專利名稱：一種led光源的封裝結構的制作方法
技術領域：
一種LED光源的封裝結構技術領域[0001]本實用新型屬于一種光電子器件，為一種LED光源的封裝結構。
技術背景[0002]目前的LED光源的封裝全部采用環(huán)氧樹脂或硅膠膠體這類固體透光材料。[0003]對于采用環(huán)氧樹脂類硬性材料實芯封裝的LED光源有以下缺點1)由于環(huán)氧樹脂導熱性不好，使芯片熱量不能通過環(huán)氧樹脂有效地散發(fā)，加重了芯片溫升。2)環(huán)氧樹脂與芯片的熱膨脹系數(shù)差別大，當溫度高時會崩斷作為電極引出線的細小金線而導致失效。3)環(huán)氧樹脂與芯片的熱膨脹系數(shù)差別大甚至導致芯片與環(huán)氧樹脂分離，出現(xiàn)真空氣隙，使出光率大大下降。4)固體實芯封裝的LED光源中，與LED芯片接觸的界面的環(huán)氧樹脂層長期承受更高溫度的老化和更強的光輻射的老化，易于產(chǎn)生高溫劣化及光學老化層從而遮擋和吸收光線，并且這是一個惡性循環(huán)的不可逆過程。[0004]對于采用硅橡膠類軟性材料實芯封裝的LED光源有以下缺點1)由于硅膠熱傳導性不好，使芯片熱量不能通過硅膠膠體有效地散發(fā)，加重了芯片溫升。2)硅膠膠體固體實芯封裝的LED光源中，與LED芯片接觸的界面的硅橡膠層長期承受更高溫度的老化和更強的光輻射的老化，易于產(chǎn)生高溫劣化及光學老化層從而遮擋和吸收光線并且這是一個惡性循環(huán)的不可逆過程。[0005]LED光源是一種劃時代的光源?，F(xiàn)正處于高速發(fā)展階段，目前存在的以上幾個問題急需解決。發(fā)明內(nèi)容[0006]本實用新型專利對以上問題提出了解決方案把目前的LED光源結構中的實芯封裝結構改成與芯片直接接觸的部分是液體的透明硅油或者是熒光粉與液態(tài)透明硅油均勻自由混合體。[0007]方案一是一種LED光源的封裝結構，包括芯片基座與透光外殼，所述芯片基座與成型的透光外殼之間采用環(huán)氧樹脂密封連接；在所述芯片與成型的透光外殼之間有一空間，并在所述空間內(nèi)充入液態(tài)透明硅油和熒光粉。[0008]所述熒光粉不是直接涂在LED芯片上，所述熒光粉與液態(tài)透明硅油均勻自由混合后充入LED芯片與透光外殼之間。溫度最高的LED芯片直接與液態(tài)透明硅油相接觸，而不是與環(huán)氧樹脂或硅膠膠體相接觸。[0009]方案二是一種LED光源的封裝結構，包括芯片基座與透光外殼，所述芯片基座與成型的透光外殼之間采用環(huán)氧樹脂密封連接；在所述芯片與成型的透光外殼之間有一空間，并在所述空間內(nèi)充入液態(tài)透明硅油；且熒光粉涂于所述透光外殼的內(nèi)表面，或者熒光粉在與所述透光外殼均勻混合后成型。[0010]所述熒光粉不是直接涂在LED芯片上，而是涂覆在所述透光外殼的內(nèi)表面，把所述熒光粉與溫度最高的LED芯片隔開一定距離，使所述熒光粉的熱穩(wěn)定性提高，熱衰退減[0011]液態(tài)透明硅油可以是高真空油擴散泵用的有機硅油，例如日本苯甲基有機硅油 HIVAC-F5，英國Oilstore高真空泵油，美國D0WC0RNING 705，國產(chǎn)牌號274、275等。液態(tài)透明硅油的透光率很高，其折光率約為1. 55-1. 57，與環(huán)氧樹脂或硅膠的折光率相當。[0012]因此，上述兩個方案的液態(tài)透明硅油所起的效果是[0013]①所述液態(tài)硅油與LED芯片的無熱膨脹系數(shù)差別問題，不會因熱脹冷縮而可能導致像固體實芯封裝時材料與LED芯片分離導致光輸出減少，或導致電極引線斷裂。用液體硅油使可靠性大大提高。[0014]②由于液態(tài)透明硅油的流動性，它不會像環(huán)氧樹脂薄或硅膠膠體那樣，其最靠近 LED芯片的那部分長期承受更高溫度的老化和更強的光輻射的老化。液體硅油各部分輕度且均勻老化，使光通量維持率提高。[0015]③液態(tài)硅油的流動性使得LED芯片上的熱量可通過液態(tài)硅油的熱對流和熱傳導， 把LED芯片的熱量傳遞給透光薄殼或金屬反光碗，然后再傳遞給大氣，而不單純靠引線和熱沉來散熱，使芯片的散熱效率大為提高，使芯片溫度下降，對LED的光電性能很有利。[0016]④與高溫熱源LED芯片相接觸的液態(tài)硅油和熒光粉始終處于流動狀態(tài)，各部分硅油或熒光粉經(jīng)受LED芯片高溫和光照機會等同，老化機會等同均勻，自身整體溫度均勻且大大降低，且不會產(chǎn)生固定老化遮光層，從而光效可較大提高，光衰可大為減小，光電性能穩(wěn)定性大大提高。[0017]⑤液體硅油的折光率約1. 5-1. 6與固體環(huán)氧樹脂或膠體硅膠相當或弱高一些，對提取LED芯片光輸出有利。另如果加入納米熒光粉，液體硅油的折光率可進一步提高至 1. 8，可使芯片光輸出大大提高。[0018]⑥該封裝結構不但適用于單顆芯片的大小功率LED光源的封裝，而且由于無熱脹冷縮問題和無固態(tài)、膠態(tài)遮光層問題，特別適合于多芯片集成的大電流、大功率LED光源的封裝。[0019]⑦配不同形式的反光碗可獲得所需的配光性能的光輸出。[0020]⑧原來常規(guī)環(huán)氧樹脂薄或硅膠膠體封裝中，熒光粉直接涂在LED芯片上，導致發(fā)光點很小，光源亮度太高，不易符合光生物安全標準要求。本發(fā)明的效果是發(fā)光面積增大， 在光源發(fā)光量不變或增強的情況下其亮度下降，更易符合光生物安全標準要求。


[0021]圖1是現(xiàn)有一種常規(guī)LED封裝結構示意圖，其中1為基座，2為單顆或多顆集成 LED芯片，3為熒光粉，4為硅膠實芯透光體；[0022]圖2是現(xiàn)有一種常規(guī)LED封裝結構示意圖，其中1為基座，2為單顆或多顆集成 LED芯片，3為熒光粉，4為硅膠實芯透光體；[0023]圖3是本實用新型LED封裝結構示意圖，其中1為基座，2為單顆或多顆集成LED 芯片，3為熒光粉，5為液態(tài)透明硅油，6為透光外殼；[0024]圖4是本實用新型LED封裝結構示意圖，其中1為基座，2為單顆或多顆集成LED 芯片，3為熒光粉，5為液態(tài)透明硅油，6為透光外殼；[0025]圖5是本實用新型LED封裝結構示意圖，其中1為基座，2為單顆或多顆集成LED芯片，3為熒光粉，5為液態(tài)透明硅油，6為透光外殼，8為金屬反光碗，9為反光膜；[0026]圖6是本實用新型LED封裝結構示意圖，其中1為基座，2為單顆或多顆集成LED 芯片，3為熒光粉，5為液態(tài)透明硅油，6為透光外殼，8為金屬反光碗，9為反光膜；[0027]圖7是本實用新型LED封裝結構示意圖，其中1為基座，2為單顆或多顆集成LED 芯片，3為熒光粉，5為液態(tài)透明硅油，6為透光外殼；[0028]圖8是本實用新型LED封裝結構示意圖，其中1為基座，2為單顆或多顆集成LED 芯片，3為熒光粉，5為液態(tài)透明硅油，6為透光外殼。
具體實施方式
[0029]說明書中附圖1-2是現(xiàn)有常規(guī)LED封裝結構示意圖。附圖3_8是本實用新型LED 封裝結構示意圖。其基座1與LED芯片2的結構和工序、工藝與圖1-2中現(xiàn)有傳統(tǒng)LED封裝結構示意圖的相同；其它不同之處的具體實施方式
按類別描述如下[0030]1)針對圖3和圖7其具體實施方式
主要是把熒光粉3與粘結劑按比例調(diào)成粉漿， 噴涂或刷涂在環(huán)氧樹脂、有機玻璃等所制作成型的透光外殼6的內(nèi)表面，再把透光外殼6與現(xiàn)有常規(guī)工藝制成的基座1和LED芯片2組合成一體放入夾具中，并在基座1和透光外殼 6之間的連接縫上涂環(huán)氧樹脂膠，一起放入加熱成型爐中完成抽氣和固化等工序。透光外殼6在靠近基座1的邊沿位置處開有小孔，再把液態(tài)透明硅油5從透光外殼6上的小孔注入其內(nèi)，用真空機抽除液態(tài)透明硅油5中含有的空氣后，用融化態(tài)環(huán)氧樹脂、有機玻璃密封小孔即可。[0031]2)針對圖4和圖8其具體實施方式
主要是把環(huán)氧樹脂、有機玻璃等所制作成型的透光外殼6與現(xiàn)有常規(guī)工藝制成的基座1和LED芯片2組合成一體放入夾具中，并在基座1和透光外殼6之間的連接縫上涂環(huán)氧樹脂膠，一起放入加熱成型爐中完成固化工序。透光外殼6在靠近基座1的邊沿位置處開有小孔，把熒光粉與液態(tài)透明硅油5按比例調(diào)合成透光液體后，再從透光外殼上的小孔注入其內(nèi)，用真空機抽除液態(tài)透明硅油5中含有的空氣后，用融化態(tài)環(huán)氧樹脂、有機玻璃密封小孔即可。[0032]3)針對圖5其具體實施方式
主要是把熒光粉與粘結劑按比例調(diào)成粉漿，噴涂或刷涂在環(huán)氧樹脂、有機玻璃等所制作成型的透光外殼6的內(nèi)表面，再把它與帶反光層9的金屬反光碗8 —起和現(xiàn)有常規(guī)工藝制成的基座1和LED芯片2組合成一體放入夾具中，并分別在基座1和透光外殼6之間、透光外殼6與金屬反光碗8之間的連接處涂環(huán)氧樹脂膠，一起放入加熱成型爐中完成固化等工序。透光外殼6在靠近金屬反光碗8的邊沿位置處開有小孔，再把液態(tài)透明硅油5從透光外殼6上的小孔注入其內(nèi)，用真空機抽除液態(tài)透明硅油5 中含有的空氣后，用融化態(tài)環(huán)氧樹脂、有機玻璃密封小孔即可。[0033]4)針對圖6其具體實施方式
主要是把環(huán)氧樹脂、有機玻璃等所制作成型的透光外殼6與現(xiàn)有常規(guī)工藝制成的基座1和LED芯片2組合成一體放入夾具中，并分別在基座 1和透光外殼6之間、透光外殼6與反光碗8之間的連接處涂環(huán)氧樹脂膠，一起放入加熱成型爐中完成固化工序。透光外殼6在靠近金屬反光碗8的邊沿位置處開有小孔，把熒光粉與液態(tài)透明硅油5按比例調(diào)合成透光液體后，再從透光外殼6上的小孔注入其內(nèi)，用真空機抽除液態(tài)透明硅油5中含有的空氣后，用融化態(tài)環(huán)氧樹脂、有機玻璃密封小孔即可。
權利要求1.一種LED光源的封裝結構，所述結構包括芯片基座與透光外殼，其特征在于所述芯片基座與成型的透光外殼之間采用環(huán)氧樹脂密封連接；在所述芯片與成型的透光外殼之間有一空間，并在所述空間內(nèi)充入液態(tài)透明硅油；且熒光粉涂于所述透光外殼的內(nèi)表面。
2.如權利要求1所述的封裝結構，其特征在于所述液態(tài)透明硅油是高真空油擴散泵用的有機硅油。
3.如權利要求2所述的封裝結構，其特征在于所述有機硅油為日本苯甲基有機硅油 HIVAC-F5，或者英國Oilstore高真空泵油，或者美國D0WC0RNING 705，或國產(chǎn)牌號274、 275。
專利摘要一種LED光源封裝結構，其在LED芯片與透光外薄殼之間充入耐高溫、耐氧化、耐老化的液態(tài)透明硅油與熒光粉的混合物，或者只充入液態(tài)透明硅油，同時熒光粉涂覆在透光外薄殼的內(nèi)表面。解決了目前固體實芯封裝時，因熱脹冷縮而導致芯片與封裝材料的界面分離以及導致電極引線斷裂的問題；同時使用液態(tài)透明硅油增加了熱對流、熱傳導的散熱。此外液態(tài)透明硅油和熒光粉始終處于流動狀態(tài)，各部分老化均勻，使光性能穩(wěn)定。解決了固體實芯封裝時，最靠近LED芯片的界面因長期承受高溫劣化和強光化學老化而產(chǎn)生遮光和吸光老化層，光衰大為減少的問題。
文檔編號H01L33/56GK202275866SQ201120040258
公開日2012年6月13日 申請日期2011年1月30日 優(yōu)先權日2011年1月30日
發(fā)明者云丹平, 李自力 申請人:云丹平, 李自力