TWI565103B - 發光二極體封裝結構 - Google Patents

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Description

發光二極體封裝結構
本發明涉及一種半導體結構，尤其涉及一種發光二極體封裝結構。
發光二極體(Light Emitting Diode，LED)是一種可將電流轉換成特定波長範圍的光的半導體元件。發光二極體以其亮度高、工作電壓低、功耗小、易與積體電路匹配、驅動簡單、壽命長等優點，從而可作為光源而廣泛應用於照明領域。
現有的發光二極體封裝結構一般包括發光二極體晶片，收容發光二極體晶片的反射杯，以及填充於反射杯內、覆蓋該發光二極體晶片並混合有螢光粉的封裝層，該發光二極體晶片發出的光激發封裝層中的螢光粉混合形成白光進而出射。由於發光二極體晶片發出的光線集中自其頂部一側出射而激發反射杯內上部區域的螢光粉，而自發光二極體晶片周緣出射的光線較少、發光強度較弱，導致其不能或只能小部分的激發沉積在反射杯底部區域的螢光粉，從而導致螢光粉的整體激發效率較低。
本發明旨在提供一種封裝層中螢光粉激發效率高的發光二極體封裝結構。
一種發光二極體封裝結構，包括基板、形成在基板上的引腳結構 和反射杯、設置在引腳結構上的發光二極體晶片及收容於所述反射杯內並混合有螢光粉的第一封裝層，所述發光二極體晶片包括一頂面、自該頂面朝基板方向延伸的的側面及與所述頂面相對的底面，所述第一封裝層的下端高於所述發光二極體晶片底面所在的平面，所述第一封裝層的下端與發光二極體晶片的頂面貼合，還包括一第二封裝層，所述第二封裝層圍設所述發光二極體晶片的側面，所述第二封裝層的上端與發光二極體晶片的頂面所在的平面齊平並抵頂所述第一封裝層的下端未與發光二極體晶片頂面貼合的區域，該第二封裝層中不含螢光粉。
與習知技術相比，本發明提供的發光二極體封裝結構包括均勻混合螢光粉的第一封裝層，所述第一封裝層的下端高於該發光二極體晶片的底面所在的平面，儘量使得自發光二極體晶片頂部出射的發光強度較大的光線在第一封裝層與螢光粉充分接觸並有效激發螢光粉以混合形成白光，這種做法能夠有效減少位於反射杯底部的螢光粉顆粒數量，從而減少無法被激發的螢光粉的數量以提高螢光粉的激發效率。
100、100a‧‧‧發光二極體封裝結構
10‧‧‧基板
11‧‧‧引腳結構
12‧‧‧反射杯
13‧‧‧發光二極體晶片
14‧‧‧第一封裝層
15‧‧‧第二封裝層
16‧‧‧螢光粉
101‧‧‧第一表面
102‧‧‧第二表面
111‧‧‧第一電極
112‧‧‧第二電極
121‧‧‧上表面
122‧‧‧下表面
123‧‧‧凹槽
131‧‧‧頂面
132‧‧‧周緣
17‧‧‧空隙
圖1是本發明一較佳實施例發光二極體封裝結構的剖面示意圖。
圖2是本發明另一較佳實施例發光二極體封裝結構的剖面示意圖。
以下將結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。
如圖1所示，為本發明一較佳實施例提供的發光二極體封裝結構100，其包括基板10、設置於該基板10上的引腳結構11、設置於 引腳結構11上的發光二極體晶片13、第一封裝層14和第二封裝層15，及形成於基板10上且收容該發光二極體晶片13的反射杯12。
具體的，所述基板10呈平板狀，其包括一第一表面101和與第一表面101相對的第二表面102。本實施例中，該基板10為絕緣基板。
所述引腳結構11自第一表面101上延伸自第二表面102。該引腳結構11包括相互間隔的第一電極111和第二電極112。所述第一電極111和第二電極112大致呈U形設置。
所述反射杯12的縱截面呈矩形，包括一上表面121和與上表面121相對的一下表面122，其中部形成有貫穿上表面121及下表面122的凹槽123。該凹槽123用於收容發光二極體晶片13於其內。該凹槽123的寬度自上表面121至下表面122逐漸減小。該凹槽123的內表面可形成有高反射材料。本實施例中，該反射杯12與該基板10一體成型。
所述發光二極體晶片13設置在靠近第二電極112一端的第一電極111表面上且收容於凹槽123的底端。該發光二極體晶片13包括一頂面131和自該頂面131向下延伸的的側面132。本實施例中，該發光二極體晶片13為單色藍光晶片。該發光二極體晶片13通過導線分別與第一電極111和第二電極112形成電性連接。可以理解的，該發光二極體晶片13也可以晶片倒裝的形式固定在所述引腳結構11上。
該第一封裝層14填充於所述凹槽123中，且該第一封裝層的上端與反射杯12的上表面121齊平，其下端貼設於所述發光二極體晶 片13的頂面131。
該第一封裝層14由透明材料均勻混合螢光粉16製成，所述透明材料為矽樹脂或其他樹脂，或者其他透光的混合材料。本實施例中，所述螢光粉16為黃色螢光粉。可以理解的，其他實施例中，所述螢光粉16也可包含紅色螢光粉和綠色螢光粉。自所述發光二極體晶片13頂面131發出的藍光激發該第一封裝層14中的螢光粉16發光並混合後形成白光進而自第一封裝層14的上端出射。
所述第二封裝層15填設於所述凹槽123中，並將所述發光二極體晶片13圍設其內。所述第二封裝層15的上端與發光二極體晶片13的頂面131所在的平面齊平並抵頂所述第一封裝層14的下端未與發光二極體晶片13頂面131貼合的區域。該第二封裝層15由透明材料製成，所述透明材料為矽樹脂或其他樹脂，或者其他透光的混合材料。該第二封裝層15中不含螢光粉。該第二封裝層15自引腳結構11的上表面朝向該第一封裝層14向上延伸的高度與該發光二極體晶片13的高度相等。本實施例中，該第二封裝層15的高度為200微米(um)，從而將包含螢光粉16的第一封裝層14墊高，使第一封裝層14與發光二極體晶片13頂面131發光較強的上方區域對應，使得自發光二極體晶片13頂面131出射的發光強度較大的光線在第一封裝層14與螢光粉16充分接觸並有效激發混合形成白光。所述發光二極體晶片13自側面132出射的強度較弱的藍光進入第二封裝層15後經反射杯12反射而進入第一封裝層14後再激發螢光粉16，進而進一步保證這些螢光粉16被有效激發。
請參閱圖2，為本發明的另一較佳實施例，該實施例中的發光二極體封裝結構100a與第二實施例中的結構相似。不同之處在於， 該封裝結構100a僅包含第一封裝層14，所述第一封裝層14下端未貼合發光二極體晶片13頂面131的區域與引腳結構11相互間隔形成一空隙17。所述發光二極體晶片13自側面132出射的藍光進入空隙17後再進入第一封裝層14或經反射杯12反射後再進入第一封裝層14，繼而激發螢光粉16發光並混合形成白光進而自第一封裝層14的上端出射。可以理解的，其他實施例中，所述第一封裝層14的下端也可不貼合發光二極體晶片13的頂面131，即所述第一封裝層14的下端與發光二極體晶片13相互間隔。最優的，該第一封裝層14全部位於發光二極體晶片13的正向出光角度範圍內，此時第一封裝層14中的螢光粉16能夠被充分激發。
需要說明的是，所述第一封裝層14下端並不局限於與發光二極體晶片13的下底面所在的平面(即反射杯底部)齊平。可以理解的，其他實施例中，該第一封裝層14的下端也可高於發光二極體晶片13的頂面，即該第一封裝層14與發光二極體晶片13相互間隔；該第一封裝層14的下端也可低於所述發光二極體晶片13的頂面131。即該第一封裝層14下端未貼合發光二極體晶片13頂面131的區域低於該發光二極體晶片13的頂面131，並高於發光二極體晶片13的底面所在的平面。即只需保證發光二極體晶片13底面所在的平面沒有分佈螢光粉，就可減少位於反射杯12底部區域的螢光粉16的數量，進而減少無法被激發的螢光粉16的數量，從而提高螢光粉16的激發效率。
與習知技術相比，本發明提供的發光二極體封裝結構100包括均勻混合螢光粉16的第一封裝層14，所述第一封裝層14的下端高於該發光二極體晶片13的底面所在的平面，儘量使得自發光二極體 晶片13頂部出射的發光強度較大的光線在第一封裝層14與螢光粉16充分接觸並有效激發螢光粉16以混合形成白光，這種做法能夠有效減少位於反射杯底部的螢光粉顆粒數量，從而減少無法被激發的螢光粉16的數量以提高螢光粉16的激發效率。
應該指出，上述實施方式僅為本發明的較佳實施方式，本領域技術人員還可在本發明精神內做其他變化。這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
100‧‧‧發光二極體封裝結構
10‧‧‧基板
11‧‧‧引腳結構
12‧‧‧反射杯
13‧‧‧發光二極體晶片
14‧‧‧第一封裝層
15‧‧‧第二封裝層
16‧‧‧螢光粉
101‧‧‧第一表面
102‧‧‧第二表面
111‧‧‧第一電極
112‧‧‧第二電極
121‧‧‧上表面
122‧‧‧下表面
123‧‧‧凹槽
131‧‧‧頂面
132‧‧‧周緣

Claims (7)

  1. 一種發光二極體封裝結構，包括基板、形成在基板上的引腳結構和反射杯、設置在引腳結構上的發光二極體晶片及收容於所述反射杯內並混合有螢光粉的第一封裝層，所述發光二極體晶片包括一頂面、自該頂面朝基板方向延伸的的側面及與所述頂面相對的底面，其改良在於：所述第一封裝層的下端高於所述發光二極體晶片底面所在的平面，所述第一封裝層的下端與發光二極體晶片的頂面貼合，還包括一第二封裝層，所述第二封裝層圍設所述發光二極體晶片的側面，所述第二封裝層的上端與發光二極體晶片的頂面所在的平面齊平並抵頂所述第一封裝層的下端未與發光二極體晶片頂面貼合的區域，該第二封裝層中不含螢光粉，該反射杯與該基板一體成型。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝結構，其中，所述第二封裝層自引腳結構的上表面朝向所述第一封裝層向上延伸的高度與所述發光二極體晶片的高度相等。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體封裝結構，其中，所述第二封裝層自引腳結構的上表面朝向所述第一封裝層向上延伸的高度為200微米。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝結構，其中，所述第二封裝層自引腳結構的上表面朝向所述第一封裝層向上延伸的高度低於所述發光二極體晶片的高度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝結構，其中，所述第二封裝層自引腳結構的上表面朝向所述第一封裝層向上延伸的高度高於所述發光二極體晶片的高度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝結構，其中，所述反射杯包 括靠近基板的下表面和下表面相對的一上表面，所述反射杯中部形成有貫穿上表面和下表面的凹槽，所述發光二極體晶片位於所述凹槽中，所述第一封裝層和第二封裝層均填充於所述凹槽中，所述第一封裝層的上端與所述反射杯的上表面齊平。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體封裝結構，其中，所述引腳結構包括第一電極和與第一電極間隔的第二電極，所述發光二極體晶片設置在第一電極的、靠近第二電極一端的表面上，所述發光二極體晶片通過導線分別與第一電極和第二電極形成電性連接。
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