一种LED封装结构及LED显示装置的制作方法

一种led封装结构及led显示装置
技术领域
1.本实用新型涉及led显示的技术领域，更具体地说，是涉及一种led封装结构及led显示装置。


背景技术：

2.随着科技的发展，led显示装置凭借发光效率高、低电耗、不需高压、安全性高等优点，已被广泛的应用在各种照明领域。led显示装置的寿命与节点的工作温度有直接的联系，目前led显示装置在工作过程中只有大约50％的电能转换成光能，其余的电能几乎都转成热能，使led显示装置的温度升高，而温度每增加10摄氏度其可靠性就会减少一半。散热是个大问题。如果散热不好会直接导致led显示装置性能和稳定性降低,同时散热不好会产生严重光衰影响灯的寿命。
3.降低封装和组装的热阻可以有效地提升器件性能和可靠性。现有封装技术是将芯片固定在支架或者基板上，其会增加从芯片到电路板之间的热阻，如能够去除支架或基板，则可以较少工艺步骤和物料使用，从而降低成本，降低热阻，并减少系统的厚度。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种led封装结构及led显示装置，以解决现有技术中存在的led显示装置热阻大而造成散热性能差的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种led封装结构，包括：
6.支架，包括透光本体和掺杂在所述透光本体内的荧光粉；
7.led芯片，设于所述支架上；
8.透镜，包括透镜本体和掺杂在所述透镜本体内的荧光粉，所述透镜本体与所述支架连接，且罩设于所述led芯片上。
9.通过采用上述技术方案，该支架的材质选用透光材质制成的，并在其内掺杂荧光粉使其能够被激发不同颜色的光线，因为该支架不是主要作为led芯片的支撑面及保护壳体，而是作为包覆在led芯片的发光单元兼具出光面的保护壳体，因此上述技术方案减少了led封装结构的成本和热阻，提高了散热性能。
10.需要进一步解释的是，该支架可以选用如聚碳酸酯(pc)材质、聚丙烯(pp)材质、聚甲基丙烯酸酯(pmma)材质、有机硅胶材质等有机透光材料，并在其内掺杂荧光粉后，通过模具注塑成型或蚀刻加工成型，也可以采用如钠钙玻璃、硅酸盐玻璃、蓝宝石玻璃等无机透光材料掺杂荧光物质后，通过模具加工成型或蚀刻加工成型。本实施例的led封装结构可以被制造成发出白光的led，而现有的白光led的制作方式主要有两种，一种是采用红、绿、蓝三基色led芯片封装成白光led，另一种是利用单个led芯片配合荧光粉。后一种方式在生产成本、散热和控制电路上具有优势，在工业上最为常用。因而，荧光粉是半导体照明的关键材料之一。目前，led用的荧光粉主要有三大体系，即铝酸盐、硅酸盐和氮(氧)化物。
11.在一个实施例中，所述led芯片的顶部设有电连接点，所述电连接点与所述支架之
间通过连接导线电连接。
12.通过采用上述技术方案，led芯片以正装的方式安装于支架上，led芯片封装后驱动电流较小且发热量也相对较小。
13.在一个实施例中，所述led芯片的底部设有连接触点，所述连接触点与所述支架的电连接件电连接。
14.通过采用上述技术方案，led芯片以倒装的方式安装于支架上，led芯片的连接触点位于led芯片的底部，即电极朝下设置，在与支架焊接过程中，无需正装工艺中的键合焊接工艺，大大提高了led芯片的封装效率。
15.在一个实施例中，所述支架设有容置槽，所述led芯片设于所述容置槽的底槽壁上。
16.通过采用上述技术方案，使得led芯片可以设于容置槽内部，提高了led芯片的防护性，同时也使得led芯片发出的光线可以穿过容置槽的槽壁进入支架内，进而激发荧光粉。
17.在一个实施例中，所述容置槽的深度大于所述led芯片的高度。
18.通过采用上述技术方案，使得led芯片朝侧向发出的光线均可以穿透容置槽的槽壁进入支架内，进而激发荧光粉，同时容置槽的深度大于led芯片的高度，使得支架的容置槽槽口部分即支架的顶端的高度大于led芯片的高度，也有利于透镜的设置，透镜只需要盖设于支架顶端即可。
19.在一个实施例中，所述led封装结构还包括设于用于封装所述led芯片的透光结构，所述透光结构设置于所述支架和所述透镜之间。
20.通过采用上述技术方案，透光结构用于密封且固定led芯片，避免led芯片直接与空气和水分接触，造成led芯片的老化或者失效，同时也将led芯片固定在支架上，提高了led芯片的稳定性和耐用性。
21.在一个实施例中，所述透镜的形状为半球体或者类半球体。
22.通过采用上述技术方案，led芯片射出的光线通过透镜的散射，朝不同方向射出，而半球体或者类半球体的透镜增大了led芯片光线的射出角度，扩大了led芯片的出光角度。
23.在一个实施例中，所述支架的侧部设有焊盘。
24.通过采用上述技术方案，支架上的焊盘用于与相邻的支架的焊盘电连接，即相邻的两个led封装结构通过焊盘相互串联或者并联，焊盘位于支架的侧部，便于相邻的两个led封装结构之间的焊接。
25.在一个实施例中，所述支架的底部设有焊盘。
26.通过采用上述技术方案，支架上的焊盘用于与基板电连接，而基板上能够设置多个led封装结构，即多个支架设置于同一基板上，而焊盘位于支架的底部，便于与基板的电连接。
27.本实施例还提供一种led显示装置，包括多个上述的led封装结构，多个所述led封装结构相互连接。
28.通过采用上述技术方案，该支架的材质选用透光材质制成的，并在其内掺杂荧光粉使其能够被激发不同颜色的光线，因为该支架不是主要作为led芯片的支撑面及保护壳
体，而是作为包覆在led芯片的发光单元兼具出光面的保护壳体，因此上述技术方案减少了led封装结构的成本和热阻，提高了散热性能。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1是本实用新型实施例提供的led封装结构的剖视图一；
31.图2是本实用新型实施例提供的led封装结构的剖视图二。
32.图中各附图标记为：
33.100-led封装结构；
34.1-支架；2-led芯片；3-透镜；4-荧光粉；5-连接导线；6-透光结构；7-焊盘；
35.11-透光本体；21-电连接点；22-连接触点；31-透光本体；
36.10-容置槽。
具体实施方式
37.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
38.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接位于另一个元件上或者间接位于另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接或间接连接至另一个元件。
39.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
40.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性或指示技术特征的数量。
41.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行更加详细的描述：
42.如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种led封装结构100，包括：支架1、led芯片2和透镜3；
43.支架1包括透光本体11和掺杂在透光本体11内的荧光粉4；
44.led芯片2设于支架1上；
45.透镜3包括透镜本体31和掺杂在透镜本体31内的荧光粉4，透镜本体31与支架1连接，且罩设于led芯片2上。
46.本实施例的led封装结构100的工作原理如下：
47.led芯片2设于支架1上，在工作时对外发出光线，而光线从led芯片2的中心朝外围
射出，由于透镜3和支架1具有透光特性，因此led芯片2的光线穿过透镜3和支架1射出至led封装结构100的外部，与此同时，led芯片2的光线激发透镜本体31和支架1内掺杂的荧光粉4发出不同颜色的光线。
48.通过采用上述技术方案，该支架1的材质选用透光材质制成的，并在其内掺杂荧光粉4使其能够被激发不同颜色的光线，因为该支架1不是主要作为led芯片2的支撑面及保护壳体，而是作为包覆在led芯片2的发光单元兼具出光面的保护壳体，因此上述技术方案减少了led封装结构100的成本和热阻，提高了散热性能。
49.需要进一步解释的是，该透光本体11和透镜本体31可以选用如聚碳酸酯(pc)材质、聚丙烯(pp)材质、聚甲基丙烯酸酯(pmma)材质、有机硅胶材质等有机透光材料，并在其内掺杂荧光粉4后，通过模具注塑成型或蚀刻加工成型，也可以采用如钠钙玻璃、硅酸盐玻璃、蓝宝石玻璃等无机透光材料掺杂荧光物质后，通过模具加工成型或蚀刻加工成型；本实施例的led封装结构100可以被制造成发出白光的led，而现有的白光led的制作方式主要有两种，一种是采用红、绿、蓝三基色led芯片封装成白光led，另一种是利用单个led芯片配合荧光粉。后一种方式在生产成本、散热和控制电路上具有优势，在工业上最为常用。因而，荧光粉是半导体照明的关键材料之一。目前，led用的荧光粉主要有三大体系，即铝酸盐、硅酸盐和氮(氧)化物。
50.在一个实施例中，led芯片2的顶部设有电连接点21，电连接点21与支架1之间通过连接导线5电连接。
51.通过采用上述技术方案，led芯片2以正装的方式安装于支架1上，led芯片2封装后驱动电流较小且发热量也相对较小。
52.如图2所示，在一个实施例中，led芯片2的底部设有连接触点22，连接触点22与支架1的电连接件电连接。
53.通过采用上述技术方案，led芯片2以倒装的方式安装于支架1上，led芯片2的连接触点22位于led芯片2的底部，即电极朝下设置，在与支架1焊接过程中，无需正装工艺中的键合焊接工艺，大大提高了led芯片2的封装效率。
54.在一个实施例中，支架1设有容置槽10，led芯片2设于容置槽10的底槽壁上。
55.通过采用上述技术方案，使得led芯片2可以设于容置槽10内部，提高了led芯片2的防护性，同时也使得led芯片2发出的光线可以穿过容置槽10的槽壁进入支架1内，进而激发荧光粉4。
56.在一个实施例中，容置槽10的深度大于led芯片2的高度。
57.通过采用上述技术方案，使得led芯片2朝侧向发出的光线均可以穿透容置槽10的槽壁进入支架1内，进而激发荧光粉4，同时容置槽10的深度大于led芯片2的高度，使得支架1的容置槽10槽口部分即支架1的顶端的高度大于led芯片2的高度，也有利于透镜3的设置，透镜3只需要盖设于支架1顶端即可。
58.在一个实施例中，led封装结构100还包括设于用于封装led芯片2的透光结构6，透光结构6设置于支架1和透镜3之间。
59.具体地，透光结构6填充于容置槽10中。
60.通过采用上述技术方案，透光结构6用于密封且固定led芯片2，避免led芯片2直接与空气和水分接触，造成led芯片2的老化或者失效，同时也将led芯片2固定在支架1上，提
高了led芯片2的稳定性和耐用性。
61.在一个实施例中，透镜3的形状为半球体或者类半球体。
62.通过采用上述技术方案，led芯片2射出的光线通过透镜3的散射，朝不同方向射出，而半球体或者类半球体的透镜3增大了led芯片2光线的射出角度，扩大了led芯片2的出光角度。
63.请再次参阅图1，在一个实施例中，支架1的侧部设有焊盘7。
64.具体地，本实施例的支架1可以选为pcb板，元件通过pcb板上的引线孔，用焊锡焊接固定在pcb板上，印制导线把焊盘7连接起来，实现元件在电路中的电气连接。引线孔及周围的铜箔称为焊盘7。
65.通过采用上述技术方案，支架1上的焊盘7用于与相邻的支架1的焊盘7电连接，即相邻的两个led封装结构100通过焊盘7相互串联或者并联，焊盘7位于支架1的侧部，便于相邻的两个led封装结构100之间的焊接。
66.请再次参阅图2，在一个实施例中，支架1的底部设有焊盘7。
67.通过采用上述技术方案，支架1上的焊盘7用于与基板电连接，而基板上能够设置多个led封装结构100，即多个支架1设置于同一基板上，而焊盘7位于支架1的底部，便于与基板的电连接。
68.本实施例还提供一种led显示装置，包括多个上述的led封装结构100，多个led封装结构100相互连接。
69.通过采用上述技术方案，该支架1的材质选用透光材质制成的，并在其内掺杂荧光粉4使其能够被激发不同颜色的光线，因为该支架1不是主要作为led芯片2的支撑面及保护壳体，而是作为包覆在led芯片2的发光单元兼具出光面的保护壳体，因此上述技术方案减少了led封装结构100的成本和热阻，提高了散热性能。
70.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。