CN104091875A - 一种led封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED封装结构，其包括用于保护并承载LED芯片的封装基板；位于所述封装基板之上的反射层；位于所述反射层上的光转换层；位于所述光转换层上的无反射层的LED芯片，其可双向发射特定波长的光；本封装结构的特征在于，若定义所述封装结构出光方向为正，则光转换层位于LED芯片的背面；所述LED封装结构发出的光由所述LED芯片发射的光及其由所述光转换层转换的其它波长的光组成。由于一部分光不经过光转换层，不被吸收，从而减少损失，提升光效。
Description
技术领域
本发明涉及基于发光二极管的封装结构及其制备方法，特别是涉及含光转换材料的封装结构。
背景技术
固体照明，特别是发光二极管（LED）由于其寿命长、无污染、光效高正越来越多地取代荧光灯/白炽灯等成为新一代的光源。由于直接生产制备出来的LED都是单色光，要获得白光，必须有多种颜色混合才能形成。最常用的制备白光LED的方式是利用蓝/紫外光LED激发光转换材料，由LED自身发出的光和经光转换层转换的互补光共同形成白光。
图1所示的就是利用现有技术制备的LED封装体。其制备流程一般为：提供一LED封装基板101，将LED芯片102固晶在封装基板上，打线后再在芯片上涂覆上光转换层103（如荧光粉），最后烘烤成型。从LED芯片发出的蓝光R1b经过荧光粉层后，一部分被荧光粉吸收后转换成黄光(R1yo和R1yi)；另一部分经过荧光粉层后未转换波长，仍是蓝光（R1bo和R1bi），这部分未转换的蓝光（R1bo和R1bi）经过荧光粉层时虽然未发生波长转换，但仍要被荧光粉层吸收一部分能量，使光效降低。同时，这部分未转换的蓝光经荧光粉散射后，分别射向封装体外R1bo和封装体内R1bi。其中射向封装体内的R1bi经荧光粉层再次吸收，能量进一步损失。
发明内容
本发明的目的在于提升含光转换材料的封装结构的光效，主要通过减少光转换材料对发光二极管所发光的不必要吸收来实现。
为达到这一目的，本发明提供一LED封装结构，包括：封装基板，具有相对的上、下表面；反射层，位于所述封装基板的上表面或下表面上，反射指向封装基板的光；光转换层，位于所述反射层上，吸收特定波长的光并转换成其它波长的光；LED芯片，位于所述光转换层上，上、下双向发射特定波长的光；本封装结构的特征在于：若定义所述封装结构出光方向为正，则光转换层位于LED芯片的背面；所述LED封装结构发出的光由所述LED芯片发射的未经过光转换层的光及其经过所述光转换层的光组成。所述LED芯片向上发出的光不经过光转换层，不被吸收，从而减少损失，提升光效。
在一些实施例中，所述LED封装基板含荧光粉，所述LED芯片为倒装芯片，直接键合到封装基板的凸点上，无需打线制程。
在一些实施例中，所述LED封装基板含荧光粉，所述LED芯片为正装/垂直芯片，固晶贴合在荧光粉上，需打线连接到封装基板上。
在一些实施例中，所述LED封装基板具有一凸起平台，所述LED芯片为正装/垂直芯片，固晶贴合在封装基板凸起平台上，再打线连接到封装基板上。
在一些实施例中，所述LED封装基板不含荧光粉，所述LED芯片的一侧表面含荧光粉，所述荧光粉预先沉积在LED表面，沉积方式可以是旋涂、喷涂、电泳等。
在一些实施例中，所述LED封装基板不含荧光粉，所述LED芯片由陶瓷荧光粉片与LED芯片键合而成。
在一些实施例中，所述的LED封装结构还包含一选择性反射透镜，其完全透过500nm-780nm波长的光，而部分反射/透过400nm-500nm波长的光。
本发明还提供了一种LED封装基板，其包括：基座，其用于承载封装基板的其余部分；位于所述基座上的反射层；位于所述反射层上的光转换层。如此芯片朝上发出的第一波长的光和经反射层反射的第二波长的光一起混合后可形成白光。
在一些实施例中，所述基座为陶瓷基座，在其上预先布置好电路，用于后续使用时与LED芯片导通；然后在所述陶瓷基座表面镀反光材料用作反射层。其中，在所述基座电路上镀导电材料，如银等。在其余部位镀绝缘材料，如DBR等；最后，将陶瓷荧光粉片对准贴合到陶瓷基座上，在500℃-1000℃下烧结成型；其中，所述陶瓷荧光粉片预先钻好通孔，并在通孔内填入导电材料。
在一些实施例中，先提供一陶瓷荧光粉片，在其上钻好通孔，并在通孔内填入导电材料；在所述陶瓷荧光粉片背面用绝缘材料制作隔断栏，分隔正负电极通孔；在所述陶瓷荧光粉片背面镀导电反光材料用作反射层，如银等；在所述陶瓷荧光粉片背面的反光层下镀一层厚的导电材料层，用于保护支撑荧光粉片和反射层，起到基座的作用。本封装基板的导电反光层和导电材料层均由所述隔断栏在正负电极通孔间隔开。
在一些实施例中，提供一基座，其上预先布置好凹槽、电路和焊接凸点。凹槽用于放置荧光粉层；电路和焊接凸点用于与LED芯片形成电连接；在所述基座表面镀反光材料用作反射层，其中电路部分形成导电材料，如银等，在其余部位形成绝缘材料，如DBR等；将在所述基座表面涂覆配好的荧光胶，在100℃-500℃烘烤成型；研磨/切削平坦化荧光胶表面，露出焊接凸点。
虽然在下文中将结合一些示例性实施及使用方法来描述本发明，但本领域技术人员应当理解，并不旨在将本发明限制于这些实施例。反之，旨在覆盖包含在所附的权利要求书所定义的本发明的精神与范围内的所有替代品、修正及等效物。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。
图1为现有技术制备的LED封装体。
图2为常用于反射层的金属材料在不同波段的反射率。
图3~5为本发明实施例1的剖面示意图。
图6为本发明实施例2的剖面示意图。
图7为本发明实施例3的剖面示意图。
图8为本发明实施例4的剖面示意图。
图9为本发明实施例5的剖面示意图。
图10~11为本发明实施例6的剖面示意图，图12为本发明实施例7的剖面示意图。
图中各标号表示：
R1b：芯片发出的蓝光
R1bo：芯片发出的经荧光粉层后向外散射的蓝光
R1bi：芯片发出的经荧光粉层后向内散射的蓝光
R1yo：芯片发出的经荧光粉层吸收转换后向外发射的黄光
R1yi：芯片发出的经荧光粉层吸收转换后向内发射的黄光
R2b：芯片朝上发射的蓝光
R 2y ：芯片朝下发射的蓝光经光转换层转换后的黄光
101、301、401、501、601、701 、801、901：封装基板
102、302、402、502、602、702：LED芯片
103、303、403、503、603、703、803：光转换层
304、404、504、604、704、804、904：反射层
305、405、505、705、805：导电柱
301a：陶瓷本体
301b：陶瓷基板下电路
301c：陶瓷基板上电路
301d：陶瓷基板内部通孔导电柱
301e：绝缘块
302a：衬底
302b：n型层
302c：有源层
302d：p型层
304a、804a：Ag反射层
304b、804b：DBR反射层
406、506、606：导线
507：凸起平台
605、905：封装基板的焊接凸点
708：选择性反射透镜
901a：绝缘本体
901b：电路
903：荧光胶。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
下面实施例公开了一种LED封装基板，其将LED芯片固定在封装基板上，之后烘烤成型，若定义该封装结构出光方向为正，则一光转换层位于LED芯片的背面，该LED封装结构发出的光由该LED芯片发射的光及其由光转换层转换的其它波长的光组成。由于一部分光不经过光转换层，不被吸收，从而减少损失，提升光效。
实施例1
图3显示根据本发明第一实施例的LED封装结构的剖面图，该封装结构包括：基板301、LED芯片302、光转换层303、反射层304。
具体的，封装基板301可以选用由塑料、金属、陶瓷的一种或多种组合而成。图4显示了一种陶瓷基板的结构，其可适用于本实施例。请参看图4，该陶瓷基板301包含陶瓷本体301a、下表面电路301b、上表面电路301c、连通上下表面电路的陶瓷基座内部的通孔导电柱301d，其中同一表面的电路以绝缘块301e隔开。陶瓷本体301a可以是氧化铝、氮化铝等，较佳选用氧化铝。上下表面电路及通孔导电柱的材质可以选用铜、银、金中的一种或其合金，优选的，以铜为导电材质。绝缘块301e所用材质是氧化铝。
反射层304形成于封装基板301上，可以金属镜面、光子晶体、反射涂料的一种或多种组合而成。当采用图4所示陶瓷基板时，反射层304分为两部分，上表面电路301c上镀导电反射材料304a（如银、铝等高反射率金属材料），绝缘块301e上镀绝缘材料304b，优选为分布式布拉格反射层（英文缩写为DBR）。
光转换层303位于反射层304上，其上具有内部含导电材料的通孔。该光转换层303的光转换材料可由以荧光粉、量子点、有机荧光/磷光材料的一种或多种组合而成。在本实施例中，选用一体成型陶瓷荧光粉片作为光转换层，具有荧光粉片的导电柱305与封装基板的电路相连接。采用图4所示陶瓷基板301时，将光转换层303对准贴合到陶瓷基板301上，在500℃~1000℃下烧结成型，优选在850℃烧结。封装基板301与陶瓷荧光粉片一体成型，各部位结合好，结构强度更高，导电和导热性能更优。同时，荧光粉涂覆方式不需分别在不同封装支架上进行涂覆，解决了传统点胶方式色点差异大的问题，更适合大批量制作生产。在本实施例中，LED背向发出的蓝光在荧光粉片内的行程是其厚度的两倍，因此可以用更薄的荧光粉转换出更多的黄光，最佳的厚度为小于1mm。
LED芯片302位于光转换层303，本实施例选用下、上表面双向发光的倒装LED芯片，其结构示意图如图5所示，包括蓝宝石衬底302a、n型层302b、有源层302c和p型层302d。该芯片302通过共晶方式与光转换层303的导电柱305形成电连接，同时通过填充LED芯片302与光转换层303的间隙，在LED芯片与封装基板间形成热传导通路，从而实现热电传导的分离，提高热电传导效率。该LED芯片302发出450nm-460nm波长的蓝光，分别朝上下两个方向发射，其中朝下发射的蓝光经光转换层303转换成570nm-580nm波长的黄光R 2y ，经反射层304反射后与芯片朝上发射的蓝光R 2b 一起混合成白光。由于朝上发射的蓝光R 2b 不经过荧光粉层，能量不被吸收，从而减少损失，提升光效。同时，由于封装基板上已预先制备好陶瓷荧光粉片，在封装段省略了配胶、点胶制程，使得封装制程变得更简便易行，节省制备工时。再者，封装基板表面设有反射层，而常见的金属反射层（Au/Ag，如图2所示）往往随波长变长，反射率变高，如此LED芯片302朝下发射的蓝光经光转换层303转换成570nm-580nm波长的黄光，再射向封装基板时反射率提高，可以进一步提升光效。
实施例2
图6显示根据本发明第二实施例的LED封装结构的剖面图，本实施例与实施例1的区别在于：选用上、下表面双向发光的正装LED芯片402，两个电极通过导线406与光转换层403的导电柱405形成电连接。
实施例3
图7显示根据本发明第三实施例的LED封装结构的剖面图，本实施例与实施例1的区别在于：封装基板501具有一凸起平台507，LED芯片502为正装/垂直芯片，固晶连接于该凸起平台507上，与光转换层（荧光粉层）503隔离。在本实施例中，LED芯片所发的热量不会影响到荧光粉，使得荧光粉不至于因温度太高导致量子发光效率降低。该凸起平台下方为透明/镂空设计，有利于LED芯片朝荧光粉发射光。
实施例4
图8显示根据本发明第四实施例的LED封装结构的剖面图，本实施例与实施例1的区别在于：LED芯片602底部含有荧光粉层603，经过打线606与封装基板601的焊接凸点605形成电性连接。LED芯片上的荧光粉层可以通过下面两种方法获得：1) 在外延晶片整面喷涂/旋涂荧光粉层，烘烤成型后划裂切割成芯片；2) 陶瓷荧光粉片与外延晶片键合后，再切割划裂成芯片。
实施例5
图9显示根据本发明第五实施例的LED封装结构的剖面图，本实施例与实施例1的区别在于：封装体外加盖一个选择性反射透镜708，该透镜708能完全透过>500nm波长的红黄光，而部分反射<500nm的蓝光，从而使得部分蓝光经选择性反射透镜反射回荧光粉层，转换成更多的黄光，本封装结构更加适用于黄/蓝光比例高的应用。
实施例6
图10显示了根据本发明第六实施例的LED封装基板的剖面图，该基板包括：陶瓷荧光粉片803，形成于该陶瓷荧光粉片803背面的电导反射层804a和DBR反射层804b，形成于导电反射层804a下方的导电材料层801，其厚度100微米以上，用于保护支撑荧光粉片和反射层，起到基座的作用。其中，DBR反射层804b作为隔断栏，分隔正负电极通孔。
图11显示了该LED封装基板的制备流程。首先，提供一预先制备好的陶瓷荧光粉片803，其内部含通孔导电柱805。接着，将陶瓷荧光粉片803的背面划分为导电区和隔离区，在隔离区形成绝缘材料制作隔断栏，分隔正负电极通孔，在本实施例中采用DBR反射层，可采用氧化硅和氧化钛的组合，在陶瓷荧光粉片803的导电区沉积Ag层作为反射层803a；最后，在陶瓷荧光粉片803的背面沉积一层导电材料层作为基板801，用于保护支撑荧光粉片和反射层，导电材料层801的材料可以为铜银金或其合金，厚度大于100微米。较佳的，该导电材料层801与Ag反光层803a的总厚度大于DBR反射层的厚度。在本实施例中，可先在整个陶瓷荧光粉片803背面形成DBR反射层，在DBR反射层用光刻胶开出图形，需要绝缘的区域用光刻胶阻挡，需导电的位置暴露出来，然后利用相同的光刻胶图形形成导电反射层803a和导电材料层801。
本实施例节省了陶瓷基座，在成本上更有优势，其可应用于实施例1~5所公开的任意一种封装结构。
实施例7
图12显示了根据本发明第七实施例的LED封装基板的剖面图，该基板包括一绝缘本体901a，该绝缘本体901a具有一个凹槽，用于填充荧光胶903，电路901b分布于凹槽底部并穿过绝缘本体901a延伸至绝缘本体901a的侧壁。该绝缘本体901a的上表面选择性涂覆反光漆用作反射层904（除焊接凸点905以外）。荧光胶903填充在绝缘本体901a凹槽，其表面平坦，露出焊接凸点905，用于安装LED芯片。
该封装基板适用于前述实施例1~5的任意一种封装结构。
惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明申请专利范围及专利说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。
Claims (15)
1.一种LED封装结构，包括：
封装基板，具有相对的上、下表面；
反射层，位于所述封装基板的上表面或下表面上，反射指向封装基板的光；
光转换层，位于所述反射层上，吸收特定波长的光并转换成其它波长的光；
LED芯片，位于所述光转换层上，上、下双向发射特定波长的光；
本封装结构的特征在于：若定义所述封装结构出光方向为正，则光转换层位于LED芯片的背面，所述LED封装结构发出的光由所述LED芯片发射的未经过光转换层的光及其经过所述光转换层的光组成。
2.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述封装基板的表面上具有正、负电路，两者之间通过一绝缘区隔离。
3.根据权利要求2所述的LED封装结构，其特征在于：所述反射层由导电反射层和DBR反射层构成，其中导电反射层形成于所述封装基板的电路之上，所述DBR反射层形成于所述封装基板的绝缘区。
4.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述封装基板具有凸起平台，其高出于所述光转换层，所述LED芯片安装于该凸起平台上，不与所述光转换层直接接触。
5.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述封装基板具有一绝缘本体和电路，该绝缘本体的具有一凹槽，所述电路分布于该凹槽底部并穿过该绝缘本体延伸至该绝缘本体的侧壁。
6.根据权利要求5所述的LED封装结构，其特征在于：所述反射层形成于所述封装基板的上表面上，所述光转换层填充所述凹槽，与所述封装基板构成一表面平坦的整体。
7.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述封装基板由两导电块构成，之间通过一绝缘体隔离，所述反射层形成于所述两导电上，并由该绝缘体隔离为两个电性区域。
8.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述反射层由金属镜面、光子晶体、反射涂料的一种或多种组合而成。
9.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述光转换层的光转换材料由荧光粉、量子点、有机荧光/磷光材料的一种或多种组合而成。
10.根据权利要求9所述的LED封装结构，其特征在于：所述光转换层是由荧光粉和硅胶混合而成。
11.根据权利要求9所述的LED封装结构，其特征在于：所述光转换层是陶瓷荧光粉片。
12.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述光转换层的厚度小于1mm。
13.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述光转换层具有内部填充导电材料的通孔。
14.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述LED芯片发出400nm-500nm波长的蓝光，所述光转换层吸收所述LED芯片发出的蓝光，发出500nm-780nm波长的光。
15.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：其还包含一透镜，其完全透过500nm-780nm波长的光，而部分反射/透过400nm-500nm波长的光。
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016000459A1 (zh) * | 2014-07-04 | 2016-01-07 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 一种led封装结构 |
| CN105845808A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-08-10 | 深圳朝伟达科技有限公司 | 一种led封装基板的制备方法 |
| CN105914285A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-08-31 | 深圳朝伟达科技有限公司 | 一种led封装基板 |
| CN105914288A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-08-31 | 深圳朝伟达科技有限公司 | 一种led封装基板及其制备方法 |
| CN106025038A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-10-12 | 深圳朝伟达科技有限公司 | 一种led封装基板的制备方法 |
| WO2017025013A1 (zh) * | 2015-08-11 | 2017-02-16 | 深圳朝伟达科技有限公司 | 一种led封装基板 |
| CN107579144A (zh) * | 2016-07-04 | 2018-01-12 | 株式会社小糸制作所 | 烧结体和发光装置 |
| CN109643743A (zh) * | 2016-06-21 | 2019-04-16 | 天空公司 | 发光二极管封装 |
| CN110416390A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-05 | 广东省半导体产业技术研究院 | 纳米晶led器件和发光器件的制作方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101764183A (zh) * | 2008-12-23 | 2010-06-30 | 启耀光电股份有限公司 | 发光装置 |
| CN201532968U (zh) * | 2009-10-20 | 2010-07-21 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 一种白光发光二极管芯片 |
| CN103053036A (zh) * | 2010-07-28 | 2013-04-17 | 首尔Opto仪器股份有限公司 | 具有分布式布拉格反射器的发光二级管 |
| CN103155184A (zh) * | 2010-09-30 | 2013-06-12 | 首尔Opto仪器股份有限公司 | 晶片级发光二极管封装件及其制造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6642652B2 (en) * | 2001-06-11 | 2003-11-04 | Lumileds Lighting U.S., Llc | Phosphor-converted light emitting device |
| JP2004207369A (ja) * | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Stanley Electric Co Ltd | 表面実装型白色ｌｅｄ |
| CN104091875A (zh) * | 2014-07-04 | 2014-10-08 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 一种led封装结构 |
-
2014
- 2014-07-04 CN CN201410316144.8A patent/CN104091875A/zh active Pending
-
2015
- 2015-03-02 WO PCT/CN2015/073470 patent/WO2016000459A1/zh active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101764183A (zh) * | 2008-12-23 | 2010-06-30 | 启耀光电股份有限公司 | 发光装置 |
| CN201532968U (zh) * | 2009-10-20 | 2010-07-21 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 一种白光发光二极管芯片 |
| CN103053036A (zh) * | 2010-07-28 | 2013-04-17 | 首尔Opto仪器股份有限公司 | 具有分布式布拉格反射器的发光二级管 |
| CN103155184A (zh) * | 2010-09-30 | 2013-06-12 | 首尔Opto仪器股份有限公司 | 晶片级发光二极管封装件及其制造方法 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016000459A1 (zh) * | 2014-07-04 | 2016-01-07 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 一种led封装结构 |
| WO2017025013A1 (zh) * | 2015-08-11 | 2017-02-16 | 深圳朝伟达科技有限公司 | 一种led封装基板 |
| WO2017206332A1 (zh) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | 深圳朝伟达科技有限公司 | 一种led封装基板的制备方法 |
| CN105914288A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-08-31 | 深圳朝伟达科技有限公司 | 一种led封装基板及其制备方法 |
| CN106025038A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-10-12 | 深圳朝伟达科技有限公司 | 一种led封装基板的制备方法 |
| CN105914285A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-08-31 | 深圳朝伟达科技有限公司 | 一种led封装基板 |
| CN105845808A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-08-10 | 深圳朝伟达科技有限公司 | 一种led封装基板的制备方法 |
| WO2017206333A1 (zh) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | 深圳朝伟达科技有限公司 | 一种led封装基板的制备方法 |
| WO2017206331A1 (zh) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | 深圳朝伟达科技有限公司 | 一种led封装基板及其制备方法 |
| CN109643743A (zh) * | 2016-06-21 | 2019-04-16 | 天空公司 | 发光二极管封装 |
| CN107579144A (zh) * | 2016-07-04 | 2018-01-12 | 株式会社小糸制作所 | 烧结体和发光装置 |
| US10541339B2 (en) | 2016-07-04 | 2020-01-21 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | Sintered compact and light emitting device |
| CN110416390A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-05 | 广东省半导体产业技术研究院 | 纳米晶led器件和发光器件的制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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