，在导电层上设置导电体，导电体沿发光二极管的电极周向设置，或导电体设置于发光二极管与导电层之间导电体沿使得发光二极管的电极通过导电体与导电层相连接，并将发光二极管的电极固定，实现对发光二极管的倒装封装，避免正装封装中用于键合的键合线遮挡发光二极管的发光区域，提升发光二极管的发光强度。
具体地，通过锡膏焊接电极与导电层时形成导电体。
优选地，键合线为金线、金银合金线、铜线或铝线。
在上述任一技术方案中，优选地，发光二极管封装结构封装体包括填充胶和荧光剂；填充胶为具有透光性的硅胶；荧光剂混合于填充胶内。
在该技术方案中，在填充胶内混合荧光剂后，不同颜色的荧光剂与发光二极管混合后发出不同颜色的光，进而根据所需颜色调整发光二极管封装的发光颜色。
优选地，发光二极管所发出的光为蓝色(其主波长一般为445nm至 462.5nm)，荧光剂为铝酸盐黄色荧光粉，使蓝光和黄光混合，进而得到白光。
在上述任一技术方案中，优选地，多个侧壁为六个侧壁，基体的横截面呈正六边形。
在该技术方案中，基体设置有六个侧壁，每个侧壁之间的夹角呈120 度，进而使得侧壁上的放光组件可均匀地将光照射至基体的四周，避免产生照射死角，确保发光二极管封装结构的照明效果。
优选地，基体的横截面呈五边形或十二边形。
在上述任一技术方案中，优选地，多个侧壁中的任一个侧壁上均设置有发光组件。
在该技术方案中，在多个侧壁中的任一个侧壁上均设置有发光组件，使得发光二极管封装结构尽可能多的照射向不同的角度。
本实用新型第二方面提供了一种照明设备，包括如上述任一技术方案所述的发光二极管封装结构，因此该照明设备具备上述任一技术方案所述的发光二极管封装结构的全部有益效果。
本实用新型第三方面提供了一种发光二极管的封装方法，用于制造如上述任一技术方案所述的发光二极管封装结构，发光二极管的封装方法包括：将铜层包覆于基体的外侧；蚀刻铜层，以得到导电层；在基体的固晶区涂覆焊锡膏；将发光二极管固晶于基体的固晶区内；焊接发光二极管的电极与导电层；将封装胶体包覆于发光二极管的外侧，并固化封装胶体。
本实用新型所提供的发光二极管的封装方法，在基体的固晶区涂覆焊锡膏，将发光二极管固晶于基体的固晶区内，焊接发光二极管的电极与导电层，实现对发光二极管的倒装封装，避免正装封装中用于键合的导线遮挡发光二极管，提升发光二极管的发光强度。焊接发光二极管的电极与导电层，实现发光二极管电极与导电层的连接。
优选地，发光二极管的电极与导电层的焊接方式为回流焊。
另外，本实用新型提供的上述技术方案中的发光二极管的封装方法还可以具有如下附加技术特征：
在上述技术方案中，优选地，在基体的固晶区涂覆焊锡膏之前，发光二极管的封装方法还包括：在导电层外侧涂覆反射导热层。
在该技术方案中，反射导热层同时具备良好的导热性和高反射率，良好的导热性可将发光二极管所产生的热量均匀地传递至基体，不仅提升额对发光二极管的散热效果，还可避免基体局部过热；高反射率使得反射导热层可将发光二极管所发出的光发射至远离基体的方向，进而提升发光二极管封装结构的照明强度，避免发光二极管所发出的管被基体吸收。
在上述任一技术方案中，优选地，蚀刻铜层，以得到导电层之后，发光二极管的封装方法还包括：清洗基体和导电层；干燥基体和导电层。
在该技术方案中，清洗并干燥基体和导电层，去除蚀刻导电层时所留下的杂质，防止给后续工艺造成污染确保后续供需的稳定性。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了根据本实用新型的一个实施例的发光二极管封装结构的立体图；
图2示出了根据本实用新型的一个实施例的发光二极管封装结构的主视图；
图3示出了根据本实用新型的一个实施例的发光二极管封装结构的右视图；
图4示出了根据本实用新型的一个实施例的发光二极管封装结构的局部示意图；
图5示出了根据本实用新型的一个实施例的发光二极管的封装方法的流程图；
图6示出了根据本实用新型的另一个实施例的发光二极管的封装方法的流程图；
图7示出了根据本实用新型的再一个实施例的发光二极管的封装方法的流程图；
其中，图1至图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1基体，2发光组件，22导电层，24发光二极管，3封装体，4反射导热层，5供电电极，52第一电极，54第二电极，6阳极，7阴极。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图7描述根据本实用新型一些实施例所述发光二极管封装结构、照明设备和发光二极管的封装方法。
在本实用新型第一方面实施例中，如图1至图4所示，本实用新型提供了一种发光二极管24封装结构包括基体1、多个发光组件2和封装体 3；基体1呈柱状，并设置有多个侧壁，多个侧壁沿基体1的周向分布；多个发光组件2分别设置于多个侧壁上，多个发光组件2中的任一发光组件2包括导电层22和发光二极管24，导电层22贴合于多个侧壁上，发光二极管24安装于侧壁上，发光二极管24的电极与导电层22相连接；封装体3包覆于多个发光组件2的外侧。
在该实施例中，基体1呈柱状，并且具备多个侧壁，多个发光组件2 分别设置在多个侧壁上，使得发光组件2的朝向不同方向，进而减少相邻的发光组件2之间的光吸收，提升了对光的利用率，进而使得发光二极管 24封装结构在具备同样数量发光组件2的情况下，发出更高的亮度。并且由于发光组件2设置在多个侧壁上，使得发光组件2的朝向不同方向，进而增大发光二极管24封装结构的照明角度，提升了发光二极管24封装结构的照明范围。发光组件2包括导电层22和发光二极管24，导电层22 设置于基体1的侧壁上，通过蚀刻的方式形成，用以将电能传递至发光二极管24。封装体3包覆于发光二极管24的外侧，用以保护发光二极管 24，并可增加发光二极管24的散热速度。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1至图4所示，发光二极管24封装结构还包括反射导热层4，反射导热层4设置于导电层22 上，发光二极管24的电极穿过反射导热层4后与导电层22相连接。
在该实施例中，反射导热层4同时具备良好的导热性和高反射率，良好的导热性可将发光二极管24所产生的热量均匀地传递至基体1，不仅提升额对发光二极管24的散热效果，还可避免基体1局部过热；高反射率使得反射导热层4可将发光二极管24所发出的光发射至远离基体1的方向，进而提升发光二极管24封装结构的照明强度，避免发光二极管24所发出的管被基体1吸收。
优选地，所述反射导热层4包括避空位，设置于所述发光二极管24 的下方，即发光二极管24的正下方无反射导热层4，无反射导热层4的区域为固晶区。
优选地，反射导热层4为白色导热板。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，基体1为氮化铝陶瓷基体。
在该实施例中，氮化铝陶瓷作为基体1，与三氧化二铝基体相比，具备更高的耐热性和导热性，使得传递至基体1上的热量分布更加均匀，散热更加快速，避免基体1局部过热；并且氮化铝陶瓷基体的热膨胀系数与发光二极管24的热膨胀系数相接近，在基体1和发光二极管24的温度升高后，基体1和发光二极管24的形变量基本一致，进而减小了基体1和发光二极管24之间的应力，避免发光二极管24失效，延长发光二极管 24封装结构的使用寿命。氮化铝陶瓷基体与氧化硼基体相比，无毒无害，更加环保。
具体地，氮化铝陶瓷基体的热膨胀系数与发光二极管的材料中硅 (Si)和砷化镓(GaAs)等材料匹配。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1至图3所示，发光二极管24封装结构还包括供电电极5，供电电极5设置于多个侧壁上，与导电层22相连接。
在该实施例中，电极设置在基体1的侧壁上，与电源相连接，进而将电能经导电层22传递至发光二极管24。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1至图4所示，供电电极5包括第一电极52和第二电极54；导电层22包括第一线路和第二线路；第一线路的一端与第一电极52相连接，另一端与发光二极管24的阳极6相连接；第二线路的一端与第二电极54相连接，另一端与发光二极管24的阴极7相连接。
在该实施例中，第一电极52与电源的正极相连接，并同时与第一线路相连接，第一线路再与发光二极管24的阳极6相连接，第二电极54与电源的负极相连接，并同时与第二线路相连接，第二线路再与发光二极管 24的阴极7相连接，进而形成为发光二极管24供电的回路。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，多个发光组件2中的任一个发光组件2还包括导电体，导电体与导电层相连接，导电体沿发光二极管的电极周向设置，或导电体设置于发光二极管与导电层之间。
在该实施例中，在导电层22上设置导电体，导电体沿发光二极管的电极周向设置，或导电体设置于发光二极管与导电层之间导电体沿使得发光二极管的电极通过导电体与导电层相连接，并将发光二极管的电极固定，实现对发光二极管24的倒装封装，避免正装封装中用于键合的键合线遮挡发光二极管24的发光区域，提升发光二极管24的发光强度。
具体地，通过锡膏焊接电极与导电层时形成导电体。
优选地，键合线为金线、金银合金线、铜线或铝线。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，发光二极管24封装结构封装体3包括填充胶和荧光剂；填充胶为具有透光性的硅胶；荧光剂混合于填充胶内。
在该实施例中，在填充胶内混合荧光剂后，不同颜色的荧光剂与发光二极管混合后发出不同颜色的光，进而根据所需颜色调整发光二极管封装的发光颜色。
优选地，发光二极管所发出的光为蓝色(其主波长一般为445nm至462.5nm)，荧光剂为铝酸盐黄色荧光粉，使蓝光和黄光混合，进而得到白光。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图3所示，多个侧壁为六个侧壁，基体1的横截面呈正六边形。
在该实施例中，基体1设置有六个侧壁，每个侧壁之间的夹角呈120 度，进而使得侧壁上的放光组件可均匀地将光照射至基体1的四周，避免产生照射死角，确保发光二极管24封装结构的照明效果。
优选地，基体1的横截面呈五边形或十二边形。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，多个侧壁中的任一个侧壁上均设置有发光组件2。
在该实施例中，在多个侧壁中的任一个侧壁上均设置有发光组件2，使得发光二极管24封装结构尽可能多的照射向不同的角度。
在本实用新型第二方面实施例中，本实用新型提供了一种照明设备，包括如上述任一实施例所述的发光二极管封装结构，因此该照明设备具备上述任一实施例所述的发光二极管封装结构的全部有益效果。
优选地，照明设备为日常生活中的照明设备或汽车照明设备。
在本实用新型第三方面实施例中，如图5所示，本实用新型提供了一种发光二极管的封装方法，用于制造如上述任一实施例所述的发光二极管封装结构，发光二极管的封装方法包括：
步骤502，将铜层包覆于基体的外侧；
步骤504，蚀刻铜层，以得到导电层；
步骤506，在基体的固晶区涂覆焊锡膏；
步骤508，将发光二极管固晶于基体的固晶区内；
步骤510，焊接发光二极管的电极与导电层；
步骤512，将封装体包覆于发光二极管的外侧，并固化封装体。
在该实施例中，在基体的固晶区涂覆焊锡膏，将发光二极管固晶于基体的固晶区内，焊接发光二极管的电极与导电层，实现对发光二极管的倒装封装，避免正装封装中用于键合的导线遮挡发光二极管，提升发光二极管的发光强度。焊接发光二极管的电极与导电层时，实现发光二极管电极与导电层的连接。
在本实用新型的一个实施例中，如图6所示，发光二极管的封装方法包括：
步骤602，将铜层包覆于基体的外侧；
步骤604，蚀刻铜层，以得到导电层；
步骤606，在导电层外侧涂覆反射导热层；
步骤608，在基体的固晶区涂覆焊锡膏；
步骤610，将发光二极管固晶于基体的固晶区内；
步骤612，焊接发光二极管的电极与导电层；
步骤614，将封装体包覆于发光二极管的外侧，并固化封装体。
在该实施例中，反射导热层同时具备良好的导热性和高反射率，良好的导热性可将发光二极管所产生的热量均匀地传递至基体，不仅提升额对发光二极管的散热效果，还可避免基体局部过热；高反射率使得反射导热层可将发光二极管所发出的光发射至远离基体的方向，进而提升发光二极管封装结构的照明强度，避免发光二极管所发出的管被基体吸收。
在本实用新型的一个实施例中，如图7所示，发光二极管的封装方法包括：
步骤702，将铜层包覆于基体的外侧；
步骤704，蚀刻铜层，以得到导电层；
步骤706，清洗基体和导电层；
步骤708，干燥基体和导电层；
步骤710，在基体的固晶区涂覆焊锡膏；
步骤712，将发光二极管固晶于基体的固晶区内；
步骤714，焊接发光二极管的电极与导电层；
步骤716，将封装体包覆于发光二极管的外侧，并固化封装体。
在该实施例中，清洗并干燥基体和导电层，去除蚀刻导电层时所留下的杂质，确保后续供需的稳定性。
在本实用新型的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发光二极管封装结构，其特征在于，包括：
基体，所述基体呈柱状，并设置有多个侧壁，所述多个侧壁沿所述基体的周向分布；
多个发光组件，所述多个发光组件分别设置于所述多个侧壁上，所述多个发光组件中的任一发光组件包括导电层和发光二极管，所述导电层贴合于所述多个侧壁上，所述发光二极管安装于所述侧壁上，所述发光二极管的电极与所述导电层相连接；
封装体，所述封装体包覆于所述多个发光组件的外侧。
2.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，还包括：
反射导热层，所述反射导热层设置于所述导电层上，所述发光二极管的电极穿过所述反射导热层后与所述导电层相连接。
3.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，
所述基体为氮化铝陶瓷基体。
4.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，还包括：
供电电极，所述供电电极设置于所述多个侧壁上，与所述导电层相连接。
5.根据权利要求4所述的发光二极管封装结构，其特征在于，
所述供电电极包括第一电极和第二电极；
所述导电层包括第一线路和第二线路；
所述第一线路的一端与所述第一电极相连接，另一端与所述发光二极管的阳极相连接；
所述第二线路的一端与所述第二电极相连接，另一端与所述发光二极管的阴极相连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述多个发光组件中的任一个发光组件还包括：
导电体，所述导电体与所述导电层相连接，所述导电体沿所述发光二极管的电极周向设置，或所述导电体设置于所述发光二极管与所述导电层之间。
7.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述封装体包括：
填充胶，所述填充胶为具有透光性的硅胶；
荧光剂，所述荧光剂混合于所述填充胶内。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的发光二极管封装结构，其特征在于，
所述多个侧壁为六个侧壁，所述基体的横截面呈正六边形。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的发光二极管封装结构，其特征在于，
所述多个侧壁中的任一个侧壁上均设置有发光组件。
10.一种照明设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的发光二极管封装结构。
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|---|---|---|---|
| CN201920803489.4U CN210006758U (zh) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | 发光二极管封装结构和照明设备 |
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| CN201920803489.4U CN210006758U (zh) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | 发光二极管封装结构和照明设备 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112018222A (zh) * | 2019-05-30 | 2020-12-01 | 桂林电子科技大学 | 发光二极管封装结构、照明设备和发光二极管的封装方法 |
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- 2019-05-30 CN CN201920803489.4U patent/CN210006758U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN112018222A (zh) * | 2019-05-30 | 2020-12-01 | 桂林电子科技大学 | 发光二极管封装结构、照明设备和发光二极管的封装方法 |
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