一种白光LED封装结构制造技术

本发明专利技术涉及一种白光LED封装结构，该结构包括：散热基板21；LED灯芯，设置于所述散热基板21上表面；下层硅胶22，设置于所述LED灯芯上表面；半球形硅胶球23，设置于所述下层硅胶22上表面；上层硅胶24，设置于所述下层硅胶22及所述半球形硅胶球23上表面。本发明专利技术的白光LED封装结构通过将荧光粉与LED灯芯分离，解决了高温引起荧光粉量子效率下降的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种白光LED封装结构
本专利技术涉及封装
，特别是涉及一种白光LED封装结构。
技术介绍
LED具有寿命长、发光效率高、显色性好、安全可靠、色彩丰富和易于维护的特点。在当今环境污染日益严重，气候变暖和能源日益紧张的背景下，基于大功率LED发展起来的半导体照明技术已经被公认为是21世纪最具发展前景的高
之一。这是自煤气照明、白炽灯和荧光灯之后，人类照明史上的一次大飞跃，迅速提升了人类生活的照明质量。近年来，LED多采用GaN基蓝光灯芯加黄色荧光的方式产生白光，以实现照明，这种方式具有以下问题。首先，LED光源发出的光一般呈发散式分布，即朗伯分布，导致光源照明亮度不够集中，一般需要通过外部透镜进行二次整形，以适应具体场合的照明需求，因此增加了生产成本；其次，目前的大功率白光LED封装结构中，荧光粉一般是直接涂覆在芯片表面，由于芯片对于后向散射的光线存在吸收作用，因此，这种直接涂覆的方式将会降低封装的取光效率，此外，芯片产生的高温会使荧光粉的量子效率显著下降，从而严重影响到封装的流明效率；再次，LED输入功率中只有一部分的能量转化为光能，其余的能量则转化为热能，所以对于LED芯片，尤其是功率密度很大的LED芯片，如何控制其能量，是LED制造和灯具应该着重解决的重要问题；然后，由于大功率LED用于照明等场合，成本控制十分重要，而且大功率LED灯外部热沉的结构尺寸也不允许太大，更不可能容许加电风扇等方式主动散热，LED芯片工作的安全结温应在110℃以内，如果结温过高，会导致光强降低、光谱偏移、色温升高、热应力增高、芯片加速老化等一系列问题，大大降低了LED的使用寿命，同时，还可以导致芯片上面灌装的封装胶胶体加速老化，影响其透光效率；最后，芯片多数是封装在薄金属散热基板上，由于金属散热基板较薄、热容较小，而且容易变形，导致其与散热片底面接触不够紧密而影响散热效果。
技术实现思路
因此，为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本专利技术提出一种白光LED封装结构。具体地，本专利技术一个实施例提出的一种白光LED封装结构，包括：散热基板21；LED灯芯，设置于所述散热基板21上表面；下层硅胶22，设置于所述LED灯芯上表面；半球形硅胶球23，设置于所述下层硅胶22上表面；上层硅胶24，设置于所述下层硅胶22及所述半球形硅胶球23上表面。在本专利技术的一个实施例中，所述散热基板21的材料为金属铜，厚度为0.5～10mm。在本专利技术的一个实施例中，所述散热基板21内部设置沿所述散热基板21宽度方向且平行所述散热基板21平面的多个圆形通孔；其中，所述圆形通孔的直径为0.2～0.4mm，所述圆形通孔之间的间距为0.5～10mm，所述圆形通孔直接铸造形成或者在所述散热基板上直接钻孔形成。在本专利技术的一个实施例中，所述LED灯芯为GaN基蓝光芯片。在本专利技术的一个实施例中，所述GaN基蓝光芯片包括：依次设置于衬底材料的GaN缓冲层、N型GaN层、P型GaN量子阱宽带隙材料、InGaN层、P型GaN量子阱宽带隙材料、AlGaN阻挡层材料以及P型GaN层。在本专利技术的一个实施例中，所述半球形硅胶球23的半径大于10微米、所述半球形硅胶球(23)之间的间距为5～10微米。在本专利技术的一个实施例中，所述上层硅胶24为半圆形硅胶层。在本专利技术的一个实施例中，所述半球形硅胶球23和所述上层硅胶24中至少有一层包含有黄色荧光粉。在本专利技术的一个实施例中，所述黄色荧光粉的荧光波长为570nm～620nm。在本专利技术的一个实施例中，所述半球形硅胶球23材料的折射率大于所述下层硅胶22的折射率且大于所述上层硅胶24的折射率。本专利技术实施例，具备如下优点：1、白光LED封装结构中的荧光粉与LED芯片采取了分离的形式，解决了在高温条件下引起的荧光粉的量子效率下降的问题。2、硅胶层中含有荧光粉，使得光线在二次调整过程中部分变成黄光。3、通过改变上层硅胶中黄色荧光粉的含量，可以连续调节光的颜色从变为白光，再变为黄光，还可以调节光源的色温。4、与LED灯芯接触的硅胶为耐高温的硅胶，解决了硅胶老化发黄引起的透光率下降的问题。5、本专利技术制备的白光LED封装结构下层硅胶折射率小于上层硅胶，半球形硅胶球材料的折射率大于下层硅胶折射率且大于上层硅胶折射率，这种设置方式可以提高LED芯片的透光率，使LED芯片所发射出来的光能够更多的透过封装材料照射出去。6、本专利技术采用中间通孔的方式，在强度几乎没有变化的同时，降低了铜材料的成本；采用中间通孔的方式，可以增加空气流通的通道，利用空气的热对流，增加了散热效果。7、本专利技术中半球形硅胶球透镜改变了光的传播方向，可以有效地抑制全反射效应，有利于更多的光发射到LED外面，即增大了LED器件的外量子效率，或者提高LED的发光效率。8、本专利技术中散热基板厚度较厚，因此散热基板不易变形，对于另外增加散热设备的话易于散热，不会出现因为散热基板变形导致与外设散热设备不贴合导致散热效果变差。通过以下参考附图的详细说明，本专利技术的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本专利技术的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。附图说明下面将结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细的说明。图1为本专利技术实施例提供的一种白光LED封装结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的另一种白光LED封装方法流程图；图3为本专利技术实施例提供的一种GaN基蓝光芯片结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种散热基板结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的另一种白光LED封装结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。实施例一请参见图1，图1为本专利技术实施例提供的一种白光LED封装结构示意图。该结构包括：散热基板21；LED灯芯，设置于所述散热基板21上表面；下层硅胶22，设置于所述LED灯芯上表面；半球形硅胶球23，设置于所述下层硅胶22上表面；上层硅胶24，设置于所述下层硅胶22及所述半球形硅胶球23上表面。其中，所述散热基板21的材料为金属铜，厚度为0.5～10mm。进一步地，所述散热基板21内部设置沿所述散热基板21宽度方向且平行所述散热基板21平面的多个圆形通孔。进一步地，所述圆形通孔的直径为0.2～0.4mm，所述圆形通孔之间的间距为0.5～10mm，所述圆形通孔直接铸造形成或者在所述散热基板上直接钻孔形成。其中，所述LED灯芯为GaN基蓝光芯片。进一步地，所述GaN基蓝光芯片，包括：依次设置于衬底材料的GaN缓冲层、N型GaN层、P型GaN量子阱宽带隙材料、InGaN层、P型GaN量子阱宽带隙材料、AlGaN阻挡层材料以及P型GaN层。其中，所述半球形硅胶球23的半径大于10微米、所述半球形硅胶球(23)之间的间距为5～10微米。其中，所述上层硅胶24为半圆形硅胶层。进一步地，所述半球形硅胶球23和所述上层硅胶24中至少有一层包含有黄色荧光粉。进一步地，所述黄色荧光粉的荧光波长为570nm～620nm。进一步地，所述半球形硅胶球23材料的折射率大于所述下层硅胶22的折射率且大于所述上层硅胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种白光LED封装结构，其特征在于，包括：散热基板(21)；LED灯芯，设置于所述散热基板(21)上表面；下层硅胶(22)，设置于所述LED灯芯上表面；半球形硅胶球(23)，设置于所述下层硅胶(22)上表面；上层硅胶(24)，设置于所述下层硅胶(22)及所述半球形硅胶球(23)上表面。

【技术特征摘要】
1.一种白光LED封装结构，其特征在于，包括：散热基板(21)；LED灯芯，设置于所述散热基板(21)上表面；下层硅胶(22)，设置于所述LED灯芯上表面；半球形硅胶球(23)，设置于所述下层硅胶(22)上表面；上层硅胶(24)，设置于所述下层硅胶(22)及所述半球形硅胶球(23)上表面。2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述散热基板(21)的材料为金属铜，厚度为0.5～10mm。3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述散热基板(21)内部设置沿所述散热基板(21)宽度方向且平行所述散热基板(21)平面的多个圆形通孔；其中，所述圆形通孔的直径为0.2～0.4mm，所述圆形通孔之间的间距为0.5～10mm，所述圆形通孔直接铸造形成或者在所述散热基板上直接钻孔形成。4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述LED灯芯为GaN基蓝光芯片。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亮，
申请(专利权)人：西安科锐盛创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61