[实用新型]一种LED封装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED（Light-Emitting Diode，发光二极管），特别是涉及一种具有很好的散热效果的LED封装结构。

背景技术

LED具有节能环保、寿命长、响应快、小而轻等特点，是新一代的照明技术，广泛应用于景观照明、汽车市场、交通灯市场、户外大屏幕显示和特殊工作照明等领域，正朝着高亮度、高色彩性、高耐气候性、高发光均匀性的方向发展。高亮度的实现主要依靠高功率（>1W），而LED 照明高功率化迫切需要解决的一个关键问题是散热。

国内外该领域的研究和开发人员在散热材料开发与选择、结构设计与优化、器件工作原理等方面做了大量有成效的工作，但是以往的散热设计几乎都集中在芯片基板-热沉的热流途径。我们知道，LED的封装形式主要有引脚式封装、贴片式封装和功率型封装三种形式。引脚式封装的芯片热量散发主要通过电极引脚传递到印刷电路板，贴片式封装通过塑料带引线片式载体或金属片式引脚连接到电路板上，功率型封装是当前的主流，包括共晶和覆晶两种类型。LED的散热途径有四：（1)透镜表面向空气中散热；（2) 由陶瓷基片直接向系统电路板导热；（3)金线导热；（4) 通孔至系统电路板导热。其中路径（2)的散热量最大，这也是目前散热设计的主要关注。

LED透镜或硅胶层向空气中的散热面积不小于芯片基板的散热面积，封装层表面向空气中的散热潜力非常可观。封装材料目前普遍采用环氧树脂、硅胶或有机硅改性环氧树脂，环氧树脂主要是双酚A型透明环氧树脂，透镜材料还包括聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃等材料。上述封装所用有机材料的导热系数在0.1-1.0W/mK之间，玻璃材料的导热系数只有几W/mK。因此，封装层热阻的降低有很大的空间。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种具有很好的散热效果的LED封装结构，降低封装层热阻，从而提高封装层的散热能力。

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种LED封装结构，包括LED芯片、基板、硅胶层、光学透镜层以及系统电路板。其中，所述基板置于系统电路板上；所述基板上设有放置LED芯片的杯碗、将LED芯片的正负极通过金线引出的正导电脚和负导电脚、以及包覆上述正导电脚和负导电脚的基座；所述LED芯片放置于所述基板的杯碗内，所述硅胶层设于所述LED芯片之上，且所述硅胶层完全覆盖所述LED芯片，所述光学透镜层设于所述硅胶层之上。

进一步的，所述硅胶层为高折射率软性硅胶，折射率大于1.45。所述光学透镜层是高折射率光学透镜，其折射率大于1.4。

进一步的，所述光学透镜层是陶瓷光学透镜。优选使用高导热系数的陶瓷光学透镜。所述光学透镜层还可以是环氧树脂光学透镜或者是玻璃光学透镜。

本实用新型通过上述结构，降低封装层热阻，具有很好的散热效果，从而提高了LED的散热能力。

附图说明

图1是本实用新型的实施例的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

作为本实用新型的一个具体实施例，如图1所示，本实用新型的一种LED封装结构，包括LED芯片1、基板2、硅胶层3、光学透镜层4以及系统电路板5。其中，所述基板2置于系统电路板5上；所述基板2上设有放置LED芯片1的杯碗、将LED芯片1的正负极通过金线6引出的正导电脚和负导电脚、以及包覆上述正导电脚和负导电脚的基座；所述LED芯片1放置于所述基板2的杯碗内，所述硅胶层3设于所述LED芯片1之上，且所述硅胶层3完全覆盖所述LED芯片1，所述光学透镜层4设于所述硅胶层3之上。

其中，所述硅胶层3为高折射率软性硅胶，折射率大于1.45。所述光学透镜层4是高折射率光学透镜，其折射率大于1.4。

所述光学透镜层4可以选用高导热系数的陶瓷光学透镜或者环氧树脂光学透镜或者是玻璃光学透镜。另外，其使用的封装材料也可选用高导热系数的陶瓷或者环氧树脂或者玻璃制成

在实际应用中，本实用新型的LED采用的包裹方法包括液相法或气相法。液相法包括浸涂法、水热法、化学沉淀法、溶胶-凝胶法，气相法包括各种真空镀膜技术如蒸发法、溅射法、CVD、PLD。

还有，在灌封硅胶层3的过程中，可在硅胶层3的硅胶或者环氧树脂胶中或加入高导热系数的纳米或中空纳米粒子。本实用新型采用上述方案，大大提高了LED的散热性能，具有很好的实用性。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。