大功率ＬＥＤ的封装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大功率ＬＥＤ的封装结构，包括基板，基板上设置导热层和绝缘层，然后再安装电极片和芯片体，结构设计合理，热阻低，且所述芯片体的荧光胶层采用ＹＡＧ激光陶瓷和胶的混合层，ＹＡＧ激光陶瓷具有优异的高温力学性能，使大功率ＬＥＤ工作一段时间后，即使温度升高，荧光胶层中ＹＡＧ激光陶瓷涂层仍然能正常发挥蓝光转变白光的作用，且色温柔和，从而，提高了大功率ＬＥＤ的使用寿命，增强了可靠性。另外，在基金属基板的底面设置附有氧化铑层的散热槽，能增强散热效果，防止热量聚集带来的温度过高损坏器件。总之，本实用新型专利技术具有热阻低、散热良好，并且使用寿命长和可靠性强。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光照明器件，尤其涉及一种大功率LED的封装结构。
技术介绍
传统的发光二极管(LED)的封装结构，一般是用导电或非导电胶将芯片装在小尺 寸的反射杯中或载片台上，由金丝完成器件的内外连接后用环氧树脂封装而成，其热阻高 达300°C /ff,因此其只能在20mA以下的小电流及小于0. Iff的条件下工作。而功率型(> 1W)LED若采用传统的封装形式，将会因为散热不良而导致芯片结温迅速上升和环氧碳化变 黄，造成器件的光衰减加速直至失效，甚至因为迅速的热膨胀所产生的应力造成开路而失 效。因此传统的发光二极管封装结构难以适应5W LED器件的散热需要，无法获得稳定的光 输出和维持较高的器件寿命。另一方面，目前制作白光LED的主要方法是利用蓝光LED芯片涂敷微小颗粒的非 透明荧光粉通过波长转换制作白光LED。由于蓝光LED持续点亮会造成温度升高，波长转换 材料会发生退化，同时由于涂敷的波长转换材料为非透明材料，在蓝光或紫外芯片发出的 光通过时会发生散射吸收等现象，使得出光效率不高；同时由于涂敷厚度的不均勻会严重 影响其光斑和白光色温。例如由于涂敷不均勻造成的黄色光圈、蓝色光斑、白光色温不一致 等问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种热阻低、散热良好、使用寿命长的大 功率发光二极管。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是大功率LED的封装结构，包括金 属基板；导热层，所述导热层设于所述金属基板的上表面；绝缘层，所述绝缘层设于所述导 热层的上表面；电极片，所述电极片包括正电极片和负电极片，所述正电极片和负电极片固 定在所述绝缘层的上表面上；芯片体，所述芯片体包括内置LED芯片和包覆在所述LED芯片 外围的荧光胶层，所述LED芯片的正、负极引脚伸出所述荧光胶层外，所述芯片体固定在所 述绝缘层上且所述正负极引脚分别与所述正电极片和负电极片连接。作为一种优选的技术方案，所述荧光胶层为采用YAG激光陶瓷和胶混合的荧光胶 层。作为一种优选的技术方案，所述金属基板的底面设有若干附有氧化铑层的散热槽。作为一种优选的技术方案，所述导热层和所述绝缘层为采用氮化铝陶瓷材料的氮化铝陶瓷层。作为一种优选的技术方案，所述导热层为采用氮化铝陶瓷材料的氮化铝陶瓷层， 所述绝缘层为采用绝缘薄膜材料的绝缘薄膜层。作为一种优选的技术方案，所述电极片的正电极片包括若干个第一金属片，所述3第一金属片通过导线串联且所述第一金属片排布成弧状；所述电极片的负电极片包括若干 个第二金属片，所述第二金属片通过导线串联且所述第二金属片排布成弧状。作为一种优选的技术方案，所述金属基板为铝基板。采用了上述技术方案，本技术的有益效果由于该大功率LED的封装结构，包 括基板，基板上设置导热层和绝缘层，然后再安装电极片和芯片体，结构设计合理，热阻低， 且所述芯片体的荧光胶层采用YAG激光陶瓷和胶的混合的荧光胶层，YAG激光陶瓷具有优 异的高温力学性能，使大功率LED工作一段时间后，即使温度升高，荧光胶层中YAG激光陶 瓷涂层仍然能正常发挥蓝光转变白光的作用，且色温柔和，从而，提高了大功率LED的使用 寿命，增强了可靠性。另外，在基金属基板的底面设置附有氧化铑层的散热槽，能增强散热 效果，防止热量聚集带来的温度过高损坏器件。总之，本技术具有热阻低、散热良好，并 且使用寿命长和可靠性强。以下结合附图和具体实施例对本技术进一步详细说明附图说明图1是本技术实施例的结构示意图；图2是图1的俯视图；图中1、金属基板；2、氮化铝陶瓷层；3、引脚；4、光学透镜；5、荧光胶层；6、LED芯 片；7、散热槽；8、电极片；81、第二金属片；82、第一金属片。具体实施方式大功率LED的封装结构，如图1和图2所示，包括金属基板1，本实施例优选贝格 斯铝基板，本实施例贝格斯铝基板的底面设置有三条附有氧化铑的散热槽7 ；在所述金属 基板1上表面加工氮化铝陶层，由于所述氮化铝陶瓷具有高导热性和绝缘性，所以，本实施 例采用一层由氮化铝陶瓷材料制作的氮化铝陶瓷层2，即作为导热层，又作为绝缘层；在所 述氮化铝陶瓷层2上面粘贴电极片8，所述电极片8包括正电极片和负电极片，所述正电极 片包括三个第一金属片82，所述第一金属片82通过导线串联且所述第一金属片82排布成 弧状；所述负电极片包括三个第二金属片81，所述第二金属片81通过导线串联且所述第 二金属片81排布成弧状，所述正、负电极片散布呈一个圆形；芯片体，所述芯片体包括内置 LED芯片6和包覆在所述LED芯片6外围的荧光胶层5，所述LED芯片6的正、负极引脚3 伸出所述荧光胶层5外，所述芯片体通过共晶机共晶到所述氮化铝陶瓷层2的上表面中间 位置，且所述正负极引脚3分别与所述正电极片和负电极片连接，本实施例的荧光胶层5选 用YAG激光陶瓷和硅胶(或者环氧树脂等)混合的荧光胶层；在所述荧光胶层5的外罩有 光学透镜4。另外，本技术的氮化铝陶瓷层2上也可以再加一层绝缘薄膜层作为绝缘层， 进一步减小热阻。本技术实施例中的YAG激光陶瓷的公知技术YAG粉体通过掺杂Tb、Ce、Eu等 三价稀土离子可作为荧光粉，YAG荧光粉主要成分为(Y2Gd)3(A12Ga)5012，通常为黄色、 淡黄色粉末状物质，在发光材料领域有着广泛的应用；与YAG单晶材料相比，YAG激光陶瓷 具有以下优点陶瓷的制备周期短，成本低；陶瓷材料中可以掺入比晶体中更高浓度的钕离子而无浓度淬灭，提高了转换效率；陶瓷制备工艺可以得到大尺寸激光工作物质；同时 因为具有优异的高温力学性能，YAG陶瓷还可以作为高温结构部件得到广泛的应用；YAG激 光陶瓷主要为钇铝石榴石(Y3A15012 — YAG)或者钇钪铝石榴石(Y3ScA14012 — YSAG)掺 杂了 Nd3+、Er3+、Yb3+、Tm3+、Cr4+ 等离子来实现。本实施例中的YAG激光陶瓷的使用原理一般的荧光胶使用时，当大功率LED发光 工作一段时间后，大功率LED温度升高，荧光粉在高温下膨胀，当大功率LED停止工作时，温 度降低，荧光粉收缩，这样容易导致荧光胶层5混合成分的均勻度变化，影响荧光胶层5的 正常性能，使得大功率LED在长时间工作后，达不到正常的使用状态；而由于YAG激光陶瓷 具有良好的高温力学性能，特别是在高温下YAG激光陶瓷颗粒的弹性仍然很强，使得YAG激 光陶瓷性能在高温下仍然稳定发挥，保证了大功率LED长时间正常工作，从而提高了大功 率LED的使用寿命和可靠性。在实际生产中，YAG激光陶瓷层所用陶瓷颗粒大小在50nm-100nm之间，YAG激光陶 瓷层的厚度要根据蓝光/紫外芯片的功率大小进行适当调整，通过调整陶瓷层厚度和颗粒 密度来改变所发出光的色坐标。如使用的蓝光LED发光芯片的波长在450nm-480nm波段之 间，转换后得到白光的相关色温在2700K-10000K之间。本技术通过在金属基板底面设置附有氧化铑层的散热槽7以增加散热面积， 因此大大降低了整个产品封装后的热阻，提高了散热性能。大功率LED的荧光胶层上采用 覆盖耐高温YAG激光陶瓷层，提高了可靠性，增强了大功率led的使用寿命。上述实施例仅仅是本技术具体实施方式的举例，本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
大功率ＬＥＤ的封装结构，其特征在于：包括金属基板；导热层，所述导热层设于所述金属基板的上表面；绝缘层，所述绝缘层设于所述导热层的上表面；电极片，所述电极片包括正电极片和负电极片，所述正电极片和负电极片固定在所述绝缘层的上表面上；芯片体，所述芯片体包括内置ＬＥＤ芯片和包覆在所述ＬＥＤ芯片外围的荧光胶层，所述ＬＥＤ芯片的正、负极引脚伸出所述荧光胶层外，所述芯片体固定在所述绝缘层上且所述正负极引脚分别与所述正电极片和负电极片连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉芝，吉爱华，
申请(专利权)人：潍坊广生新能源有限公司，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]