CN214313248U

CN214313248U - 高光效led

Info

Publication number: CN214313248U
Application number: CN202120358027.3U
Authority: CN
Inventors: 李刚; 钟伟荣; 蒋剑涛
Original assignee: Shenzhen Dadao Semiconductor Co ltd
Current assignee: Shenzhen Dadao Semiconductor Co ltd
Priority date: 2021-02-07
Filing date: 2021-02-07
Publication date: 2021-09-28
Anticipated expiration: 2031-02-07

Abstract

本实用新型公开了一种高光效LED，包括基板、设置在基板上的导电电路、设置在基板第一表面上的发光芯片以及反光层；导电电路包括位于第一表面和反光层之间的至少一第一金属凸台和至少一第二金属凸台，第一金属凸台和第二金属凸台分别贯穿反光层，裸露出第一金属凸台和第二金属凸台的表面；发光芯片具有相对的出光表面和焊接表面；焊接表面包括至少一第一焊垫和至少一第二焊垫；第一焊垫与第一金属凸台导电连接，第二焊垫与第二金属凸台导电连接。本实用新型的高光效LED，通过设置带金属凸台的导电电路，使发光芯片的焊接表面高过反光层表面，避免了反光层对来自发光芯片侧面出光的阻挡，达到大幅提升LED光效的目的。

Description

高光效LED

技术领域

本实用新型涉及发光器件技术领域，尤其涉及一种高光效LED。

背景技术

LED己广泛应用于照明、背光及显示领域，高光效是LED最重要的性能指标。

常见的LED结构如图1所示，其包括基板10、设置在基板10第一表面上的发光芯片11、导电电路、反光层12、围堰13和透光层14。发光芯片11设有至少一第一焊垫11a和至少一第二焊垫11b，导电电路包括至少一第一焊盘15、至少一第二焊盘16、至少一第一互连金属17、第一外接焊盘18和第二外接焊盘(未标示)。第一焊垫11a和第二焊垫11b分别与第一焊盘15和第二焊盘16导电连接。

当外接电源通过导电电路给发光芯片11供电时，由图1可知，从发光芯片11侧面发出的光被反光层12所阻挡(如图1中箭头所示)，被反光层12所阻挡的光不能通过透光层14，继而大幅降低LED的出光光效。

因此，由于上述LED结构存在本质的缺陷和不足，无法解决反光层的遮光问题，局限LED光效的提升。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种解决反光层与光效之间的固有矛盾的高光效LED。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种高光效LED，包括具有相对的第一表面和第二表面的基板、设置在所述基板上的导电电路、设置在所述第一表面上的发光芯片以及反光层；

所述导电电路包括位于所述第一表面和反光层之间的至少一第一金属凸台和至少一第二金属凸台，所述第一金属凸台和第二金属凸台分别贯穿所述反光层，裸露出所述第一金属凸台和第二金属凸台的表面；

所述发光芯片具有相对的出光表面和焊接表面；所述焊接表面包括至少一第一焊垫和至少一第二焊垫；

所述第一焊垫与所述第一金属凸台导电连接，所述第二焊垫与所述第二金属凸台导电连接。

优选地，所述高光效LED还包括至少一透光层；所述透光层设置在所述第一表面上并包裹所述发光芯片的出光表面和所有侧面。

优选地，所述高光效LED还包括至少一保护层；所述保护层设置在所述透光层上。

优选地，所述保护层至少有一个开口，所述开口裸露出所述发光芯片上方的所述透光层。

优选地，所述保护层为单层或多层结构。

优选地，所述反光层为单层或多层结构。

优选地，所述高光效LED还包括至少一围堰；所述围堰设置在所述基板的第一表面上并围设在所述发光芯片的***。

优选地，所述导电电路还包括至少一第一外接焊盘、至少一第二外接焊盘以及至少一互连金属；

所述第一外接焊盘设置在所述第一表面和/或所述第二表面，通过所述互连金属与所述第一金属凸台导电连接；

所述第二外接焊盘设置在所述第一表面和/或所述第二表面，通过所述互连金属与所述第二金属凸台导电连接。

优选地，所述互连金属设置在所述第一表面上；所述互连金属通过贯穿所述基板的第一导电通道与位于所述第二表面上的所述第一外接焊盘导电连接，通过贯穿所述基板的第二导电通道与位于所述第二表面上的所述第二外接焊盘导电连接。

优选地，所述基板的第二表面设有至少一导热焊盘。

本实用新型的有益效果：通过设置带金属凸台的导电电路，使发光芯片的焊接表面高过反光层表面，避免了反光层对来自发光芯片侧面出光的阻挡，达到大幅提升LED光效的目的。

本实用新型的高光效LED的制造方法流程短、工艺简单、制造成本低，适用于大批量大面积产业化生产。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是现有技术中LED的剖面结构示意图；

图2是本实用新型第一实施例的高光效LED的剖面结构示意图；

图3是本实用新型第二实施例的高光效LED的剖面结构示意图。

图4是本实用新型第三实施例的高光效LED的剖面结构示意图；

图5是本实用新型第四实施例的高光效LED的剖面结构示意图；

图6是本实用新型第五实施例的高光效LED的剖面结构示意图；

图7是本实用新型第六实施例的高光效LED的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图2所示，本实用新型第一实施例的高光效LED，包括基板20、设置在基板20上的导电电路、发光芯片21以及反光层22。基板20具有相对的第一表面和第二表面，发光芯片21和反光层22均设置在基板20的第一表面上。

其中，基板20可为但不限于陶瓷基板、玻璃基板、玻纤板或BT板。

导电电路包括至少一第一金属凸台23和至少一第二金属凸台24，还可包括至少一第一外接焊盘25、至少一第二外接焊盘26以及至少一互连金属27。

第一金属凸台23和第二金属凸台24相间隔绝缘设置在基板20的第一表面上，位于第一表面和反光层22之间并且贯穿反光层22，裸露在反光层22上，第一金属凸台23和第二金属凸台24的表面可以与反光层22的表面平齐或者高于反光层22的表面，使得第一金属凸台23和第二金属凸台24的表面或者顶部裸露出反光层22。

反光层22为单层或多层结构，可由但不限于白胶、围堰胶、硅胶或环氧树脂制成。对于硅胶或环氧树脂，其中掺有但不限于氧化钛粉、银粉、铝粉中的一种或多种。

互连金属27设置在基板20的第一表面上并且分别与第一金属凸台23和第二金属凸台24导电连接。作为选择，第一金属凸台23和第二金属凸台24分别可连接在互连金属27上或者侧面。反光层22在基板20的第一表面上也覆设在互连金属27上。

第一外接焊盘25可以设置在基板20的第一表面和/或第二表面上，并通过互连金属27与第一金属凸台23导电连接。同理，第二外接焊盘26可以设置在基板20的第一表面和/或第二表面上，并通过互连金属27与第二金属凸台24导电连接。如图2所示，在本实施例中，第一外接焊盘25设置在基板20的第一表面(未设置反光层22的裸露表面)上并与互连金属27连接，第二外接焊盘26设置在基板20的第一表面(未设置反光层22的裸露表面)上并与互连金属27连接。

发光芯片21设有一个或多个。发光芯片21具有相对的出光表面和焊接表面，发光芯片21以焊接表面朝向基板20并设置在第一金属凸台23和第二金属凸台24上，并且与第一金属凸台23和第二金属凸台24导电连接。对于多个发光芯片21的设置，通过互连金属27实现发光芯片21的串联和/或并联。

具体地，发光芯片21的焊接表面包括至少一第一焊垫211和至少一第二焊垫212。第一焊垫211与第一金属凸台23导电连接，第二焊垫212与第二金属凸台24导电连接。连接方式可为但不限于激光焊接、回流焊接、共晶焊接或热压焊接中的一种或多种。

发光芯片21通过焊垫与金属凸台的连接，使得发光芯片21处于反光层22的上方，发光芯片21的焊接表面可紧贴反光层22表面或留有空隙。发光芯片21侧面不被反光层22阻挡，从而发光芯片21侧面发出的光也不被反光层22阻挡，提高LED发光效率。

本实用新型第一实施例的高光效LED的制造方法，可包括以下步骤：

S1、在基板20上设置导电电路。

导电电路的设置包括在基板20的第一表面设置第一金属凸台23、第二金属凸台24、第一外接焊盘25、第二外接焊盘26以及互连金属27，并使第一外接焊盘25通过互连金属27与第一金属凸台23连接，第二外接焊盘26通过互连金属27与第二金属凸台24连接。

S2、在基板20的第一表面设置反光层22，使导电电路的第一金属凸台23和第二金属凸台24贯穿反光层22，裸露出第一金属凸台23和第二金属凸台24的表面。

反光层22可采用点胶静置流平的方式设置。反光层22覆盖基板20的部分或全部第一表面，也覆设在互连金属27上，但裸露出设置在第一表面的第一外接焊盘25表面和第二外接焊盘26表面。

为避免反光层22流平时覆盖第一外接焊盘25和第二外接焊盘26的表面，在点胶前，可先在第一外接焊盘25和第二外接焊盘26的外侧制作围坝。反光层22固化后再将围坝撤去，也可保留围坝作为高光效LED的一部分。

S3、在基板20的第一表面设置发光芯片21，并使发光芯片21焊接表面的第一焊垫211与第一金属凸台23导电连接，第二焊垫212与第二金属凸台24导电连接。

焊垫与对应金属凸台之间的连接可为但不限于激光焊接、回流焊接、共晶焊接及热压焊接中的一种或多种。

如图3所示，本实用新型第二实施例的高光效LED，包括基板30、设置在基板30上的导电电路、发光芯片31以及反光层32。基板30具有相对的第一表面和第二表面，发光芯片31和反光层32均设置在基板30的第一表面上。

其中，导电电路包括至少一第一金属凸台33、至少一第二金属凸台34、至少一第一外接焊盘35、至少一第二外接焊盘36以及至少一互连金属37。相同于上述第一实施例，第一金属凸台33和第二金属凸台34相间隔绝缘设置在基板30的第一表面上，互连金属37设置在基板30的第一表面上并且分别与第一金属凸台33和第二金属凸台34导电连接。多个发光芯片31时，通过互连金属37实现发光芯片31的串联和/或并联。发光芯片31通过其焊接表面上的第一焊垫311和第二焊垫312分别与第一金属凸台33和第二金属凸台34导电连接。

不同于上述第一实施例的是：在本实施例中，第一外接焊盘35和第二外接焊盘36设置在基板30的第二表面上，且两者相间隔绝缘。

对应第一外接焊盘35和第二外接焊盘36在第二表面上的设置，互连金属37通过贯穿基板30的第一导电通道38与第一外接焊盘35导电连接，通过贯穿基板30的第二导电通道39与第二外接焊盘36导电连接。

进一步地，本实施例的高光效LED还包括至少一透光层310。透光层310设置在基板30的第一表面上，包裹发光芯片21的出光表面和所有侧面，还可以延伸覆盖反光层32的部分或全部表面、基板30第一表面的部分或全部表面以及覆盖第一表面上的导电电路的部分或全部。

透光层310为单层或多层结构。透光层310的表面可为但不限于平坦表面、凹凸表面、弧形表面中的一种或多种。透光层310可由但不限于硅胶、环氧树脂、掺有粉体的硅胶和掺有粉体的环氧树脂中至少一种制成；粉体包括荧光粉、扩散粉、亚光粉中一种或多种。透光层310可以采用但不限于喷涂、印刷、压模、点胶、模压方法中的一种或多种组合设置。

本实施例的高光效LED还包括设置在基板30的第二表面上的导热焊盘320，通过与散热器上的导热焊垫导热连接，可大幅提升高光效LED的热传导能力。

本实用新型第二实施例的高光效LED的制造方法，可包括以下步骤：

S1、在基板30上设置导电电路。

导电电路的设置包括：在基板30的第一表面设置第一金属凸台33、第二金属凸台34以及互连金属37，并使互连金属37与第一金属凸台33、第二金属凸台34连接；在基板30的第二表面设置第一外接焊盘35、第二外接焊盘36，并设置贯穿基板30的第一导电通道38和第二导电通道39，将第一导电通道38与互连金属37和第一外接焊盘35连接，第二导电通道39与互连金属37和第二外接焊盘36连接。

S2、在基板30的第一表面设置反光层32，使导电电路的第一金属凸台33和第二金属凸台34贯穿反光层32，裸露出第一金属凸台33和第二金属凸台34的表面。

S3、在基板30的第一表面设置发光芯片31，并使发光芯片31焊接表面的第一焊垫311与第一金属凸台33导电连接，第二焊垫312与第二金属凸台34导电连接。

S4、在基板30的第一表面设置透光层310；透光层310包裹发光芯片31的出光表面和所有侧面。

透光层310可以采用但不限于喷涂、印刷、压模、点胶、模压方法中的一种或多种组合设置。

如图4所示，本实用新型第三实施例的高光效LED，包括基板40、设置在基板40上的导电电路、发光芯片41、反光层42以及透光层410。

基板40具有相对的第一表面和第二表面，发光芯片41、反光层42及透光层410均设置在基板40的第一表面上，具体可参考上述第二实施例，在此不再赘述。

不同于上述第二实施例的是：本实施例的高光效LED还包括至少一保护层413。保护层413设置在基板40的第一表面上，可以延伸覆盖反光层42的部分或全部表面、基板40第一表面的部分或全部表面以及覆盖第一表面上的导电电路的部分或全部。

保护层413为单层或多层结构，其表面可为但不限于平坦表面、凹凸表面、弧形表面中的一种或多种，可由但不限于油墨、硅胶、环氧树脂、掺有粉体的硅胶和掺有粉体的环氧树脂中至少一种制成；粉体包括但不限于氧化钛粉、着色粉、银粉、铝粉、扩散粉、亚光粉中一种或多种。

保护层413可以采用但不限于喷涂、印刷、压模、点胶、模压方法中的一种或多种组合设置。

本实用新型第三实施例的高光效LED的制造方法，可包括以下步骤：

S1、在基板40上设置导电电路。

导电电路的设置包括：在基板40的第一表面设置第一金属凸台43、第二金属凸台44以及互连金属47，并使互连金属47与第一金属凸台43、第二金属凸台44连接；在基板40的第二表面设置第一外接焊盘45、第二外接焊盘46，并设置贯穿基板40的第一导电通道48和第二导电通道49，将第一导电通道48与互连金属47和第一外接焊盘45连接，第二导电通道49与互连金属47和第二外接焊盘46连接。

S2、在基板40的第一表面设置反光层42，使导电电路的第一金属凸台43和第二金属凸台44贯穿反光层42，裸露出第一金属凸台43和第二金属凸台44的表面。

S3、在基板40的第一表面设置发光芯片41，并使发光芯片41焊接表面的第一焊垫411与第一金属凸台43导电连接，第二焊垫412与第二金属凸台44导电连接。

S4、在基板40的第一表面设置透光层410；透光层410包裹发光芯片31的出光表面和所有侧面。

透光层410可以采用但不限于喷涂、印刷、压模、点胶、模压方法中的一种或多种组合设置。

S5、在基板40的第一表面设置保护层413；保护层413可以延伸覆盖反光层42的部分或全部表面、基板40第一表面的部分或全部表面以及覆盖第一表面上的导电电路的部分或全部。

如图5所示，本实用新型第四实施例的高光效LED，包括基板50、设置在基板50上的导电电路、发光芯片51、反光层52、透光层510以及保护层513。

基板50具有相对的第一表面和第二表面，发光芯片51、反光层52、透光层510以及保护层513均设置在基板50的第一表面上。导电电路及发光芯片51、反光层52、透光层510以及保护层513具体设置可参考上述第三实施例，在此不再赘述。

不同于上述第三实施例的是：本实施例中的保护层513至少有一个开口514，裸露出发光芯片51上方的透光层510。

本实用新型第四实施例的高光效LED的制造方法，可参考上述第三实施的制造方法，不同于上述第三实施例的是：设置保护层513时，在保护层513上设开口514，开口514对应在发光芯片51的上方，从而裸露出发光芯片51上方的透光层510。

如图6所示，本实用新型五实施例的高光效LED，包括基板60、设置在基板60上的导电电路、发光芯片61以及反光层62。基板60具有相对的第一表面和第二表面，发光芯片61和反光层62均设置在基板60的第一表面上。

其中，导电电路包括至少一第一金属凸台63、至少一第二金属凸台64、至少一第一外接焊盘65、至少一第二外接焊盘66以及至少一互连金属67。导电电路及反光层62的设置可参考上述第一实施例，在此不再赘述。

进一步地，本实施例的高光效LED还包括设置在基板60的第一表面上的至少一围堰68以及至少一透光层69。

围堰68在基板60的第一表面上围设在发光芯片61的***。围堰68的底部可以位于反光层62的表面上，或者位于基板60的裸露的第一表面上，或者裸露的导电电路上。透光层69填充在围堰68围成的内侧空间中，并包裹发光芯片61的出光表面和所有侧面。

围堰68可由但不限于白胶、围堰胶、硅胶和环氧树脂中至少一种制成。硅胶和/或环氧树脂中掺有氧化钛粉、银粉、铝粉中的一种或多。

透光层69为单层或多层结构，其表面可为但不限于平坦表面、凹凸表面、弧形表面中的一种或多种。透光层69可由但不限于硅胶、环氧树脂、掺有粉体的硅胶和掺有粉体的环氧树脂中至少一种制成；粉体包括荧光粉、扩散粉、亚光粉中一种或多种。透光层69可以采用但不限于喷涂、印刷、点胶方法中的一种或多种组合设置。

本实用新型第五实施例的高光效LED的制造方法，可包括以下步骤：

S1、在基板60上设置导电电路。

导电电路的设置包括在基板60的第一表面设置第一金属凸台63、第二金属凸台64、第一外接焊盘65、第二外接焊盘66以及互连金属67，并使第一外接焊盘65通过互连金属67与第一金属凸台63连接，第二外接焊盘66通过互连金属67与第二金属凸台64连接。

S2、在基板60的第一表面设置反光层62，使导电电路的第一金属凸台63和第二金属凸台64贯穿反光层62，裸露出第一金属凸台63和第二金属凸台64的表面。

反光层62可采用点胶静置流平的方式设置。反光层62覆盖基板60的部分或全部第一表面，但裸露出设置在第一表面的第一外接焊盘65表面和第二外接焊盘66表面。

为避免反光层62流平时覆盖第一外接焊盘65和第二外接焊盘66的表面，在点胶前，可先在第一外接焊盘65和第二外接焊盘66的外侧制作围坝。反光层62固化后再将围坝撤去或保留作为高光效LED的一部分。

S3、在基板60的第一表面设置发光芯片61，并使发光芯片61焊接表面的第一焊垫611与第一金属凸台63导电连接，第二焊垫612与第二金属凸台64导电连接。

S4、在反光层62上设置围堰68，围堰68将发光芯片61包围在其内侧空间中。

S5、在围堰68内侧填充透光层69；透光层69包裹发光芯片61的出光表面和所有侧面。

如图7所示，本实用新型第六实施例的高光效LED，包括基板70、设置在基板70上的导电电路、发光芯片71以及反光层72。基板70具有相对的第一表面和第二表面，发光芯片71和反光层72均设置在基板70的第一表面上。

其中，导电电路包括至少一第一金属凸台73、至少一第二金属凸台74、至少一第一外接焊盘75、至少一第二外接焊盘76以及至少一互连金属77。第一金属凸台73、第二金属凸台74以及互连金属77均设置在基板70的第一表面上，第一外接焊盘75和第二外接焊盘76设置在基板70的第二表面上，并且分别通过贯穿基板70的第一导电通道78和第二导电通道79与第一外接焊盘75和第二外接焊盘76导电连接。

导电电路及反光层72的设置可参考上述第二实施例，在此不再赘述。

进一步地，本实施例的高光效LED还包括设置在基板70的第一表面上的至少一围堰720以及至少一透光层710。

围堰720在基板70的第一表面上围设在发光芯片71的***。围堰720的底部可以位于反光层72的表面上，或者位于基板70的裸露的第一表面上，或者裸露的导电电路上。透光层710填充在围堰720围成的内侧空间中，并包裹发光芯片71的出光表面和所有侧面。

围堰720可由但不限于白胶、围堰胶、硅胶和环氧树脂中至少一种制成。硅胶和/或环氧树脂中掺有氧化钛粉、银粉、铝粉中的一种或多种。

透光层710为单层或多层结构，其表面可为但不限于平坦表面、凹凸表面、弧形表面中的一种或多种。透光层710可由但不限于硅胶、环氧树脂、掺有粉体的硅胶和掺有粉体的环氧树脂中至少一种制成；粉体包括荧光粉、扩散粉、亚光粉中一种或多种。透光层710可以采用但不限于喷涂、印刷、压模、点胶、模压方法中的一种或多种组合设置。

本实用新型第六实施例的高光效LED的制造方法，可包括以下步骤：

S1、在基板70上设置导电电路。

导电电路的设置包括：在基板70的第一表面设置第一金属凸台73、第二金属凸台74以及互连金属77，并使互连金属77与第一金属凸台75、第二金属凸台74连接；在基板70的第二表面设置第一外接焊盘75、第二外接焊盘76，并设置贯穿基板70的第一导电通道78和第二导电通道79，将第一导电通道78与互连金属77和第一外接焊盘75连接，第二导电通道79与互连金属77和第二外接焊盘76连接。

S2、在基板70的第一表面设置反光层72，使导电电路的第一金属凸台75和第二金属凸台74贯穿反光层72，裸露出第一金属凸台75和第二金属凸台74的表面。

S5、在基板70的第一表面设置发光芯片71，并使发光芯片71焊接表面的第一焊垫711与第一金属凸台73导电连接，第二焊垫715与第二金属凸台74导电连接。

S4、在反光层72上设置围堰720，围堰720将发光芯片71包围在其内侧空间中。

S5、在围堰720内侧填充透光层710；透光层710包裹发光芯片71的出光表面和所有侧面。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种高光效LED，其特征在于，包括具有相对的第一表面和第二表面的基板、设置在所述基板上的导电电路、设置在所述第一表面上的发光芯片以及反光层；

2.根据权利要求1所述的高光效LED，其特征在于，所述高光效LED还包括至少一透光层；所述透光层设置在所述第一表面上并包裹所述发光芯片的出光表面和所有侧面。

3.根据权利要求2所述的高光效LED，其特征在于，所述高光效LED还包括至少一保护层；所述保护层设置在所述透光层上。

4.根据权利要求3所述的高光效LED，其特征在于，所述保护层至少有一个开口，所述开口裸露出所述发光芯片上方的所述透光层。

5.根据权利要求3所述的高光效LED，其特征在于，所述保护层为单层或多层结构。

6.根据权利要求1所述的高光效LED，其特征在于，所述反光层为单层或多层结构。

7.根据权利要求1所述的高光效LED，其特征在于，所述高光效LED还包括至少一围堰；所述围堰设置在所述基板的第一表面上并围设在所述发光芯片的***。

8.根据权利要求1-7任一项所述的高光效LED，其特征在于，所述导电电路还包括至少一第一外接焊盘、至少一第二外接焊盘以及至少一互连金属；

9.根据权利要求8所述的高光效LED，其特征在于，所述互连金属设置在所述第一表面上；所述互连金属通过贯穿所述基板的第一导电通道与位于所述第二表面上的所述第一外接焊盘导电连接，通过贯穿所述基板的第二导电通道与位于所述第二表面上的所述第二外接焊盘导电连接。

10.根据权利要求1-7任一项所述的高光效LED，其特征在于，所述基板的第二表面设有至少一导热焊盘。