LED芯片封装结构与白光LED发光装置制造方法及图纸

技术编号:6655423 阅读:152 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种LED芯片封装结构与白光LED发光装置。所述LED芯片封装结构用于封装LED芯片,包括反射衬底、基座及帽层,其中,所述反射衬底用于承载LED芯片,其用于承载LED芯片的一侧形成有锥形反射凹坑;所述反射衬底嵌于基座中,并至少露出一侧的表面以承载LED芯片;所述帽层覆盖LED芯片及基座,其位于所述LED芯片的一侧呈半球状。本发明专利技术的LED芯片封装结构与白光LED发光装置在基座中嵌入了包含有锥形反射凹坑的反射衬底,所述反射衬底及锥形反射凹坑使得从LED芯片发射向基座的光线可以反射出去,从而提高了出光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
,更具体的,本专利技术提供了一种LED芯片封装结构,以 及一种白光LED发光装置。
技术介绍
发光二极管(LED)是响应电流而被激发从而产生各种颜色的光的半导体器件。这 种LED与荧光灯等传统发光器件相比具有诸多优点,诸如更长的使用寿命、更低的驱动电 压、更高的耐反复电源切换能力等。因此,市场对这种LED的需求正逐渐增长。由于LED发光只限于红、蓝、黄以及绿等基本颜色。为得到白色的LED照明光源, 本领域发展了多种获得白光的技术方案,公告号为CN100438026C的中国专利中就公开了 一种白光LED发光装置。所述白光LED发光装置包含有三个分别发射红光、绿光、蓝光的发 光芯片、散热基座以及封装体。所述三个发光芯片分别发出的红光、绿光及蓝光在封装体内 混合后即可发出白光。业界还研发出另一类型的白光LED发光装置。申请号为US5998925的美国专利即 公开了一种通过将蓝光LED芯片和钇铝石榴石(YAG)封装在一起的白光LED发光装置。如 图1所示,所述白光LED发光装置包括蓝光LED芯片102、帽层104以及基座10fe。所述蓝 光LED芯片102安装在基座10 上,并被帽层104所覆盖,所述蓝光LED芯片102的两极 分别通过基座10 及引线103与第一引脚106及第二引脚10 相连,同时其面向帽层104 的表面涂覆有含Ce3+的YAG荧光粉。所述蓝光LED芯片102发射蓝光,而帽层104上的荧 光粉受此蓝光激发后发出黄色光。蓝光LED芯片102发出的蓝光部分被荧光粉吸收,另一 部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合,即可得到白光。通过改变YAG荧光粉的化学组成和调 节荧光粉层的厚度,可以获得色温在3500-10000K的各色白光。然而,由于基座底部的反射效率较低,这种白光LED发光装置的出光效率偏低。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种LED芯片封装结构及白光LED发光装置,提高LED 芯片及发光装置的出光效率。为解决上述问题,本专利技术提供了一种LED芯片封装结构,用于封装LED芯片,包括 反射衬底、基座及帽层,其中,所述反射衬底用于承载LED芯片,其用于承载LED芯片的一侧形成有锥形反射凹 坑;所述反射衬底嵌于基座中,并至少露出一侧的表面以承载LED芯片;所述帽层覆盖LED芯片及基座,其面向所述LED芯片的一侧呈半球状。相应的,本专利技术还提供了一种白光LED发光装置,包括LED芯片、反射衬底、基座及 帽层,其中,所述反射衬底位于LED芯片下方,所述反射衬底面向LED芯片的一侧形成有锥形反射凹坑,所述锥形反射凹坑的开口区域位于LED芯片下方,所述LED芯片悬置于所述锥形 反射凹坑上,所述LED芯片远离反射衬底的一面涂覆有荧光材料;所述基座用于承载反射衬底与LED芯片,所述反射衬底嵌于基座中;所述LED芯片、反射衬底以及基座均为帽层所覆盖,所述帽层面向LED芯片的一侧 呈半球状。可选的,所述LED芯片为蓝光LED芯片,所述蓝光LED芯片采用氮化镓材料形成, 所述氮化镓材料包含有P型掺杂层、量子阱有源层以及N型掺杂层。可选的,所述YAG材料为含Ce3+的YAG荧光粉。与现有技术相比,本专利技术具有以下优点在基座中嵌入了包含有锥形反射凹坑的 反射衬底,所述反射衬底及其中的锥形反射凹坑使得从LED芯片发射向基座的光线可以反 射出去,从而提高了出光效率。附图说明图1是现有技术白光LED发光装置的剖面结构示意图;图2是本专利技术LED芯片封装结构一个实施例的剖面结构示意图;图3是本专利技术LED芯片封装结构一个实施例的俯视示意图;图4是本专利技术白光LED发光装置一个实施例的剖面结构示意图。具体实施例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。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术,但是本专利技术还可以 采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限 制。正如
技术介绍
部分所述,在现有技术的LED芯片封装结构中,基座底部的反射效 率较低,这导致采用所述封装结构的LED发光装置的出光效率偏低。本专利技术的专利技术人发现,对于形成所述LED芯片的衬底,其通常采用蓝宝石材料、硅 等晶体材料,所述晶体材料具有良好的反射性能。若采用所述晶体材料在LED芯片与基座 间形成用于反射光线的反射衬底,则可以有效提高LED发光装置的出光效率。同时,对于所 述反射衬底,可以在其面向LED芯片的方向上设置锥形反射凹坑,所述锥形反射凹坑也可 以提高光线反射,进而使得整个LED发光装置的出光效率进一步提高。基于上述发现,专利技术人提供了一种用于LED芯片的封装结构,以及一种白光LED发 光装置,所述LED芯片封装结构与白光LED发光装置通过设置所述反射衬底使得出光效率 有效提高。参考图2,示出了本专利技术LED芯片封装结构一个实施例的剖面结构。所述LED芯片 封装结构中已封装有LED芯片,包括LED芯片201、反射衬底203、基座207、第一引脚209、 第二引脚211以及帽层217,其中,所述LED芯片201为发光二极管,其包含有第一电极202与第二电极204。所述反射衬底203位于LED芯片201下方,所述反射衬底203面向LED芯片201的一侧形成有锥形反射凹坑205,所述锥形反射凹坑205的开口区域位于LED芯片201下方 并占据反射衬底203的部分区域。所述LED芯片201的边缘搭载于反射衬底203上,而所 述LED芯片201的大部分区域则悬置于所述锥形反射凹坑205上。在具体实施例中,所述 反射衬底203采用蓝宝石材料、硅、碳化硅等材料构成。所述基座207用于承载反射衬底203与LED芯片201,所述反射衬底203嵌于基座 207中并露出一侧的表面;在具体实施例中,所述基座207采用铜、铝等金属材料构成。所述第一引脚209与第二引脚211位于基座207两侧,其中,所述第一引脚209通 过第一引线213与LED芯片201的第一电极202电连接,所述第二引脚211与基座207直接 相连,所述基座207通过第二引线215与LED芯片201的第二电极204电连接。在具体实 施例中,所述第一引脚209与第二引脚211采用与基座207相同的金属材料构成,例如铜、 铝等。所述LED芯片201、反射衬底203以及基座207均为帽层217所覆盖,所述帽层217 面向LED芯片201的一侧呈半球状,所述半球状结构的帽层217可以较好的会聚光线;在 具体实施例中,所述帽层217采用树脂材料构成,在保护LED芯片201的同时提高光线透出率。图3是本专利技术LED芯片封装结构一个实施例的俯视示意图。如图3所示,所述反 射衬底203位于基座207中,所述反射衬底203中形成有锥形反射凹坑205,所述锥形反射 凹坑205占据反射衬底203露出的部分区域,所述锥形反射凹坑205外的反射衬底203用 于承载LED芯片201。依据具体实施例的不同,所述反射衬底203上可以包含有一个以上的锥形反射凹 坑;所述锥形反射凹坑205沿LED芯片201装配方向的截面为倒三角形,所述锥形反射凹坑 205斜面与承载LED芯片的承载面的夹角(图2中的角a)为35度至55度。接下来,结合图本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种LED芯片封装结构,用于封装LED芯片,其特征在于,包括反射衬底、基座及帽层,其中,所述反射衬底用于承载LED芯片,其用于承载LED芯片的一侧形成有锥形反射凹坑;所述反射衬底嵌于基座中,并至少露出一侧的表面以承载LED芯片;所述帽层覆盖LED芯片及基座,其面向所述LED芯片的一侧呈半球状。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张汝京肖德元
申请(专利权)人:映瑞光电科技上海有限公司
类型:发明
国别省市:31

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