一种大功率白光LED封装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大功率白光LED封装结构，包括微晶玻璃、透明胶层、掺荧光粉胶层、大功率LED芯片、散热基板和反光杯；所述反光杯安装在散热基板上；所述散热基板的中间位置设置有掺荧光粉胶层，且在掺荧光粉胶层内部安装了大功率LED芯片；所述反光杯的顶部由微晶玻璃封盖，其微晶玻璃直径大于反光杯大圆端的直径；所述反光杯的内部填充有透明胶层；该大功率白光LED封装结构，设置有掺荧光粉透明胶层，作用在于光色复合，形成白光。其特性主要包括粒度、形状、发光效率、转换效率、稳定性(热和化学)等，其中，发光效率和转换效率是关键，在矽胶中掺入萤光粉，可使折射率提高到1.8以上，提高LED出光效率(10％‑20％)，并能有效改善光色质量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子设备应用
，尤其是一种大功率白光LED封装结构。
技术介绍
在LED使用过程中，辐射复合产生的光子在向外发射时产生的损失，主要包括三个方面：晶片内部结构缺陷以及材料的吸收；光子在出射界面由于折射率差引起的反射损失；以及由于入射角大于全反射临界角而引起的全反射损失。因此，很多光线无法从晶片中出射到外部。通过在晶片表面涂覆一层折射率相对较高的透明胶层(灌封胶)，由于该胶层处于晶片和空气之间，从而有效减少了光子在介面的损失，提高了取光效率。此外，灌封胶的作用还包括对晶片进行机械保护，应力释放，并作为一种光导结构。因此，要求其透光率高，折射率高，热稳定性好，流动性好，易于喷涂。为提高LED封装的可靠性，还要求灌封胶具有低吸湿性、低应力、耐老化等特性。目前常用的灌封胶包括环氧树脂和矽胶。矽胶由于具有透光率高，折射率大，热稳定性好，应力小，吸湿性低等特点，明显优于环氧树脂，在大功率LED封装中得到广泛应用，但成本较高。研究表明，提高矽胶折射率可有效减少折射率物理屏障带来的光子损失，提高外量子效率，但矽胶性能受环境温度影响较大。随着温度升高，矽胶内部的热应力加大，导致矽胶的折射率降低，从而影响LED光效和光强分布。萤光粉的作用在于光色复合，形成白光。其特性主要包括粒度、形状、发光效率、转换效率、稳定性(热和化学)等，其中，发光效率和转换效率是关键。研究表明，随着温度上升，萤光粉量子效率降低，出光减少，辐射波长也会发生变化，从而引起白光LED色温、色度的变化，较高的温度还会加速萤光粉的老化。原因在于萤光粉涂层是由环氧或矽胶与萤光粉调配而成，散热性能较差，当受到紫光或紫外光的辐射时，易发生温度猝灭和老化，使发光效率降低。此外，高温下灌封胶和萤光粉的热稳定性也存在问题。由于常用萤光粉尺寸在1μm以上，折射率大于或等于1.85，而矽胶折射率一般在1.5左右。由于两者间折射率的不匹配，以及萤光粉颗粒尺寸远大于光散射极限(30nm)，因而在萤光粉颗粒表面存在光散射，降低了出光效率。通过在矽胶中掺入纳米萤光粉，可使折射率提高到1.8以上，降低光散射，提高LED出光效率(10％-20％)，并能有效改善光色质量。
技术实现思路
现有技术难以满足人们的生活需要，为了解决现有技术中的LED封装结构，透明胶层易老化，折射率低，从而影响LED光效和光强分布，本技术提出了一种大功率白光LED封装结构。为实现该技术目的，本技术采用的技术方案是：一种大功率白光LED封装结构，包括微晶玻璃、透明胶层、掺荧光粉胶层、大功率LED芯片、散热基板和反光杯；所述反光杯安装在散热基板上；所述散热基板的中间位置设置有掺荧光粉胶层，且在掺荧光粉胶层内部安装了大功率LED芯片；所述反光杯的顶部由微晶玻璃封盖，其微晶 玻璃直径大于反光杯大圆端的直径；所述反光杯的内部填充有透明胶层。作为本技术的进一步技术方案：所述反光杯为倒立的圆台结构，反光杯的内表面通过机械打磨光滑，且在其内表面涂有一层反光介质。进一步，所述透明胶层为一种灌封胶，该透明胶层作为一种光导结构处于晶片和空气之间，从而有效减少了光子在介面的损失，提高了取光效率。此外，透明胶层对芯片进行机械保护，应力释放。进一步，所述大功率LED芯片外部掺荧光粉胶层设计成倒立的U型结构，将荧光粉掺和在胶层内部。进一步，所述微晶玻璃为圆盘形，表面均匀的涂有荧光粉。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：该大功率白光LED封装结构，在反光杯内部填充了折射率相对较高的透明胶层(灌封胶)，由于该胶层处于晶片和空气之间，从而有效减少了光子在介面的损失，提高了取光效率。此外，灌封胶的作用还包括对晶片进行机械保护，应力释放，并作为一种光导结构。因此，要求其透光率高，折射率高，热稳定性好，流动性好，易于喷涂。为提高LED封装的可靠性，还要求灌封胶具有低吸湿性、低应力、耐老化等特性；设置有掺荧光粉透明胶层，作用在于光色复合，形成白光。其特性主要包括粒度、形状、发光效率、转换效率、稳定性(热和化学)等，其中，发光效率和转换效率是关键，通过在矽胶中掺入萤光粉，可使折射率提高到1.8以上，降低光散射，提高LED出光效率(10％-20％)，并能有 效改善光色质量。附图说明图1为本技术结构示意图。图中：1微晶玻璃、2透明胶层、3掺荧光粉胶层、4大功率LED芯片、散热基板5和6反光杯。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅说明书附图1，本技术实施例中，一种大功率白光LED封装结构，包括微晶玻璃1、透明胶层2、掺荧光粉胶层3、大功率LED芯片4、散热基板5和反光杯6；所述反光杯6安装在散热基板5上；所述散热基板5的中间位置设置有掺荧光粉胶层3，且在掺荧光粉胶层3内部安装了大功率LED芯片4；所述反光杯6的顶部由微晶玻璃1封盖，其微晶玻璃1直径大于反光杯6大圆端的直径；所述反光杯6的内部填充有透明胶层2。作为本技术的进一步技术方案：所述反光杯6为倒立的圆台结构，反光杯6的内表面通过机械打磨光滑，且在其内表面涂有一层反光介质。进一步，所述透明胶层2为一种灌封胶，该透明胶层2作为一种 光导结构处于晶片和空气之间，从而有效减少了光子在介面的损失，提高了取光效率。此外，透明胶层2对芯片进行机械保护，应力释放。进一步，所述大功率LED芯片4外部的掺荧光粉胶层3设计成倒立的U型结构，将荧光粉掺和在胶层内部,提高了LED的出光效率和可靠性。进一步，所述微晶玻璃1为圆盘形，表面均匀的涂有荧光粉。本技术封装原理：在散热基本5上固定安装大功率LED芯片4，在大功率LED芯片4外部设置掺荧光粉胶层3，将大功率LED芯片4罩住，安放反光杯6，将反光杯6的小圆端固定连接在散热基板5的上端，在反光杯6内部充满透明胶层2，最后用微晶玻璃1封盖在反光杯6的大圆端，这样就完成了大功率白光LED芯片的封装。对于本领域技术人员而言，然而本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。以上所述，仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本技术技术方案的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率白光LED封装结构，包括微晶玻璃、透明胶层、掺荧光粉胶层、大功率LED芯片、散热基板和反光杯；其特征在于：所述反光杯安装在散热基板上；所述散热基板的中间位置设置有掺荧光粉胶层，且在掺荧光粉胶层内部安装了大功率LED芯片；所述反光杯的顶部由微晶玻璃封盖，其微晶玻璃直径大于反光杯大圆端的直径；所述反光杯的内部填充有透明胶层。

【技术特征摘要】
1.一种大功率白光LED封装结构，包括微晶玻璃、透明胶层、掺荧光粉胶层、大功率LED芯片、散热基板和反光杯；其特征在于：所述反光杯安装在散热基板上；所述散热基板的中间位置设置有掺荧光粉胶层，且在掺荧光粉胶层内部安装了大功率LED芯片；所述反光杯的顶部由微晶玻璃封盖，其微晶玻璃直径大于反光杯大圆端的直径；所述反光杯的内部填充有透明胶层。2.根据权利要求1所述的一种大功率白光LED封装结构，其特征是：所述反光杯为倒立的圆台结构，反光杯的内表面通过机械打磨光滑，且在其内表面涂有一层反光介...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟贵洪，
申请(专利权)人：钟贵洪，
类型：新型
国别省市：广东;44