WO2019100992A1 - 一种led发光装置 - Google Patents

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时军朋
黄永特
徐宸科
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Abstract

本实用新型公开了一种LED发光装置，包括：具有凹槽的基板；LED芯片和抗静电元件安装于所述凹槽内，所述基板的上表面具有一导电层，并通过一间隙将所其分成至少两个电性隔离的区域，所述间隙具有至少一个拐角从而将所述间隙分成相连但不在同一直线上的的第一段和第二段，所述第述LED芯片安装于间隙的第一段上，所述抗静电元件安装于间隙的第二段上。

Description

\¥02019/100992 卩（：17 \2018/115469
1
Figure imgf000003_0001
技术领域
[0001] 本实用新型涉及半导体技术领域， 特别涉及一
Figure imgf000003_0002
发光装置。
背景技术
[0002] 发光二极管 （英文简称 1^0） ， 是一种固体半导体发光器件。 随着
Figure imgf000003_0003
技术的 发展，
Figure imgf000003_0004
的模组波段逐渐往近紫外甚至深紫外方向发展。
[0003] 近年来深紫外
Figure imgf000003_0005
在空气净化、 杀菌消毒等领域得到广泛应用。 由于 p-GaN的吸收，
Figure imgf000003_0006
通常采用倒装方法从背面出光， 相对于一般蓝光倒装 芯片，
Figure imgf000003_0007
倒装芯片的蓝宝石层较厚， 这样一来容易造成
Figure imgf000003_0008
侧面发光强 度增大， 且受芯片尺寸影响， 芯片尺寸越小， 侧面出光相对正面出光量越大， 整体光强分布越不均匀； 其次，
Figure imgf000003_0009
而言， 其本身外量子效率较低， 出光强度较弱， 致使大部分电能转化为热能， 现阶段
Figure imgf000003_0010
相对于蓝光芯片 ， 其抗静电能力较差， 故常需要额外搭配抗
Figure imgf000003_0011
电子元件， 而一般
Figure imgf000003_0012
电子元件 存在受热及紫外辐射造成失效的可能性。 目前， 现有
Figure imgf000003_0013
封装通常未考虑抗 〇电子元件与
Figure imgf000003_0015
光源的相互影响。 亦或是考虑到抗
Figure imgf000003_0014
电子元件对倒装011¥ £0芯片侧面出光的吸收而采用直接将抗
Figure imgf000003_0016
电子元件埋入基板的设计， 此种设 计不利于抗
Figure imgf000003_0017
电子元件本身散热， 而易造成其受热辐射影响导致抗
Figure imgf000003_0018
能力失 效。
[0004] 因此如何提高出光强度， 改善出光均匀性， 避免封装部件对
Figure imgf000003_0019
光源造成过多 的额外吸收， 同时降低封装部件的失效可能性成为后端封装的一大挑战。
发明概述
技术问题
问题的解决方案
技术解决方案
[0005] 为了克服现有技术的不足， 本实用新型提供一种
Figure imgf000003_0020
发光装置。
[0006] 本实用新型的技术方案为一种 1^）发光装置， 包括： 具有凹槽的基板； 1^）芯 \¥0 2019/100992 卩（：17 \2018/115469
2 片和抗静电元件安装于所述凹槽内， 其特征在于： 所述基板的上表面具有一导 电层， 并通过一间隙将所其分成至少两个电性隔离的区域， 所述间隙具有至少 一个拐角从而将所述间隙分成相连但不在同一直线上的的第一段和第二段， 所 述第述
Figure imgf000004_0001
芯片安装于间隙的第一段上， 所述抗静电元件安装于间隙的第二段上
[0007] 优选地， 所述间隙呈 8型， 其中中间部分为第一段， 用于放置所述
Figure imgf000004_0002
芯片， 型的上或下部分为第二段， 用于放置所述抗静电元件。
[0008] 优选地， 所述间隙呈 型， 其中第一段用于放置所述
Figure imgf000004_0003
芯片， 第二段用于放 置所述抗静电元件。
[0009] 优选地， 所述基板的凹槽呈矩形或类矩形状， 所述间隙的第一段位于所述凹槽 的对角线上。
[0010] 优选地， 所述间隙的第一段和第二段形成的夹角〇1为60~120°。
[0011] 优选地， 所述
Figure imgf000004_0004
芯片和抗静电元件均呈矩形， 定义所述间隙的第一段和第二 段形成的夹角为（X， 所述抗静电元件长、 宽分别为&1、 &2, 所述
Figure imgf000004_0005
芯片的长、 宽分别为1?1、 2， 则
[0012] 所述间隙的第一段长度为：
Figure imgf000004_0006
[0013] 所述间隙的第二段长度为： （12³（151+&1*〇«〇〇/（2:^11〇〇+&2+&1/[2:¾11（〇[-45。）]。
[0014] 优选地， 所述
Figure imgf000004_0007
芯片和所述抗静电元件均呈矩形状， 所述抗静电元件有且只 有第一个顶点到所述
Figure imgf000004_0008
芯片之最邻近的一个顶点的距离小于其他任意一个顶点 到所述
Figure imgf000004_0009
芯片的距离。
[0015] 优选地， 所述
Figure imgf000004_0010
芯片的一个顶角与所述抗静电元件的一个顶角相对。
[0016] 优选地， 所述抗静电元件的顶角与所述 1^）芯片的顶角之间的间距（1³0.2：〇1111。
[0017] 优选地， 以所述
Figure imgf000004_0011
芯片平面内几何中心为圆心， 所述抗静电元件之与第一顶 点相邻的第二、 第三顶点形成的张角（3£36。。
[0018] 优选地， 所述抗静电元件的表面有反射层， 如镀有金属八1。
[0019] 优选地， 所述抗静电元件为倒装结构， 四个侧面和表面有反射层， 如覆盖
Figure imgf000004_0012
04， MgO等。
[0020] 优选地， 所述
Figure imgf000004_0013
芯片呈矩形， 位于基板的凹槽的中心位置， 旋转 30~60°安装 \¥0 2019/100992 卩（：17 \2018/115469
3
[0021] 优选地，
Figure imgf000005_0001
芯片倒装芯片， 其发光波长为 200~38〇11111。
发明的有益效果
有益效果
[0022] 与现有技术相比， 本实用新型提供的一种
Figure imgf000005_0002
发光装置， 至少包括以下技术效 果：
[0023] ( 1) 减小了抗静电元件对倒装
Figure imgf000005_0003
芯片侧面出光的吸收， 提高整体出光量；
[0024] (2) 降低了抗静电元件受热及光辐射所造成的失效可能性；
[0025] (3) 改善使用平面玻璃封装
Figure imgf000005_0004
出光均匀性。
[0026] 本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述， 并且， 部分地从说明 书中变得显而易见， 或者通过实施本实用新型而了解。 本实用新型的目的和其 他优点可通过在说明书、 权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获 得。
对附图的简要说明
附图说明
[0027] 附图用来提供对本实用新型的进一步理解， 并且构成说明书的一部分， 与本实 用新型的实施例一起用于解释本实用新型， 并不构成对本实用新型的限制。 此 夕卜， 附图数据是描述概要， 不是按比例绘制。
[0028]
Figure imgf000005_0005
发光装置的剖面示意图。
[0029]
Figure imgf000005_0006
发光装置的俯视图。
[0030]
Figure imgf000005_0007
芯片与抗静电元件安装位置示意图。
[0031] 图 4分别显示了
Figure imgf000005_0008
芯片与抗静电元件两种不同放置方式的相互作用的原理图
[0032]
Figure imgf000005_0009
发光装置的俯视图。
[0033]
Figure imgf000005_0010
发光装置的俯视图。
[0034] 图中各标号表示如下： 10: 基板； 基板底层； 12: 碗杯结构； 13: 凹槽； 20: 基板上表面导电层； 30: 间隙
Figure imgf000005_0011
芯片； 50: 抗静电元件； 60: 玻璃盖板； 70: 基板下表面导电层。 \¥0 2019/100992 卩（：17 \2018/115469
4 发明实施例
本发明的实施方式
[0035] 下面结合示意图对本实用新型的
Figure imgf000006_0001
发光装置进行详细的描述， 在进一步介绍 本实用新型之前， 应当理解， 由于可以对特定的实施例进行改造， 因此， 本实 用新型并不限于下述的特定实施例。 还应当理解， 由于本实用新型的范围只由 所附权利要求限定， 因此所采用的实施例只是介绍性的， 而不是限制性的。
[0036] 应当理解， 本实用新型所使用的术语仅出于描述具体实施方式的目的， 而不是 旨在限制本实用新型。 如本实用新型所使用的， 单数形式“一”、 “一种”和“所述” 也旨在包括复数形式， 除上下文清楚地表明之外。 应进一步理解， 当在本实用 新型中使用术语“包含”、 ”包括’’、 “含有”时， 用于表明陈述的特征、 整体、 步骤 、 操作、 元件、 和/或封装件的存在， 而不排除一个或多个其他特征、 整体、 步 骤、 操作、 元件、 封装件、 和/或它们的组合的存在或增加。
[0037] 除另有定义之外， 本实用新型所使用的所有术语 （包括技术术语和科学术语） 具有与本实用新型所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。 应 进一步理解， 本实用新型所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书 的上下文和相关领域中的含义一致的含义， 并且不应以理想化或过于正式的意 义来理解， 除本实用新型中明确如此定义之外。
[0038] 实施例 1
[0039] 如图 1和 2所示， 本实施例提供一种 1^）发光装置， 其主要包括： 基板 10、 1^） 芯片 40, 抗静电元件 50及顶部玻璃盖板 70四个部分。
[0040] 具体的， 基板 10由基板底层 11、 碗杯结构 12构成从而在上表面形成凹槽 13。 基 板底层 11可以选择包括诸如陶瓷材料的绝缘材料， 陶瓷材料包括被同时共烧的 低温共烧陶瓷
Figure imgf000006_0002
在本实施例中优选采用 30成型 陶瓷基板制备成型， 使封装有更好的三维气密性， 同时降低成本。 碗杯 12的 材料优选为金属， 碗杯杯壁宽度优选大于 0.3111111。
[0041] 在基板的凹槽 13底部上表面形成导电层 20。 为避免漏电， 碗杯 12与导电层 20之 间可以形成一沟道 80, 其宽度较佳取值为 0.12111111以上。 该导电层 20通过间隙 30 分成至少两个电性隔离的区域 21、 22。 该间隙 30具有至少一个拐角 31从而将该 \¥0 2019/100992 卩（：17 \2018/115469
5 间隙 30分成相连但不在同一直线上的的第一段 和第二段02, 其中第一段〇1用 于安装
Figure imgf000007_0001
芯片， 第二段 02用于安装抗静电元件， 其中第一段 与第二段02形 成的夹角《较佳取值为 60~120°， 但不局限于此。 对于基板的凹槽为矩形或近矩 形的设计中，
Figure imgf000007_0002
从而提高基板凹槽 13的空 间利用率， 旋转的角度以 30~60°为较佳， 相应的间隙的第一段 相对于凹槽 13 的边倾斜一定角度 （非平行的） ， 该倾斜角即为
Figure imgf000007_0003
芯片的旋转角， 在一个具体 应用中，
Figure imgf000007_0004
芯片可以直接安于矩形凹槽的对角线上， 即间隙的第一段。1位于 凹槽的对角线上。 间隙 30第一段、
Figure imgf000007_0005
和抗静电元件 50的尺寸。 下面以较常规的正方形凹槽 13为例， 简单说明间隙 30 的第一段、 第二段的较佳长度设计， 定义抗静电元件 50长、 宽分别为&1、 &2，
Figure imgf000007_0008
正方形为例， 定义 &为抗静电元件边长， 15为1^）芯片边长， 贝 1段长度（11 +（¾
+ *（：08（¾七:^11 2
〇〇/（2*8^1（¾*（：〇8〇〇， 02段长度（12³ + *（：〇8〇〇/（2*8111〇〇+ +〇/[2:¾11（〇1-45。）]。 当夹角（X 取 90。时， 即（114+1/2 ， （12³3/2 +1/21>
[0042] 在本实施例中， 如图 2所示， 该间隙 30呈8型， 中间部分为 段， 主要用于放 置 芯片， 5型上或下部分为02段， 主要用于放置抗静电元件， 其中整体发光 装置的发光几何中心与5型间隙的中心重合， 所述 5型拐角角度最优为直角， 即 夹角（¾取90°。
[0043]
Figure imgf000007_0006
具体来说可以是长波（代号 1^-八， 波长 315~38〇11111）、 中波（1^-：8， 280~31511111）、 短波（1^-（：， 200~28〇11111）， 发光 波长可以根据实际用途的需要选择， 比如用于表面杀菌、 表面固化等。 图 3示意
Figure imgf000007_0007
\¥0 2019/100992 卩（：17 \2018/115469
6 角 50相对，
Figure imgf000008_0001
芯片平面内几何中心为圆心， 抗静电元件之与第一顶点八1相 邻的第二顶点八2、 第三顶点八3形成的张角（3优选为 36°以下， 相对的两顶角之间 的间距（1优选为 0.2111111以上。 在本实施例中，
Figure imgf000008_0002
位于相 对基板 10正向位置旋转 45°的对角线中心位置上。
Figure imgf000008_0003
实施例 1中的
Figure imgf000008_0004
芯片与抗静电元件放置方式相互作用的原理图。 从图中可看出 ， 采用图 〇5） 所示的方式摆放
Figure imgf000008_0005
顶角 50相对） ， 改善了芯片与抗
Figure imgf000008_0006
电子元件平行放置时， 抗静电元件对倒装 £0芯片侧面出光的吸收， 同时也降低抗静电元件受
Figure imgf000008_0007
芯片侧面热辐射及光照 射造成的失效可能性， 有效提升了发光装置的整体出光效率。
[0045] 顶部玻璃盖板
Figure imgf000008_0008
料。 作为一种变形， 也可以采用其他方式
Figure imgf000008_0009
例如采用封装胶替换玻璃盖板。 进一步 的， 还可以在玻璃盖板的上方再设置一透镜结构。
[0046] 实施例 2
[0047] 如图 5所示， 与实施例 1不同的是， 本实施例的
Figure imgf000008_0010
， 间隙 30呈1^型， 其中第一段 与第二段02之间的拐角优选为 90°， 定义抗静电
Figure imgf000008_0011
&1+ 2， （12段长度 02³&2+ 1/21^1。
[0048] 实施例 3
[0049] 如图 6所示， 在本实施例中，
Figure imgf000008_0012
芯片同样旋转一定的角度后安装于基板的正 中心， 与实施例 1不同的是， 本实施例的间隙呈 型， 更有利于
Figure imgf000008_0013
的安装
[0050] 应当理解的是， 上述具体实施方案仅为本实用新型的部分优选实施例， 以上实 施例还可以进行各种组合、 变形。 本实用新型的范围不限于以上实施例， 凡依 本实用新型所做的任何变更， 皆属本实用新型的保护范围之内。

Claims

\¥0 2019/100992 卩（：17 \2018/115469
7 权利要求书
［权利要求 1］ 一种 1^）发光装置， 包括： 具有凹槽的基板； 1^）芯片和抗静电元件 安装于所述凹槽内， 其特征在于： 所述基板的上表面具有一导电层， 并通过一间隙将所其分成至少两个电性隔离的区域， 所述间隙具有至 少一个拐角从而将所述间隙分成相连但不在同一直线上的的第一段和 第二段， 所述第述
Figure imgf000009_0001
芯片安装于间隙的第一段上， 所述抗静电元件 安装于间隙的第二段上。
［权利要求 2］ 根据权利要求 1所述的一种
Figure imgf000009_0002
发光装置， 其特征在于： 所述间隙呈 5 型， 其中中间部分为第一段， 用于放置所述
Figure imgf000009_0003
8型的上或下 部分为第二段， 用于放置所述抗静电元件。
［权利要求 3］ 根据权利要求 1所述的一种
Figure imgf000009_0004
发光装置， 其特征在于： 所述间隙呈 型， 其中第一段用于放置所述
Figure imgf000009_0005
芯片， 第二段用于放置所述抗静电 元件。
［权利要求 4］ 根据权利要求 1所述的一种
Figure imgf000009_0006
发光装置， 其特征在于： 所述基板的 凹槽呈矩形或类矩形状， 所述间隙的第一段位于所述凹槽的对角线上
［权利要求 5］ 根据权利要求 1所述的一种
Figure imgf000009_0007
发光装置， 其特征在于： 所述间隙的 第一段和第二段形成的夹角（X为 60~120°。
［权利要求 6］ 根据权利要求 1所述的一种
Figure imgf000009_0009
发光装置， 其特征在于：
Figure imgf000009_0008
片和抗静电元件均呈矩形， 定义所述间隙的第一段和第二段形成的夹 角为（X， 所述抗静电元件长、 宽分别为&1、 &2 ,
Figure imgf000009_0010
芯片的长、 宽分别为1?1、 2， 则
所述间隙的第一段长度为： （1142+（151+&1*〇«〇［七 1=^11 2
Figure imgf000009_0011
所述间隙的第二段长度为： （12³（151+&1*〇«〇〇/（2*8：111〇〇+&2+&1/［2:¾11（〇［- 45。）］。
［权利要求 7］ 根据权利要求 1所述的一种 发光装置， 其特征在于：
Figure imgf000009_0012
片和所述抗静电元件均呈矩形状， 所述抗静电元件有且只有第一个顶 \¥02019/100992 卩（：17 \2018/115469
8 点到所述
Figure imgf000010_0001
芯片之最邻近的一个顶点的距离小于其他任意一个顶点 到所述
Figure imgf000010_0002
的距离。
[权利要求 8] 根据权利要求 7所述的一种
Figure imgf000010_0004
发光装置， 其特征在于：
Figure imgf000010_0003
片的一个顶角与所述抗静电元件的一个顶角相对。
[权利要求 9] 根据权利要求 8所述的一种
Figure imgf000010_0005
发光装置， 其特征在于： 所述抗静电 元件的顶角与所述
Figure imgf000010_0006
[权利要求 10] 根据权利要求 7所述的一种
Figure imgf000010_0007
发光装置， 其特征在于： 以所述
Figure imgf000010_0008
芯片平面内几何中心为圆心， 所述抗静电元件之与第一顶点相邻的第 二、 第三顶点形成的张角（3£36。。
[权利要求 11] 根据权利要求 1所述的一种
Figure imgf000010_0010
发光装置， 其特征在于：
Figure imgf000010_0009
片呈矩形， 位于基板的凹槽的中心位置， 旋转 30~60°安装。
[权利要求 12] 根据权利要求 1所述的一种
Figure imgf000010_0012
发光装置， 其特征在于：
Figure imgf000010_0011
片倒装芯片， 其发光波长为 200~38〇11111。
[权利要求 13] 根据权利要求 1所述的一种
Figure imgf000010_0013
发光装置， 其特征在于： 所述抗静电 元件为倒装结构， 其侧面和上表面设有反射层。
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