[发明专利]大功率发光二极管封装结构

说明书

技术领域

本发明涉及LED芯片封装技术领域，尤其是涉及一种大功率LED的封装结构。

背景技术

LED光源因具有驱动电压低、光通量高、寿命长、结构小以及安全、高效、节能等诸多优点，已成为替代传统照明光源的最佳光源选择。但是，随着大功率LED在路灯、汽车灯、室内照明和液晶显示中的逐步应用。LED散热成为LED应用的一个瓶颈，因为它严重影响LED的亮度和LED的使用寿命。

举例而言，当LED的p-n结温（Junction Temperature）为25℃（典型工作温度）时亮度为100，而温度升高至75℃时亮度就减至80，到125℃剩60，到175℃时只剩40。很明显的，结温与发光亮度是呈反比线性的关系，温度愈升高，LED亮度就愈转暗。 　　温度对亮度的影响是线性，但对寿命的影响就呈指数性，同样以结温为准，若一直保持在50℃以下使用则LED有近20,000小时的寿命，75℃则只剩10,000小时，100℃剩5,000小时，125℃剩2,000小时，150℃剩1,000小时。温度光从50℃变成2倍的100℃，使用寿命就从20,000小时缩成1/4倍的5,000小时，伤害极大。

现有的大功率LED芯片的封装结构大多只考虑竖直向下方向的散热，而且在大功率LED芯片和散热基板之间加有散热小金属块，还有就是引线越过反射杯。这些都需要作出很多改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有LED芯片散热问题，提供结构简单、散热效果好、光电转换效率高的大功率发光二极管封装结构，具体技术方案如下。

大功率发光二极管封装结构，包括散热基板、LED芯片、透镜和电路层，散热基板上表面有凸起，LED芯片安置在散热基板上表面的凸起上，电路层通过粘合层粘合在散热基板上表面，且电路层开有供所述凸起穿过的孔，电路层设有内部电极和用于与电源连接的外部电极，内部电极位于所述孔的边缘，LED芯片的引线与所述内部电极连接，透镜位于LED芯片上方。 

作为上述大功率发光二极管封装结构进一步改进的技术方案， 所述LED芯片通过固晶胶直接粘合在散热基板上表面的凸起上，透镜内的LED芯片的周围填充有密封剂，透镜的内壁和密封剂之间还设有荧光粉层。

作为上述大功率发光二极管封装结构进一步改进的技术方案，还包括反射杯，LED芯片和所述凸起位于反射杯中， LED芯片和所述内部电极的连接处位于反射杯中。

作为上述大功率发光二极管封装结构进一步改进的技术方案，透镜内的LED芯片的周围填充有密封剂，反射杯的外侧向外延伸至接触所述外部电极。

作为上述大功率发光二极管封装结构进一步改进的技术方案，所述内部电极的高度大于或等于所述凸起的高度。

作为上述大功率发光二极管封装结构进一步改进的技术方案，凸起为方块状或杯状。

作为上述大功率发光二极管封装结构进一步改进的技术方案，凸起为杯状，杯状凸起内表面涂有高反射物质，LED芯片位于凸起的内底部。

作为上述大功率发光二极管封装结构进一步改进的技术方案，所述内部电极和凸起均位于透镜内，内部电极与LED芯片的引线连接处位于杯状凸起的顶端，杯状凸起内的LED芯片的周围填充有密封剂，密封剂中掺有荧光粉。

作为上述大功率发光二极管封装结构进一步改进的技术方案，散热基板的下表面加工成鳍片。

作为上述大功率发光二极管封装结构进一步改进的技术方案，所述LED芯片有多个。

散热基板是高热导材料，包括铜基板，铝基板，共烧陶瓷基板和其它高热导材料制成的基板。根据热量在散热基板中的传导规律，设计出独特的尺寸和外形，一方面缩短热传导路径，实现传输效率的最大化。另一方面增大散热基板与空气的接触面积，形成对流散热，增强散热效果。LED芯片通过银胶或金属共晶焊与散热基板直接相连，散热基板不需要联接别的散热设备，LED芯片的热量直接通过散热基板向空气辐射，这样传热路径就很短，传热效率大大提高，而且封装结构简单，制作方便。散热基板表面可以是水平面，反射杯另外加在LED芯片周围，反射杯的材料可以是金属、金属合金、陶瓷、塑料。把反射杯的体积变大后，反射杯本身也可起到很好的散热效果。本发明的引线和电极的连接是在反射杯内部完成的，这样使得引线不长，增强了LED的稳定性和安全性。