CN214313237U - 侧发光led的封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种侧发光LED的封装结构，包括支撑基板、若干LED芯片、驱动芯片、封装层以及挡墙。所述支撑基板垂直于安装面，若干所述LED芯片设置于所述支撑基板上，且与所述支撑基板电性连接。所述驱动芯片倒装设置于所述支撑基板上，所述封装层包覆若干所述LED芯片和所述驱动芯片的外部。所述挡墙设于所述支撑基板上且围设于所述封装层的周围。本实用新型中的侧发光LED的封装结构将LED芯片封装成单面出光体，使照射向四周的光线被挡墙阻挡传播，出光角度更为集中、聚拢，提高了光源的利用率，光照亮度更高；更采用倒装式的LED芯片及驱动芯片，使最终成型的侧发光LED产品有效缩小了产品体积，实现产品结构微型化。

Description

侧发光LED的封装结构

技术领域

本实用新型涉及半导体器件的技术领域，特别涉及侧发光LED的封装结构。

背景技术

LED(light emitting diode)为发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。由于LED具备节能、高效、反应时间快、寿命周期时间长以及环保等优点，LED产品逐渐成为显示或照明等技术领域的主流产品，越来越受到人们的重视。

LED产品根据发光方向不同分为顶发光LED和侧发光LED，其中，发光方向是垂直于安装面的，叫做顶发光LED；发光方向是平行于安装面的，叫侧发光LED。

随着技术发展越来越迅速，侧发光LED产品更新迭代的速度也越来越快，市场应用对于侧发光LED产品的要求是更亮、更微型化。然而，对于侧发光LED产品，目前的封装技术使封装后的LED产品的发光角呈180°散光，不利于LED芯片出光的集中以及高亮的要求；并且，驱动芯片、LED芯片与电路板通过焊线方式连接，而焊线线弧有一定的高度，从而影响到整个LED产品的尺寸，不能满足市场对产品的微型化要求。

实用新型内容

为解决现有技术中，侧发光LED产品存在的光线散射、体积较大的技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一方面，本实用新型提供了一种侧发光LED的封装结构，包括支撑基板、若干LED芯片、驱动芯片、封装层以及挡墙。所述支撑基板垂直于安装面，所述安装面用于固接外部电路基板。若干所述LED芯片设置于所述支撑基板上，且与所述支撑基板电性连接。所述驱动芯片倒装设置于所述支撑基板上，且与所述支撑基板电性连接，用于驱动若干所述LED芯片。所述封装层包覆若干所述LED芯片和所述驱动芯片的外部。所述挡墙设于所述支撑基板上且围设于所述封装层的周围，用于遮挡若干所述LED芯片照向周围的光线，所述挡墙的下侧面位于所述安装面。

本实用新型中的侧发光LED的封装结构，针对传统的侧发光LED四周无挡墙包围，发光源呈现180°广角，光线不够集中，无法满足市场对LED高亮的要求，将若干LED芯片封装成只具有一侧出光口的单面出光体，使照射向四周的光线被挡墙阻挡传播，若干LED芯片发出的光线只能从一个出光口射出，使出光角度更为集中、聚拢，提高了光源的利用率，光照亮度更高，同时还避免了若干LED芯片出现漏光的缺陷，采用本实施例的侧发光LED的封装结构，能够输出均匀的光线，使发光性能得到提升；更采用倒装式的若干LED芯片及驱动芯片，使最终成型的侧发光LED产品有效缩小了产品体积，实现产品结构微型化的效果。

在一种可能的设计中，若干所述LED芯片包括蓝光芯片、红光芯片及绿光芯片。

在一种可能的设计中，所述驱动芯片具有若干电性接点，若干所述电性接点包括电性接点一、电性接点二、电性接点三、电性接点四、电性接点五、电性接点六、电性接点七，所述蓝光芯片的负极电性连接所述电性接点六，所述红光芯片的负极电性连接所述电性接点四，所述绿光芯片的负极电性连接所述电性接点五。

在一种可能的设计中，所述支撑基板具有外露于所述安装面的若干引脚，若干所述引脚包括数据输出端、接地端、电源供应端及数据输入端；所述支撑基板为多层结构，所述多层结构包括面对所述封装层的布线层一，所述数据输出端、所述接地端及所述电源供应端皆延伸至所述布线层一中，所述电性接点二固定接合所述数据输出端，所述电性接点七固定接合所述接地端，所述蓝光芯片的正极、所述红光芯片的正极及所述绿光芯片的正极皆固定接合所述电源供应端。

在一种可能的设计中，所述支撑基板还开设有电镀孔一、电镀孔二、电镀孔三、电镀孔四、电镀孔五、电镀孔六、电镀孔七；所述多层结构从内向外还依次包括布线层二及布线层三；于所述布线层一中，所述电性接点一与所述电镀孔一连接，所述电性接点三与所述电镀孔二连接，所述电性接点四与所述电镀孔三连接，所述电性接点五与所述电镀孔四连接，所述蓝光芯片的负极与所述电性接点六连接，所述红光芯片的负极和所述电镀孔六连接，所述绿光芯片的负极和所述电镀孔七连接，所述电源供应端与所述电镀孔五连接；于所述布线层二中，所述电镀孔四与所述电镀孔七连接，所述电镀孔三与所述电镀孔六连接；于所述布线层三中，所述电镀孔二与所述电镀孔五连接，所述电镀孔一与所述数据输入端连接。

在一种可能的设计中，外露于所述安装面中的若干所述引脚用于焊接于所述外部电路基板上，且所述支撑基板用于垂直设置于所述外部电路基板上。

在一种可能的设计中，若干所述LED芯片皆倒装设置于所述布线层一上。

在一种可能的设计中，所述挡墙围设的空间呈三角形、矩形、五边形或者六边形。

在一种可能的设计中，所述封装层为树脂胶层。

在一种可能的设计中，所述封装层为混合有荧光颗粒的树脂胶层。

由于采用了侧发光LED的封装结构，发光装置的光线出光角度更为集中、聚拢，提高了光源的利用率，光照亮度更高，同时还避免了若干LED芯片出现漏光的缺陷，能够输出均匀的光线，使发光性能得到提升；更采用倒装式的若干LED芯片及驱动芯片，使最终成型的侧发光LED产品有效缩小了产品体积，实现产品结构微型化的效果。

附图说明

图1是本实用新型中，一种实施例提供的支撑基板的示意图；

图2是本实用新型中，一种实施例提供的支撑基板和封装层的示意图；

图3是本实用新型中，一种实施例提供的侧发光LED的封装结构的示意图；

图4是本实用新型中，另一种实施例提供的侧发光LED的封装结构的示意图；

图5是本实用新型中，一种实施例提供的支撑基板的布线层一的示意图；

图6是本实用新型中，一种实施例提供的支撑基板的布线层二的示意图；

图7是本实用新型中，一种实施例提供的支撑基板的布线层三的示意图。

附图标记：10、支撑基板；11、引脚；111、数据输出端；112、接地端；113、电源供应端；114、数据输入端；121、电镀孔一；122、电镀孔二；123、电镀孔三；124、电镀孔四；125、电镀孔五；126、电镀孔六；127、电镀孔七；20、LED芯片；21、蓝光芯片；22、红光芯片；23、绿光芯片；30、封装层；40、挡墙；50、驱动芯片；51、电性接点；511、电性接点一；512、电性接点二；513、电性接点三；514、电性接点四；515、电性接点五；516、电性接点六；517；电性接点七；60、外部电路基板；61、焊盘。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型中的技术方案进行描述。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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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，需要理解的是，术语“上”、“下”、“侧”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于安装的方位或位置关系，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。

还需说明的是，本实用新型实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件，对于本实用新型实施例中相同的零部件，图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记，应理解的是，对于其他相同的零件或部件，附图标记同样适用。

以下，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本实施例记载了一种侧发光LED的封装结构。如图1-3所示，侧发光LED的封装结构包含支撑基板10、若干LED芯片20、驱动芯片50、封装层30以及挡墙40。

具体在本实施例中，支撑基板10垂直于安装面，安装面用于固接外部电路基板60。若干LED芯片20设置于支撑基板10上，且与支撑基板10电性连接，支撑基板10例如为印制线路板，印制线路板具有集成电路与若干LED芯片20进行电性连接。驱动芯片50倒装设置于支撑基板10上，且与支撑基板10电性连接，用于驱动若干LED芯片20。封装层30包覆若干LED芯片20和驱动芯片50的外部，封装层30为透明的树脂胶层，若干LED芯片20发出的光线能够透过封装层30向外传播。挡墙40设于支撑基板10上且围设于封装层30的周围，挡墙40为不透明的树脂胶层，将若干LED芯片20照向周围的光线遮挡，也就是说，挡墙40只是将若干LED芯片20射向平行于支撑基板10的光线进行遮挡，对于垂直于支撑基板10的光线并不遮挡，使光线尽可能集中发出，有效解决发光角度散光的问题。挡墙40的下侧面即为安装面。

需要说明的是，在装配本实施例的侧发光LED的封装结构时，由外部电路基板60通过支撑基板10为若干LED芯片20供电，支撑基板10与安装面呈垂直布置，使得位于支撑基板10上的若干LED芯片20发出的光线沿着安装面平行发射，由此在安装面形成侧向发光的效果。

驱动芯片起到控制若干LED芯片20发光的作用。倒装技术是将LED芯片的正负极或驱动芯片的若干电性接点51与电路板上的电性接点或者导电线路通过焊料焊接法或者电性接点热压法连接起来，其中，焊料焊接法利用回流焊对Pb-Sn焊料电性接点进行焊接，电性接点热压法利用倒装焊机对诸如Au、Ni/Au、Cu等硬电性接点进行焊接。

综上所述，本实施例中，若干LED芯片20可通过倒装技术将LED芯片与支撑基板10进行焊接固定接合在一起；驱动芯片50可通过倒装技术将驱动芯片与支撑基板10进行焊接固定接合在一起，如图5所示。

需要说明的是，除了上述倒装技术以外，还有一种LED芯片或驱动芯片与电路板的连接方式：通过引线连接，采用导电性好的金丝将LED芯片或驱动芯片的电性接点与电路板相连接。现有技术中，LED芯片和驱动芯片都是通过引线方式进行连接，也就是引线连接，而引线线弧有一定的高度，从而影响到整个LED产品，使其比较大型化，无法缩减产品的尺寸，不能满足市场对产品更薄、更小的要求。由此，本实施例采用倒装式的若干LED芯片20及驱动芯片50，使最终成型的侧发光LED产品有效缩小了产品体积，实现产品结构微型化的效果。

传统的侧发光LED的发光源呈现180°广角，四周无挡墙40包围，光线不够集中，无法满足市场对LED高亮的要求。本实施例中的侧发光LED的封装结构针对上述问题，将若干LED芯片20封装成只具有一侧出光口的单面出光体，使照射向四周的光线被挡墙阻挡传播，若干LED芯片20发出的光线只能从一个出光口射出，出光角度更为集中、聚拢，提高了光源的利用率，光照亮度更高，同时还避免了若干LED芯片20出现漏光的缺陷，采用本实施例的侧发光LED封装结构，能够输出均匀的光线，使发光性能得到提升。

如图4所示，在一种实施例中，为进一步提高侧发光LED的封装结构的装配多样性，满足更多的安装要求，外部电路基板60是与支撑基板10垂直设置，且外部电路基板60与支撑基板10电性连接。如前面所述的，支撑基板10与安装面呈垂直布置，使得位于支撑基板10上的若干LED芯片20发出的光线沿着安装面平行发射，由此在安装面形成侧向发光的效果，在本实施例中，支撑基板10通过安装面与外部电路基板60进行电性连接，此时，外部电路基板60与安装面是平行布置，支撑基板10与安装面还是保持垂直布置，支撑基板10通过外部电路基板60为若干LED芯片20供电。

需要说明的是，上述的支撑基板10与外部电路基板60例如都是印制线路板(printed circuit board，PCB)，简称印制板。

在一种实施例中，支撑基板10具有外露于安装面的若干引脚11，若干引脚11用于焊接于外部电路基板60上，外部电路基板60对应设置焊盘61，引脚11与焊盘61焊接。

在一个实施例中，若干LED芯片20包括蓝光芯片21、红光芯片22及绿光芯片23，可发出三种颜色的光线。

在一个实施例中，驱动芯片50具有若干电性接点51，若干电性接点51包括电性接点一511、电性接点二512、电性接点三513、电性接点四514、电性接点五515、电性接点六516、电性接点七517，蓝光芯片21的负极电性连接电性接点六516，红光芯片22的负极电性连接电性接点四514，绿光芯片23的负极电性连接电性接点五515。

在一个实施例中，为了进一步降低本实用新型封装结构的体积，使其结构紧凑、布局合理，支撑基板10的电路设计为：支撑基板10具有若干引脚11，若干引脚11包括数据输出端(DOUT)111、接地端(GND)112、电源供应端(VDD)113及数据输入端(DIN)114；支撑基板10还开设有电镀孔(PTH)一121、电镀孔二122、电镀孔三123、电镀孔四124、电镀孔五125、电镀孔六126、电镀孔七127。支撑基板10为多层结构，多层结构依次包括布线层一、布线层二及布线层三，布线层一面对封装层30。如图5所示，在布线层一中，数据输出端111、接地端112及电源供应端113皆延伸至布线层一中，电性接点一511与电镀孔一121连接，电性接点二512固定接合数据输出端111，电性接点三513与电镀孔二122连接，电性接点四514与电镀孔三123连接，电性接点五515与电镀孔四124连接，电性接点七517固定接合接地端112，蓝光芯片21的正极、红光芯片22的正极及绿光芯片23的正极皆固定接合电源供应端113，蓝光芯片21的负极与电性接点六516导电片连接，红光芯片22的负极与电镀孔六126导电片连接，绿光芯片23的负极与电镀孔七127导电片连接，电源供应端113与电镀孔五125直接连接；如图6所示，在布线层二中，电镀孔四124与电镀孔七127导电片连接，电镀孔三123与电镀孔六126导电片连接；如图7所示，在布线层三中，电镀孔二122与电镀孔五125导电片连接，电镀孔一121与数据输入端114导电片连接。

一种实施例中，若干LED芯片20及驱动芯片50皆倒装设置于布线层一上，布线层一、布线层二及布线层三中的各电镀孔、电性接点及引脚11之间均可通过导电线或导电片电性连接。

在一种实施例中，为了对若干LED芯片20发出的光线轮廓进行限制，可以将挡墙40围设的空间呈三角形、矩形、五边形或者六边形，由此，从挡墙40中间的出光口射出的光线轮廓也为相应的形状。

优选地，挡墙40围设的空间呈矩形。

在一个实施例中，支撑基板10为不透光的塑料，其上设有导电线路，封装层30为混合有荧光颗粒的树脂胶层。当然，在其他实施例中，封装层30可以不包括上述的荧光颗粒的树脂胶层，即封装层30为单色的树脂胶层。具体地，通过使用荧光颗粒，可以利用LED芯片20的某些波段发光效率高的优点来制备其他波段的发光，以提高该波段的发光效率。

在一个实施例中，为了使得挡墙40能够较好的遮光，以避免侧漏光的问题发生。挡墙40为混合有炭颗粒的树脂胶层。当然，在其他实施例中，挡墙40也可以为混合有其他适合LED芯片封装使用的颗粒，只要可以达到遮光的效果即可。具体可以根据实际需求进行选择。

本实用新型中的侧发光LED的封装结构，封装步骤如下：

步骤一，如图1所示，在支撑基板10上焊接若干LED芯片20和驱动芯片50。

步骤二，如图2所示，通过电路板模注(molding)工艺，模注切割后形成封装层30，包覆若干LED芯片20及驱动芯片50；

步骤三，如图3所示，模注工艺形成挡墙40，将若干LED芯片20和驱动芯片50围设在中间，使产品成单面出光。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种侧发光LED的封装结构，其特征在于，包括：

支撑基板(10)，垂直于安装面，所述安装面用于固接外部电路基板(60)；

若干LED芯片(20)，设置于所述支撑基板(10)上，且与所述支撑基板(10)电性连接；

驱动芯片(50)，倒装设置于所述支撑基板(10)上，且与所述支撑基板(10)电性连接，用于驱动若干所述LED芯片(20)；

封装层(30)，包覆若干所述LED芯片(20)和所述驱动芯片(50)的外部；

挡墙(40)，设置于所述支撑基板(10)上且围设于所述封装层(30)的周围，用于遮挡若干所述LED芯片(20)照向周围的光线，所述挡墙(40)的下侧面位于所述安装面。

2.根据权利要求1所述的侧发光LED的封装结构，其特征在于，若干所述LED芯片(20)包括蓝光芯片(21)、红光芯片(22)及绿光芯片(23)。

3.根据权利要求2所述的侧发光LED的封装结构，其特征在于，所述驱动芯片(50)具有若干电性接点(51)，若干所述电性接点(51)包括电性接点一(511)、电性接点二(512)、电性接点三(513)、电性接点四(514)、电性接点五(515)、电性接点六(516)、电性接点七(517)，所述蓝光芯片(21)的负极电性连接所述电性接点六(516)，所述红光芯片(22)的负极电性连接所述电性接点四(514)，所述绿光芯片(23)的负极电性连接所述电性接点五(515)。

4.根据权利要求3所述的侧发光LED的封装结构，其特征在于，所述支撑基板(10)具有外露于所述安装面中的若干引脚(11)，若干所述引脚(11)包括数据输出端(111)、接地端(112)、电源供应端(113)及数据输入端(114)；所述支撑基板(10)为多层结构，所述多层结构包括面对所述封装层(30)的布线层一，所述数据输出端(111)、所述接地端(112)及所述电源供应端(113)皆延伸至所述布线层一中，所述电性接点二(512)固定接合所述数据输出端(111)，所述电性接点七(517)固定接合所述接地端(112)，所述蓝光芯片(21)的正极、所述红光芯片(22)的正极及所述绿光芯片(23)的正极皆固定接合所述电源供应端(113)。

5.根据权利要求4所述的侧发光LED的封装结构，其特征在于，所述支撑基板(10)还开设有电镀孔一(121)、电镀孔二(122)、电镀孔三(123)、电镀孔四(124)、电镀孔五(125)、电镀孔六(126)、电镀孔七(127)；所述多层结构还包括布线层二及布线层三；于所述布线层一中，所述电性接点一(511)与所述电镀孔一(121)连接，所述电性接点三(513)与所述电镀孔二(122)连接，所述电性接点四(514)与所述电镀孔三(123)连接，所述电性接点五(515)与所述电镀孔四(124)连接，所述蓝光芯片(21)的负极与所述电性接点六(516)连接，所述红光芯片(22)的负极和所述电镀孔六(126)连接，所述绿光芯片(23)的负极和所述电镀孔七(127)连接，所述电源供应端(113)与所述电镀孔五(125)连接；于所述布线层二中，所述电镀孔四(124)与所述电镀孔七(127)连接，所述电镀孔三(123)与所述电镀孔六(126)连接；于所述布线层三中，所述电镀孔二(122)与所述电镀孔五(125)连接，所述电镀孔一(121)与所述数据输入端(114)连接。

6.根据权利要求4所述的侧发光LED的封装结构，其特征在于，外露于所述安装面中的若干所述引脚(11)用于焊接于所述外部电路基板(60)上，且所述支撑基板(10)用于垂直设置于所述外部电路基板(60)上。

7.根据权利要求4所述的侧发光LED的封装结构，其特征在于，若干所述LED芯片(20)皆倒装设置于所述布线层一上。

8.根据权利要求1所述的侧发光LED的封装结构，其特征在于，所述挡墙(40)围设的空间呈三角形、矩形、五边形或者六边形。

9.根据权利要求1所述的侧发光LED的封装结构，其特征在于，所述封装层(30)为树脂胶层。

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