CN214956936U - 芯片低温升高光中心的散射光贴片led元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种芯片低温升高光中心的散射光贴片LED元件，包括电子电路板、LED倒装芯片和封装体，封装体为采用一次封装工艺包覆在LED倒装芯片外的硅胶封装体；硅胶封装体的高度大于3mm；硅胶封装体与电子电路板连接的一端的直径大于电子电路板的宽度且小于电子电路板的长度，以使硅胶封装体的两侧置于电子电路板外且电子电路板的两端置于硅胶封装体外。采用上述结构，可使本专利获得更高的发光中心，更佳的散射光效果，且在大功率条件下降低LED倒装芯片附近的高温高热问题，以此获得更大的发光角度，更大的照射面积，更均匀的光照效果，LED芯片具有更低的温升，由此提高了LED的使用寿命和发光效率，避免因为温度温升对LED芯片造成损坏。

Description

芯片低温升高光中心的散射光贴片LED元件

技术领域

本实用新型属于LED技术领域，具体地涉及一种芯片低温升高光中心的散射光贴片LED元件。

背景技术

LED(Light Emitting Diode)，即发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。

为了提高LED灯的发光角度，塑造安全的光(避免蓝光对人眼的损伤)、柔和的光(不刺眼、无眩光、无重影)，现有贴片LED如图1所示，包括电路板、LED倒装芯片、塑料壳体，该塑料壳体内形成有非朗伯体穹顶结构腔体，塑料壳体底部形成凹槽7，电路板安装在凹槽7内，该塑料壳体内形成有非朗伯体穹顶结构腔体，LED倒装芯片安装在电路板上且位于塑料壳体的非朗伯体穹顶结构腔体内，电路板通过粘接胶安装在凹槽7中。

采用上述现有技术的贴片LED，其存在两个不足之处：

其一、该结构在较大功率譬如功率大于3W时，在LED倒装芯片附近会出现高温高热的发热区，该区域温度测得的温度可达124℃。高温高热区的出现不但会缩短LED芯片的使用寿命，而且还会出现严重的光衰及红移现象。

其二、为实现高光中心采用的技术方案在芯片与封装体之间的介质为空气，具体结构“非朗伯体”。“朗伯体”或“非朗伯体”+空气介质(或隔热介质)构成了实现高光中心的现有技术。而该现有技术存在结构复杂，制成工艺繁琐等问题。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的高光中心结构复杂问题及在大功率条件下芯片附近高温高热现象问题，本实用新型提供一种芯片低温升高光中心的散射光贴片LED元件，本专利采用硅胶一次封装工艺，既解决了高光中心结构问题，还解决了在大功率条件下芯片附近高温高热现象问题。因此本专利具有制作工艺简单，生产效率高，成本低，同时避免温度温升对LED芯片的损坏。

本实用新型通过以下技术方案实现：

本实用新型提供一种芯片低温升高光中心的散射光贴片LED元件，包括电子电路板、安装在电子电路板上的LED倒装芯片和用于封装LED倒装芯片的封装体，

所述封装体为采用一次封装工艺包覆在LED倒装芯片外的散射光的硅胶封装体；

所述硅胶封装体的高度大于3mm；

所述硅胶封装体与电子电路板连接的一端的直径大于电子电路板的宽度且小于电子电路板的长度，以使硅胶封装体的两侧置于电子电路板外且电子电路板的两端置于硅胶封装体外。

本方案以硅胶树脂为母体胶，采用一次封装工艺，能有效保证与电子电路板的粘接，相比于现有结构，其不需要设置凹槽、空气空腔等结构，不需对封装体和电子电路板进行粘接，制作工艺简单，提高了生产效率，降低了成本，可获得较大的发光角度、更均匀的散射光和更佳的光质量，同时还可避免蓝光对人眼的损伤，避免高温高热对LED芯片的损坏。硅胶封装体由于采用一次封装工艺灌装而成，包覆在LED倒装芯片外，其高度大于3mm,相比于现有的贴片LED，其具有光中心高，且可降低LED倒装芯片外附近的高温高热，以此提高LED的使用寿命和发光效率，避免因为温度的温升对LED芯片造成损坏。同时还可获得更大的发光角度，更均匀的散射光，更佳的光质量，以保证本专利发出安全的光，柔和的光、舒服的光。

采用本专利解决芯片高温高热之技术方案，基材采用硅胶树脂，封装体高度>3.0mm,封装工艺采用一次灌封封装工艺，在该封装体内，添加有氧化铝、石墨烯、空心玻璃珠、氧化锆、二氧化硅中至少一种的填充料，在一定比例条件下，可实现大幅度降低芯片附近的高温高热现象以及获得更高的光中心，同时该填充料可以实现光散射效果。

在一种可能的设计中，所述硅胶封装体内填充有氧化铝、石墨烯、空心玻璃珠、氧化锆、二氧化硅中至少一种的填充料，以降低大功率条件下芯片附近高温高热现象。

本方案的硅胶封装体结构采用一次灌封工艺，在硅胶树脂中添加有至少一种的填充料，该至少一种的填充料按照一定比例添加入硅胶中，经均匀搅拌使其在硅胶封装体内处于均匀均质状态，而后再经工艺操作程序使之成为本专利结构的LED元件。如此则可获得具有高光中心的非高温高热的本专利结构。

在一种可能的设计中，所述硅胶封装体内填充有氧化铝、石墨烯、空心玻璃珠、氧化锆、二氧化硅中至少一种的填充料，以获得更高的发光中心，更佳的光扩散效果。

本方案在硅胶封装体内填充有填充料，它能够较大幅度地提高LED元件的发光中心，以此获得更大的发光角度，获得更均匀的散射光发光效果。

在一种可能的设计中，所述硅胶封装体内填充有荧光粉及填充有氧化铝、石墨烯、空心玻璃珠、氧化锆、二氧化硅中至少一种的填充料，以实现单色光或白光发光效果。

荧光粉具有不同的分类，而不同荧光粉具有不同的发光波长，本设计描述的是LED激发光源激发荧光粉发出单色光或混色光案例。本设计不但能够获得不同光谱的单色光及多种光谱混合的白光，而且还能获得更高的光中心，更低的芯片温升，更佳的散射光效果。

在一种可能的设计中，所述电路板为陶瓷电路板、铝基电路板、FPC电路板或玻璃基电路板。

本实用新型与现有技术相比，至少具有以下优点和有益效果：

1、本实用新型的硅胶封装体，采用一次封装工艺，不仅能有效保证与电子电路板的粘接，不需要在硅胶封装体上设置凹槽，不需要设置粘接层，简化了工艺步骤，提高了的生产效率，降低了成本。

2、本实用新型的硅胶封装体由于采用一次封装工艺灌装而成，包覆在LED倒装芯片外，其高度大于3mm,相比于现有的贴片LED，其具有高光中心，且可降低LED倒装芯片附近的高温高热，以此提高LED的使用寿命和发光效率，避免因为温度温升对LED芯片造成损坏。

3、本实用新型的硅胶封装体采用在硅胶封装体内填充有氧化铝、石墨烯、空心玻璃珠、氧化锆、二氧化硅中至少一种的填充料，以及填充荧光粉。它不仅能降低大功率条件下芯片附近高温高热，同时还能够解决高光中心问题，以及获得散射光的发光效果，由此可使本专利实现获得更大的发光角度，更大的照射面积，更均匀的散射光，更低的芯片温升，以保证本专利发出安全的光，柔和的光、舒服的光，还可提高LED芯片的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有贴片LED的结构示意图。

图2是本实用新型贴片LED的俯视图。

图3是本实用新型贴片LED的正视图。

图4是本实用新型贴片LED的侧视图。

图中的附图标记名称为：

1、电子电路板；2、LED倒装芯片；3、硅胶封装体；4、金属电极；5、填充材料；6、导电材料；7、凹槽：8、荧光粉。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。

应当理解，在本文中若将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，在本文中若将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，表示不存在中间单元。另外，应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”,“相邻”对“直接相邻”等等)。

应当理解，在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。

实施例1

如图2～4所示，本实施例公开一种芯片低温升高光中心的散射光贴片LED元件，包括电子电路板1、安装在电子电路板1上的LED倒装芯片2和用于封装LED倒装芯片2的封装体，具体的，电子电路板1包括电路板、置于电路板上的金属电极4和连接在金属电极上用于与LED倒装芯片实现导电连接的焊盘，金属电极4分别连接在LED倒装芯片2的正、负电极上；电路板可以为陶瓷电路板、铝基电路板、FPC电路板或玻璃基电路板，焊盘与LED倒装芯片2的正、负电极可通过导电材料6连接。

所述封装体为采用一次封装工艺包覆在LED倒装芯片2外的硅胶封装体；此处的包覆性指硅胶封装体3与LED倒装芯片2表面紧密粘接。所述硅胶封装体的高度大于3mm。

所述硅胶封装体3与电子电路板1连接的一端的直径大于电子电路板1的宽度且小于电子电路板1的长度，以构成硅胶封装体3的两侧置于电子电路板1外且电子电路板1的两端置于硅胶封装体外。

采用上述结构，硅胶封装体3可采用一次灌封工艺成型，硅胶具有粘接性，在灌封时，可实现与电子电路板1的粘接。整个结构没有塑料壳体，且不需在塑料壳体设置穹顶空腔结构及凹槽结构，也不需要粘接胶粘接电路板，因此整个结构简单，封装工艺简单，节省制作成本。

实施例2

在上述实施例结构的基础上，本实施例对其进行了优化，即如图2～4所示，在上述硅胶封装体3结构的基础上，所述硅胶封装体3内填充有填充材料5，具体的，填充材料可提高光中心、降低LED倒装芯片附件的温升、加光的散射，所述的填充材料5可以是Al₂O₃颗粒、单层石墨烯颗粒、氧化锆颗粒、中空玻璃颗粒、SiO₂颗粒中的一种或多种。在硅胶树脂内按比例加入上述Al₂O₃颗粒、单层石墨烯颗粒、氧化锆颗粒、中空玻璃颗粒、SiO₂颗粒中的一种或多种，均匀调配混合，而后一次灌装成型为硅胶封装体3。通过在硅胶树脂内加入上述颗粒，在一次灌装成型后，可使本专利获得高光中心以及降低芯片附近高温高热，同时还可获得均匀的单色光或RGB混色光。

实施例3

依据实施例1，本实施例对其进行了优化，即如图2～4所示，在硅胶封装体3内，同时添加填充料5及荧光粉8，所述的填充材料5可以是Al₂O₃颗粒、单层石墨烯颗粒、氧化锆颗粒、中空玻璃颗粒、SiO₂颗粒中的一种或多种，所述的荧光粉8可以是单色光荧光粉或制成白光的荧光粉，而后将填充料5及荧光粉8与硅胶树脂按比例进行均匀调配混合，其后按照一次灌封工艺灌封成型。灌装成型后的本专利，即可在硅胶封装体内获得设定的需要的不同波长的光，它不仅可实现单色光，且可以实现白光。当LED芯片为紫光光源时，紫光的LED倒装芯片2+三基色荧光粉，利用该芯片发射的波长为370nm-380nm的长波紫外光或波长为380nm-410nm的紫光来激发荧光粉而实现白光发射，该方法显色性更好。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.芯片低温升高光中心的散射光贴片LED元件，包括电子电路板(1)、安装在电子电路板(1)上的LED倒装芯片(2)和用于封装LED倒装芯片(2)的封装体，其特征在于：

所述封装体(3)为采用一次封装工艺包覆在LED倒装芯片(2)外的硅胶封装体；

所述硅胶封装体的高度大于3mm；

所述硅胶封装体与电子电路板(1)连接的一端的直径大于电子电路板(1)的宽度且小于电子电路板(1)的长度，以使硅胶封装体的两侧置于电子电路板(1)外且电子电路板(1)的两端置于硅胶封装体外。

2.根据权利要求1所述的芯片低温升高光中心的散射光贴片LED元件，其特征在于，所述硅胶封装体内填充有荧光粉，以实现单色光发光。

3.根据权利要求1所述的芯片低温升高光中心的散射光贴片LED元件，其特征在于，所述硅胶封装体内填充有荧光粉，以实现白光发光。

4.根据权利要求1所述的芯片低温升高光中心的散射光贴片LED元件，其特征在于，所述硅胶封装体内填充有氧化铝、石墨烯、中空玻璃珠、氧化锆、氧化硅中至少一种的填充料，以实现高光中心。

5.根据权利要求1所述的芯片低温升高光中心的散射光贴片LED元件，其特征在于，所述硅胶封装体内填充有氧化铝、石墨烯、中空玻璃珠、氧化锆、氧化硅中至少一种的填充料，以降低大功率LED附近的高温高热现象。

6.根据权利要求1所述的芯片低温升高光中心的散射光贴片LED元件，其特征在于，所述硅胶封装体内至少填充有氧化铝、石墨烯、中空玻璃珠、氧化锆、氧化硅中至少一种的填充料，以实现光扩散。

7.根据权利要求1所述的芯片低温升高光中心的散射光贴片LED元件，其特征在于，所述硅胶封装体内填充有氧化铝、石墨烯、中空玻璃珠、氧化锆、氧化硅中至少一种的填充料，以及填充有荧光粉，以此发出单色光或白光，且同时降低大功率LED附近的高温高热。

8.根据权利要求5所述的芯片低温升高光中心的散射光贴片LED元件，其特征在于，所述电路板为陶瓷电路板、铝基电路板、FPC电路板或玻璃基电路板。

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