新型透明基板led封装结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型透明基板LED封装结构，包括透明基板及一个以上LED芯片，所述透明基板的第一面上分布有一个以上透明平台状凸起部，每一凸起部上端面均直接安装有一LED芯片，其中至少一LED芯片两端部的电极区分别与一导体电连接，并且所述导体沿垂直于第一面的方向穿过所述透明基板。优选的，所述透明基板第一面上还设有至少用以将由所述LED芯片两端部产生的、且可能射入透明基板的光反射出所述封装结构的反光机构。藉由前述设计，一方面可使本发明LED封装结构更为简洁牢固，缩短其制程，提高器件良率，优化器件的工作稳定性，同时还可使本发明LED封装结构实现近似4π发光，大大提升其出光效率。
【专利说明】新型透明基板LED封装结构
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种半导体发光器件，特别是涉及一种新型透明基板LED封装结构。
【背景技术】
[0002] 由于LED技术的不断成熟，目前已经有大批的半导体发光元件应用于照明、显示 领域。出于保护LED芯片以及使之能与其它元件较为方便的配合等目的，在制造 LED器件 时，一般需要对LED芯片进行封装处理。
[0003] 请参阅图1所示系目前常见的一种LED芯片封装结构，其中在基材2'上一般需要 开设凹槽，并在凹槽内设置与LED芯片1的两个电极区域配合的导电体31、32,再安装LED 芯片，以及利用环氧树脂及荧光粉等形成的封装材料7将LED芯片封装。但这样的方式存在 诸多缺陷，例如：其一，导电体31、32的加工精度要求较高，若加工过程中稍有不慎，则可能 导致导电体31、32相接触而造成器件短路；其二，因导电体31、32之间留有空隙，使得LED 芯片上的相当大的一部分区域无法与基材形成有效连接，为此需要在该空隙内填充导热胶 等材料，但导热胶易于和封装材料反应；其三，LED芯片两端部发射的光中的相当一部分会 入射基材，并滞留于基材内，从而导致出光效率的下降。
【发明内容】
[0004] 本发明的主要目的在于提供一种新型透明基板LED封装结构，以解决现有技术中 的问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 一种新型透明基板LED封装结构，包括透明基板及一个以上LED芯片，其中，所述透 明基板的第一面上分布有一个以上透明平台状凸起部，每一凸起部上端面均直接安装有一 LED芯片，其中至少一 LED芯片两端部的电极区分别与一导体电连接，并且所述导体沿垂直 于第一面的方向穿过所述透明基板。
[0006] 作为较为优选的实施方案之一，至少一 LED芯片两端部均凸伸于所述凸起部之 夕卜，而与所述LED芯片配合的导体垂直贯穿所述透明基板，并与所述LED芯片的电极区电性 接触。
[0007] 作为较为优选的实施方案之一，所述透明基板第一面上还设有至少用以将由所述 LED芯片两端部产生的、且可能射入透明基板的光反射出所述封装结构的反光机构。
[0008] 进一步的，所述反光机构包括设置在与至少一 LED芯片两端部邻近位置的突出 部，所述突出部外壁上设有至少用以将由所述LED芯片两端部产生的、且可能射入透明基 板的光反射出所述封装结构的反光层。
[0009] 其中，所述突出部可选用锥形或锥台型结构，但不限于此。
[0010] 较为优选的，所述锥形结构或锥台结构的锥角在45°以上。
[0011] 较为优选的，所述突出部与所述透明基板一体设置。
[0012] 较为优选的，所述凸起部与所述透明基板一体设置。
[0013] 进一步的，所述透明基板上安装有复数个串联和/或并联设置的LED芯片。
[0014] 作为较为优选的实施方案之一，其中一 LED芯片的一个电极区直接经一连续延伸 的线形导体与另一 LED芯片的一个电极区电性连接。
[0015] 与现有技术相比，本发明的优点包括： (1) 通过将LED芯片与透明基板结合，可大幅提升器件的出光效率，且通过采用前述透 明平台状凸起部，还可使LED芯片与基板更好的接合； (2) 进一步的，通过采用前述贯穿透明基板的导体设计，可有效简化器件电路结构和制 程，提高器件良率，优化器件的工作稳定性，并还可减少对器件出光部分的遮挡，进一步提 升器件的出光效率； (3) 更进一步的，通过采用前述反光机构，还可使LED芯片产生的光线，特别是两端部 产生的光线近乎100%的出射，使器件达成近似4 π发光的功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述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 发明中记载的一些实施例，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。
[0017] 图1所示为现有LED器件的封装结构示意图； 图2所示为本发明一实施例中一种LED器件的封装结构示意图； 图3所示为图2中A部分的局部放大结构示意图； 图4所示为本发明一实施例中一种LED器件的仰视图。
【具体实施方式】
[0018] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明的【具体实施方式】进 行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述 的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
[0019] 在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅 示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大 的其他细节。
[0020] 鉴于现有LED器件封装结构的不足，本案发明人经大量研究和实践后，得以首次 提出本发明的设计，并藉此达成了 LED器件结构的优化和出光性能等的有效提升。
[0021] 本发明提供的新型透明基板LED封装结构包括透明基板及一个以上LED芯片，其 中，可在所述透明基板的第一面上设置一个以上透明平台状凸起部，并将每一 LED芯片直 接安装于每一凸起部上端面，使LED芯片与透明基板得以直接接合，特别是，可使LED芯片 的一端面上以除电极区域之外的其余部分可与透明基板尽可能的接触，提升LED封装结构 的可靠性，进一步的，还可使至少一 LED芯片两端部的电极区分别与一导体电连接，并且所 述导体沿垂直于第一面的方向穿过所述透明基板。
[0022] 其中，"第一面"系指透明基板的用以安装LED芯片的一侧表面，其亦可理解为透明 基板的正面，主要是相对于透明基板的背面(第二面）而言。
[0023] 在本发明中，可通过在透明基板上以机械加工、激光刻蚀、化学刻蚀等方式形成通 孔的方式，在通过将金属等导电材料以直接填充、物理或化学沉积等方式加入所述通孔而 形成所述导体，并使之贯穿所述透明基板。
[0024] 进一步的，为尽量减少对透明基板的损伤、节约导体材料及导体对光的遮挡，优选 使导体垂直贯穿所述透明基板。并且，还可使所述导体在透明基板第二面上延伸。
[0025] 作为较为优选的实施方案之一，至少一 LED芯片两端部均凸伸于所述凸起部之 夕卜，而与所述LED芯片配合的导体垂直贯穿所述透明基板，并与所述LED芯片的电极区电性 接触，如此，可进一步减少导体对LED芯片出光面的遮挡。
[0026] 其中，作为较为优选的方案之一，所述凸起部可与所述透明基板一体成型。
[0027] 其中，所述LED芯片可以包括透明衬底和形成于透明衬底上的外延层等。
[0028] 其中，所述透明基板的材质至少可选自玻璃、蓝宝石、碳化硅、有机透明体中的任 一种，但不限于此，其中，有机透明体包括PC (聚碳酸酯)、PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯）等。
[0029] 作为较为优选的实施方案之一，所述透明基板第一面上还设有至少用以将由所述 LED芯片两端部产生的、且可能射入透明基板的光反射出所述封装结构的反光机构。
[0030] 进一步的，所述反光机构包括设置在与至少一 LED芯片两端部邻近位置的突出 部，所述突出部外壁上设有至少用以将由所述LED芯片两端部产生的、且可能射入透明基 板的光反射出所述封装结构的反光层。
[0031] 前述反光层可具有镜面反光结构，亦可以采用具有漫反射效果的反光结构，而其 材质可以是金属、陶瓷、有机材料等。
[0032] 其中，所述突出部可选用锥形或锥台型结构，但不限于此，例如，还可采用具有曲 面型反光结构等。
[0033] 较为优选的，所述锥形结构或锥台结构的锥角在45°以上。
[0034] 较为优选的，所述突出部与所述透明基板一体设置。
[0035] 进一步的，所述透明基板上安装有复数个串联和/或并联设置的LED芯片。而其实 现方式可有多种，例如，可以将其中一 LED芯片的一个电极区直接经一连续延伸的线形导 体与另一 LED芯片的一个电极区电性连接，如此可进一步简化器件电路结构，缩短其制程， 提商器件良率。
[0036] 又及，本发明中的导体优选采用线形导体，以进一步降低其对LED器件封装结构 内光线的遮挡。
[0037] 以下结合附图及实施例对本发明的技术方案做进一步的解释说明。
[0038] 请参阅图2,本实施例涉及的一种新型透明基板LED封装结构包括透明基板2及若 干LED芯片1，其中，所述透明基板2的正面分布有若干透明平台状凸起部，每一凸起部上 端面均直接安装有一 LED芯片1，每一 LED芯片两端部均凸伸于所述凸起部之外，而与所述 LED芯片配合的导体3'垂直贯穿所述透明基板，并与所述LED芯片的电极区电性接触。
[0039] 进一步的，所述透明基板正面还设有若干反光机构，所述反光机构包括设置在与 任一 LED芯片两端部邻近位置的锥形突出部5,较为优选的，所述锥形突出部的锥角在45° 以上。并且，请参阅图2和图3,所述突出部外壁上设有至少用以将由所述LED芯片两端部 产生的、且可能射入透明基板的光反射出所述封装结构的反光层6。
[0040] 较为优选的，所述凸起部和突出部与所述透明基板一体成型。
[0041] 进一步的，请参阅图2和图4,在本实施例的器件中，可将每一 LED芯片的一个电极 区直接经一连续延伸的线形导体与另一 LED芯片的一个电极区电性连接，从而使该器件中 的若干LED芯片形成并联和/或串联的结构。
[0042] 在本实施例中，藉由前述设计，可使LED器件封装结构更为简洁牢固，缩短其制 程，提高器件良率，优化器件的工作稳定性，同时还可使器件实现近似4 π发光，大大提升 了其出光效率。
[〇〇43] 最后还需要说明的是，在本发明的说明书中，术语"包括"、"包含"或者其任何其他 变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅 包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物 品或者设备所固有的要素。
【权利要求】
1. 一种新型透明基板LED封装结构，其特征在于包括透明基板及一个以上LED芯片，所 述透明基板的第一面上分布有一个以上透明平台状凸起部，每一凸起部上端面均直接安装 有一 LED芯片，其中至少一 LED芯片两端部的电极区分别与一导体电连接，并且所述导体沿 垂直于第一面的方向穿过所述透明基板。
2. 根据权利要求1所述的新型透明基板LED封装结构，其特征在于至少一 LED芯片两 端部均凸伸于所述凸起部之外，而与所述LED芯片配合的导体垂直贯穿所述透明基板，并 与所述LED芯片的电极区电性接触。
3. 根据权利要求1所述的新型透明基板LED封装结构，其特征在于所述透明基板第一 面上还设有至少用以将由所述LED芯片两端部产生的、且可能射入透明基板的光反射出所 述封装结构的反光机构。
4. 根据权利要求1所述的新型透明基板LED封装结构，其特征在于所述反光机构包括 设置在与至少一 LED芯片两端部邻近位置的突出部，所述突出部外壁上设有至少用以将由 所述LED芯片两端部产生的、且可能射入透明基板的光反射出所述封装结构的反光层。
5. 根据权利要求4所述的新型透明基板LED封装结构，其特征在于所述突出部具有锥 形或锥台型结构。
6. 根据权利要求5所述的新型透明基板LED封装结构，其特征在于所述锥形结构或锥 台结构的锥角优选在45°以上。
7. 根据权利要求4-6中任一项所述的新型透明基板LED封装结构，其特征在于所述突 出部与所述透明基板一体设置。
8. 根据权利要求1-6中任一项所述的新型透明基板LED封装结构，其特征在于所述凸 起部与所述透明基板一体设置。
9. 根据权利要求1-6中任一项所述的新型透明基板LED封装结构，其特征在于所述透 明基板上安装有复数个串联和/或并联设置的LED芯片。
10. 根据权利要求9所述的新型透明基板LED封装结构，其特征在于其中一 LED芯片的 一个电极区直接经一连续延伸的线形导体与另一 LED芯片的一个电极区电性连接。
【文档编号】H01L33/60GK104091876SQ201410364715
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】梁秉文, 张涛, 金忠良 申请人:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所