[實用新型]一種遠程熒光LED器件

有效

• 申請號: 201720997148.6
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN207602608U
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 鄧種華;劉著光;郭旺;陳劍;黃集權;黃秋風;張衛峰;洪茂椿
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/48;H01L33/58;H01L33/62;H01L25/075;H01L33/64
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞

本實用新型提供一種遠程熒光LED器件，其中LED器件包括LED封裝基板、塊狀固體熒光體、LED芯片；所述LED封裝基板的發光面上設置有功能區，所述功能區內設置有一個以上LED芯片，其中，所述塊狀固體熒光體設置于已完成LED芯片安裝的LED封裝基板的功能區的上方，所述塊狀固體熒光體并與LED封裝基板構成一個完整封閉的腔體，同時，所述LED封裝基板的功能區內設置有兩個以上通孔。再將高熱導率的導熱柱插入通孔，導熱柱貫穿封裝基板并靠近或接觸塊狀固體熒光體。通過該高熱導率導熱柱，能夠高效地將塊狀固體熒光體的熱量傳導至封裝基板上，從而提升LED器件的散熱能力。

技術領域

本實用新型涉及LED器件領域，特別是涉及一種遠程熒光LED器件。

背景技術

隨著技術進步及應用領域的拓展，大功率的LED光源越來越受到人們的重視。而傳統LED光源一般是使用熒光粉混合有機膠體進行封裝，這樣的封裝方式使得熒光粉緊貼LED芯片。在功率較小時，該封裝形式是有效可行的，但隨著功率密度增大以后，尤其是采用集成封裝的方式時，兩個大功率熱源會互相疊加。這會導致LED芯片的溫度極速升高，而熒光粉也會出現衰減老化，甚至有機膠體還會出現碳化情況，從而引發光源發光效率降低壽命減少。

為了解決大功率LED光源熒光材料的耐熱及散熱問題，塊狀固體熒光材料結合遠程熒光的激發方式被越來越廣泛地使用。目前的LED器件結構中，雖然使用了遠程熒光的激發方式，但是在LED芯片與塊狀熒光材料之間沒有用硅膠填充。其不益的效果為，增加了芯片界面的全反射，降低了芯片的外量子效率。同時塊狀熒光材料懸空的設計也很不利于熒光材料自身的散熱。

常用的遠程塊狀固體熒光材料大功率LED集成封裝(也包括板上封裝或稱為COB封裝)方式為：在封裝基板的功能區內(一般為高反射率的材料)固定LED芯片，一般是多顆LED芯片進行有序的陣列式的擺放，再按照開啟電壓與使用電流的要求進行電氣連接的操作(合理的串并聯數量)，用硅膠或混合了熒光粉的硅膠將封裝基板的功能區填滿，再將塊狀熒光材料貼于功能區的上方，最后經烘烤將硅膠固化。這種大功率LED光源結構及封裝方法容易產生塊狀熒光材料的錯位(由于烘膠過程要經歷一個硅膠粘度變小的過程，這階段塊狀熒光材料容易滑動)和功能區氣泡問題(塊狀熒光材料貼合時可能封入氣泡，硅膠烘烤過程中微氣泡合并變大無法排出)。

現有技術中提供的遠程熒光的封裝方式，即在封裝基板上開有一個注射通孔，并往注射通孔內注入流體介質。該流體介質的粘度為30-1000mm²/s，其目的主要用于充當冷卻液。而并非解決塊狀熒光材料應用硅膠填充并粘合時產生的錯位與氣泡問題。同時目前市面上大功率LED所使用的硅膠，其粘度都在3000mm²/s以上，故其簡單的一個注射通孔的設計也不能很好的解決以上問題。

同時該方法沒有對塊狀固體熒光材料進行有效的散熱，容易使塊狀固體熒光材料的溫度升高，量子效率降低。同時在塊狀固體熒光材料的中心與邊緣產生較大的溫度梯度，增加了熒光材料的熱應力，其大大增加了使其斷裂的可能性。

現有技術中也有應用遠程熒光的方式實現的LED器件，同時也提出了應用導熱柱對固體熒光材料進行散熱。但其技術實質為在封裝基板上安裝導熱柱，且導熱柱與封裝基板的連接方式為膠體連接。這樣的結構在固體熒光材料與器件使用時的散熱器之間有三個熱界面，分別為固體熒光材料與導熱柱的熱界面；導熱柱與封裝基板間的熱界面以及封裝基板與散熱器間的熱界面。由于其技術實質是將導熱柱用有機類膠體粘接于封裝基板之上，而有機類膠體的熱導率一般低于0.2W˙m^-1˙K^-1，這個界面將成為這個熱通道上的最大制約因素，將大大降低對固態熒光材料的散熱效果。而如果使用熱導率大于1W˙m^-1˙K^-1以上的有機類粘結劑，該類粘結劑通常反射率較低，這將大大影響LED芯片的出光效率。所以該熱界面的存在將影響固態熒光材料的散熱效果。

實用新型內容