CN201766096U - 一种白光led的封装结构 - Google Patents

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唐慧丽
徐军
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Abstract

本实用新型涉及一种白光LED的封装结构，其特征在于：包括安装有两片电极的基座、蓝光LED芯片和透明陶瓷罩体；所述蓝光LED芯片固定于基座内，蓝光LED芯片的正负两极分别与所述两片电极片电连接，所述透明陶瓷罩体封盖住所述基座并与基座粘合。与传统封装结构相比，本实用新型所提供的封装结构中不含有荧光粉层和荧光胶层，封装工艺简单；此外，将透明陶瓷荧光材料制成透镜外壳，大大提高了光透过率和抗温度性能。因此，采用该封装结构得到的大功率白光LED具有光衰低、发光均匀、光效高、寿命长、可靠性高等优点。

Description

一种白光LED的封装结构 
技术领域
本实用新型涉及一种白光LED的封装结构，以及含有该封装结构的白光LED，属于LED封装技术领域。 
背景技术
作为***照明光源，白光LED是最被看好的LED新兴产品，在照明市场具有巨大的发展潜力。白光LED固态光源具有体积小、发热量低、耗电量小、寿命长、反应速度快、环保等优点，被视为“绿色照明光源”的明日之星。 
影响白光LED全面进入照明市场的关键原因之一是LED封装工艺和技术尚不成熟。大功率LED封装由于结构和工艺复杂，并直接影响到LED的使用性能和寿命，一直是近年来的研究热点，特别是大功率白光LED封装更是研究热点中的热点。 
目前，主要商品化的大功率白光LED结构包括基座、InGaN芯片、电极、非透明荧光粉和光学透镜。封装结构中所用的荧光粉采用荧光胶封装、固定。InGaN芯片发出的部分蓝色光激发黄色荧光粉层，使其发出黄色光(峰值为555nm)；一部分蓝色光直接或反射后向外发出，与荧光粉发出的黄色光混合形成白光。由于大功率白光LED芯片的折射率远高于封装材料的折射率，当芯片发出的光经过封装材料时，在二者界面处发生全反射效应，造成约50％的光线反射回芯片内部无法有效导出，采用光学透镜封装，可以减少光在激射过程中的损失，提高出光效率。但上述封装结构存在的缺点是温度对荧光粉的性能影响很大。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。此外，荧光胶散热性能较差，易发生老化，而且高温下荧光胶的热稳定性也存在问题。 
相对于普通白光LED而言，大功率(w级功率)白光LED具有更高的功率和更大的发热量，在封装过程中，需要综合考虑光、电、热等多方面因素。为了有效地降低封装热阻，提高出光效率，必须采用全新的技术思路来进行封装设计。 
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中大功率白光LED封装光衰高、发光效率低的缺点，提供一种具有透明陶瓷罩体的白光LED封装结构。 
本实用新型的另一目的还在于提供一种采用白光LED封装结构的白光LED。 
本实用新型采用的技术方案是：一种白光LED的封装结构，其特征在于：包括安装有两片电极的基座、蓝光LED芯片和透明陶瓷罩体；所述蓝光LED芯片固定于基座内，蓝光LED芯片的正负两极分别与所述两片电极片电连接，所述透明陶瓷罩体封盖住所述基座并与基座粘合。 
较佳的，所述透明陶瓷罩体呈实心球面透镜型。 
较佳的，所述透明陶瓷罩体呈空心球面透镜型。 
上述封装结构中，所述蓝光LED芯片与透明陶瓷罩体之间不含有荧光粉层和荧光胶层。 
本发明还公开了一种白光LED，所述白光LED的封装结构为上述白光LED的封装结构。 
与传统封装结构相比，本实用新型所提供的封装结构中不含有荧光粉层和荧光胶层，封装工艺简单；此外，将透明陶瓷荧光材料制成透镜外壳，大大提高了光透过率和抗温度性能。因此，采用该封装结构得到的大功率白光LED具有光衰低、发光均匀、光效高、寿命长、可靠性高等优点。 
附图说明
图1是本实用新型的白光LED封装结构截面示意图。 
图2是实心球面透镜型透明陶瓷罩体截面示意图。 
图3是空心球面透镜型透明陶瓷罩体截面示意图。 
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。 
图1是本实用新型的白光LED封装结构截面示意图，如图所示本实用新型的一种白光LED的封装结构，包括安装有两片电极4的基座1、蓝光LED芯片2和透明陶瓷罩体5；蓝光LED芯片2固定于基座1内，蓝光LED芯片2的正负两极分别与两片电极片4电连接，透明陶瓷罩体5封盖住基座1并与基座1粘合。 
图2所示，透明陶瓷罩体5呈实心球面透镜型。 
图3所示，透明陶瓷罩体5呈空心球面透镜型。 
在上述封装结构中，蓝光LED芯片2与透明陶瓷罩体5之间的空间内不含有荧光粉层和荧光胶层。 
本实用新型的上述白光LED的封装结构可以采用下面的一体化封装方法： 
1)将裸露的蓝光LED芯片固定在装有两片电极片的基座内； 
2)焊线，使LED芯片的正负极分别与两片电极片电连接； 
3)使透镜型透明陶瓷罩体封盖住所述基座并与基座粘合； 
4)烘烤使上述部件固定成型。 
透明陶瓷罩体5的材料为受蓝光激发后能够发射黄色光的透明陶瓷荧光材料，如可以是通式为M3-xCexAl5O12的陶瓷材料，其中M选自Y、Lu或Tb中的一种，0＜x≤0.15。该透明陶瓷材料吸收LED芯片发出的部分蓝光后发出黄色光，与蓝光混合后可得到高***光。 
M3-xCexAl5O12透明陶瓷可以于真空或氢气气氛下通过无压烧结或热压烧结制备，烧结温度为1700～1900℃。透明陶瓷罩体5的成型方法可以是将M3-xCexAl5O12透明陶瓷粉体压模成透镜外壳后，再烧结成透明陶瓷；也可以是先烧结成M3-xCexAl5O12透明陶瓷后，再加工成透镜型。 

Claims (5)

1.一种白光LED的封装结构，其特征在于：包括安装有两片电极的基座、蓝光LED芯片和透明陶瓷罩体；所述蓝光LED芯片固定于基座内，蓝光LED芯片的正负两极分别与所述两片电极片电连接，所述透明陶瓷罩体封盖住所述基座并与基座粘合。
2.如权利要求1所述的白光LED的封装结构，其特征在于：所述透明陶瓷罩体呈实心球面透镜型。
3.如权利要求1所述的白光LED的封装结构，其特征在于：所述透明陶瓷罩体呈空心球面透镜型。
4.如权利要求1-3中任一权利要求所述的白光LED的封装结构，其特征在于：所述蓝光LED芯片与透明陶瓷罩体之间不含有荧光粉层和荧光胶层。
5.一种白光LED，其特征在于，所述白光LED的封装结构为如权利要求1-4中任一权利要求所述的白光LED的封装结构。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102569597A (zh) * 2011-08-20 2012-07-11 中国科学院福建物质结构研究所 利用掺杂稀土元素的透明陶瓷为基座的led封装结构
CN105895777A (zh) * 2014-11-21 2016-08-24 黄波 一种led集成光源封装方法及led集成光源
CN108807359A (zh) * 2018-07-26 2018-11-13 中山市光圣半导体科技有限责任公司 一种led器件及制造方法

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