專利名稱：一種利用凹面鏡形透明yag陶瓷或晶體提高led芯片光效的封裝結構的制作方法
技術領域：
本技術方案涉及一種LED封裝結構，尤其涉及到一種提高LED光效的封裝基座。
背景技術：
LED作為一種新型光源，由于具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、啟動速度快、能控制發(fā)光光譜和禁止帶幅的大小使色彩度更高等傳統(tǒng)光源無可比擬的優(yōu)勢而得到了空前的發(fā)展。一般而言，傳統(tǒng)的LED封裝結構，如

圖1，主要設有一具凹槽Al的基座A，該凹槽Al 內(nèi)結合一芯片B，該芯片B再通過一連結線C與另一支架D連結，最后再通過一透光層E的射出成型，將基座A、芯片B、連結線C及另一支架D結合為一體，完成LED的封裝。但普通LED的發(fā)光是各向的，即LED芯片的正面、背面以及各個側面都有光發(fā)出。 而上述傳統(tǒng)的LED結構無法將LED芯片背面發(fā)出的光提取出來，而這部分光通過在背面多次的反射和折射而最終轉化為熱量。這樣不但降低了 LED的光效，同時由于使用傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂封裝基座，其熱傳導率僅為0. 47W/mK，使得熱量無法及時導出而聚集在芯片的背面， 從而造成芯片的溫度逐漸升高，以致影響LED芯片的光輸出和壽命?；诂F(xiàn)有普通LED封裝結構的不足，本發(fā)明人設計了“一種利用凹面鏡形透明YAG 陶瓷或晶體提高LED芯片光效的封裝結構”。
發(fā)明內(nèi)容本技術方案針對上述現(xiàn)有普通LED封裝技術的不足要解決的技術問題是提供一種將普通LED芯片背面發(fā)出的光提取出來的封裝結構，該封裝結構將提高LED的發(fā)光效率、較少LED產(chǎn)生的熱量，降低LED的光衰并提高LED壽命，同時對于解決LED的眩光問題也是有益的。本技術方案內(nèi)容如下利用凹面鏡形透明YAG陶瓷或晶體提高LED芯片光效的封裝結構包括一高反射率凹面鏡形封裝基座，其上表面為拋物線旋轉面，并進行拋光或鍍有高反射金屬層；一透明 YAG陶瓷或晶體，YAG陶瓷或晶體的上表面水平，下表面與所述凹面鏡形封裝基座的上表面吻合，所述透明YAG陶瓷或晶體的上表面正好處于所述凹面鏡的焦平面上；第一引線框和第二引線框，用以分別引出LED芯片的兩極；普通LED芯片，安裝于所述透明YAG陶瓷或晶體的上表面且處于所述凹面鏡的焦點上，以導線連接至第一引線框和第二引線框；密封物， 通過透明樹脂或混合透明樹脂和熒光劑形成，將LED芯片封于其內(nèi)，以完成LED封裝結構。所述的高反射率凹面鏡形基座，其上表面為拋物線旋轉面，其最大直徑應為LED 芯片邊長尺寸的6. 5^7. 5倍，其深度應為LED芯片邊長尺寸的Π. 5倍，其凹面鏡表面可進行拋光或鍍高反射率的金屬層以提高光的反射率，該凹面鏡用于將從LED芯片背面發(fā)出的光通過凹面鏡反射成為平行光并使之從正面發(fā)射出來。所述的透明YAG陶瓷或晶體，其上表面水平，下表面與基座凹面鏡為同一拋物線旋轉面，YAG陶瓷的尺寸為上表面的直徑為LED芯片邊長尺寸的6倍，其橫截面的高度為 LED芯片邊長尺寸的1. 5倍，這樣的設計是為了使YAG陶瓷或晶體的上表面正好處于凹面鏡的焦平面上，其作用在于YAG陶瓷或晶體與普通LED芯片的藍寶石襯底界面處不會發(fā)生光的全反射，從而最大限度地取出由襯底發(fā)出的光。同時YAG陶瓷或晶體的熱導率為IOW/ mK，較傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂的熱導率有很大提高，更加有利于LED芯片的熱傳導。所述LED芯片的結構為正面出光的發(fā)光二極管，其結構包括藍寶石襯底，其上依次為GaN緩沖層、η型GaN層、發(fā)光層、ρ型GaN層，以及分別從η型GaN層和ρ型GaN層引出的η型電極和P型電極，所述的普通LED芯片安裝于YAG陶瓷或晶體的上表面且處于所述凹面鏡的焦點上，以導線連接至第一引線框和第二引線框，并最終將LED芯片、凹面鏡形基座、透明YAG陶瓷或晶體，第一和第二引線框封裝于密封物內(nèi)。這樣由LED芯片背面發(fā)出的光通過凹面鏡的反射可變?yōu)槠叫泄庥蒐ED芯片正面射出。本技術方案提供了一種新的LED芯片的封裝結構，其能夠有效的提取由LED芯片背面發(fā)出的光并使之轉換成平行光由正面射出。同時降低了熱量在LED芯片背面的聚集， 從而減小了 LED芯片的光衰延長了 LED芯片的壽命。本技術方案的其他特點及具體實施例可于以下配合附圖的詳細說明中進一步了解。
以下結合附圖和實施例對本技術方案進一步說明。圖1是現(xiàn)有普通LED芯片的封裝結構；圖2是本技術方案實施例的整體結構側視圖；圖3是本技術方案實施例的整體結構俯視圖；圖4是本技術方案實施例的效果側視圖。
具體實施方式
參照圖2與圖3，本技術方案是這樣實施的一高反射率凹面鏡形封裝基座(10)。其上表面(1)為一拋物線旋轉面，其最大直徑R為LED芯片邊長尺寸W2的6. 5 7. 5倍，其深度H為LED芯片邊長尺寸W2的2 2. 5倍。 凹面鏡表面(1)可用磁控濺射或電子束蒸發(fā)的方法鍍上一層高反射的Ag膜。一透明YAG陶瓷或晶體，在本實施例中為YAG陶瓷(20)，其上表面(2)水平，下表面(3)與基座凹面鏡(1)為同一拋物線旋轉面，YAG陶瓷(20)的尺寸為上表面(2)的直徑 Wl為LED芯片尺寸W2的6倍，其橫截面的高度H為LED芯片尺寸的1. 5倍，這樣的設計是為了使LED芯片正好安放于凹面鏡的焦點處。將YAG陶瓷(20)鑲嵌于基座凹面鏡(1)內(nèi)并可用膠體固定。普通LED芯片(6)安裝于YAG陶瓷的上表面(2)的中心處，如附圖3所示，處于所述凹面鏡的焦點上，這樣由LED芯片背面發(fā)出的光通過凹面鏡的反射可變?yōu)槠叫泄庥蒐ED 芯片正面射出，效果如圖4所示。完成LED芯片的導線連接，將LED芯片(6)的兩級分別通過金屬導線連接到第一引線框(4)和第二引線框(5)上。最后通過透明樹脂或混合透明樹脂和熒光劑形成密封物(30)，并將LED芯片封于其內(nèi)，以完成LED封裝結構。 以上所述僅是本技術方案的一種LED封裝的較佳實施例而已，并非對本技術方案的技術范圍作任何的限制，凡是依據(jù)本技術方案的技術實質(zhì)對上面的實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍然屬于本技術方案的技術內(nèi)容和范圍。
權利要求1.一種利用凹面鏡形透明YAG陶瓷或晶體提高LED芯片光效的封裝結構，包括一高反射率凹面鏡形封裝基座，其上表面為拋物線旋轉面，并進行拋光或鍍有高反射金屬層；一透明YAG陶瓷或晶體，YAG陶瓷或晶體的上表面水平，下表面與所述凹面鏡形封裝基座的上表面吻合，所述透明YAG陶瓷或晶體的上表面正好處于所述凹面鏡的焦平面上；第一引線框和第二引線框，用以分別引出LED芯片的兩極；普通LED芯片，安裝于所述透明YAG陶瓷或晶體的上表面且處于所述凹面鏡的焦點上，以導線連接至第一引線框和第二引線框；密封物，將LED芯片封于其內(nèi)，以完成LED封裝結構。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種利用凹面鏡形透明YAG陶瓷或晶體提高LED芯片光效的封裝結構，其特征在于所述的高反射率凹面鏡形基座，其上表面為拋物線旋轉面，其最大直徑應為LED芯片邊長尺寸的6. 5 7. 5倍，其深度應為LED芯片邊長尺寸的2 2. 5 倍，其凹面鏡表面可進行拋光或鍍高反射率的金屬層以提高光的反射率，該凹面鏡用于將從LED芯片背面發(fā)出的光通過凹面鏡反射成為平行光并使之從正面發(fā)射出來。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種利用凹面鏡形透明YAG陶瓷或晶體提高LED芯片光效的封裝結構，其特征在于所述的透明YAG陶瓷或晶體，其上表面水平，下表面與基座凹面鏡為同一拋物線旋轉面，YAG陶瓷的尺寸為上表面的直徑為LED芯片邊長尺寸的6倍，其橫截面的高度為LED芯片邊長尺寸的1. 5倍，這樣的設計是為了使YAG陶瓷或晶體的上表面正好處于凹面鏡的焦平面上，其作用在于YAG陶瓷或晶體與普通LED芯片的藍寶石襯底界面處不會發(fā)生光的全反射，從而最大限度地取出由襯底發(fā)出的光。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種利用凹面鏡形透明YAG陶瓷或晶體提高LED芯片光效的封裝結構，其特征在于所述LED芯片的結構為正面出光的發(fā)光二極管，其結構包括藍寶石襯底，其上依次為GaN緩沖層、η型GaN層、發(fā)光層、ρ型GaN層，以及分別從η型GaN層和ρ型GaN層引出的η型電極和ρ型電極，所述的普通LED芯片安裝于YAG陶瓷或晶體的上表面且處于所述凹面鏡的焦點上，以導線連接至第一引線框和第二引線框，并最終將LED 芯片、凹面鏡形基座、透明YAG陶瓷或晶體，第一和第二引線框封裝于密封物內(nèi)。
專利摘要本技術涉及一種利用凹面鏡形透明YAG陶瓷或晶體提高LED芯片光效的封裝結構。所述封裝結構包括一高反射率凹面鏡型封裝基座以及安裝其內(nèi)的上表面水平下表面凹面鏡型的YAG透明陶瓷或晶體，所述YAG透明陶瓷或晶體的上表面位于凹面鏡的焦平面上；兩個引線框；普通LED芯片，芯片安裝于YAG陶瓷或晶體的上表面并位于所述凹面鏡的焦點上；以及密封物，密封物為透明樹脂或混合透明樹脂和熒光劑形成，將LED芯片封于其內(nèi)，以完成LED封裝結構。本技術方案通過利用凹面鏡形透明YAG陶瓷或晶體的基座將LED芯片背面發(fā)出的光通過凹面鏡的反射平行取出，從而提高了LED的光效并同時減少了熱量在LED芯片背面的聚集。
文檔編號H01L33/60GK202259408SQ201120310428
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權日2011年8月24日
發(fā)明者劉著光, 曹永革, 鄧種華 申請人:中國科學院福建物質(zhì)結構研究所