一種透明貼片led 封裝結構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種透明貼片LED封裝結構，包括圍框結構的支架碗杯壁，及與該支架碗杯壁相接的碗杯底構成的封裝支架，所述支架碗杯壁采用透明支架碗杯壁，所述封裝支架的背面設有導熱層；所述封裝支架底端設有支架正極和支架負極，支架正極與支架負極之間設有散熱片；所述碗杯底上設有芯片，在所述芯片上表面延至支架碗杯壁內側壁至其頂端水平面覆蓋有膠體熒光粉。該支架碗杯壁采取透明材料，取代了傳統(tǒng)PPA白色不透明材質的貼片支架，LED出光角度大，發(fā)光亮度高，大大提高了貼片LED的發(fā)光效率和可靠性。
【專利說明】一種透明貼片LED封裝結構
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于半導體照明【技術領域】，涉及一種透明貼片LED封裝結構。
【背景技術】
[0002]目前貼片LED越來越受到人們的重視，例如3528、2835、5730、3014等在燈具市場上都很有吸引力，現(xiàn)已經(jīng)被廣泛應用于日光燈、球泡燈、面板燈等燈具上，在LED市場上的競爭力也在不斷加強。
[0003]LED支架是封裝LED所需的一個重要原材料，貼片LED的發(fā)光角度主要取決于封裝時支架的深淺程度和外部膠體的形狀。LED支架不僅對LED發(fā)光強度和發(fā)光角度有影響，其散熱性也對LED的光學性質和使用壽命有直接的關系。在支架的眾多因素中，白色高溫塑膠料PPA是影響LED質量和穩(wěn)定性的一個重要因素。由于PPA為白色不透明物質，使得封裝后的貼片LED光線無法有效散出，發(fā)光角度受限，發(fā)光亮度較低，從而導致貼片LED發(fā)光效率不高，嚴重阻礙了貼片LED的發(fā)展，已經(jīng)不能適應貼片LED日益發(fā)展的需要。因此有必要對傳統(tǒng)貼片LED支架和封裝結構進行改良。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種透明貼片LED封裝結構，克服現(xiàn)有技術中使用傳統(tǒng)貼片LED支架封裝的LED發(fā)光角度小、發(fā)光亮度低等缺點，而提供一種設計合理的透明貼片LED支架及封裝結構，使用這種支架封裝的貼片LED，不僅發(fā)光角度增大，發(fā)光效率也進一步提高，適用于貼片LED封裝，有利于貼片LED的發(fā)展，解決了現(xiàn)有技術中存在的問題。
[0005]本發(fā)明的目的是通過下述技術方案來實現(xiàn)的。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，一種透明貼片LED封裝結構，包括圍框結構的支架碗杯壁，及與該支架碗杯壁相接的碗杯底構成的封裝支架，所述支架碗杯壁采用透明支架碗杯壁，所述封裝支架的背面設有導熱層，所述封裝支架底端設有支架正極和支架負極，支架正極和支架負極之間設有散熱片；所述碗杯底上設有芯片，在所述芯片上表面延至支架碗杯壁內側壁至其頂端水平面覆蓋有膠體熒光粉。
[0007]根據(jù)本發(fā)明另一種實施方式，所述透明支架碗杯壁采取聚碳酸酯PC、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、環(huán)氧樹脂模塑化合物EMC、片狀模塑化合物SMC或透明玻璃材質。
[0008]根據(jù)本發(fā)明另一種實施方式,所述透明支架碗杯壁厚度為0.6-0.8_。
[0009]根據(jù)本發(fā)明另一種實施方式，所述透明支架碗杯壁內壁為粗糙面。
[0010]根據(jù)本發(fā)明另一種實施方式，所述透明支架碗杯壁為矩形圍框或圓弧形圍框。
[0011]根據(jù)本發(fā)明另一種實施方式，所述支架碗杯壁外弧面與水平面之間的夾角為
10。-90。。
[0012]優(yōu)選地，所述支架碗杯壁外弧面與水平面之間的夾角為37°。
[0013]根據(jù)本發(fā)明另一種實施方式，所述透明支架碗杯壁圍框高度與支架長度比例為10:1-10:5。[0014]優(yōu)選地，所述透明支架碗杯壁圍框高度與支架長度比例為10:3。
[0015]根據(jù)本發(fā)明另一種實施方式，支架設計為熱電分離式，所述導熱層為金屬或陶瓷。
[0016]根據(jù)本發(fā)明另一種實施方式，支架也可以設計為熱電一體式。
[0017]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果在于:
[0018]I)本發(fā)明提供的透明貼片LED支架及封裝結構，其支架碗杯為透明材質，取代了傳統(tǒng)PPA白色不透明材質的貼片支架。該種透明貼片LED支架不僅能夠增大貼片LED的發(fā)光角度，而且可以增大貼片LED的亮度，從而提高了貼片LED的發(fā)光效率。
[0019]2)碗杯內壁設計為粗糙面，支架背面設有散熱片，可以使LED熱量有效散出，并且可以提聞LED的壽命。
[0020]3)根據(jù)本發(fā)明實施例提供的矩形或圓弧形圍框封裝結構，其特定的圓弧外弧面結構，根據(jù)朗伯定律，圓弧形圍框表面光滑，出光效率更好，但是制造工藝較復雜，成本較高，而矩形圍框的出光效率雖然沒有圓弧形圍框的好，但是其制造工藝簡單，成本較低。
[0021]4)該貼片采取厚度為0.6-0.8mm的透明材料，取代了傳統(tǒng)PPA白色不透明材質的貼片支架，LED出光角度大，發(fā)光亮度高，大大提高了貼片LED的發(fā)光效率和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是LED支架透明貼片LED封裝結構示意圖。
[0023]圖2是支架正負極散熱片背面示意圖。
[0024]圖3是封裝后透明貼片LED封裝結構LED芯片出光的光學模擬圖。
[0025]圖4是封裝后透明貼片LED芯片激發(fā)單一顆粒熒光粉時的光學模擬圖。
[0026]圖中，1、透明支架碗杯壁；2、支架碗杯壁外弧面與水平面之間的夾角；3、散熱片；
4、支架碗杯底；5、支架底端；6、支架負極；7、支架正極；8、膠體熒光粉；9、芯片；10、導熱層；11-23、為芯片發(fā)射的光線；24-40、為芯片激發(fā)熒光粉發(fā)射出的光線。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。
[0028]請參閱圖1，本發(fā)明實施例提供的LED支架透明貼片LED封裝結構，包括圍框結構的支架碗杯壁1，及與該支架碗杯壁I相接的碗杯底4構成的封裝支架，其中，支架碗杯壁I采用透明支架碗杯壁，支架碗杯壁I底端設有支架正極7和支架負極6，封裝支架底部背面設有導熱層10 ;支架碗杯壁I底部支架正極7與支架負極6之間設有散熱片3 (參見圖
2所示);碗杯底4上設有芯片9，在芯片9上表面延至支架碗杯壁I內側壁至支架碗杯壁I頂端水平面覆蓋有膠體熒光粉8。
[0029]在該結構中，透明支架碗杯壁I材質選用化學性質穩(wěn)定、耐高溫焊接，有高反射率，與硅膠的結合性好，有良好的長期信賴度的聚碳酸酯PC、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、環(huán)氧樹脂模塑化合物EMC、片狀模塑化合物SMC或透明玻璃材質。采取透明材質的碗杯壁主要起反射作用，提供與膠水結合的界面等作用。
[0030]支架制備過程中選用化學性質穩(wěn)定的透明PC、PMMA、環(huán)氧樹脂模塑化合物EMC、片狀模塑化合物SMC或透明玻璃形成透明的支架碗杯壁，經(jīng)過沖壓一電鍍一注塑一裁切等工藝，就形成了透明貼片LED支架，支架結構的厚度范圍為0.6-0.8mm。在支架背面支架正極與支架負極之間設有散熱片3，芯片直接導通散熱片，散熱更快。
[0031]并且透明支架碗杯壁I內壁采取粗糙面，起到防止?jié)駳馇治g的作用。
[0032]本發(fā)明出示的第一個實施例，透明支架碗杯壁I為矩形圍框，透明支架碗杯壁I圍框高度與支架長度比例為10:1-10:5，透明支架碗杯壁I圍框高度與支架長度比例優(yōu)選為10:3。
[0033]本結構中的支架設計為熱電分離式，導熱層10采取金屬或陶瓷材料。
[0034]根據(jù)本發(fā)明另一種方式，支架也可以設計為熱電一體式。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在實施例1所述的透明LED支架結構的基礎上，本發(fā)明還提供了一種上述透明LED支架結構的另一種結構的實施例，透明支架碗杯壁I為圓弧形圍框，或者是圓弧中心位置的切線，即圍框碗杯外壁的形狀是沿圓弧中心做的切線，支架碗杯壁外弧面與水平面之間的夾角為10° -90°，支架碗杯壁外弧面與水平面之間的夾角最佳為37°。其中，根據(jù)朗伯定律，圓弧形圍框表面光滑，出光效率更好，但是制造工藝較復雜，成本較高，而矩形圍框的出光效率雖然沒有圓弧形圍框的好，但是其制造工藝簡單，成本較低。
[0036]本發(fā)明結構的透明支架碗杯壁I還可以是梯度形，支架碗杯內壁設計為一個梯度的形狀，不僅能阻止空氣中的水氣侵蝕，使LED點亮后出光面積增大，大大提高LED的發(fā)光效率和LED燈的壽命。
[0037]使用上述方法制作的透明支架封裝成LED后既能增大LED的出光角度，又能阻止空氣中的濕氣侵蝕。
[0038]本發(fā)明全方位采光的LED封裝結構見圖3所示。
[0039]本發(fā)明實施例提供的使用透明支架碗杯壁1，其為使用透明材料注塑的支架碗杯壁，透明材料其折射率與封裝膠的折射率接近，為1.59。
[0040]圖3中，C90° -C2700、⑶。_C180°為燈具的坐標，其中芯片發(fā)出的光21激發(fā)熒光粉后經(jīng)膠體熒光粉表面直接出射，封裝使用膠體為高折射率的硅膠，折射率為1.54，與透明材料折射率非常接近。在此光學模擬圖中，從芯片發(fā)出的光激發(fā)熒光粉發(fā)出的光線
11、12、15、22、23在膠體熒光粉表面經(jīng)折射后出射，13、14、16、17、18、19、20光線經(jīng)芯片發(fā)出激發(fā)熒光粉，然后在膠體熒光粉內部經(jīng)折射后又經(jīng)過透明支架碗杯壁的透明材料折射后出射，LED的出光角度大大增加。
[0041]圖4為芯片激發(fā)單一顆粒熒光粉時的光學模擬圖，圖中膠體熒光粉受芯片激發(fā)后朝各個方向出光，其中芯片出的光線24激發(fā)膠體熒光粉后，經(jīng)過熒光粉某一顆粒時，26光線經(jīng)過支架底部直接出射，另一部分通過膠體表面出射，還有部分又通過透明支架碗杯壁出射，這樣芯片激發(fā)每一顆熒光粉顆粒后都會有無數(shù)的光線發(fā)射至空氣中，大大提高了貼片LED的出光角度，進而提高貼片LED的發(fā)光效率。
[0042]以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的【具體實施方式】僅限于此，對于本發(fā)明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明由所提交的權利要求書確定專利保護范圍。
【權利要求】
1.一種透明貼片LED封裝結構，包括圍框結構的支架碗杯壁(1)，及與該支架碗杯壁(I)相接的碗杯底(4)構成的封裝支架，其特征在于，所述支架碗杯壁(I)采用透明支架碗杯壁，所述封裝支架的背面(5)設有導熱層(10);所述封裝支架底端設有支架正極(7)和支架負極(6)，支架正極(7)與支架負極(6)之間設有散熱片(3);所述碗杯底(4)上設有芯片(9)，在所述芯片(9)上表面延至支架碗杯壁(I)內側壁至其頂端水平面覆蓋有膠體熒光粉(8)。
2.根據(jù)權利要求1所述的透明貼片LED封裝結構，其特征在于，所述透明支架碗杯壁(I)采取聚碳酸酯PC、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、環(huán)氧樹脂模塑化合物EMC、片狀模塑化合物SMC或透明玻璃材質。
3.根據(jù)權利要求1所述的透明貼片LED封裝結構，其特征在于，所述透明支架碗杯壁(I)厚度為 0.6-0.8mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的透明貼片LED封裝結構，其特征在于，所述透明支架碗杯壁(I)內壁為粗糙面。
5.根據(jù)權利要求1所述的透明貼片LED封裝結構，其特征在于，所述透明支架碗杯壁(O為矩形圍框或圓弧形圍框。
6.根據(jù)1-5任一項權利要求所述的透明貼片LED封裝結構，其特征在于，所述支架碗杯壁外弧面與水平面之間的夾角(2)為10° -90°。
7.根據(jù)權利要求6所述的透明貼片LED封裝結構，其特征在于，所述支架碗杯壁外弧面與水平面之間的夾角為37°。
8.根據(jù)權利要求1所述的透明貼片LED封裝結構，其特征在于，所述透明支架碗杯壁(O圍框高度與支架長度比例為10:1-10:5。
9.根據(jù)權利要求8所述的透明貼片LED封裝結構，其特征在于，所述透明支架碗杯壁(O圍框高度與支架長度比例為10:3。
10.根據(jù)權利要求1所述的透明貼片LED封裝結構，其特征在于，所述封裝支架為熱電分離式或熱電一體式；所述導熱層(10)為金屬或陶瓷。
【文檔編號】H01L33/48GK103545422SQ201310474060
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權日:2013年10月11日
【發(fā)明者】童華南, 高璇, 李濤, 田仿民, 慈和安 申請人:陜西光電科技有限公司