[发明专利]LED封装结构及封装成型方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，特别是指一种发光二极管(LED)封装结构及封装方法。

背景技术

LED(light emitting diode)，即发光二极管，作为新型高效固体光源，具有长寿命、节能、绿色环保等显著优点，是人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次飞跃，被认为是第3代的照明新技术，其经济和社会意义巨大。LED封装是将外引线连接到LED芯片的电极上，以便于与其它器件连接。LED封装保护芯片不受水，空气等物质的侵蚀，还可以提高LED芯片的出光效率。

实现白光LED的一个关键技术就是荧光粉的涂覆工艺，荧光粉涂层的厚度可控性和均匀性直接影响LED的出光亮度、色度一致性，甚至白光出光效率。目前荧光粉的涂覆主要还是采用传统的灌封工艺，直接在芯片表面点涂荧光粉胶，即将荧光粉粉末与胶体(如硅胶或环氧树脂等)按一定配比混合，搅拌均匀，然后用细针头类工具将其涂覆于芯片表面。这种方法及涂层存在明显的结构缺陷，除中心到边缘的结构性非均匀外，在实际操作中，无论手动或机器操作，同一批次的LED管之间，荧光粉层在形部偏黄或偏蓝的不均匀性光斑出现。要克服上述缺陷，改善功率白光LED的光斑空间分布均匀性以及白光LED管间色度、亮度的均匀一致性，就必须改变现有荧光粉涂层的形状和工艺，使荧光粉层厚度均匀化，这样才能得到均匀一致的出射白光。另外，LED芯片在点亮时产生大量的热，使用传统的灌封工艺，荧光粉与芯片表面直接接触，影响荧光粉的可靠性，从而影响整个LED封装的可靠性。

此外，LED芯片材料的折射系数通常在2.0以上，空气介质的折射系数为1，如果它们之间只有一层硅胶或环氧树脂过渡，导致封装材料折射系数单一，由于LED透镜的全反射角小，使很大一部分光线不能折射出透镜而是反射回透镜内，产生很大的光功率损失，降低了外量子效率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种LED的封装结构及封装成型方法，通过该LED封装方法得到的封装结构，可以有效的改善LED的光斑和光型，使LED出光均匀，减少光功率损失，提高外量子效率和LED可靠性，降低光衰。

本发明提供一种LED封装结构，其包括：

一LED支架；

一LED芯片，固定于LED支架的表面；

两条金属线，用于LED支架与LED芯片的连接；

多层硅胶层，封盖于LED支架、LED芯片和两条金属线上。

本发明还提供一种LED封装结构成型方法，其包括以下步骤：

步骤1：将LED芯片与LED支架电气连接；

步骤2：将连接好的LED芯片与LED支架卡入注胶板，倒置放入第一模具中，通过注胶板上的注胶孔向模具中注满硅胶，烘烤脱模，形成第一硅胶层；

步骤3：重复步骤2，在第一硅胶层上制备硅胶层，形成多层硅胶层，完成LED封装成型方法。

本发明的有益效果是，在所述LED封装结构中，首先采用硅胶作为封装体材料，比环氧树脂具有更好的散热性能，使LED点亮后产生的热量能够高效散出，大大改善散热性能，提高可靠性，减小光衰。该方法荧光粉涂覆均匀，并且远离芯片表面，从荧光粉层向外实现折射率由高到低的多层硅胶结构，改善LED的光斑和光型，使LED出光均匀，减少光功率损失，提高外量子效率和LED可靠性，降低光衰。该封装结构尤其适合大功率LED芯片的封装。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，其中：

图1是本发明LED封装方法一实施例的结构示意图；

图2是本发明的方法流程图；

图3、图4是本发明制备多层硅胶层60的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明提供一种LED封装结构，其包括：LED支架1；LED芯片2；两条金属线3，用于LED支架1与LED芯片2的连接；多层硅胶层60，封盖于LED支架1、LED芯片2和两条金属线3上。

LED支架1可以是散热性能好的材料，如铜、铁、银或铝等金属材料或者氮化铝，氧化铝等陶瓷材料，表面做好正负电极结构，方便两根金属线3与LED芯片2电气连接。

LED芯片2，固定于LED支架1的表面；LED芯片2可以是固体半导体芯片，其发光材料可以是蓝光GaN或GaInN材料，也可以是能发出红光，绿光，紫外光的其他发光材料。