[實用新型]一種防硫化COB封裝結構

有效

• 申請號: 201921521369.1
• 申請日: 2019-09-12
• 公開（公告）號: CN211404522U
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 陳智波;蘇佳檳;劉俊鑫
• 申請（專利權）人: 廣州硅能照明有限公司
• 主分類號: H01L33/44
• 分類號: H01L33/44;H01L33/56;H01L33/50;H01L33/48;H01L25/075
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 賀紅星

本實用新型公開了一種防硫化COB封裝結構，包括LED金屬鏡面載體，設置在LED金屬鏡面載體上的LED芯片，依次設置在LED芯片上的光轉換沉積層、第一保護層、防硫化層、第二保護層，所述防硫化封裝結構還包括阻擋墻；阻擋墻包裹在LED芯片、光轉換沉積層、第一保護層、防硫化層和第二護層外；第一保護層的折射率為1.4?1.45，導熱系數≤0.16w/m·k；第二保護層的折射率為1.4?1.52，硬度＞50shoreA。本實用新型在防硫化層與光轉換沉積層間設置了第一保護層，并在防硫化層上設置了第二保護層，防止防硫化層高溫失活和在外力下受損，改善其長期防硫化性能，延長LED器件的使用壽命。

技術領域

本實用新型涉及發光二極管封裝技術領域，尤其涉及一種防硫化COB封裝結構。

背景技術

發光二極管(LED)是一種半導體制造技術加工的電致發光器件，被廣泛應用于各種領域，包括背光單元、汽車、電信號、交通信號燈、以及照明裝置等，被譽為替代熒光燈和白熾燈的第四代照明光源。

當前市場上主流的商品化白光LED是采用藍光LED芯片加上黃色熒光粉、綠色熒光粉、紅色熒光粉一種或多種來實現的，LED芯片在電流驅動下發出的藍光激發熒光粉，使其產生其它波段的可見光，這些可見光跟藍光混合后形成了白光。目前LED封裝形式主要分為SMD、COB、CSP等，而COB具有光線柔和、線路設計簡單、高成本效益、節省系統空間、高導熱率、高輸出光密度和高光品質等優點，其在商業照明領域的明顯優勢使其成為目前定向照明主流解決方案，未來或將成為封裝領域的中流砥柱。

然而COB作為一種大功率封裝形式，使用時由于光轉換層吸收了大量的熱，封裝膠體的溫度會達到100℃以上，因此封裝膠必須具有優異的耐高溫性能。傳統的COB封裝使用甲基類的低折、低硬度的硅膠，把熒光粉混合在硅膠里，再涂覆于芯片上，混合膠厚度一般大于0.6mm，這樣熒光粉的熱傳導路徑長，而硅膠本身導熱系數低，導致熒光粉吸收的熱量不能及時從基板底部傳出去，積累的熱量越來越多，溫度越來越高，從而使熒光粉失效，嚴重時導致硅膠龜裂而死燈。另一方面，COB光源采用高反射鍍銀基板，使用甲基類的低折、低硬度的硅膠，其氣密性差，使得外部的硫、氧、溴等離子更容易透過封裝硅膠擴散至反光鍍銀層，在使用過程中，銀層在高溫下會硫化發黑，大大降低了基板鍍銀層的反射率，導致光衰嚴重，隨著氧化腐蝕的加劇，鍍銀層與基板載體會慢慢脫離，在芯片與載體之間形成一層空氣界面，芯片產生的熱量不能有效傳導到熱沉，最后芯片失效，直接導致器件死燈。因此，對于COB封裝來說，防硫化能力對產品性能起到至關重要的作用。

傳統的防硫化方法，一種是在芯片表面涂覆一層S-barrier材料的阻擋層，再在該阻擋層上涂覆光轉換層，該方法在初始使用下能起到較好的防硫化能力，然而正如前面談到的，COB作為大功率封裝，光轉換層的溫度很高，而S-barrier 材料本身在高溫條件下易變色、甚至變脆干裂，因此在長時間使用時，該封裝結構的防硫化性能將逐漸降低，最終失效。另一種是在光轉換層上涂覆一層 S-barrier材料的阻擋層。該方法同樣面臨光轉換層的溫度過高，導致S-barrier 材料本身在高溫條件下易變色、甚至變脆干裂失效；而且該阻擋層由于暴露在外面，很容易受到外力刮傷，S-barrier材料破壞失效。

實用新型內容

為了克服現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種防硫化COB封裝結構，將光轉換材料直接沉積在LED芯片上，縮小光轉換層的熱量傳遞的距離，使熱量能快速傳導出去，降低了光轉換層的溫度；并在防硫化層與光轉換沉積層之間設置了第一保護層，有效降低了防硫化層的溫度，延長了防硫化層的壽命；同時在防硫化層上設置了第二保護層，防止防硫化層在外力下受損；有效延長了LED器件的使用壽命。

本實用新型的目的采用如下技術方案實現：