Mcob led荧光粉分离封装结构的制作方法
【专利摘要】一种MCOB LED荧光粉分离封装结构，包括基板，基板上设有多个杯碗及固定于杯碗内的LED芯片。基板包括依次设置的金属层、绝缘层、镀铜电路层及镀银层。LED芯片固定在杯碗的底部，杯碗的底部设于金属层上。LED芯片通过导线连接到镀铜电路层，杯碗的开口处设有阶梯围坝，阶梯围坝中固定有涂覆有荧光粉涂层的薄膜板，荧光粉涂层与LED芯片隔离设置，阶梯围坝上固定有硅胶透镜，硅胶透镜位于薄膜板背离LED芯片的一侧。上述MCOB LED荧光粉分离封装结构，通过在基板上形成光学仿真制作的杯碗及荧光粉涂层上方封装的硅胶透镜，有效地改善出光效率。LED芯片直接固定在没有绝缘层的杯碗底部金属上，使荧光粉与LED芯片隔离，从而大幅减小荧光粉胶体黄化、色漂移及LED光衰。
【专利说明】MCOB LED荧光粉分离封装结构
[0001]
【技术领域】
[0002]本实用新型涉及LED封装【技术领域】，特别是涉及一种MCOB LED荧光粉分离封装结构。
【背景技术】
[0003]MCOB (Multi Chips On Board,板上多芯片，缩写 MC0B)封装的 LED (LightEmitting D1de，发光二极管，缩写LED)光源具有广泛的应用，特别是近两年来在照明领域的应用比例有很大提高，大有取代传统SMD (Surface Mounted Devices,表面贴装器件,缩写SMD) LED、COB LED光源和仿流明式High Power LED封装的趋势。考虑到生产工艺，成本，眩光，灯具形态等方面的技术要求，越来越多的照明灯具将采用这种封装方式的LED光源。
[0004]MCOB光源跟其它封装方式的LED光源一样都要考虑到光效、可靠性以及成本等问题。首先，传统的MCOB光源封装是直接将荧光粉胶体涂覆在LED芯片表面上，但是LED芯片长期工作产生的热量会很快使荧光粉胶体黄化、色温漂移严重；其次，由于传统基板因绝缘层散热系数比较低的原因，会导致LED散热不及时，使LED的光衰加大，光效下降，LED寿命不能达到预期的效果；再次，从发光效率上看，传统MCOB大多在平面基板上封装，而涂覆的荧光粉胶体面也都成平面，导致LED光线在内部形成全反射而损失掉，从而达不到理想的出光效率，光效较低。
实用新型内容
[0005]基于此，提供一种高光效，低光衰，色温漂移小的MCOB LED荧光粉分离封装结构。
[0006]该MCOB LED荧光粉分离封装结构，包括基板，基板上设有多个杯碗及固定于杯碗内的LED芯片。其中，基板包括依次设置的金属层、绝缘层、镀铜电路层及镀银层。所述镀铜电路层内设有被绝缘材料包裹的电子线路。LED芯片固定在杯碗的底部，而杯碗的底部设于基板的金属层上，LED芯片通过导线连接到镀铜电路层。杯碗的开口处设有阶梯围坝。阶梯围坝中固定有涂覆有荧光粉涂层的薄膜板，该荧光粉涂层与LED芯片隔离设置，阶梯围坝上固定有娃胶透镜，娃胶透镜位于薄膜板背离LED芯片的一侧。
[0007]杯碗为光学仿真制作的光学杯碗，镀银层形成于镀铜电路层背离绝缘层的一面。
[0008]在其中一个实施例中，薄膜板安装在LED芯片靠近所述杯碗的开口的一侧，且与LED芯片分离固定。
[0009]在其中一个实施例中，LED芯片为蓝光LED芯片。
[0010]在其中一个实施例中，LED芯片为发光峰值波长为430nm-480nm的蓝光LED芯片，薄膜板上的荧光粉涂层包括相互混合的绿色荧光粉、黄色荧光粉和红色荧光粉。
[0011]在其中一个实施例中，绿色荧光粉受激发的波长峰值为520nm-530nm，黄色荧光粉受激发的波长峰值为550nm-580nm，红色荧光粉受激发的波长峰值为610nm_630nm。
[0012]在其中一个实施例中，薄膜板上涂覆有荧光粉涂层的表面为粗糙面。
[0013]在其中一个实施例中，阶梯围坝为环状。
[0014]在其中一个实施例中，硅胶透镜为透明的半球形。
[0015]在其中一个实施例中，LED芯片通过固晶胶粘贴在金属层上。
[0016]在其中一个实施例中，导线为金线。
[0017]上述MCOB LED荧光粉分离封装结构，通过在基板上形成光学仿真制作的杯碗及荧光粉涂层上方封装的硅胶透镜，使得出光面及出光角度增加，大大减少光的全反射，有效地改善出光效率。同时，LED芯片直接固在没有绝缘层的杯碗底部金属上，大大降低LED热阻，荧光粉涂层由传统技术中的附着在芯片表面改进为与芯片隔离设置，使荧光粉与LED芯片隔离，从而大幅减小荧光粉胶体黄化、色温漂移及LED光衰。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的一种实施方式的MCOB LED荧光粉分离封装结构的整体结构示意图；
[0019]图2为图1所示的基板、阶梯围坝及杯碗的分布示意图；
[0020]图3为图1中MCOB LED荧光粉分离封装结构沿A-A方向的截面示意图；
[0021]图4为图3中局部B的结构放大示意图；
[0022]附图中各标号的含义为:
[0023]1-基板，Ia-金属层，Ib-绝缘层，Ic-锻铜电路层，Id-锻银层；
[0024]2-杯碗，3-阶梯围坝，4-硅胶透镜，5-薄膜板，6_荧光粉涂层、7_金线、8-LED芯片、9-固晶胶。
【具体实施方式】
[0025]为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本实用新型的优点与精神，藉由以下结合附图与【具体实施方式】对本实用新型的详述得到进一步的了解。
[0026]参见附图1和2，其分别为本实用新型的一种实施方式的MCOB LED荧光粉分离封装结构的整体结构示意图以及图1所示的基板1、阶梯围坝3及杯碗2的分布示意图。
[0027]该MCOB LED荧光粉分离封装结构，包括一块圆形的基板I。基板I上设有六个形成于基板I内的杯碗2,在本实施例中，该杯碗2为光学仿真制作的光学杯碗2,具体地,杯碗2为形成于基板I的一面的凹槽。每一个杯碗2内固定有一个LED芯片8 (在一些实施例中，一个杯碗2内也可以放置多个LED芯片8)。在每一个杯碗2的开口处周围设有一个圆环状的阶梯围坝3，而且每一个阶梯围坝3上固定有一个透明的半球形硅胶透镜4。该阶梯围坝3为金属或者塑胶材质。
[0028]请同时参阅附图3和4，其分别为图1中MCOB LED荧光粉分离封装结构沿A-A方向的截面示意图以及图3中局部B的结构放大示意图。
[0029]基板I为四层结构，包括依次设置的金属层la、绝缘层lb、镀铜电路层Ic以及镀银层Id。
[0030]金属层Ia:基板I的主体部分，起到承载其他结构和散热的作用。
[0031]绝缘层Ib:用于基板I的镀铜电路层Ic与金属层Ia之间的绝缘。
[0032]镀铜电路层Ic:用于基板I形成电子线路，该电子线路被绝缘材料包裹。镀铜电路层形成在绝缘层Ib背离金属层Ia的一面。
[0033]镀银层Id:形成于基板I的镀铜电路层Ic上背离所述绝缘层Ib的一面。由于镀铜电路层Ic中的电子线路被绝缘材料所包裹，因此，镀银层Id与该电子线路并不会产生接触。在一些实施例中，杯碗2的底部及内壁均设有镀银层Id。该镀银层Id的导热效果好，而且能起到反光的作用，提高LED封装结构的出光效率。
[0034]在本实施例中，LED芯片8通过固晶胶9直接粘贴在杯碗2的底部，而杯碗2的底部设在金属层Ia上。LED芯片8通过导线7连接到镀铜电路层Ic中的电子线路。阶梯围坝3中固定有涂覆有荧光粉涂层6的薄膜板5，荧光粉涂层6与LED芯片8隔离设置(不直接接触)，硅胶透镜4位于薄膜板5背离LED芯片8的一侧。在本实施例中，具体地，薄膜板5镶嵌在阶梯围坝3上，且分离固定在LED芯片8靠近杯碗2开口的一侧，使得薄膜板5不与该LED芯片8直接接触。在本实施例中，荧光粉涂层6涂覆在薄膜板5背离所述LED芯片8的一面。在其他的实施例中，荧光粉涂层6可以涂覆在薄膜板5靠近所述LED芯片8的一面，甚至荧光粉6可以涂覆在薄膜板5的两面，只要保证荧光粉涂层6与LED芯片8不直接接触即可。
[0035]在一些实施例中，LED芯片8可以选择发光峰值波长为430nm-480nm的蓝光LED芯片8。薄膜板5上涂覆有荧光粉涂层6的表面为粗糙面。该荧光粉涂层6可以包括相互混合的绿色荧光粉、黄色荧光粉和红色荧光粉。绿色荧光粉受激发的波长峰值为520nm-530nm,黄色荧光粉受激发的波长峰值为550nm_580nm，红色荧光粉受激发的波长峰值为610nm-630nm。上述LED芯片8以及荧光粉的波长峰值选择范围，使得LED封装所发出的光颜色比较纯净，发光效果较佳。其中，荧光粉涂层6可通过改变其配比达到不同的显色指数及色温，从而满足不同产品的需求。
[0036]导线7可以为金线。金线常用于LED封装，其电导率大，耐腐蚀，韧性好，而且抗氧化性强。
[0037]上述MCOB LED荧光粉分离封装结构，通过在基板I上形成光学仿真制作的杯碗2及荧光粉涂层6上方封装的硅胶透镜4，基板I上设置多个杯碗2，增加LED出光点，减少出光损失，比单一出光点的平面COB LED具有更好的出光效率，使得出光面及出光角度增加，大大减少光的全反射，有效地改善出光效率。硅胶透镜4的材质为高折射、高透光性、耐温材料。同时，LED芯片8直接固在没有绝缘层Ib的杯碗2底部金属上，在封装LED芯片8时，在杯碗2内不用封装硅胶或其他树脂胶，这样可以减少介质中的光衰、减少光的折射、减少向荧光粉涂层6的热传递等，大大降低LED热阻，荧光粉涂层6由传统技术中的芯片表面改进为与芯片隔离设置，使荧光粉与LED芯片8隔离，从而大幅减小荧光粉胶体黄化、色温漂移及LED光衰。
[0038]以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种MCOB LED荧光粉分离封装结构，包括基板，所述基板上设有多个杯碗及固定于所述杯碗内的LED芯片，其特征在于，所述基板包括依次设置的金属层、绝缘层、镀铜电路层及镀银层，所述镀铜电路层内设有被绝缘材料包裹的电子线路，所述LED芯片固定在所述杯碗的底部，所述杯碗的底部设于所述金属层上，所述LED芯片通过导线连接到所述镀铜电路层，所述杯碗的开口处设有阶梯围坝，所述阶梯围坝中固定有涂覆有荧光粉涂层的薄膜板，所述荧光粉涂层与所述LED芯片隔离设置，所述阶梯围坝上固定有硅胶透镜，所述硅胶透镜位于所述薄膜板背离所述LED芯片的一侧； 所述杯碗为光学仿真制作的光学杯碗，所述镀银层形成于所述镀铜电路层背离所述绝缘层的一面。
2.根据权利要求1所述的MCOBLED荧光粉分离封装结构，其特征在于，所述薄膜板安装在所述LED芯片靠近所述杯碗的开口的一侧，且与所述LED芯片分离固定。
3.根据权利要求1所述的MCOBLED荧光粉分离封装结构，其特征在于，所述LED芯片为蓝光LED芯片。
4.根据权利要求3所述的MCOBLED荧光粉分离封装结构，其特征在于，所述LED芯片为发光峰值波长为430nm-480nm的蓝光LED芯片，所述荧光粉涂层包括相互混合的绿色荧光粉、黄色荧光粉和红色荧光粉。
5.根据权利要求4所述的MCOBLED荧光粉分离封装结构，其特征在于，所述绿色荧光粉受激发的波长峰值为520nm-530nm，所述黄色荧光粉受激发的波长峰值为550nm_580nm，所述红色荧光粉受激发的波长峰值为610nm-630nm。
6.根据权利要求1所述的MCOBLED荧光粉分离封装结构，其特征在于，所述薄膜板上涂覆有所述荧光粉涂层的表面为粗糙面。
7.根据权利要求1所述的MCOBLED荧光粉分离封装结构，其特征在于，所述阶梯围坝为环状。
8.根据权利要求1所述的MCOBLED荧光粉分离封装结构，其特征在于，所述硅胶透镜为透明的半球形。
9.根据权利要求1所述的MCOBLED荧光粉分离封装结构，其特征在于，所述LED芯片通过固晶胶粘贴在所述杯碗的底部。
10.根据权利要求1所述的MCOBLED荧光粉分离封装结构，其特征在于，所述导线为金线。
【文档编号】H01L33/58GK204088315SQ201420484733
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】郑小平, 童玉珍, 刘南柳 申请人:北京大学东莞光电研究院