[实用新型]一种内嵌式发光二极管封装结构

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体照明领域，具体涉及一种内嵌式发光二极管封装结构。

背景技术

近年来，发光二极管（LED）正逐渐被运用于照明领域，因其具有高效率、高亮度、体积小、使用寿命长、耗电量低、环保等优点，有望取代传统白炽灯、日光灯、卤素灯等传统照明光源，将成为广泛应用的优质光源。但是，由于目前市面上的大功率白光发光二极管（LED）的封装形式主要是以单一LED芯片独立封装为主，首先将单个LED芯片固化在散热铜支架上，通过固晶、引线、灌胶等方法封装成单一独立的LED管座，再将LED管座焊接在散热铝基板上，若是要制作成集成化模块，还必须把铝基板焊接到集成模块上。这种传统的制作方法不仅花费了大量的人力物力，使制造成本上升，而且由于多层材料的焊接叠加，热阻变的更大，不利于热量的迅速散去，产生的热量容易使管芯发生劣化现象，导致LED亮度降低，使用寿命缩短。

发明内容

本实用新型目的是提供一种内嵌式发光二极管封装结构，将多个LED芯片直接固化于内嵌有呈阵列式分布凹坑的金属散热模块上，不仅简化制作工艺，节省材料，降低成本，而且有利于减小热阻，提高散热效果，从而提高封装后整个模块的可靠性。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种发光二极管（LED）封装结构，所述发光二极管封装结构由下至上包括：导热基板、绝缘层、印刷电路层，所述印刷电路层设有正负电极图形区，所述正负电极图形区上设有电极引线焊点，所述发光二极管封装结构还包括发光二极管芯片，发光二极管芯片上设有P、N极，所述P、N极通过金线与电极引线焊点相连；其中，导热基板表面设有数个相同的凹坑，形成凹坑阵列；每个凹坑内设有发光二极管芯片；每个凹坑正上方设有一聚光透镜，聚光透镜与凹坑之间填充有透明硅胶。

上述技术方案中，所述导热基板为金属基板；优选地，导热基板为带散热翅片的金属基板。

上述技术方案中，凹坑表面设有光反射层；优选地，所述光反射层为银膜层，不仅可以反光，而且导热快，利于散热。

上述技术方案中，发光二极管芯片表面涂有荧光粉，以达到通电后出光产生照明用白光的效果。

上述技术方案中，发光二极管芯片通过导热胶粘结于凹坑底部，并通过加热焊接于凹坑底部固定；有利于导热和散热。

上述技术方案中，电极引线焊点表面镀有银层，可确保压焊时欧姆接触良好。

上述技术方案中，导热基板表面设有数个相同的凹坑，形成凹坑阵列排布。

上述技术方案中，每个凹坑内设有一个发光二极管芯片。

上述封装结构对应的封装方法具体封装步骤如下：

1）在散热基板上设置数个相同的凹坑作为内嵌LED芯片的金属散热模块整体；

2）在散热基板表面由下至上对应设置电极绝缘层、正负电极图形，正负电极图形之间设置电极串并联金属互联线；并确保正负电极区、金属互联线与金属散热模块间绝缘性良好，防止互联电路短路；

3）在正负电极图形区、凹坑区域设置金属银层；

4）将LED芯片用导热胶固定于凹坑底部；

5）将正负电极与LED芯片的P、N极用金线相连，确保LED芯片电极与对应的正负电极图形金属互联；

6）对引线好的凹坑中的LED芯片进行荧光粉均匀喷涂；

7）最后在凹坑正上方盖上透镜并在内埋LED芯片的凹坑中注入透明硅胶，通过加热固化成型，制作完成所需要的内嵌式发光二极管（LED）集成模块整体。

上述技术方案中，步骤1）中，散热基板为金属散热基板，通过冲压的方法设置凹坑，优选的技术方案中，设置数个相同的凹坑，凹坑呈阵列式分布。

上述技术方案中，步骤2）中，采用丝网印刷技术将金属散热基板上各凹坑位所对应的正负电极图形、电极串并联金属互联线以及电极绝缘层一同印刷至金属散热基板上。

上述技术方案中，步骤3）中，采用电镀的方法在正负电极图形区、凹坑区域设置一金属银层。

上述技术方案中，步骤4）中，依次采用点胶、翻晶、扩晶、刺晶、固化的方法将LED芯片用导热胶固定于阵列分布的凹坑底部。

上述技术方案中，步骤5）中，采用金丝球焊机对每个凹坑中的LED芯片进行引线，确保LED芯片电极与对应的正负电极图形金属互联。

上述技术方案所述封装方法可以减少热沉焊接次数，降低热阻，节省材料，降低制作成本，大大提高产品的生产效率和使用寿命，还可以根据需求，设计成各种集成化封装模块，用于各种LED灯具的组装。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：