[發明專利]一種提高垂直發光二極管芯片亮度的封裝結構

有效

• 申請號: 201310119165.6
• 申請日: 2013-04-08
• 公開（公告）號: CN103199183A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 趙志偉;江彥志
• 申請（專利權）人: 廈門市三安光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/52
• 分類號: H01L33/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種提高垂直發光二極管芯片亮度的封裝結構，通過支架的設計減少或避免垂直芯片的基板吸光，提升封裝亮度，屬于發光二極管領域。

背景技術

發光二極管芯片按結構分，大致可以分為三大類，分別為正裝發光二極管芯片、倒裝發光二極管芯片以及垂直發光二極管芯片。目前，應用端應用最多的為正裝發光二極管芯片，其優勢為制作成本較低良率高，所以目前正裝發光二極管芯片使用較普及，但近來隨著智能型手機崛起，智能型手機使用的閃光燈部分一般為高功率發光二極管的燈珠，其所需求的高功率正裝芯片已經無法滿足，開發垂直發光二極管芯片應運而生，垂直電極設計使得垂直發光二極管芯片可以承受較大的功率使用，一般可使用的功率約為正裝發光二極管芯片的1.5倍，但由于垂直電極的設計，所以垂直發光二極體芯片也須采用導電基板，在性價比的考慮下，硅基板成為較為理想的選擇。

傳統的硅基板LED垂直芯片封裝結構，如圖1所示，由發光二級管芯片提供藍光后與藍光進入封裝膠后激發出黃光，利用藍光與黃光混合后產生白光，在藍光進入封裝膠顆粒的過程中封裝膠顆粒只會吸收部分藍光，而剩余的藍光會被折射進入下一顆封裝膠顆粒，所以在一系列混光的過程中藍光會不斷的被折射改變光的路徑，甚至有些藍光會被反射回芯片，由于硅基板會對所有可見光范圍內的光進行吸收，特別是對于在可見光范圍內的藍光與黃光有一定的吸收率，所以當垂直發光二極管用于照明系統，比如封成LED燈珠后，會造成藍光轉換白光效率變差，其亮度會下降。

發明內容

本發明的目的是提供一種提高垂直發光二極管芯片亮度的封裝結構，通過改進支架系統的設計來提升垂直發光二極管的亮度。

為實現以上目的，本發明的技術方案是一種新型高效垂直發光二極管芯片亮度的封裝結構，至少包括一支架系統、一膠杯與支架系統之外圍相連接、一含有吸光基板的LED芯片置于支架系統之上及封裝膠分布于LED芯片之外圍，其特征在于：還包括擋板，其包圍所述吸光基板的外側壁。

本發明提供了一種提高垂直發光二極管芯片亮度的封裝結構，其包含支架系統，主要用來承載吸光基板LED垂直芯片，支架系統可以通過充壓或開槽制成一體成型的具有環繞式擋板結構的金屬支架，金屬支架的功用為電極導通以及散熱用，環繞式擋板結構功用為減少或避免LED芯片反射出的光線被基板所吸收，并將其反射出封裝結構；膠杯與支架系統之外圍相連接，膠杯形狀可以根據控制光形的需要進行調整；吸光基板LED芯片可以通過固晶等方式置于支架系統之上；封裝膠可以通過涂布等方式分布于吸光基板LED芯片之外圍。

進一步地，所述環繞式擋板結構的外圍尺寸大于或者等于吸光基板LED垂直芯片的尺寸，吸光基板LED芯片的基板與環繞式擋板之間存有部分間隙，以便吸光基板LED芯片置于具有環繞式擋板的金屬支架之中。

進一步地，所述吸光基板LED芯片的基板與環繞式擋板之間存有間隙的部分填充有反射性材料。

進一步地，所述環繞式擋板的高度大于或者等于吸光基板LED芯片的基板厚度的1/2且小于或者等于吸光基板LED芯片的基板厚度，以便于吸光基板LED芯片側面能部分或全部為環繞式擋板所包覆。

進一步地，所述吸光基板可選用硅基板或者砷化鎵基板等。

本發明還提供了另一種提高垂直發光二極管芯片亮度的封裝結構，其包含支架系統，主要用來承載吸光基板LED垂直芯片，支架系統由金屬支架與置于其上的環繞式擋板組成，二者為分別制得，選用金屬材料制成金屬支架，金屬支架的功用為電極導通以及散熱用，環繞式擋板結構的功用為減少或避免LED芯片反射出的光線被基板所吸收，并將其反射出封裝結構；膠杯與支架系統之外圍相連接，膠杯形狀可以根據控制光形的需要進行調整；吸光基板LED芯片可以通過固晶等方式置于支架系統之上；封裝膠可以通過涂布等方式分布于吸光基板LED芯片之外圍。

進一步地，所述吸光基板具有靠近所述吸光基板LED芯片的一側上與水平平面成傾斜角并從下向上變窄的第一側面及遠離所述吸光基板LED芯片的一側上與水平平面成垂直的第二側面。

進一步地，所述傾斜角的角度范圍為30°~85°。

進一步地，所述環繞式擋板為分布布拉格反射層或金屬反射層或全方位反射層或涂布反射材料的膠杯。

進一步地，所述吸光基板LED芯片的基板為環繞式擋板所直接包覆，即不存在間隙；此外，吸光基板LED芯片的基板與環繞式擋板之間也可以存有部分間隙。

進一步地，所述吸光基板LED芯片的基板與環繞式擋板之間存有間隙的部分填充有反射性材料。