[發明專利]LED封裝結構及封裝成型方法

無效

• 申請號: 201210123623.9
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN102637810A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 盧鵬志;楊華;王曉彤;王琳琳;李璟;伊曉燕;王軍喜;王國宏
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L33/56
• 分類號: H01L33/56;H01L33/50;H01L33/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，特別是指一種發光二極管(LED)封裝結構及封裝方法。

背景技術

LED(light?emitting?diode)，即發光二極管，作為新型高效固體光源，具有長壽命、節能、綠色環保等顯著優點，是人類照明史上繼白熾燈、熒光燈之后的又一次飛躍，被認為是第3代的照明新技術，其經濟和社會意義巨大。LED封裝是將外引線連接到LED芯片的電極上，以便于與其它器件連接。LED封裝保護芯片不受水，空氣等物質的侵蝕，還可以提高LED芯片的出光效率。

實現白光LED的一個關鍵技術就是熒光粉的涂覆工藝，熒光粉涂層的厚度可控性和均勻性直接影響LED的出光亮度、色度一致性，甚至白光出光效率。目前熒光粉的涂覆主要還是采用傳統的灌封工藝，直接在芯片表面點涂熒光粉膠，即將熒光粉粉末與膠體(如硅膠或環氧樹脂等)按一定配比混合，攪拌均勻，然后用細針頭類工具將其涂覆于芯片表面。這種方法及涂層存在明顯的結構缺陷，除中心到邊緣的結構性非均勻外，在實際操作中，無論手動或機器操作，同一批次的LED管之間，熒光粉層在形部偏黃或偏藍的不均勻性光斑出現。要克服上述缺陷，改善功率白光LED的光斑空間分布均勻性以及白光LED管間色度、亮度的均勻一致性，就必須改變現有熒光粉涂層的形狀和工藝，使熒光粉層厚度均勻化，這樣才能得到均勻一致的出射白光。另外，LED芯片在點亮時產生大量的熱，使用傳統的灌封工藝，熒光粉與芯片表面直接接觸，影響熒光粉的可靠性，從而影響整個LED封裝的可靠性。

此外，LED芯片材料的折射系數通常在2.0以上，空氣介質的折射系數為1，如果它們之間只有一層硅膠或環氧樹脂過渡，導致封裝材料折射系數單一，由于LED透鏡的全反射角小，使很大一部分光線不能折射出透鏡而是反射回透鏡內，產生很大的光功率損失，降低了外量子效率。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種LED的封裝結構及封裝成型方法，通過該LED封裝方法得到的封裝結構，可以有效的改善LED的光斑和光型，使LED出光均勻，減少光功率損失，提高外量子效率和LED可靠性，降低光衰。

本發明提供一種LED封裝結構，其包括：

一LED支架；

一LED芯片，固定于LED支架的表面；

兩條金屬線，用于LED支架與LED芯片的連接；

多層硅膠層，封蓋于LED支架、LED芯片和兩條金屬線上。

本發明還提供一種LED封裝結構成型方法，其包括以下步驟：

步驟1：將LED芯片與LED支架電氣連接；

步驟2：將連接好的LED芯片與LED支架卡入注膠板，倒置放入第一模具中，通過注膠板上的注膠孔向模具中注滿硅膠，烘烤脫模，形成第一硅膠層；

步驟3：重復步驟2，在第一硅膠層上制備硅膠層，形成多層硅膠層，完成LED封裝成型方法。

本發明的有益效果是，在所述LED封裝結構中，首先采用硅膠作為封裝體材料，比環氧樹脂具有更好的散熱性能，使LED點亮后產生的熱量能夠高效散出，大大改善散熱性能，提高可靠性，減小光衰。該方法熒光粉涂覆均勻，并且遠離芯片表面，從熒光粉層向外實現折射率由高到低的多層硅膠結構，改善LED的光斑和光型，使LED出光均勻，減少光功率損失，提高外量子效率和LED可靠性，降低光衰。該封裝結構尤其適合大功率LED芯片的封裝。

附圖說明

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明，其中：

圖1是本發明LED封裝方法一實施例的結構示意圖；

圖2是本發明的方法流程圖；

圖3、圖4是本發明制備多層硅膠層60的結構示意圖。

具體實施方式

請參閱圖1，本發明提供一種LED封裝結構，其包括：LED支架1；LED芯片2；兩條金屬線3，用于LED支架1與LED芯片2的連接；多層硅膠層60，封蓋于LED支架1、LED芯片2和兩條金屬線3上。

LED支架1可以是散熱性能好的材料，如銅、鐵、銀或鋁等金屬材料或者氮化鋁，氧化鋁等陶瓷材料，表面做好正負電極結構，方便兩根金屬線3與LED芯片2電氣連接。

LED芯片2，固定于LED支架1的表面；LED芯片2可以是固體半導體芯片，其發光材料可以是藍光GaN或GaInN材料，也可以是能發出紅光，綠光，紫外光的其他發光材料。