[发明专利]一种LED集成封装结构及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地说，涉及一种新型LED结构及其集成封装方法

背景技术

目前单独封装的光源亮度都较高，而采用相同芯片集成封装出的LED光源光效普遍下降20-30％。经分析，其主要原因有两个方面：一是由于散热不佳引起的温度过高，既而导致芯片的发光效率降低；二是支架导光问题，一般芯片的出光量包括正面出光和侧面出光的总和，在一些水平型芯片中，侧面出光量占总出光量的20-25％，如果不能把这部分光有效的取出，那么封装后的LED光源亮度将会明显降低。在集成封装中，目前支架都是平面形的，芯片也都靠得非常近，采用这样的支架封装后，芯片的侧面光几乎全部在芯片之间来回多次反射，慢慢消耗掉，而无法形成有效出光。

另外，在LED光源中荧光粉的作用在于光色复合，形成白光。其特性主要包括粒度、形状、发光效率、转换效率、稳定性(热和化学)等，其中，发光效率和转换效率是关键。研究表明，随着温度上升，荧光粉量子效率降低，出光减少，辐射波长也会发生变化，从而引起白光LED色温、色度的变化，较高的温度还会加速荧光粉的老化。传统LED器件存在两个问题，一是荧光粉与硅胶混合后直接涂覆与在LED晶片上，LED荧光粉紧靠热源，容易造成荧光粉整体温度偏高，引起使荧光粉激发效率降低，因此光效偏低，并且荧光粉长时间在温度过高的环境下很容易造成光衰；二是荧光粉涂敷方式是将荧光粉与灌封胶混合，然后点涂在晶片上。由于无法对荧光粉的涂敷厚度和形状进行精确控制，导致出射光色彩不一致，出现偏蓝光或者偏黄光。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的LED结构及其封装方法，以克服上面提到的技术问题。

本发明提供一种LED集成封装结构，其特征在于：包括支架，LED芯片和透光片，其中在支架上形成有凹面，该凹面用于反射LED芯片发射的光，所述LED芯片设置在所述凹面中，透光片覆盖在凹面的上部，其中透光片为玻璃片，荧光粉内渗或外涂于玻璃片上。

其中在LED芯片上方设置有聚焦透镜，用于完成配光。

其中聚焦透镜设置在LED芯片和透光片之间和／或设置在透光片的表面。

其中在LED芯片和聚焦透镜之间填充有惰性气体。

其中在透光片和聚焦透镜之间填充有硅胶。

其中设置在透光片表面的多个聚焦透镜形成透镜阵列，聚焦透镜是直径0.1mm的半球形透镜。

本发明还提供一种LED集成封装结构的封装方法，其特征在于，包括：

在支架上形成凹面，该凹面用于反射LED芯片发射的光；

将LED芯片设置在所述凹面中；

使LED芯片与支架导通；

将透光片覆盖在凹面的上部；

在LED芯片上方设置聚焦透镜；

将荧光粉内渗或外涂于透光片上。

其中聚焦透镜设置在LED芯片和透光片之间和／或设置在透光片的表面。

所述的方法还包括在聚焦透镜和透光片之间注入硅胶。

所述的方法还包括：在聚焦透镜和LED芯片之间充入惰性气体。

本发明通过在支架上形成碗形凹面，有效地将芯片侧面光取出，并且通过在芯片上方形成聚焦透镜，可以进行多次配光，达到最佳出光光效，提高器件可靠性，而且可以提高取光效率(60％)。将荧光粉内渗或外涂于玻璃表面，不仅可提高荧光粉的均匀度，而且可提高封装效率和产品光色的一致性。

附图说明

如在附图中图示的，其中不同附图中相同的部分采用相同的附图标记指代。附图不一定是按比例的，相反的，重点在于图示本发明的原理和构思。

图1示出本发明第一实施例的LED结构；

图2示出本发明第二实施例的LED结构；

图3示出本发明第三实施例的LED结构；

图4示出本发明第四实施例的LED结构。

具体实施方式

需要说明的是，不同的实施例仅用于示例性的说明本发明的原理和思想，并不是对本发明范围的限制。而且，不同实施例之中的特征也可以相互组合以形成新的技术方案。

实施例一