[發(fā)明專利]一種TOP-LED器件及其制造方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611056405.2
• 申請(qǐng)日: 2016-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN108110124A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉曉鋒;劉傳標(biāo);秦快;謝宗賢;范凱亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山市國星光電股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/56
• 分類號(hào): H01L33/56;H01L33/64
• 代理公司: 廣州駿思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44425
• 代理人: 吳靜芝

本發(fā)明公開了一種TOP?LED器件，所述TOP?LED器件包括金屬支架、包裹該金屬支架的杯罩、LED芯片和封裝結(jié)構(gòu)；所述杯罩中位于該金屬支架頂部的部分為反射杯，所述金屬支架由嵌入該反射杯內(nèi)的金屬引腳和外露在該反射杯之外的金屬管腳組成，所述LED芯片設(shè)置在該金屬支架上，所述封裝結(jié)構(gòu)填充該反射杯內(nèi)腔；該封裝結(jié)構(gòu)包括依次層疊的上封裝膠層、石墨烯層和下封裝膠層。本發(fā)明提供的TOP?LED器件的封裝結(jié)構(gòu)含石墨烯層，該石墨烯層可以將LED芯片出光面附近的熱量迅速水平傳遞給反射杯的內(nèi)壁，再由該反射杯將熱量傳遞出去，避免熱量縱向向封裝膠層傳遞以及在封裝膠層中長(zhǎng)期累積，因此有效地延長(zhǎng)封裝膠層的使用壽命、保證LED芯片的出光效果，從而提高該TOP?LED器件的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及LED技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種TOP-LED器件及其制造方法。

背景技術(shù)

相比于傳統(tǒng)白熾燈照明和液晶顯示，LED具有環(huán)保、節(jié)能、高效等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于全彩顯示、日常照明等領(lǐng)域。LED芯片作為一種半導(dǎo)體材料，在電流作用下通過PN結(jié)之間的耦合效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)化為光能，然而在能量轉(zhuǎn)換過程中，只約有20～30％的電能轉(zhuǎn)化為光能被利用，其余電能在LED芯片的PN結(jié)處被轉(zhuǎn)化為熱能。

請(qǐng)參閱圖1，其為現(xiàn)有的TOP-LED器件的結(jié)構(gòu)示意圖。TOP-LED器件即為頂部出光型的LED器件。該現(xiàn)有的TOP-LED器件包括金屬支架11、包裹該金屬支架11的杯罩12、LED芯片13和封裝膠層14。所述杯罩12中位于該金屬支架11頂部的部分為反射杯121，所述金屬支架11由嵌入該反射杯121內(nèi)的金屬引腳111和外露在該反射杯121之外的金屬管腳112組成。所述LED芯片13設(shè)置在該金屬支架11上，所述封裝膠層14填充該反射杯121內(nèi)腔。

該現(xiàn)有的TOP-LED器件工作時(shí)，熱量主要集中在LED芯片13的PN結(jié)附近，因此主要的散熱方式為，LED芯片13把熱量傳遞給金屬支架11，由該金屬支架11將熱量散發(fā)出去，而剩余的熱量會(huì)集中在LED芯片13出光面附近的封裝膠層14中，其以緩慢的速度通過該封裝膠層14擴(kuò)散到空氣中，而熱量在封裝膠層14中傳導(dǎo)時(shí)，會(huì)對(duì)該封裝膠層14產(chǎn)生一定的破壞作用。總之，該現(xiàn)有的TOP-LED器件的散熱效果差，持續(xù)的高溫會(huì)導(dǎo)致LED芯片13的光衰增加，影響其發(fā)光性能，而且難以散發(fā)出去的熱能會(huì)造成封裝膠層14變性發(fā)黃，最終導(dǎo)致該TOP-LED器件失效。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種散熱性能好的TOP-LED器件。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種TOP-LED器件，包括金屬支架、包裹該金屬支架的杯罩、LED芯片和封裝結(jié)構(gòu)；所述杯罩中位于該金屬支架頂部的部分為反射杯，所述金屬支架由嵌入該反射杯內(nèi)的金屬引腳和外露在該反射杯之外的金屬管腳組成，所述LED芯片設(shè)置在該金屬支架上，所述封裝結(jié)構(gòu)填充該反射杯內(nèi)腔；該封裝結(jié)構(gòu)包括依次層疊的上封裝膠層、石墨烯層和下封裝膠層。

石墨烯是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、最堅(jiān)硬的納米材料，其具有很高的透光性，幾乎完全透明。石墨烯為呈六邊形蜂窩晶格的平面二維結(jié)構(gòu)，在平面XY方向擁有5300W/(m·K)的極高熱導(dǎo)系數(shù)，而在垂直Z方向的熱導(dǎo)系數(shù)只有15W/(m·K)，因此它具有很高的平面導(dǎo)熱效果，且可防止熱量的縱向擴(kuò)散。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的TOP-LED器件的封裝結(jié)構(gòu)含石墨烯層，該石墨烯層可以將LED芯片出光面附近的熱量迅速水平傳遞給反射杯的內(nèi)壁，再由該反射杯將熱量傳遞出去，避免熱量縱向向封裝膠層傳遞以及在封裝膠層中長(zhǎng)期累積，因此有效地延長(zhǎng)封裝膠層的使用壽命、保證LED芯片的出光效果，從而提高該TOP-LED器件的可靠性。

具體地，所述LED芯片為倒裝結(jié)構(gòu)的LED芯片，所述石墨烯層的下表面高于該LED芯片的出光面。

具體地，所述石墨烯層的下表面與所述LED芯片的出光面的距離為20μm～50μm。