[實用新型]一種高效發光散熱的大功率LED封裝結構

無效

• 申請號: 201020631109.2
• 申請日: 2010-11-28
• 公開（公告）號: CN202018988U
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: 鄭香舜;馮振新
• 申請（專利權）人: 晶誠（鄭州）科技有限公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/64;H01L33/50
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 聶孟民

一、技術領域

本實用新型涉及大功率LED封裝結構，尤其涉及一種高效發光散熱的大功率LED封裝結構。

二、技術背景

隨著電子技術的迅猛發展，電子元器件日益小型化，尤其是LED大功率化的發展，使得元器件的單位體積內的發熱量步步攀升。

大功率LED晶粒已逐步開發成熟，但一直以來沒有得到很好的發展與應用，其原因的一個主要瓶頸是，無法減小整個封裝、應用結構中的熱能傳遞的問題，即封裝和應用的零部件本身及不同的零部件間的熱阻過大，熱阻過大導致熱能的累積從而使LED晶粒溫度不斷的升高，使LED晶粒在高溫下壽命及發光強度急劇降低，導致產品失效或無法滿足使用者的需求，也喪失了LED照明的能耗低，壽命長的實質意義。

目前已知的導熱系數最高的材料為金屬銀，因其價格昂貴，所以無法導入到普及型應用中，同時大型金屬件的重量較重，在超大功率封裝時，整個產品的重量也因此增加。故封裝結構的改進和創新是本領域技術人員所關心的問題。

三、實用新型內容

針對上述情況，為克服現有的技術之不足，本實用新型之目的就是提供一種高效發光散熱的大功率LED封裝?？捎行岣叽蠊β蔐ED封裝散熱性能，改善因溫升導致LED芯片光衰大及壽命下降的問題。

本實用新型解決技術問題所采取的具體技術方案是：包括底座、芯片和透鏡，底座中心有半圓球面凹腔，LED芯片貼裝于半圓球面凹腔底部的凸臺上，LED芯片正負極通過金線與底座上的PAD點(墊點)相連接，PAD點通過內部導線與底座下的焊接層連接，底座的底部兩頭有散熱翅，底座上部封裝有透鏡。

本實用新型結構簡單，使用效果好，壽命長。

四、附圖說明

附圖為本實用新型的結構主視圖。

五、具體實施方式

以下結構附圖對本實用新型的具體實施方式作詳細說明。

由附圖給出本實用新型包括有底座、芯片和透鏡，底座9中心有半圓球面凹腔3，LED芯片2貼裝于半圓球面凹腔底部的凸臺1上，LED芯片正負極通過金線6與底座上的PAD點(墊點)11相連接，PAD點通過內部導線5與底座下的焊接層12連接，底座的底部兩頭有散熱翅4，底座上部封裝有透鏡8。

為了保證使用效果，所說的透鏡8內面有熒光粉層7；所說的底座上部有放置封裝透鏡的凹槽10，透鏡鑲嵌在這一凹槽內；

所述的底座為由石墨材料制成的半圓球面形，其球面內為反射腔，半圓球面凹腔的表面拋光成反射膜，形成高反射表面反射腔，能夠實現曾大LED芯片出光效率之目的。LED芯片通過粘合劑與該球面凹腔內的凸臺貼合。該粘合劑為導電導熱性能優良的銀漿，鋁粉漿或錫粉漿材料。

所述的底座下部兩頭為翅形散熱結構，可以很好的與空氣形成對流，帶走熱量，中間為平面也可以更好的與將要安裝的PCB板。散熱翅由鋁材料制成，與底座等結合帶走LED芯片所散發的熱量從而保障了LED壽命及因溫升而急劇降低發光強度等問題。

所述的透鏡為熒光粉和硅膠樹脂混合壓模而成的，與底座相一致的半球形，通過該透鏡封裝的LED芯片，能避免LED與熒光粉直接接觸，這樣LED在工作時產生的熱量就不會直接對熒光粉產生作用，從而提高了LED芯片的發光效率和使用壽命。

本實用新型不僅有利于，而且還有利于LED芯片得出光。采取了與LED芯片粘合的石墨底座上部有半圓球面凹腔結構，該半圓球面凹腔結構通過對其進行表面處理形成反射腔，在該半圓球面凹腔中部設有凸臺，LED芯片貼合與該凸臺部，半圓球面凹腔的反射腔將LED芯片發出的光線通過反射層將其反射至透鏡外殼的熒光粉層，并經熒光粉層折射，從而能到達增大LED芯片出光率的目的。

本實用新型由于其結構包括LED芯片，以及與LED芯片鍵合的帶有石墨底座兩端翅形散熱面積的結構。并且LED芯片通過導電、導熱性能優良的銀漿、鋁粉漿、錫粉漿材料與石墨底座粘合，并通過內導線與底座下的焊接層連接。改善了整個大功率LED散熱封裝結構的散熱性能，提高了LED芯片外量子效率。使LED芯片工作過程中產生的熱量能夠迅速有效的散發，有效避免了LED芯片節溫的過高其發光效率會隨之下降的問題，提高了大功率LED芯片發光性能的穩定性和使用壽命。是一種有利于提高大功率LED出光散熱及增強其光學穩定性的封裝結構。

實際應用時，本實用新型LED封裝結構的石墨底座直接與一較大的金屬散熱器連接，LED封裝結構的控制和保護電路位于四周，不會影響LED封裝結構的散熱。

與現有的技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果；