[发明专利]无支架LED封装结构及封装方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，特别是指一种无支架LED(发光二极管)封装结构及封装方法。

背景技术

LED(light emitting diode)，即发光二极管，作为新型高效固体光源，具有长寿命、节能、绿色环保等显著优点，是人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次飞跃，被认为是第3代的照明新技术，其经济和社会意义巨大。

随着半导体技术的不断发展，LED科技发展迅速，LED在发光强度、峰值波长、半波带宽等参数性能上有很大提高。与传统光源一样，半导体发光二极管(LED)在工作期间也会产生热量，其多少取决于整体的发光效率。在外加电能量作用下，电子和空穴的辐射复合发生电致发光，在PN结附近辐射出来的光还需经过芯片(chip)本身的半导体介质和封装介质才能抵达外界(空气)。综合电流注入效率、辐射发光量子效率、芯片外部光取出效率等，最终大概只有30-40％的输入电能转化为光能，其余60-70％的能量主要以非辐射复合发生的点阵振动的形式转化热能。LED的散热现在越来越为人们所重视，这是因为LED的光衰或其寿命是直接和其结温有关，散热不好结温就高，结温不但影响长时间寿命，也还直接影响短时间的发光效率。依照阿雷纽斯法则温度每降低10℃寿命会延长2倍，LED芯片的特点是在极小的体积内产生极高的热量，而LED本身的热容量很小，所以必须以最快的速度把这些热量传导出去，否则就会产生很高的结温。为了尽可能地把热量引出到芯片外面，目前的封装形式都是将LED芯片用银胶粘接在铜支架上，然后将铜支架底部涂上导热硅脂再焊接到布有电路的铝基散热板上，最后将铝基散热板通过导热硅脂固定到散热器上，LED芯片产生的热量从LED芯片自身到最终的散热器，中间需要经过5层介质层，这就增加了串联热阻，导致LED封装后的总热阻无法降低。为了降低LED封装后的总热阻，也有将LED芯片用银胶粘接直接封装在布有电路的铝基散热板上，然后将铝基散热板通过导热硅脂固定到散热器上，这样LED芯片产生的热量从LED芯片自身到最终的散热器，中间还需要经过4层介质层，LED封装后的总热阻还是很高。

最好的方法就是将LED芯片通过焊料直接焊接在散热器上，LED芯片产生的热量从LED芯片自身只需经过一层介质层(焊料层)就能到达最终的散热器，这样串联热阻最小，散热效果最好，但是散热器体积较大，表面不容易进行电路加工，使这种方法实现起来非常困难。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种无支架的LED封装结构及封装方法，通过该封装方法得到的无支架的LED封装结构，可以使LED芯片底部直接接触散热器表面，省掉传统封装结构的中间环节，热阻明显下降，亮度和可靠性得到提高，整体制作成本下降，提高了产品一致性。

本发明提供一种无支架LED封装结构，其包括：

LED芯片；

一支撑电路板，该支撑电路板的中间有一通孔，所述LED芯片位于支撑电路板的通孔内，所述LED芯片通过金属引线与支撑电路板电性连接；

一封胶层，该封胶层将电性连接好的LED芯片固封在支撑电路板的通孔内；

该LED芯片的底面与支撑电路板的底面水平，该LED芯片的底面裸露在空气中。

本发明还提供一种无支架LED封装结构的封装方法，包括以下步骤：

步骤1：制作一支撑电路板，该支撑电路板上面有通孔；

步骤2：将支撑电路板的背面粘附在耐高温的粘性材料上；

步骤3：将LED芯片的底部固定在支撑电路板的通孔内露出的粘性材料上；

步骤4：用金属引线将LED芯片与支撑电路板通过金属引线电性连接；

步骤5：用封胶层将LED芯片固封在支撑电路板的通孔内；

步骤6：将固封后的支撑电路板放入烘箱内烘烤，使封胶固化；

步骤7：将固化后的支撑电路板取出，去掉支撑电路板背面的粘性材料，露出LED芯片的底面，完成无支架LED封装结构的封装。

本发明的有益效果是，通过该封装方法得到的该封装结构使LED芯片底部可以直接接触散热器表面，省掉传统封装结构的中间环节，热阻明显下降，亮度和可靠性得到提高，整体制作成本下降，提高了产品一致性。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，其中：

图1是本发明第一实施例的结构示意图；

图2是本发明第二实施例的结构示意图；

图3是本发明的方法流程图。

具体实施方式