[發明專利]具有底部反射體的封裝LED透鏡

在審

• 申請號: 201480014380.2
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN105027306A
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發明（設計）人: W.達伊施納;F.S.戴安娜;M.馬拉;A.S.哈奎;M.M.布特沃思
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: H01L33/54
• 分類號: H01L33/54;H01L33/58;H01L33/60
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 江鵬飛;景軍平

技術領域

本發明涉及封裝發光二極管（LED），并且具體地涉及利用具有底部反射特征的透鏡封裝LED管芯。

背景技術

將LED管芯安裝在基板（襯底）上并且將預形成的圓頂透鏡定位在LED管芯之上以封裝它是常見的。圓頂透鏡具有用于LED管芯的腔體，其包含透明或半透明彈性硅樹脂。透鏡的底部以其它方式是平坦的。當圓頂透鏡被按壓在LED管芯之上時，硅樹脂填充LED管芯周圍的空隙。

利用這樣的結構，光發射一般是朗伯式的。從LED管芯側面或者以淺角度發射的光時常是浪費的光，因為有用的光發射一般是在前向方向上發射的光。這樣的經封裝的LED管芯已經安裝在小反射錐形杯中以將所有光定向在前向方向上，但是這樣的杯為LED模塊增加了成本和尺寸。

此外，在向下方向上發射的光可能在某種程度上被基板表面吸收并且在淺角度處反射。因此，該光也可能被浪費。

所需要的是不遭受以上提到的缺陷的透鏡封裝技術。

發明內容

在一個實施例中，LED管芯的陣列安裝在基板晶片上，其中LED管芯的電極電氣連接到基板晶片上的金屬墊。可以使用倒裝芯片LED或引線鍵合LED。本發明還適用于一次處理單個LED。

透鏡是預形成的，諸如通過模制過程。透鏡可以由硬化的硅樹脂或其它合適的透明材料形成。透鏡典型地為圓形并且可以具有被成形為圓頂或其它形狀以實現期望的光圖案的頂表面。透鏡具有用于LED管芯的腔體。將反射體圖案模制到透鏡的底表面中，諸如具有成角表面的刻面環。在一個實施例中，刻面是模制到透鏡的底表面中的成角凹陷。角可以是平角或圓角。

刻面和透鏡的底部可以可選地涂敷有反射膜，諸如反射金屬膜。

在腔體中分配軟化的硅樹脂。

當透鏡被按壓在LED管芯之上時，腔體中的硅樹脂封裝LED管芯，并且LED管芯被刻面環圍繞。刻面環的成角表面向上反射來自LED管芯的向下或淺光發射。如果反射膜不涂敷刻面，則向上反射可以通過全內反射（TIR）。

不同半徑和高度的多個同心刻面環可以形成在透鏡的底部中以用于分散光發射。不同刻面環的角度可以不同或相同。在另一實施例中，刻面環不需要為圓形，而是可以取決于期望的發射圖案而為方形、矩形、橢圓形或其它形狀。類似地，透鏡可以具有任何形狀。

刻面環可以形成為導致LED模塊發射窄射束或其它光發射圖案。透鏡的頂表面可以成形為實現任何光發射圖案。

在另一實施例中，透鏡的底表面形成為磨圓的以向上反射LED光。

基板晶片的頂表面可以涂敷有反射膜。

封裝過程可以在晶片級執行以簡化處置并且降低成本。在封裝過程之后，基板晶片被單分以形成單獨的LED模塊。

描述了其它實施例。

附圖說明

圖1是填入有LED管芯的陣列的基板晶片的自頂向下視圖。

圖2是平分透鏡的橫截面視圖，其圖示了依照本發明的一個實施例的形成在透鏡底部中的反射刻面和LED管芯腔體。

圖3是示出LED管芯腔體和圓形刻面的頂點的圖2的透鏡的自底向上視圖。

圖4是填入有LED管芯的基板晶片的橫截面視圖，其中圖2的透鏡已經定位在LED管芯之上以封裝它們。

圖5是依照本發明的另一實施例的平分透鏡的橫截面視圖。

相同或類似的元件用相同的標號標記。

具體實施方式

圖1圖示了填入有LED管芯12的陣列的基板晶片10。在另一實施例中，一次僅處理單個LED管芯12。LED管芯12可以是任何類型，包括倒裝芯片、垂直、引線鍵合等。在簡化示例中，僅示出十二個LED管芯12，但是在實際實施例中，數百個LED管芯12將典型地安裝在單個基板晶片10上。LED管芯12典型地為每側大約1mm。基板晶片10可以是常規的，諸如具有導電跡線的陶瓷晶片，或者可以由另一材料形成。晶片10還可以是矩形、六邊形或任何其它合適的形狀。

圖2是依照本發明的一個實施例的預形成的透鏡14的橫截面視圖。圖3是圖示了刻面18和22的頂點以及LED管芯腔體16的輪廓的透鏡14的自底向上視圖。圖4圖示了安裝在LED管芯12之上的透鏡14。透鏡14可以是經模制的硅樹脂。對于典型的LED管芯，透鏡14可以具有大約3-5mm的直徑。