CN103325916A - 发光二极管封装结构与其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发光二极管封装结构与其制造方法；其中，发光二极管封装结构包括透明基板、LED芯片及导线支架；所述导线支架安设于所述透明基板上，所述LED芯片固定在所述透明基板上，所述LED芯片的电极与所述导线支架连接；所述透明基板为透明玻璃或透明蓝宝石基板或透明陶瓷或有机透明塑料。本发明使用导热系数较低透明玻璃或透明蓝宝石基板作为透明基板，散热效果好，利于LED芯片寿命延长，从而利于本产品的寿命延长。
Description
【技术领域】
本发明涉及LED技术领域，具体的说是一种发光二极管封装结构与其制造方法。
【背景技术】
能源短缺是当今世界的热门话题，在照明行业中，LED光源因为它的高效、节能、环保、长寿命等多种优点，是取代能耗高，寿命短的传统照明的首选。现有LED光源的芯片都是封装在非透明的基板上，最常用的非透明基板就是铝基板。现有产品的缺陷是芯片封装在非透明的基板上一部分光被非透明的基板挡住，光的发射角度最大也只有180度，光的利用率低，结构单一并且采用了铝基板的结构生产成本也比较高。
CN201866576专利公开一种LED光源，所述LED光源包括透明基板、芯片、支架、金线和荧光粉，芯片与支架通过金线连接，芯片封装在透明基板内，透明基板上设有内凹槽；荧光粉分为上荧光粉层和下荧光粉层，上荧光粉层设在芯片上方，下荧光粉层设在芯片下方；上荧光粉层、芯片和下荧光粉层封装在透明基板的内凹槽中；所述透明基板是透明有机玻璃或透明无机玻璃，所述透明无机玻璃是透明水晶玻璃。
但是由于有机玻璃或透明无机玻璃导热系数较低，不利于LED光源散热，因此根据上述结构的LED光源散热不良，不利于LED光源寿命延长。
【发明内容】
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种散热较好、寿命较长的发光二极管封装结构。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种能制备出散热较好、寿命较长的发光二极管封装结构的制造方法。
上述第一个技术问题通过以下技术方案实现：
一种发光二极管封装结构，其特征在于，包括透明基板、LED芯片及导线支架；所述导线支架安设于所述透明基板上，所述LED芯片固定在所述透明基板上，所述LED芯片的电极与所述导线支架连接；所述透明基板为透明玻璃或透明蓝宝石基板或透明陶瓷或有机透明塑料。
所述透明基板的透光率大于90％。
所述透明基板的单面、双面或立体面均匀镀制透明高导热薄膜。
所述透明高导热薄膜的透光率大于90％、导热系数大于等于400w/m·k。
所述透明高导热薄膜采用钻石薄膜或类钻石薄膜或类钻碳薄膜。
所述导线支架包括负极支架和正极支架，负极支架包括一负主导线及多个与负主导线连接的负支导线，正极支架包括一正主导线及多个与正主导线连接的正支导线；LED芯片的正电极、负电极分别对应连接负极支架的负支导线、正极支架的正支导线。
还包括一固定在透明基板上的透明封装胶层，导线支架设有对外连接的外负极连接点和外正极连接点；透明封装胶层覆盖了LED芯片和导线支架，并露出导线支架的外负极连接点和外正极连接点。
由上述技术方案可见，本发明使用导热系数较低透明玻璃或透明蓝宝石基板作为透明基板，散热效果好，利于LED芯片寿命延长，从而利于本产品的寿命延长。本发明使用钻石薄膜或类钻石薄膜或类钻碳薄膜作为透明高导热薄膜，利用透明高导热薄膜具有良好的绝缘性、较高的操作温度、较高的热传导率，进一步改善散热效果，利于LED芯片和本产品的寿命延长。
上述第二个技术问题通过以下技术方案实现：
一种发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、在透明基板上的单面、双面或立体面均匀镀制上述透明高导热薄膜，所述透明基板为透明玻璃或透明蓝宝石基板或透明陶瓷或有机透明塑料；
2)、在透明基板的镀制有透明高导热薄膜的面上，设置导线支架；
3)、将LED芯片固定在透明基板上，将LED芯片的电极与导线支架连接；
4)、使用透明封装胶将LED芯片和导线支架覆盖形成透明封装胶层，露出导线支架的外正极连接点和外负极连接点。
所述透明基板的透光率大于90％。
所述透明基板的单面、双面或立体面均匀镀制透明高导热薄膜。
所述透明高导热薄膜的透光率大于90％、导热系数大于等于400w/m·k。
所述透明高导热薄膜采用钻石薄膜或类钻石薄膜或类钻碳薄膜。
所述导线支架包括负极支架和正极支架，负极支架包括一负主导线及多个与负主导线连接的负支导线，正极支架包括一正主导线及多个与正主导线连接的正支导线；LED芯片的负电极、正电极分别对应连接负极支架的负支导线、正极支架的正支导线。
由上述技术方案可见，本发明方法使用透明玻璃或透明蓝宝石基板或透明陶瓷或有机透明塑料来制造发光二极管封装结构，使得发光二极管封装结构散热较好、寿命较长。本发明方法使用钻石薄膜或类钻石薄膜或类钻碳薄膜作为透明高导热薄膜，利用透明高导热薄膜具有良好的绝缘性、较高的操作温度、较高的热传导率，进一步改善散热效果，利于LED芯片和本产品的寿命延长。
【附图说明】
图1为透明基板的截面图；
图2为镀制有透明高导热薄膜的透明基板的截面图；
图3为在透明基板设有导线支架的俯视图；
图4为在透明基板设有导线支架、LED芯片的俯视图；
图5为透明基板上设有正装LED芯片的截面图；
图6为透明基板上设有倒装LED芯片的截面图；
图7为发光二极管封装结构的俯视图；
图8为图7沿A-A的截面图。
【具体实施方式】
如图1至图6所示，本发明提供的一种发光二极管封装结构，其包括透明基板1、LED芯片5及导线支架34，导线支架34安设于透明基板1上，LED芯片5固定在透明基板上，LED芯片5的电极与导线支架34连接；所述透明基板1为透明玻璃或透明蓝宝石基板或透明陶瓷或有机透明塑料。
其中，透明基板1的透光率大于90％。
所述透明基板1的单面、双面或立体面均匀镀制透明高导热薄膜2，透明高导热薄膜2要求参数为：透光率大于90％、导热系数大于等于400w/m·k；透明高导热薄膜2的厚度范围为介于2至5μm之间(包括2μm和5μm)，取值为2μm较优；通常，透明高导热薄膜2采用钻石薄膜或类钻石薄膜或类钻碳薄膜。
通常，导线支架34安设于透明基板1的镀制有透明高导热薄膜2的面上。
导线支架34包括负极支架3和正极支架4，负极支架3和正极支架4均成指叉状结构，具体是，负极支架3包括一负主导线31及多个与负主导线31连接的负支导线32，正极支架4包括一正主导线41及多个与正主导线41连接的正支导线42；负极支架3和正极支架4设在透明基板1的同一面；LED芯片5的负电极、正电极分别对应连接负极支架3的负支导线32、正极支架4的正支导线42。
如图7和图8所示，发光二极管封装结构还包括一固定在透明基板上的透明封装胶层6，导线支架34设有对外连接的外负极连接点35和外正极连接点45，具体是，外负极连接点35和外正极连接点45分别对应设于负主导线31、正主导线41；透明封装胶层6覆盖了LED芯片5和导线支架34，并露出导线支架34的外负极连接点35和外正极连接点45。
从功能特点来分，上述LED芯片包括水平式发光二极管(LED)、覆晶式发光二极管(FCLED)、交流发光二极管(ACLED)、高压式发光二极管(HVLED)。
从封装方式来分，LED芯片分为正装LED芯片和倒装LED芯片，倒装LED芯片具有比正装LED芯片更大之发光效率；如图7所示，当LED芯片采用正装LED芯片，正装LED芯片的负电极、正电极分别通过金属导线连接负极支架的负支导线、正极支架的正支导线，正装LED芯片的蓝宝石面通过用透明固晶胶连接透明基板；如图8所示，当LED芯片采用倒装LED芯片，倒装LED芯片通过其透明的电极与透明基板的导线支架连接，倒装LED芯片的蓝宝石面为正向发光面。
上述发光二极管封装结构的制造方法，具体包括以下步骤：
1)、在透明基板1上的单面、双面或立体面均匀镀制上述透明高导热薄膜2，透明基板1为透明玻璃或透明蓝宝石基板或透明陶瓷或有机透明塑料，透明高导热薄膜2采用钻石薄膜或类钻石薄膜或类钻碳薄膜；
2)、在透明基板1的镀制有透明高导热薄膜2的面上，设置上述导线支架34；
3)、将LED芯片5固定在透明基板1上，将LED芯片5的电极与导线支架34连接；
4)、使用透明封装胶将LED芯片5和导线支架34覆盖形成透明封装胶层6，露出导线支架的外负极连接点35和外正极连接点45。
上述步骤1中在透明基板(透明玻璃或透明蓝宝石基板或透明陶瓷或有机透明塑料)上镀制钻石薄膜或类钻石薄膜或类钻碳薄膜的工艺可以采用以下工艺中一种：PVD磁控溅射镀膜工艺、电浆辅助化学气相沉积法、溅射物理气相沉积法、电浆辅助化学气相沉积法；当然，可以参照在中国申请的、申请号为CN101096752的发明申请中公开的一种类钻薄膜层的制作方法，包括以下步骤：(a)提供一反应室，并且将一基板置入该反应室内；(b)使该反应室的压力低于10-6torr以下；(c)导入至少一含碳的气体于该反应室内；以及(d)使用一石墨钯材以溅镀沉积一类钻薄膜层于该基板表面；其中，该类钻薄膜层具有片状结构，该类钻薄膜层的片状结构排列于该基板表面。
本发明不局限于上述实施例，基于上述实施例的、未做出创造性劳动的简单替换，应当属于本发明揭露的范围。
Claims (10)
1.一种发光二极管封装结构，其特征在于，包括透明基板、LED芯片及导线支架；所述导线支架安设于所述透明基板上，所述LED芯片固定在所述透明基板上，所述LED芯片的电极与所述导线支架连接；所述透明基板为透明玻璃或透明蓝宝石基板或透明陶瓷或有机透明塑料。
2.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述透明基板的透光率大于90％。
3.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述透明基板的单面、双面或立体面均匀镀制透明高导热薄膜。
4.根据权利要求3所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述透明高导热薄膜的透光率大于90％、导热系数大于等于400w/m·k。
5.根据权利要求3所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述透明高导热薄膜采用钻石薄膜或类钻石薄膜或类钻碳薄膜。
6.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，所述导线支架包括负极支架和正极支架，负极支架包括一负主导线及多个与负主导线连接的负支导线，正极支架包括一正主导线及多个与正主导线连接的正支导线；LED芯片的负电极、正电极分别对应连接负极支架的负支导线、正极支架的正支导线。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的发光二极管封装结构，其特征在于，还包括一固定在透明基板上的透明封装胶层，导线支架设有对外连接的外负极连接点和外正极连接点；透明封装胶层覆盖了LED芯片和导线支架，并露出导线支架的外负极连接点和外正极连接点。
8.一种发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、在透明基板上的单面、双面或立体面均匀镀制上述透明高导热薄膜，所述透明基板为透明玻璃或透明蓝宝石基板或透明陶瓷或有机透明塑料；
2)、在透明基板的镀制有透明高导热薄膜的面上，设置导线支架；
3)、将LED芯片固定在透明基板上，将LED芯片的电极与导线支架连接；
4)、使用透明封装胶将LED芯片和导线支架覆盖形成透明封装胶层，露出导线支架的外正极连接点和外负极连接点。
9.根据权利要求8所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于，所述透明高导热薄膜采用钻石薄膜或类钻石薄膜或类钻碳薄膜。
10.根据权利要求8所述的发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于，所述导线支架包括负极支架和正极支架，负极支架包括一负主导线及多个与负主导线连接的负支导线，正极支架包括一正主导线及多个与正主导线连接的正支导线；LED芯片的负电极、正电极分别对应连接负极支架的负支导线、正极支架的正支导线。
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