CN103579457A - 一种led集成封装结构及其方法 - Google Patents
一种led集成封装结构及其方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103579457A CN103579457A CN201310503737.0A CN201310503737A CN103579457A CN 103579457 A CN103579457 A CN 103579457A CN 201310503737 A CN201310503737 A CN 201310503737A CN 103579457 A CN103579457 A CN 103579457A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light transmission
- transmission piece
- led
- led chip
- condenser lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 title abstract description 8
- 230000010354 integration Effects 0.000 title abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 21
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 10
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 claims description 7
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 6
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 3
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 244000247747 Coptis groenlandica Species 0.000 description 1
- 235000002991 Coptis groenlandica Nutrition 0.000 description 1
- 244000287680 Garcinia dulcis Species 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/505—Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0008—Processes
- H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
- H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0008—Processes
- H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
- H01L2933/0058—Processes relating to semiconductor body packages relating to optical field-shaping elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
本申请提供一种LED集成封装结构及封装方法,其中LED集成封装结构包括支架(1),LED芯片(2)和透光片(4),其中在支架(1)上形成有凹面,该凹面用于反射LED芯片(2)发射的光,所述LED芯片(2)设置在所述凹面中,透光片(4)覆盖在凹面的上部。在LED芯片(2)上方设置聚焦透镜(7,8)。其中聚焦透镜(7,8)设置在LED芯片(2)和透光片(4)之间和/或设置在透光片(4)的表面。
Description
技术领域
本发明涉及半导体领域,更具体地说,涉及一种新型LED结构及其集成封装方法
背景技术
目前单独封装的光源亮度都较高,而采用相同芯片集成封装出的LED光源光效普遍下降20-30%。经分析,其主要原因有两个方面:一是由于散热不佳引起的温度过高,既而导致芯片的发光效率降低;二是支架导光问题,一般芯片的出光量包括正面出光和侧面出光的总和,在一些水平型芯片中,侧面出光量占总出光量的20-25%,如果不能把这部分光有效的取出,那么封装后的LED光源亮度将会明显降低。在集成封装中,目前支架都是平面形的,芯片也都靠得非常近,采用这样的支架封装后,芯片的侧面光几乎全部在芯片之间来回多次反射,慢慢消耗掉,而无法形成有效出光。
另外,在LED光源中荧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,荧光粉量子效率降低,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荧光粉的老化。传统LED器件存在两个问题,一是荧光粉与硅胶混合后直接涂覆与在LED晶片上,LED荧光粉紧靠热源,容易造成荧光粉整体温度偏高,引起使荧光粉激发效率降低,因此光效偏低,并且荧光粉长时间在温度过高的环境下很容易造成光衰;二是荧光粉涂敷方式是将荧光粉与灌封胶混合,然后点涂在晶片上。由于无法对荧光粉的涂敷厚度和形状进行精确控制,导致出射光色彩不一致,出现偏蓝光或者偏黄光。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的LED结构及其封装方法,以克服上面提到的技术问题。
本发明提供一种LED集成封装结构,其特征在于:包括支架,LED芯片和透光片,其中在支架上形成有凹面,该凹面用于反射LED芯片发射的光,所述LED芯片设置在所述凹面中,透光片覆盖在凹面的上部,其中透光片为玻璃片,荧光粉内渗或外涂于玻璃片上。
其中在LED芯片上方设置有聚焦透镜,用于完成配光。
其中聚焦透镜设置在LED芯片和透光片之间和/或设置在透光片的表面。
其中在LED芯片和聚焦透镜之间填充有惰性气体。
其中在透光片和聚焦透镜之间填充有硅胶。
其中设置在透光片表面的多个聚焦透镜形成透镜阵列,聚焦透镜是直径0.1mm的半球形透镜。
本发明还提供一种LED集成封装结构的封装方法,其特征在于,包括:
在支架上形成凹面,该凹面用于反射LED芯片发射的光;
将LED芯片设置在所述凹面中;
使LED芯片与支架导通;
将透光片覆盖在凹面的上部;
在LED芯片上方设置聚焦透镜;
将荧光粉内渗或外涂于透光片上。
其中聚焦透镜设置在LED芯片和透光片之间和/或设置在透光片的表面。
所述的方法还包括在聚焦透镜和透光片之间注入硅胶。
所述的方法还包括:在聚焦透镜和LED芯片之间充入惰性气体。
本发明通过在支架上形成碗形凹面,有效地将芯片侧面光取出,并且通过在芯片上方形成聚焦透镜,可以进行多次配光,达到最佳出光光效,提高器件可靠性,而且可以提高取光效率(60%)。将荧光粉内渗或外涂于玻璃表面,不仅可提高荧光粉的均匀度,而且可提高封装效率和产品光色的一致性。
附图说明
如在附图中图示的,其中不同附图中相同的部分采用相同的附图标记指代。附图不一定是按比例的,相反的,重点在于图示本发明的原理和构思。
图1示出本发明第一实施例的LED结构;
图2示出本发明第二实施例的LED结构;
图3示出本发明第三实施例的LED结构;
图4示出本发明第四实施例的LED结构。
具体实施方式
需要说明的是,不同的实施例仅用于示例性的说明本发明的原理和思想,并不是对本发明范围的限制。而且,不同实施例之中的特征也可以相互组合以形成新的技术方案。
实施例一
如图1所示为LED集成封装结构中的一个LED的封装结构。在该封装中,1代表支架,在支架1上形成一个碗形的凹面,该碗形的凹面可以反射光,有效地将芯片侧面光取出,在支架1的凹面内设置一个或多个芯片2,例如可以将芯片2设置在凹面的底部上。芯片2例如可以是GaN芯片,当然可以是其它任何合适的LED芯片。可以采用银胶和/或绝缘胶来将芯片2固定在凹面的底部,然后给芯片2焊接导线3,使芯片2和支架1导通。导线3例如可以使用金线,或其它适合的金属导线。透光片4覆盖在碗形凹面的上部。透光片的下面涂覆一层很薄荧光粉5,荧光粉5也可以内渗的方式形成于透光片4的表面。透光片4可以是玻璃片,在透光片4和芯片2之间注满硅胶6。透光片4距芯片2一定距离,例如可以为大约0.88mm。
本实施例一借鉴单独封装的支架设计形式,在集成封装结构上给一个或一组芯片在支架上造一个凹面的碗,使支架的内凹侧面将光反射出来,能很好的将侧面出光量取出。
实施例二
参见图2所示,其结构与图1中的LED集成封装结构基本相同,其区别在于芯片2上方和透光片4之间设置有透镜7,透镜7为聚焦透镜,透镜7包围芯片2。透镜7与支架1围成的空间内充满惰性气体。在透光片4和透镜之间注满了硅胶6。将荧光粉内渗或外涂于玻璃片形成透光片4。
本实施例中,透镜7可以根据照明需要做配光设计,完成一次配光。通过在芯片上布置一个聚焦透镜7,并将透光片4置于距芯片一定位置,可以提高器件可靠性,而且可以提高取光效率。
实施例三
参见图3所示,其结构与图1中的LED集成封装结构基本相同,其区别在于在透光片4表面上形成有多个微透镜8,多个微透镜8形成微透镜阵列,微透镜阵列可采用直径0.1mm的半球形透镜阵列,微透镜8为聚焦透镜。
透光片4和芯片之间注满了硅胶6。将荧光粉内渗或外涂于玻璃片形成透光片4。
本实施例中,微透镜8可以根据照明需要做配光设计,完成一次配光。通过在透光片4表面布置微透镜8,并将透光片4置于距芯片一定位置,可以提高器件可靠性,而且可以提高取光效率。
实施例四
参见图4所示,其封装结构组合了实施例二和实施例三中的结构。在芯片2上方和透光片4之间设置有聚焦透镜7,透镜7包围芯片2。透镜7与支架1围成的空间内充满惰性气体。在透光片4和透镜之间注满了硅胶6。另外在透光片4表面上形成有多个微透镜8,多个微透镜8形成微透镜阵列,微透镜阵列可采用直径0.1mm的半球形透镜阵列,微透镜8为聚焦透镜。
本实施例中通过微透镜8和透镜7可以完成两次配光设计。并将透光片4置于距芯片一定位置,可以进一步提高器件可靠性,而且可以提高取光效率。
此外,LED芯片的集成封装结构,可以是圆形或椭圆形,也可以是正方形、长方形、三角形、菱形等等任何合适的形状。
在本发明中,硅胶可采用注胶方式形成,省去moding机。
本发明通过在支架上形成碗形凹面,有效地将芯片侧面光取出,并且通过在芯片上方形成聚焦透镜,可以进行多次配光,达到最佳出光光效,提高器件可靠性,而且可以提高取光效率(60%)。将荧光粉内渗或外涂于玻璃表面,不仅可提高荧光粉的均匀度,而且可提高封装效率和产品光色的一致性。
Claims (10)
1.一种LED集成封装结构,其特征在于:包括支架(1),LED芯片(2)和透光片(4),其中在支架(1)上形成有凹面,该凹面用于反射LED芯片(2)发射的光,所述LED芯片(2)设置在所述凹面中,透光片(4)覆盖在凹面的上部,其中透光片(4)为玻璃片,荧光粉(5)内渗或外涂于玻璃片上。
2.根据权利要求1所述的LED集成封装结构,其中在LED芯片(2)上方设置有聚焦透镜(7、8),用于完成配光。
3.根据权利要求2所述的LED集成封装结构,其中聚焦透镜(7)设置在LED芯片(2)和透光片(4)之间和/或设置在透光片(4)的表面。
4.根据权利要求2或3所述的LED集成封装结构,其中在LED芯片(2)和聚焦透镜(7)之间填充有惰性气体。
5.根据权利要求2或3所述的LED集成封装结构,其中在透光片(4)和聚焦透镜(7)之间填充有硅胶(6)。
6.根据权利要求3所述的LED集成封装结构,其中设置在透光片(4)表面的多个聚焦透镜(8)形成透镜阵列,聚焦透镜(8)是直径0.1mm的半球形透镜。
7.一种权利要求1-6中任一项所述的LED集成封装结构的封装方法,其特征在于,包括:
在支架(1)上形成凹面,该凹面用于反射LED芯片(2)发射的光;
将LED芯片(2)设置在所述凹面中;
使LED芯片(2)与支架(1)导通;
将透光片(4)覆盖在凹面的上部;
在LED芯片(2)上方设置聚焦透镜(7,8);
将荧光粉(5)内渗或外涂于透光片(4)上。
8.根据权利要求7所述的方法,其中聚焦透镜(7,8)设置在LED芯片(2)和透光片(4)之间和/或设置在透光片(4)的表面。
9.根据权利要求8所述的方法,还包括:
在聚焦透镜(7)和透光片(4)之间注入硅胶(6)。
10.根据权利要求8所述的方法,还包括:
在聚焦透镜(7)和LE D芯片(2)之间充入惰性气体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310503737.0A CN103579457A (zh) | 2013-10-23 | 2013-10-23 | 一种led集成封装结构及其方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310503737.0A CN103579457A (zh) | 2013-10-23 | 2013-10-23 | 一种led集成封装结构及其方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103579457A true CN103579457A (zh) | 2014-02-12 |
Family
ID=50050804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310503737.0A Pending CN103579457A (zh) | 2013-10-23 | 2013-10-23 | 一种led集成封装结构及其方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103579457A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106950619A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-07-14 | 佛山市中山大学研究院 | 一种具有复合透镜结构的uvled模组及其制备方法 |
CN107548454A (zh) * | 2015-06-29 | 2018-01-05 | 惠普发展公司,有限责任合伙企业 | 利用集成镜头分析检测封装 |
CN109841720A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-06-04 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | 一种白光led制备方法及白光led器件 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1426117A (zh) * | 2001-12-13 | 2003-06-25 | 诠兴开发科技股份有限公司 | 具有微小透镜的表面黏著型发光二极管 |
CN1731593A (zh) * | 2004-08-06 | 2006-02-08 | 西铁城电子股份有限公司 | 发光二极管灯 |
CN1825640A (zh) * | 2004-09-30 | 2006-08-30 | 晶元光电股份有限公司 | 半导体发光元件组成 |
CN101123286A (zh) * | 2006-08-09 | 2008-02-13 | 刘胜 | 发光二极管封装结构和方法 |
CN101551067A (zh) * | 2009-01-22 | 2009-10-07 | 深圳市成光兴实业发展有限公司 | 采用cob技术和阵列化互连的白光led光源模块 |
CN102122695A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-07-13 | 电子科技大学 | 一种发光二极管及其制备方法 |
US20110316409A1 (en) * | 2010-06-28 | 2011-12-29 | Cho Bumchul | Light-emitting device package |
CN102376846A (zh) * | 2010-08-25 | 2012-03-14 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 发光二极管组合 |
-
2013
- 2013-10-23 CN CN201310503737.0A patent/CN103579457A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1426117A (zh) * | 2001-12-13 | 2003-06-25 | 诠兴开发科技股份有限公司 | 具有微小透镜的表面黏著型发光二极管 |
CN1731593A (zh) * | 2004-08-06 | 2006-02-08 | 西铁城电子股份有限公司 | 发光二极管灯 |
CN1825640A (zh) * | 2004-09-30 | 2006-08-30 | 晶元光电股份有限公司 | 半导体发光元件组成 |
CN101123286A (zh) * | 2006-08-09 | 2008-02-13 | 刘胜 | 发光二极管封装结构和方法 |
CN101551067A (zh) * | 2009-01-22 | 2009-10-07 | 深圳市成光兴实业发展有限公司 | 采用cob技术和阵列化互连的白光led光源模块 |
US20110316409A1 (en) * | 2010-06-28 | 2011-12-29 | Cho Bumchul | Light-emitting device package |
CN102376846A (zh) * | 2010-08-25 | 2012-03-14 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 发光二极管组合 |
CN102122695A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-07-13 | 电子科技大学 | 一种发光二极管及其制备方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107548454A (zh) * | 2015-06-29 | 2018-01-05 | 惠普发展公司,有限责任合伙企业 | 利用集成镜头分析检测封装 |
US10712278B2 (en) | 2015-06-29 | 2020-07-14 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Analyte detection package with integrated lens |
CN107548454B (zh) * | 2015-06-29 | 2020-10-09 | 惠普发展公司,有限责任合伙企业 | 利用集成镜头分析检测封装 |
CN106950619A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-07-14 | 佛山市中山大学研究院 | 一种具有复合透镜结构的uvled模组及其制备方法 |
CN109841720A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-06-04 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | 一种白光led制备方法及白光led器件 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8039862B2 (en) | White light emitting diode package having enhanced white lighting efficiency and method of making the same | |
CN106415864B (zh) | 填充有密封剂的用于磷光体转换led的浅反射器杯 | |
KR101846110B1 (ko) | Led 라이트 바 제조방법 및 led 라이트 바 | |
CN103542280B (zh) | 发光设备 | |
JP2010245481A (ja) | 発光装置 | |
CN103219449A (zh) | Led封装结构及led封装方法 | |
CN103579457A (zh) | 一种led集成封装结构及其方法 | |
CN104241502B (zh) | 一种led封装结构 | |
CN206353544U (zh) | 一种cob光源 | |
CN202275866U (zh) | 一种led光源的封装结构 | |
TWI573245B (zh) | 發光二極體燈條 | |
CN208256718U (zh) | 一种led的封装结构 | |
CN103887294A (zh) | 一种led发光装置及其制造方法 | |
TWI473304B (zh) | A plurality of blue light emitting diode chips in white | |
CN102800785A (zh) | 一种分离式可调光贴片smdled白灯 | |
KR101134409B1 (ko) | 발광 다이오드 패키지 | |
CN103579458A (zh) | 一种led封装结构及其方法 | |
CN104269487A (zh) | 一种侧光式背光模组及其大发光角度led封装结构 | |
CN203910789U (zh) | 一种新型的带有一体化光学透镜的大功率led集成光源 | |
CN103996789A (zh) | 一种led集成封装结构及其集成封装方法 | |
CN103208488A (zh) | 薄型多层式阵列型发光二极管光引擎 | |
CN207880542U (zh) | 投光灯 | |
CN103178196B (zh) | 球形白光led封装结构 | |
CN216389363U (zh) | 一种高聚光和光斑均匀的led灯珠 | |
TWM467187U (zh) | 複數個藍光發光二極體晶片的白光封裝 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140212 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |