CN201226356Y - 避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构 - Google Patents

Abstract

一种避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构，其包括：基板单元、发光单元、透明胶体单元、及荧光胶体单元。该发光单元具有多个分别电性设置在该基板单元上的发光二极管芯片。该透明胶体单元具有多个分别覆盖在所述多个发光二极管芯片上的透明胶体。该荧光胶体单元具有多个分别覆盖在所述多个透明胶体上的荧光胶体。框架单元包覆所述多个透明胶体的四周及所述多个荧光胶体的四周，而只露出所述多个荧光胶体的上表面。所述发光二极管结构在发光时，形成连续的发光区域，而无亮度不均的情况发生，且通过芯片直接封装工艺并利用压模的方式，可有效地缩短其工艺时间，而能进行大量生产。

Description

避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构

技术领域

本实用新型涉及一种发光二极管芯片的封装结构，尤其涉及一种避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构。

背景技术

请参照图1所示，其为公知发光二极管的第一种封装方法的流程图。由流程图中可知，公知发光二极管的第一种封装方法，其步骤包括：首先，步骤S800提供多个封装完成的发光二极管；接着，步骤S802提供条状基板本体，其上面具有正极导电轨迹与负极导电轨迹；最后，步骤S804按顺序将每一个封装完成的发光二极管设置在该条状基板本体上，并将每个封装完成的发光二极管的正、负极端分别电性连接于该条状基板本体的正、负极导电轨迹。

请参照图2所示，其为公知发光二极管的第二种封装方法的流程图。由流程图中可知，公知发光二极管的第二种封装方法，其步骤包括：首先，步骤S900提供条状基板本体，其上面具有正极导电轨迹与负极导电轨迹；接着，步骤S902按顺序将多个发光二极管芯片设置在该条状基板本体上，并且将每一个发光二极管芯片的正、负极端分别电性连接于该条状基板本体的正、负极导电轨迹；最后，步骤S904将条状荧光胶体覆盖在该条状基板本体及所述多个发光二极管芯片上，以形成一带有条状发光区域的光棒。

然而，关于上述公知发光二极管的第一种封装方法，由于每个封装完成的发光二极管必须先从一整块发光二极管封装切割下来，然后再以表面粘着技术(SMT)工艺，将每个封装完成的发光二极管设置在该条状基板本体上，因此无法有效缩短其工艺时间，另外，发光时，所述多个封装完成的发光二极管之间会有暗带(dark band)现象存在，对于使用者的视线仍然产生不佳的效果。

另外，关于上述公知发光二极管的第二种封装方法，由于所完成的光棒带有条状发光区域，因此第二种封装方法将不会产生暗带的问题。然而，因为该条状荧光胶体被激发的区域不均，因而造成光棒的光效率不佳(也即，靠近发光二极管芯片的荧光胶体区域会产生较强的激发光源，而远离发光二极管芯片的荧光胶体区域则产生较弱的激发光源)。

另外，公知技术都把荧光胶体直接覆盖在发光二极管芯片的表面，因此造成发光二极管芯片所产生的热量会直接影响到荧光胶体的质量，进而造成荧光粉发光效率的降低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，在于提供一种避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构。本实用新型的发光二极管结构在发光时，形成连续的发光区域，而无亮度不均的情况发生，并且本实用新型通过芯片直接封装(Chip On Board，COB)工艺并利用压模(die mold)的方式，以使得本实用新型可有效地缩短其工艺时间，而能进行大量生产。

此外，本实用新型的荧光胶体没有直接接触到发光二极管芯片，因此本实用新型可避免因发光二极管所产生的高温而降低荧光粉发光效率。

另外，本实用新型的结构设计更适用于各种光源，诸如背光模块、装饰灯条、照明用灯、或是扫描器光源等应用，皆为本实用新型所应用的范围与产品。

为了解决上述技术问题，根据本实用新型的其中一种方案，提供一种避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构，其包括：基板单元、发光单元、透明胶体单元、荧光胶体单元及框架单元。

其中，该基板单元具有基板本体、及分别形成在该基板本体上的正极导电轨迹与负极导电轨迹。该发光单元具有多个分别电性设置在该基板单元上的发光二极管芯片。其中每一个发光二极管芯片具有分别电性连接在该基板单元的正、负极导电轨迹的正极端与负极端。该透明胶体单元具有多个分别覆盖在所述多个发光二极管芯片上的透明胶体。该荧光胶体单元是具有多个分别覆盖在所述多个状透明胶体上的荧光胶体。该框架单元包覆所述多个透明胶体的四周及所述多个荧光胶体的四周，而只露出所述多个荧光胶体的上表面。

在所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构中，该基板单元为印刷电路板、软基板、铝基板、陶瓷基板、或铜基板。

在所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构中，该基板本体包括金属层及成形在该金属层上的电木层。

在所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构中，该正、负极导电轨迹为铝线路或银线路。

在所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构中，每一个荧光胶体由硅胶与荧光粉混合而成或由环氧树脂与荧光粉混合而成。

在所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构中，该框架单元为一框架层。

在所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构中，该框架层为不透光框架层，并且该不透光框架层为白色框架层。

在所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构中，该框架单元为多个分别包覆每一个透明胶体的四周及每一个荧光胶体的四周的框体。

在所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构中，所述多个框体为不透光框体，并且所述多个不透光框体为白色框体。

在所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构中，每一个透明胶体的上表面及前表面具有透明胶体弧面及透明胶体出光面，并且所述多个荧光胶体分别覆盖在所述多个透明胶体的透明胶体出光面上。

因此，本实用新型发光二极管结构在发光时，形成连续的发光区域，而无亮度不均的情况发生。此外，本实用新型可避免因发光二极管所产生的高温而降低荧光粉发光效率，并且本实用新型通过芯片直接封装工艺并利用压模的方式，以使得本实用新型可有效地缩短其工艺时间，而能进行大量生产。

为了能更进一步了解本实用新型为达成预定目的所采取的技术、手段及效果，请参照以下有关本实用新型的详细说明与附图，相信本实用新型的目的、特征与特点，当可由此得深入且具体的了解，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

图1为公知发光二极管的第一种封装方法的流程图；

图2为公知发光二极管的第二种封装方法的流程图；

图3a到图3e分别为本实用新型封装结构的第一实施例的封装流程立体示意图；

图3A到图3E分别为本实用新型封装结构的第一实施例的封装流程剖面示意图；

图4为本实用新型发光二极管芯片通过倒装芯片(flip-chip)的方式达成电性连接的示意图；

图5a为本实用新型封装结构的第二实施例的立体示意图；

图5A为本实用新型封装结构的第二实施例的剖面示意图；

图6a为本实用新型封装结构的第三实施例的立体示意图；

图6A为本实用新型封装结构的第三实施例的剖面示意图；

图7a为本实用新型封装结构的第四实施例的立体示意图；以及

图7A为本实用新型封装结构的第四实施例的剖面示意图。

其中，附图标记说明如下：

基板单元            1      基板本体         10

                           金属层           10A

                           电木层           10B

                           正极导电轨迹     11

                           负极导电轨迹     12

该基板单元          1′    正极导电轨迹     11′

                           负极导电轨迹     12′

纵向发光二极管芯片排2      发光二极管芯片   20

                           正极端           201

                           负极端           202

                           发光二极管芯片   20′

                           正极端           201′

                           负极端           202′

条状透明胶体       3       透明胶体       30

                           透明胶体       30′

                           透明胶体       30″

                           透明胶体弧面   300″

                           透明胶体出光面 301″

条状荧光胶体       4       荧光胶体       40

                           荧光胶体       40′

荧光胶体           40″

框架层             50

框体               50′

框体               50″

导线               W

锡球               B

第一模具单元 M1            第一上模具     M11

                           第一通道       M110

                           第一下模具     M12

第二模具单元       M2      第二上模具     M21

                           第二通道       M210

                           第二下模具     M22

光棒               L1

光棒               L2

光棒               L3

光棒               L4

具体实施方式

请参照图3a至图3e、及图3A至图3E所示，本实用新型的第一实施例提供一种避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管芯片的封装方法，其包括下列步骤：

首先，请配合图3a及图3A所示，提供基板单元1，其具有基板本体10、及分别形成于该基板本体10上的多个正极导电轨迹11与多个负极导电轨迹12。

其中，该基板本体10包括金属层10A及成形在该金属层10A上的电木层(bakelite layer)10B(如图3a及图3A所示)。根据不同的设计需求，该基板单元10可为印刷电路板、软基板、铝基板、陶瓷基板、或铜基板。此外，该正、负极导电轨迹11、12可采用铝线路或银线路，并且该正、负极导电轨迹11、12的布局(layout)可随着不同的需要而有所改变。

接着，请配合图3b及图3B所示，通过矩阵(matrix)的方式，分别设置多个发光二极管芯片20在该基板本体10上，以形成多排纵向发光二极管芯片排2，其中每一个发光二极管芯片20具有分别电性连接在该基板单元的正、负极导电轨迹11、12的正极端201与负极端202。

此外，以本实用新型的第一实施例而言，每一个发光二极管芯片20的正、负极端201、202通过两相对应的导线W并以打线的方式，以与该基板本体单元1的正、负极导电轨迹11、12产生电性连接。另外，每一排纵向发光二极管芯片排2以直线的排列方式设置在该基板单元1的基板本体10上，并且每一个发光二极管芯片20可为一蓝色发光二极管芯片。

当然，上述所述多个发光二极管芯片20的电性连接方式不用以限定本实用新型，例如：请参照图4所示(本实用新型发光二极管芯片通过倒装芯片的方式达成电性连接的示意图)，每一个发光二极管芯片20′的正、负极端201′、202′通过多个相对应的锡球B并以倒装芯片的方式，以与该基板单元1′的正、负极导电轨迹11′、12′产生电性连接。另外，依据不同的设计需求，所述多个发光二极管芯片(附图未示出)的正、负极端可以串联(parallel)、并联(serial)、或串联加并联(parallel/serial)的方式，以与该基板单元(附图未示出)的正、负极导电轨迹产生电性连接。

然后，请配合图3c及图3C所示，通过第一模具单元M1，将多条条状透明胶体3纵向地分别覆盖在每一排纵向发光二极管芯片排2上。

其中，该第一模具单元M1由第一上模具M11及用于承载该基板本体10的第一下模具M12所组成，并且该第一上模具M11具有多条相对应所述多个纵向发光二极管芯片排2的第一通道M110。此外，每个第一通道M110的高度及宽度与每一条相对应条状透明胶体3的高度及宽度相同。

然后，请配合图3d及图3D所示，通过第二模具单元M2，将多条条状荧光胶体4纵向地分别完全覆盖在每一条条状透明胶体上。

其中，该第二模具单元M2由第二上模具M21及用于承载该基板本体10的第二下模具M22所组成，并且该第二上模具M21具有多条相对应所述多个条状透明胶体3的第二通道M210，此外每一个第二通道M210的高度及宽度与每一条相对应条状荧光胶体4的高度及宽度相同。另外，每一条相对应条状透明胶体3可依据不同的使用需求，而选择为：由硅胶与荧光粉混合而成或由环氧树脂与荧光粉混合而成。

最后，请再参照图3d，并配合图3e及图3E所示，沿着每两个纵向发光二极管芯片20之间，横向地切割所述多个条状透明胶体3、所述多个条状荧光胶体4及该基板本体10，以形成多条光棒L1，其中每一条光棒L1具有多个彼此分开地分别覆盖于每一个发光二极管芯片20上的透明胶体30及多个彼此分开地分别覆盖于每一个透明胶体30的荧光胶体40。

请参照图5a及图5A，第二实施例与第一实施例最大的差别在于：在第二实施例中，所述多个透明胶体30′彼此分开地分别覆盖于每一个发光二极管芯片20上，并且所述多个荧光胶体40′彼此分开地分别覆盖在每一个透明胶体30′上表面。此外，框架层50包覆每一条光棒L2上的所有透明胶体30′的四周及所有荧光胶体40′的四周。

请参照图6a及图6A，第三实施例与第一实施例最大的差别在于：在第三实施例中，所述多个透明胶体30′彼此分开地分别覆盖于每一个发光二极管芯片20上，并且所述多个荧光胶体40′彼此分开地分别覆盖于每一个透明胶体30′上。此外，多个框体50′分别包覆每一条光棒L3上的每一个透明胶体30′的四周及每一个荧光胶体40′的四周。

请参照图7a及图7A所示，第四实施例与第一实施例最大的差别在于：在第四实施例中，每一条光棒L4具有多个电性设置于基板本体10上的发光二极管芯片20。每一个透明胶体30″成形于每一个发光二极管芯片20上，并且每一个透明胶体30″的上表面及前表面具有透明胶体弧面300″及透明胶体出光面301″。此外，每一个荧光胶体40″覆盖在每一个透明胶体30″的透明胶体出光面301″上。最后，每一个框体50″成形于每一个透明胶体30″的透明胶体弧面300″上。

综上所述，本实用新型的发光二极管结构在发光时，形成连续的发光区域，而无亮度不均的情况发生，并且本实用新型通过芯片直接封装工艺并利用压模的方式，以使得本实用新型可有效地缩短其工艺时间，而能进行大量生产。此外，本实用新型的荧光胶体没有直接接触到发光二极管芯片，因此本实用新型可避免因发光二极管所产生的高温而降低荧光粉发光效率。另外，本实用新型的结构设计更适用于各种光源，诸如背光模块、装饰灯条、照明用灯、或是扫描器光源等应用，均为本实用新型所应用的范围与产品。

如上所述，仅为本实用新型优选的具体实施例之一的详细说明与附图，本实用新型的特征并不局限于此，并非用以限制本实用新型，本实用新型的所有范围应以下述的权利要求为准，凡符合本实用新型权利要求的精神与其类似变化的实施例，皆应包含在本实用新型的范围中，任何本领域一般技术人员在本实用新型的领域内，在不脱离本发明精神的前提下对本发明所作的替换或修改，均应包含在本实用新型的范围内。

Claims (10)

1、一种避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构，其特征在于，包括：

基板单元，其具有基板本体、及分别形成在该基板本体上的正极导电轨迹与负极导电轨迹；

发光单元，其具有多个分别电性设置于该基板单元上的发光二极管芯片，其中每一个发光二极管芯片具有分别电性连接在该基板单元的正、负极导电轨迹的正极端与负极端；

透明胶体单元，其具有多个分别覆盖在所述多个发光二极管芯片上的透明胶体；

荧光胶体单元，其具有多个分别覆盖在所述多个状透明胶体上的荧光胶体；以及

框架单元，其包覆所述多个透明胶体的四周及所述多个荧光胶体的四周，而只露出所述多个荧光胶体的上表面。

2、如权利要求1所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构，其特征在于：该基板单元为印刷电路板、软基板、铝基板、陶瓷基板、或铜基板。

3、如权利要求1所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构，其特征在于：该基板本体包括金属层及成形在该金属层上的电木层。

4、如权利要求3所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构，其特征在于：该正、负极导电轨迹为铝线路或银线路。

5、如权利要求1所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构，其特征在于：每一个荧光胶体由硅胶与荧光粉混合而成或由环氧树脂与荧光粉混合而成。

6、如权利要求1所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构，其特征在于：该框架单元为一框架层。

7、如权利要求6所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构，其特征在于：该框架层为不透光框架层，并且该不透光框架层为白色框架层。

8、如权利要求1所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构，其特征在于：该框架单元为多个分别包覆每一个透明胶体的四周及每一个荧光胶体的四周的框体。

9、如权利要求8所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构，其特征在于：所述多个框体为不透光框体，并且所述多个不透光框体为白色框体。

10、如权利要求1所述的避免因高温而降低荧光粉发光效率的发光二极管封装结构，其特征在于：每一个透明胶体的上表面及前表面具有透明胶体弧面及透明胶体出光面，并且所述多个荧光胶体分别覆盖在所述多个透明胶体的透明胶体出光面上。

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