[實用新型]一種白光LED模組封裝結構

有效

• 申請號: 201220636242.6
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN202948972U
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 陳明祥
• 申請（專利權）人: 武漢利之達科技有限公司
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50;H01L25/075
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本實用新型所屬領域屬于電子封裝技術，具體涉及一種白光LED(發光二極管)模組的封裝結構。

背景技術

對于大功率白光LED封裝而言，熒光粉的作用在于光色復合，形成白光。常用的熒光粉使用方式是將熒光粉與封裝膠(環氧樹脂或硅膠)混合，然后涂覆在LED芯片上。由于涂覆工藝難以精確控制熒光粉層的厚度和形狀，導致LED器件的色溫和顯色性指數波動很大，影響產品質量。此外，由于熒光粉膠層是由環氧樹脂或硅膠與熒光粉調配而成，耐熱性、抗老化性和抗濕氣性能較差，從而影響LED器件的長期可靠性。

為了提高熒光粉層的耐熱性和抗老化性能，國內外開展了一系列的研究。2005年日本通用電氣玻璃公司研制出可用于LED封裝的YAG熒光玻璃片。該熒光玻璃片由玻璃粉與熒光粉混合均勻后燒結而成，具有良好的耐熱性和抗濕氣性，相比普通的熒光粉膠層，LED封裝器件的可靠性大大提高；美國專利文獻(US?2009/0212697A1和US2010/0207512A1)公開了一種含熒光粉的半透明陶瓷片制備方法，主要由陶瓷粉、熒光粉、粘結劑、燒結助劑在高溫(1400-1500℃)惰性氣體環境下燒結而成；中國專利文獻CN?101314519A公開了一種白光LED用稀土摻雜發光玻璃及其制備方法，通過高溫熔制(1450-1550℃下燒結2-3小時)制備出含稀土熒光粉的熒光玻璃體，滿足白光LED封裝要求；中國專利文獻CN?101723586?A則公開了一種應用于半導體照明的熒光粉玻璃體及其制備方法，通過在硼鋁酸鹽玻璃粉中混合稀土摻雜鋁酸鹽熒光粉，在高溫(400-500℃)下熱壓燒結而成。此外，丁唯嘉等人利用溶膠-凝膠法制備出低溫熒光玻璃體，朱學繪等人則利用真空燒結技術制備出Ce：YAG熒光玻璃體，用于LED封裝并提高了LED器件性能。

采用熒光玻璃片封裝LED，不僅省略了封裝過程中熒光粉與膠液的配制與涂覆工藝，提高了白光LED封裝效率，而且提高了熒光粉的均勻性和熱穩定性，從而改善了LED器件的發光質量與可靠性。如德國Sumita公司采用熒光玻璃封裝LED模塊，在85℃環境中點亮10000小時候后亮度沒有衰退，反而略有上升，而普通LED封裝模塊(采用熒光粉膠層)在相同條件下亮度降低了20％。但在上述熒光玻璃制備過程中，由于熒光粉是內摻于玻璃粉中一起燒結，不僅熒光粉消耗量大(材料成本高)，而且高溫燒結過程(大于1000℃)會對熒光粉的晶相(晶體結構)產生損壞，影響熒光粉的發光效率。更為重要的是，該熒光玻璃體需要切割、研磨、拋光后才能用于LED封裝，工藝成本很高。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型提出了一種新型的白光LED模組封裝結構，該結構可以降低工藝成本和熒光粉材料成本，而且可以提高了LED封裝模組的光效。

本實用新型提供的白光LED模組封裝結構，包括LED芯片、引線、固晶層、散熱基板和熒光玻璃片；LED芯片由固晶材料貼裝在散熱基板上；LED芯片電極經過引線鍵合與散熱基板焊盤間電互連；熒光玻璃片覆蓋在LED芯片上方，且兩者間通過填充硅膠或直接鍵合工藝實現連接。

作為上述技術方案的改進，所述熒光玻璃片熒光玻璃片由玻璃基片及其表面的熒光玻璃層組成。

本實用新型與使用熒光粉膠層封裝LED相比，不僅降低了工藝成本(不用配制和涂覆熒光粉膠)，同時提高了熒光粉的均勻性和熱穩定性，改善了LED器件的封裝質量；與內摻法制備的熒光玻璃相比，由于僅在玻璃基片表面存在熒光玻璃層，不僅降低了工藝成本(不用切割、研磨和拋光玻璃片)和熒光粉材料成本，而且由于采用了遠離熒光粉技術(間距可通過玻璃基片厚度控制)，提高了LED封裝模組的光效，特別適合大功率LED封裝批量制造和多芯片COB(板上芯片封裝)發展需求。

本實用新型一種白光LED模組封裝結構的優勢在于：與使用熒光粉膠層封裝LED相比，該結構不僅可以在封裝LED時降低工藝成本(不用配制和涂覆熒光粉膠)，同時還可以提高熒光粉的均勻性和熱穩定性，改善了LED器件的封裝質量；與內摻法制備的熒光玻璃相比，由于僅在玻璃基片表面存在熒光玻璃層，不僅降低了工藝成本(不用切割、研磨和拋光玻璃片)和熒光粉材料成本，而且由于采用了遠離熒光粉技術(距離可通過玻璃基片厚度控制)，提高了LED封裝模組的光效。同時，該LED封裝結構還適合大規模生產和板上芯片封裝技術(COB)發展。

附圖說明

圖1為現有熒光粉膠層封裝的白光LED模組結構，圖中10為散熱基板，11為LED芯片，12為內摻熒光粉的膠層，13為不摻熒光粉的膠層。