专利名称：一种新型top led支架及由其制造的led器件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及LED封装领域，尤其涉及ー种多芯片封装用TOPLED支架，及利用该支架制造的LED器件。
背景技术：
在新发展的照明光源中，发光二极管(Light emitting diode, LED)由于具有低能耗、高亮度的优势，已然成为最具潜力的新灯源。在LED的发展中，方向性好，亮度高，防护性能好的TOP LED (顶部出光LED)器件一直是ー个主要研究方向。为了更好地控制LED器件的出光方向和出光角度，通常需要在LED芯片周围设置反射杯，使得LED芯片发出的光只能朝器件顶部即反射杯开ロ方向射出。这种具有反射杯结构、顶部出光的LED器件即行业所称的TOP LED器件。TOP LED属于表面贴装型LED，现广泛应用于装饰灯、室内显示屏和背光源等领域。常见的TOP LED支架结构如PLCC型，參见图I所示，包括引线架01，反射杯02和 LED芯片03。由于PLCC型支架带有反射腔、且结构紧凑，特别适合应用于配光要求高、贴装密度高的领域。目前，PLCC型支架均广泛应用在小功率LED和功率LED上。功率LED存在工作时产生高热能的问题，需要采用技术手段将所产生的热能很好的散发，否则会影响其寿命和出光效果。因此功率LED用的PLCC型支架的典型封装结构是具有反射腔结构的塑料外壳，除了包裹金属引线框架外，还包裹置于LED芯片底部且露于支架之外的热沉，该热沉的材料一般选用散热效果良好的金属材料，例如铜，以利于散发LED工作时产生的高热能。由于散热效果良好，PLCC型大功率LED是目前最常用的功率LED封装结构之一。然而，PLCC型支架结构的引线架01，用来充当正负电极和承载LED芯片，其材质通常为金属铜；反射杯的用材为塑料。众所周知，塑料和金属的热膨胀系数差异较大，且两者的粘结カ不強，因而也导致了这种TOP LED器件的气密性很难保证，外界水气容易沿着引线架进入到器件内部，引起可靠性问题。近年来，随着应用产品对LED的功率要求提高，LED封装厂商热衷于在ー个器件内设置多个LED芯片。然而，一个问题是多个LED芯片之间往往存在着光线的相互吸收，这种吸收严重制约了 LED器件的出光效率。因此，人们提出在多个LED芯片之间设置小反射杯，避免芯片发出的光直接照射到相邻芯片上而被吸收。如ー篇专利号为CN201780995的中国专利公开ー种多芯片封装结构，參见图2所示，包括基板04，设置在基板04上的多个反射杯02，设置在反射杯02上的挡板05，及设置在反射杯内的发光二极管芯片03。该专利公开的这种多芯片封装结构很好地避免了多芯片封装中芯片间的光相互吸收带来的光损失，然而，它必须基板上连续制作两层反光装置，结构复杂，制造花费大；另外，基板和反射杯之间，反射杯与挡板之间都存在接触界面，整个器件装置的防护性能较难控制，难以适应户外等对防护性能要求比较高的工作场合。因此，极为有必要开发ー种结构简单、出光效率高、防护性能好的新型TOP LED支架及多芯片封装装置。发明内容本实用新型的ー个目的在于，提供一种防护性能好、避免芯片间光的相互吸收的新型TOP LED支架。本实用新型的另ー个目的在于提供一种防护性能好，出光效率高的多芯片TOP LED器件。本实施新型的还ー个目的在于，提供一种防护性能好，亮度高、色彩逼真度视角大的显示器件。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是ー种新型TOP LED支架，其特征在于，包括有机基板，设置在有机基板上至少包封至有机基板部分侧表面的有机反射杯，至少ー个位于有机反射杯内的小有机反射杯，及位于有机反射杯内的电极。优选地，所述有机反射杯和小有机反射杯成一体结构。优选地，所述有机反射杯和小有机反射杯之间有连接筋。优选地,所述连接筋的上表面为水平面、斜面、圆弧面或粗化的麻面。优选地，所述小有机反射杯呈阵列排布。优选地，所述连接筋的上表面为平面，且远低于小有机反射杯的顶端，并形成小有机反射杯外壁；小有机反射杯内、外壁为斜面。优选地，所述有机基板为PCB板。优选地，所述有机基板上有散热孔，散热孔内填充有高导热材料。本实用新型提供的ー种新型TOP LED器件，包括新型TOP LED支架，位于支架小有机反射杯内的LED芯片，电连结LED芯片至正负电极的金线，填充在有机反射杯内覆盖所述LED芯片的封装胶体。优选地，所述封装胶体包括填充在小有机反射杯内的荧光胶体和填充在有机反射杯内的透明硅胶。与现有技术相比，本实用新型提供的ー种新型TOP LED支架，有机反射杯以半包封结构成型固定在有机基板上，具有良好的防潮性能与高可靠性；进ー步地设置与有机反射杯一体的小有机反射杯，将ー个个芯片安放部分离开来，结构简单加工制作方便。与现有技术相比，本实用新型提供的一种基于新型TOP LED支架制造的LED器件， 避免了芯片间的光吸收，出光效率高；同时，小有机反射杯内填充荧光胶，有机反射杯内填充透明硅胶的结构设计使得器件的一致性更好；更有利的是，通过小有机反射杯的阵列设置，方便实现红、绿、蓝三色LED芯片排布在同一直线上，提高了多彩显示器件的大视角色彩逼真度。
图I为现有PLCC型TOP LED支架结构示意图；图2为现有TOP多芯片LED封装结构示意图；图3为本实用新型提供的ー种新型TOP LED支架实施例一的俯视图；图4为本实用新型提供的ー种新型TOP LED支架实施例一的剖视图；[0028]图5为本实用新型提供的一种基于新型TOP LED支架的器件实施例一的剖视图；图6为本实用新型提供的一种基于新型TOP LED支架的器件实施例一的俯视图；图7为本实用新型提供的一种基于新型TOP LED支架的器件实施例ニ的剖视图；图8为本实用新型提供的一种基于新型TOP LED支架的器件实施例三的俯视图；图9为本实用新型提供的一种基于新型TOP LED支架的器件实施例三的剖视图。
具体实施方式
为更好地阐述本实用新型提供的ー种新型TOP LED支架及基于该支架制造的LED 器件，
以下结合附图对本实用新型说明如下。支架实施例一如图3、图4所示，本实施例提供的ー种新型TOP LED支架，包括有机基板1，设置在有机基板I上并至少包封有机基板I部分侧表面的有机反射杯2，位于有机反射杯2内的至少ー个小有机反射杯3，小有机反射杯3的内底面充当芯片安放部4，小有机反射杯3的外部设置有正负电极6。其中，有机反射杯2与小有机反射杯3是一体结构的，即，有机反射杯2和小有机反射杯3是一体成型的，并且成型后的有机反射杯2和小有机反射杯3通过连接筋5连在一起。本实施例中，小有机反射杯3为六个,呈2X3的阵列式排布。所述有机基板I为PCB板，有机基板主体的材料可为FR-4(flame resistant laminates Grade-4)、双马来酸亚胺三嗪树脂(bismaleimide-triazine resin BT料)等， 优选板材为FR-4的环氧玻璃布层压板。所述有机反射杯2和小有机反射杯3是指反射杯的材质为有机材料，可采用聚邻苯ニ酰胺树脂(PPA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰胺 (PA)、聚碳酸酯(PC)，聚甲醛(POM)，聚对苯ニ甲酸丁ニ醇酯(PBT)和聚苯醚(PPO)、硅胶、环氧树脂中的任意ー种，优选地是聚邻苯ニ酰胺树脂(PPA)。所述连接筋5的上表面为水平面、倾斜面、圆弧面或具有粗化结构的麻面。本实施例中优选的连接筋的上表面为倾斜面。本实施例提供的ー种新型TOP LED支架结构，主要具有以下几个优点ー是提高防护性能。利用有机材料作为反射杯成型材料，且反射杯以半包封结构成型固定在有机基板上，一方面克服了传统PLCC型TOPLED因反射杯塑封材质与金属支架材质热膨胀系数差异大引起的防潮性能下降等不足，另ー方面无需采用粘合胶，避免粘合胶因温度等条件变化导致粘合性能与气密性下降等问题发生，具有良好的防潮性能与高可靠性。ニ是提高出光效率。通过在反射杯内设置小反射杯，将ー个个芯片安放部分隔离， 避免安放在芯片安放部的各芯片发出的光相互吸收；同时连接筋表面设置成斜面或粗化的麻面，减少光的全反射，提高出射至连接筋表面的光的利用率。三是结构简单，节约成本。反射杯和小反射杯之间的一体结构设计，便于一次成型，结构简单，加工方便，节约成本。器件实施例一如图5、图6所示，ー种利用前述TOP LED支架制造的多芯片器件，包括有机基板 I，设置在有机基板I上至少包封有机基板I部分侧表面的有机反射杯2，设置在有机反射杯2内部并与有机反射杯2成一体的小有机反射杯3,设置在各小有机反射杯3内的LED芯片 7，金线8电连接LED芯片至电极6上，一封装胶体9填充在有机反射杯2和小有机反射杯 3内并覆盖住LED芯片7和金线8。其中，小有机反射杯3的数目为六个，呈2X 3阵列排布；每行3个LED芯片串联连接，两行之间并联连接。有机反射杯2与小有机反射杯3通过连接筋5连接一起，连接筋5 的上表面为弧面。所述芯片7为紫外光芯片、蓝光芯片、绿光芯片或红光芯片中的ー种或几种，优选为氮化镓基蓝光芯片。所述封装胶体为环氧树脂、硅胶或者荧光胶体。本实施例提供的ー种新型TOP LED器件，其有机反射杯半包封至有机基板底部只漏出电极部分，密封效果好，可有效防止水汽的入侵，适合应用在户外等对防护性能要求较高的工作环境。同时连接筋5上表面的弧形设计，可減少全反射带来的光损失，并且使出光变得更加均匀，不产生眩光。器件实施例ニ如图7所示，ー种利用前述TOP LED支架制造的多芯片器件，包括有机基板1，设置在有机基板I上至少包封有机基板部分侧表面的有机反射杯2，设置在有机反射杯2内部并与有机反射杯2成一体的小有机反射杯3,设置在各小有机反射杯3内的LED芯片7,覆盖LED芯片的封装材料9。本实施提供的ー种多芯片TOP LED器件，与器件实施例一基本一致，区别在于一、所述有机基板I上还设置有至少ー个散热孔(未标示)，以及设置于散热孔内的热沉11。本实施例中，所述热沉11为六个小热沉，分别对应每个LED芯片。在其他实施方式中，可米用ー个大的热沉代替6个小热沉,不限于本实施例。在其它实施例中，散热孔还可以填充其它高导热材料，如铜粉，不限于本实施例。ニ、所述封装材料由填充在小有机反射杯内3的荧光胶91和填充在有机反射杯内 2的透明硅胶92组成。三、所述连接筋5的上表面具有凹凸状的粗化结构。器件实施例三如图8、图9所示，ー种利用前述TOP LED支架制造的多彩器件，包括有机基板1， 设置在有机基板I上至少包封有机基板I部分侧表面的有机反射杯2，设置在有机反射杯2 内部并与有机反射杯2成一体的小有机反射杯3，连接有机反射杯2和小有机反射杯3的连接筋5，设置在各小有机反射杯内的LED芯片7，电连结LED芯片7至正负电极6的金线8， 及覆盖LED芯片7的封装材料9。其中，所述小有机反射杯3的数量为三个，呈线状排布；所述连接筋5的上表面为平面，且远低于小有机反射杯3的顶端，并形成小有机反射杯外壁；小有机反射杯内、外壁为斜面。(如图9所示)所述LED芯片7包括红、绿、蓝三色芯片，分别设置在不同的小有机反射杯3内；所述电极6由设置在有机反射杯2内居于小有机反射杯3两侧的三对正负电极组成。所述封装胶体9为具有散射性能的硅胶。本实施例提供的ー种利用前述TOP LED支架制造的多彩LED器件，将红、绿、蓝三色LED芯片设置在同一直线上，这种结构设计有利于提高色彩逼真度的观看范围，保证了大范围观看角度内的色彩逼真度。同时，小有机反射杯内、外壁为斜面结构能够更有利于将芯片发出的光反射出去，提高器件的亮度。以上对本实用新型进行了详细介绍，文中应用具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下， 还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.ー种新型TOP LED支架，其特征在于，包括有机基板，设置在有机基板上至少包封至有机基板部分侧表面的有机反射杯，至少ー个位于有机反射杯内的小有机反射杯，及位于有机反射杯内的电极。
2.如权利要求I所述的新型TOPLED支架，其特征在于，所述有机反射杯和小有机反射杯成一体结构。
3.如权利要求2所述的新型TOPLED支架，其特征在于，所述有机反射杯和小有机反射杯之间有连接筋。
4.如权利要求3所述的新型TOPLED支架，其特征在于，所述连接筋的上表面为水平面、斜面、圆弧面或粗化的麻面。
5.如权利要求I所述的新型TOPLED支架，其特征在于，所述小有机反射杯呈阵列排布。
6.如权利要求3所述的新型TOPLED支架，其特征在于，所述连接筋的上表面为平面， 且远低于小有机反射杯的顶端，并形成小有机反射杯外壁；小有机反射杯内、外壁为斜面。
7.如权利要求I所述的新型TOPLED支架，其特征在于，所述有机基板为PCB板。
8.如权利要求I所述的新型TOPLED支架，其特征在于，所述有机基板上有散热孔，散热孔内填充有高导热材料。
9.一种基于如权利要求I所述新型TOP LED支架的LED器件，其特征在于，包括所述新型TOP LED支架，位于支架小有机反射杯内的LED芯片，电连结LED芯片至正负电极的金线，填充在有机反射杯内覆盖所述LED芯片的封装胶体。
10.如权利要求9所述的LED器件，其特征在于，所述封装胶体包括填充在小有机反射杯内的荧光胶体和填充在有机反射杯内的透明硅胶。
专利摘要本实用新型提供的一种新型TOP LED支架，包括有机基板，设置在有机基板上至少包封至有机基板部分侧表面的反射杯，至少一个位于反射杯内并与反射杯成一体结构的小反射杯，及位于反射杯内的电极；由于反射杯以半包封结构成型固定在有机基板上，因此具有良好的防潮性能与高可靠性。本实用新型提供的一种基于新型TOP LED支架制造的LED器件，由于芯片设置在不同的小反射杯内，避免了芯片间的光吸收，出光效率高；同时，小反射杯内填充荧光胶，反射杯内填充透明硅胶的结构设计使得器件的一致性更好；更有利的是，通过小反射杯的阵列设置，方便实现红绿蓝三色器件排布在同一直线上，提高了多彩显示器件的大视角色彩逼真度。
文档编号H01L33/60GK202339916SQ20112039435
公开日2012年7月18日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年5月13日
发明者余彬海, 夏勋力, 李程, 龙孟华 申请人:佛山市国星光电股份有限公司