[發明專利]一種高功率LED的封裝方法及封裝結構

有效

• 申請號: 201610292889.4
• 申請日: 2016-05-05
• 公開（公告）號: CN105870294B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 李抒智
• 申請（專利權）人: 上海國熠光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/58;H01L33/64
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 蔡海淳

一種高功率LED的封裝方法及封裝結構，屬半導體器件領域。其在LED芯片的上方設置固態透光導熱窗口層；在LED芯片的周圍設置一個圍壩；通過設置所述的圍壩結構，以固態透光導熱窗口層為上底邊，以支架或基板為下底邊，由所述的圍壩充當側邊，在LED芯片的周邊，構成一個導熱空腔；其通過設置固態透光導熱窗口層和構建導熱空腔結構，在LED芯片的周邊形成了良好的散熱通道，降低了綜合熱阻，從而有助于LED芯片中心部分熱量的導出，提高了出光率，能大幅提升低色溫LED發光器件的使用壽命。還可減小全反射角提高出光率，解決了原有封裝模式出光較低，且色溫漂移的問題。可廣泛用于LED芯片及發光器件的封裝領域。

技術領域

本發明屬于半導體器件領域，尤其涉及一種用于高功率LED的封裝方法及封裝結構。

背景技術

傳統的LED的封裝結構如圖1所示，是在LED芯片2表面加上硅膠涂敷層4對LED芯片和金線5進行保護，其LED芯片通過固晶膠3固定在支架1中，此種結構業內稱之為“正裝”結構。

公開日為2015年03月25日，公開號為CN 104465966 A的中國發明專利申請中，公開了一種“白光LED封裝結構及其封裝方法”，其封裝結構包括支架1、至少一個LED倒裝芯片2-1、一個熒光粉膠片6、透明硅膠涂敷層4，其中，LED倒裝芯片設置于LED支架內，LED倒裝芯片的正極貼合于LED支架的正極，LED倒裝芯片的負極與LED支架的負極連接，熒光粉膠片固定設置于LED倒裝芯片發光層的上部且完全覆蓋發光層，LED支架碗杯內灌封透明硅膠，LED倒裝芯片和熒光膠片包裹于透明硅膠內，此種結構業內稱之為“倒裝”結構。

可見，采用上述兩種技術方案封裝的LED芯片，是在芯片表面加上硅膠對芯片(以及金線)進行保護。由于硅膠是熱的不良導體，造成芯片表面熱量無法傳遞出去。且由于折射率的差異造成出光率降低。

其中白光封裝還需加入熒光粉，使藍光LED芯片通過熒光粉后激發為黃光，從而形成白光。

由于熒光粉為顆粒狀的，所以需通過硅膠等介質混合后涂覆與芯片表面。由于硅膠的導熱系數很低(大約在1w/℃左右)，這樣造成實際工作時，LED芯片溫度很高，散熱較為困難。其會導致兩個結果：一是LED芯片溫度高，造成LED芯片發光效率降低，出光減少了；二是過高的溫度導致熒光粉轉化效率降低，造成出光減少且光色溫變化。

對于大功率的LED芯片，上述缺陷顯得尤其明顯，嚴重制約了高功率LED的使用壽命和LED芯片功率的提高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種高功率LED的封裝方法及封裝結構，其通過在LED芯片發光面上方設置一個固態透光導熱窗口層，在LED芯片周邊設置一個導熱空腔，利用氣體對流或與導熱窗口的接觸傳熱，增加芯片對外的熱傳導能力；同時，由于增加了固態透光導熱窗口層，使得用此方法可以制備大功率紫外封裝器件；本技術方案采用固態透光導熱窗口層的方式，由于沒有采用有機物的填充，且可以保護紫外芯片，同時增加了芯片的散熱能力，從而可以實現大功率紫外封裝器件制備；當針對制備白光LED時，在藍光芯片的上部增加了固態透光導熱窗口層，利用氣體對流或與導熱窗口的接觸傳熱，增加芯片對外的熱傳導能力；其在藍光芯片的上部增加了固態透光導熱窗口層，使得硅膠層以及硅膠層中的熒光粉不直接與LED芯片的發熱集中區域接觸，可大幅降低硅膠層及其中的熒光粉的工作溫度，使熒光轉換效率提高，且穩定性增加；本技術方案還可減小全反射角，提高出光率，解決了原有封裝結構出光較低、且色溫漂移的問題，能大幅提升低色溫LED發光器件的使用壽命。

本發明的技術方案是：提供一種高功率LED的封裝方法，所述的LED至少包括設置在支架中或基板上的LED芯片，其特征是：

在LED芯片的上方，設置一個固態透光導熱窗口層；在LED芯片的周圍，設置一個圍壩；