[实用新型]一种发光二极管的封装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LED发光二极管的封装结构，属LED发光二极管制造领域。

背景技术

目前，小功率LED诸如Φ3、Φ5、Φ10直径的LED在额定电流条件下Φ5的LED通常的额定电流为20mA使用时其产生的热量不很大，对LED的性能影响还不明显，可不采取特别的措施。但在使用1W以上的大功率LED时，通常的额定电流为350mA，必须加装足够的散热装置，如将LED焊接在铝基覆铜板MetalCore Printed Circuit Board，简称MCPCB制作的印刷线路板上，通过其铝基板将热量散发出去，使LED保持在一个合适的温度条件下正常工作，否则的话LED很快就因过热损坏。

就目前的LED的功率来说，单颗LED的使用往往是不够的，大多数情况下是用多颗LED组成阵列一起使用。这样的话，其发热量是十分可观和惊人的。有实验表明，只要散热措施做的足够，同样结构的LED可加大工作电流大于额定电流来提高输出光的能量，而LED仍能正常地、可靠地工作。因此如何提高LED的散热效果是提高LED性能的一个有效的途径之一。为了提高散热效果，不同的厂家均采取了各种措施，如采用陶瓷材料做封装结构，以提高抗热和导热性能、加大硅晶片的支架和电极的尺寸、采用铝基覆铜板制作的印刷线路板作为电路连接和散热介质，而不采用环氧覆铜板铝基覆铜板的热阻为1.6℃/W，环氧覆铜板的热阻为100℃/W，其目的就是希望提高LED的散热，提高功率密度。常规的LED装配结构和散热模型如下图1所示：此结构的热阻为：R_th＝0.28℃/W+1.99℃/W+1.33℃/W+4.00℃/W＝7.61℃/W。为减少热阻，国外有采用对铝做阳极氧化处理，在其表面形成具有绝缘性能的氧化层，再在氧化层上印刷银浆，通过烧结形成电路，省却了铝基覆铜板MCPCB，将LED直接装在散热器上，如美国的Anotherm产品。其结构和散热模型如下图2所示：此结构的热阻为：R_th＝0.28℃/W+0.33℃/W+4.00℃/W＝4.61℃/W。

发明内容

设计目的：本实用新型提供一种能够有效地减少热阻LED热阻且能够有效地提高LED发光光效的的封装结构。

设计方案：本实用新型设计的理念：1、我们大家都知道，LED发光二极管具有高效节能、固态结构，坚固耐用、无污染物，绿色环保、所发射的光线不带热量，驱动电压低，易于控制等优点，不仅为世界所关注，而且被认为是照明领域的一场革命。2、在目前的光照领域，LED的光效约为40lm/W，比白炽灯、卤素灯高一倍左右；而三基色节能灯的光效约为70lm/W比LED光效高出很多。但是，造成LED光效低的原因，不仅在于晶片材料、荧光发光材料、发光机理等，而且还有直接制约光效转换的封装结构，如果封装结构不科学、热量大，那么LED用于将电能转换成光能的很大一部分电能将被热阻所消耗，直接影响到其光效的转换。

大家都知道，只要有电流流过的器件就有热量产生，同样LED工作时也会产生热量，这些热量不仅会影响LED硅晶片的发光效率和输出功率，并会大大缩短LED的使用寿命。

本实用新型正是基于将LED热阻消耗转换为LED发光光效而设计的，在LED封装结构的设计上，本实用新型主要包括铝基板，铝基板的正面为一层通过阳极氧化处理的绝缘层，反面向外延伸形成散热器，发光二极管的硅晶片直接封装在绝缘层上，并且绝缘层上还设有银浆烧结构成的导电层，而发光二极管的硅晶片通过金丝电极与导电层相连接，使之形成一个完整的低热阻、高光效、大功率LED发光二极管。

技术方案1：发光二极管的封装结构，包括铝基板(1)，所述的铝基板(1)采用阳极氧化处理工艺处理且在其面形成一层绝缘氧化层(2)，LED的硅晶片(4)直接封装在绝缘氧化层(2)上，绝缘氧化层(2)上采用银浆烧结工艺设有导电层(5)，硅晶片(4)通过金丝电极(6)与导电层(5)相连接。

技术方案2：由多个发光二极管的封装结构构成的发光光源，包括铝基板(1)，所述的铝基板(1)采用阳极氧化处理工艺处理且在其面形成一层绝缘氧化层(2)，多个LED的硅晶片(4)直接封装在绝缘氧化层(2)上，与多个LED的硅晶片(4)匹配的导电层(5)采用银浆烧结工艺形成在绝缘氧化层(2)上且多个LED的硅晶片(4)分别通过金丝电极(6)与导电层(5)连接构成LED发光源。