[發明專利]LED封裝結構及其制作方法

有效

• 申請號: 201310201587.8
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號: CN103296188A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 崔成強;袁長安;張國旗
• 申請（專利權）人: 北京半導體照明科技促進中心
• 主分類號: H01L33/64
• 分類號: H01L33/64;H01L33/54;H01L33/00
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本發明涉及半導體制作技術領域，具體涉及一種LED封裝結構及其制作方法。

背景技術

現有市場上的LED封裝有支架型與基板型兩種。現有技術的支架型LED封裝結構中成熟的產品系列包括Lumield公司的Luxeo系列和Osram公司的Dragont系列。但支架型LED封裝結構的缺點是工藝流程長、散熱性能不好。

另一種LED封裝是基板型LED封裝，其中將芯片直接焊接在散熱基板上。與支架型LED封裝結構相比較，在基板型LED封裝中省了點膠、固晶、固化等工藝，使工藝流程縮短，同時散熱性能得到提高。但傳統的基板型LED封裝仍然存在光色不均勻、光色區不穩定和出光效率低的問題。

為了解決這些問題，一種現有技術的基板型LED封裝提出了一種“杯狀”封裝結構，包括基板、設置在基板上的LED芯片以及覆蓋在所述LED芯片上的光轉化功能層，其中所述基板設置有LED芯片的位置被沖壓形成杯狀部，LED芯片處于所述杯狀部的底部。但該基板型LED封裝結構存在以下缺點。由于基板上設置有LED芯片的位置均被沖壓形成杯狀部，導致基板整體上呈現出波紋狀。這樣，處于基板底層的散熱面的位置有上有下。當該LED封裝結構與燈具進行封裝時，基板的散熱面不能與燈具的安裝面完全接觸，從而存在一定的空隙。這不僅會在與燈具封裝時封裝不便、導致封裝質量不好，而且散熱面與燈具的安裝面之間的間隙會在封裝時被空氣填充。由于空氣的導熱系數只有0.023W/m·k～0.033W/m·k，使得這樣封裝后的LED燈具的散熱性能降低，工作時的溫度上升，最終導致LED的失效，縮短LED燈具的使用壽命。

發明內容

本發明所要解決的一個技術問題是，提供一種封裝方便、散熱性能更好的LED封裝結構。

針對該技術問題，本發明的技術解決方案是，提供一種具有以下結構的LED封裝結構，包括：

具有第一表面和相對的第二表面的子板，在所述第一表面上形成有若干個彼此間隔開的杯狀凹槽，在各所述杯狀凹槽的底部均設有LED芯片，在所述第二表面上在相鄰杯狀凹槽之間形成了相應的凹部；

散熱母板，其設有若干個彼此間隔開的凸起，

其中，所述子板和母板互相連接，使得所述母板的各個凸起分別接合到相應的凹部，從而導致各個凸起的底面與各個杯狀凹槽的底面構成一個平整的散熱平面。

與現有技術相比，本發明的LED封裝結構具有以下優點。由于散熱母板的凸起的底面與子板的杯狀凹槽的底面構成一個平整的散熱平面，使得本發明的LED封裝結構的底面為一個平面，在與燈具封裝時封裝方便。而且由于有散熱母板的存在，LED芯片工作時的散熱通過子板和散熱母板，由于散熱母板的散熱效率遠高于子板與燈具間的空氣的散熱效率，使得本發明的LED封裝結構在LED芯片工作時散熱性能更好。

作為本發明的結構的一種優選，在所述杯狀凹槽中填充有透光材料。透過透光材料后能使LED燈散發光更亮。

作為本發明的結構的另一種優選，所述凸起的外形與杯狀凹槽的外形相配。凸起與杯狀凹槽之間不留空隙，能起到更好的散熱效果。

作為本發明的結構的還有一種優選，所述凸起為方形，所述凸起的寬度與凹部的底部的寬度相適配。方形凸起容易加工和裝配。

作為本發明的結構的還有一種優選，所述杯狀凹槽的深度為0.2～1.0mm，杯狀凹槽的底部直徑為1～6mm，所述杯狀凹槽的側面的斜度為5°～60°。杯狀凹槽的大小影響到LED芯片安裝后的透光強度，杯狀凹槽的深度若小于0.2mm，起不到好的光線反射及聚攏作用，杯狀凹槽的深度若大于1.0mm，容易影響LED芯片工作時的光的照射范圍。杯狀凹槽的側面的斜度的大小也影響LED燈的照射范圍及透光強度。

作為本發明的結構的還有一種優選，所述子板包括散熱層、設在散熱層上的介電層和設在介電層上的電路層。所述三層均在子板中起到不同的作用，與LED芯片配合后使LED燈具呈現更好的效果。

作為本發明的結構的還有一種優選，所述散熱層為銅箔或鋁箔，其厚度為50～120μm。散熱層的厚度和材質直接影響到散熱效果。所述介電層由聚酰亞胺、液晶高分子聚合物、聚萘二甲酸乙二醇脂或聚脂中的一種制作成，其厚度為10～25μm。介電層與燈具的絕緣性能相關，其材質和厚度直接影響到LED燈具的使用壽命。

作為本發明的結構的還有一種優選，所述電路層為由銅箔制作成，其厚度為20～60μm。電路層的厚度跟LED燈的短路等性能相關。

本發明要解決的另一技術問題是，提供一種制作所述LED封裝結構的方法。