[實用新型]一種以玻璃為基板的LED芯片封裝體

有效

• 申請號: 201320611381.8
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN203553207U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 孫明;莊文榮;戴堅;陳興保
• 申請（專利權）人: 孫明;陳興保;上海亞浦耳照明電器有限公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/64;H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種以透明材料為基板的LED芯片封裝體，屬于LED芯片封裝技術領域。

背景技術

（發光二極管）封裝是指發光芯片的封裝，LED封裝技術大都是在分立器件封裝技術基礎上發展與演變而來的，但卻有很大的特殊性。一般情況下，分立器件的管芯被密封在封裝體內，封裝的作用主要是保護管芯和完成電氣互連。而LED封裝則是完成輸出電信號，保護管芯正常工作，輸出可見光的功能，既有電參數，又有光參數的設計及技術要求，所以對封裝材料有特殊的要求，無法簡單地將分立器件的封裝用于LED。

在一般情況下，LED的發光波長隨溫度變化為0．2-0．3nm/℃，光譜寬度隨之增加，影響顏色鮮艷度。當正向電流流經pn結，發熱性損耗使結區產生溫升，在室溫附近，溫度每升高1℃，LED的發光強度會相應地減少1%左右，所以封裝散熱對保持LED色純度與發光強度非常重要，以往多采用減少其驅動電流的辦法，降低結溫，多數LED的驅動電流限制在20mA左右。但是，LED的光輸出會隨電流的增大而增加，很多功率型LED的驅動電流可以達到70mA、100mA甚至1A級，改進封裝結構，引入全新的LED封裝設計理念和低熱阻封裝結構及技術來改善LED原有制約性能，在此背景下COB封裝技術被越來越廣泛地應用于LED封裝，COB封裝即將多顆芯片直接封裝在金屬基印刷電路板MCPCB，使用多顆芯片不僅能夠提高亮度，還有助于實現LED芯片的合理配置，降低單個LED芯片的輸入電流量以確保高效率。另一方面通過COB封裝應用于LED燈具，不但可以省工省時，而且可以節省器件封裝的成本，總體可以降低30%左右的成本，這對于LED照明的應用推廣有著十分重大的意義。但由于目前的COB封裝基板均選用金屬基板，其最大限度僅能呈現半球形光源，為使LED能更大角度的發光，很多企業均有嘗試在透明基上進行封裝LED，透明基主要有玻璃、PC等，但由于他們的導熱散熱效果不佳、并且難于在上面制作電極、印刷電路等而被放棄應用于LED芯片COB封裝領域。

發明內容

本實用新型提供了一種以透光材料為基板的LED芯片封裝體，用于降低LED芯片COB封裝成本，并且能使LED芯片封裝體360°全周發光，所述的LED芯片封裝體是由透光基板、粘附于透光基板上的兩顆或兩顆以上的LED芯片及用于與外部電源導通的電極構成，為提高封裝體透光基板的散熱，本實用新型的發明人通過增加透光基板的表面積，把透光基板通過掩膜蝕刻，做成圖形化透光基板增加散熱面積，以此提高LED芯片封裝體在工作狀態下的散熱效果，另一方面本實用新型的發明人發現在圖形化的透光基板表面濺鍍一層氮化鋁層，可更有效地加快LED芯片封裝體的散熱，但因氮化鋁對LED芯片出光有一定的遮擋，所以本實用新型的發明人經試驗發現，對氮化鋁層進行圖形化處理，在保證散熱效果的前提下不影響LED的出光。LED芯片黏貼固定于透光基板上的圖形化的氮化鋁層上，芯片之間通過引線導通，芯片之間可以是串聯導通或并聯導通，或者是串聯與并聯的結合導通，芯片與外部電源之間通過玻璃基板上的電極導通，LED芯片、引線及整個透光基板上除電極區域外均涂覆有熒光膠，熒光膠即為熒光粉與硅膠的混合物，其能保護引線，主要用于激發LED芯片的出光。

本實用新型所述的電極直接制備于透光基板上，因透光基板太光滑，優選電極由Cr和Ni兩層構成，Cr層直接制備于透光基板上，以提高附著力，Ni層制備于Cr層上面。所述的Cr層的厚度優選為0.5-1μm，Ni層的厚度優選為50-100nm。

本實用新型的透光基板可以是任何材質的透光基板，優選玻璃基板和陶瓷基板。

為使LED芯片在點亮時透過玻璃基板和陶瓷基板的光均勻并達到最佳出光率，本實用新型的發明人試驗發現圖形化的玻璃基板和陶瓷基板，其圖形化設計成陣列式周期性排列的凸起半球形、圓錐形、尖錐形、多面體錐形或蒙古包形的形狀，出光率及出光效果最佳。并且優選圖形化的玻璃基板和陶瓷基板的凸起周期為1μm-10μm，底面寬度為5μm-25μm，高度為?0.1μm-5μm。當圖形控制在上述參數范圍內，增加了基板表面面積，提高了基板散熱效率，同時因從光波學角度對圖形的大小進行了控制，可使LED芯片出光效率最高化，另一方面因基板圖形按陣列式周期性排列，所以相應光源透過基板的光色均勻。