LED封装结构、封装方法和无荧光粉的LED与流程

本发明涉及发光二极管（light emitting diodes，led），具体涉及led封装结构、封装方法和无荧光粉的led。

背景技术：

1、无荧光粉的led光源采用多种波长的led芯片进行混合出光，实现照明。如图1所示，无荧光粉的led光源通常包含封装基板、芯片和封装胶层，根据斯涅耳定律，光线由折射率较高的芯片出射到折射率较低的封装胶层中临界角较小，在芯片与封装胶层界面处会发生全反射，其次，光线由封装胶层出射到空气中，在封装胶层与空气界面处也会发生全反射，导致光提取效率相比于传统荧光粉型led封装较低。此外，无荧光粉的led光源在中游器件封装制程和后期使用过程中可能会引入静电，造成静电击穿，严重影响无荧光粉的led产品的可靠性。

技术实现思路

1、基于此，本发明提供led封装结构、封装方法和无荧光粉的led，至少解决现有技术中的一个问题。

2、第一方面，本发明提供一种led封装结构，其包括：

3、封装基板；

4、键合在所述封装基板上的led芯片；以及

5、覆盖所述led芯片的封装胶层；

6、其中，所述封装胶层的折射率n0为1.5-2.0；所述封装胶层具有顶部的球面和至少四个侧方的平面，所述封装胶层的球面的球心位于所述封装基板的顶面，所述封装胶层的球面在所述封装基板上的投影的面积s1小于等于所述封装基板的面积s2，所述封装胶层的球面在所述封装基板上的投影的最大宽度d1大于所述封装基板的最小宽度d0且小于等于所述封装基板的最大宽度d2。

7、现有技术中的封装胶层仅有顶部的球面，没有侧方的平面，其顶部的球面的直径受限于封装基板的尺寸。在本发明中，对封装胶层的形状和尺寸进行了改进，如此，相对于相同的封装基板而言，封装胶层的球面的直径可以设置得更大，从而减少led芯片发出的光线在封装胶层的球面与空气界面处的全反射，使得光提取效率提高。

8、第二方面，本发明提供一种led封装方法，其包括以下步骤：

9、提供封装基板；

10、将led芯片通过固晶层键合（bonding）在所述封装基板上；

11、采用一次模顶（molding）工艺制作覆盖所述led芯片的封装胶层；

12、其中，所述封装胶层的折射率n0为1.5-2.0；所述封装胶层具有顶部的球面和至少四个侧方的平面，所述封装胶层的球面的球心位于所述封装基板的顶面，所述封装胶层的球面在所述封装基板上的投影的面积s1小于等于所述封装基板的面积s2，所述封装胶层的球面在所述封装基板上的投影的最大宽度d1大于所述封装基板的最小宽度d0且小于等于所述封装基板的最大宽度d2。

13、第三方面，本发明提供一种无荧光粉的led，其包括：

14、具有电路的封装基板；

15、通过固晶层键合在所述封装基板上的led芯片，所述led芯片与所述封装基板的电路通过引线连接；

16、通过固晶层键合在所述封装基板上的齐纳二极管，所述齐纳二极管与所述封装基板的电路通过引线连接；

17、设置在所述封装基板顶面与所述led芯片互补区域的反射层；以及

18、覆盖所述led芯片和所述反射层的封装胶层；

19、其中，所述封装胶层的折射率n0为1.5-2.0；所述封装胶层具有顶部的球面和至少四个侧方的平面，所述封装胶层的球面的球心位于所述封装基板的顶面，所述封装胶层的球面在所述封装基板上的投影的面积s1小于等于所述封装基板的面积s2，所述封装胶层的球面在所述封装基板上的投影的最大宽度d1大于所述封装基板的最小宽度d0且小于等于所述封装基板的最大宽度d2。

20、由于采用了以上技术方案，本发明的实施例至少具有以下有益效果：封装胶层采用高折射率胶层，解决光线由折射率较高的芯片出射到折射率较低的封装胶层过程中的全反射问题，提高一次光提取效率；采用具有顶部球面和侧方平面的封装胶层进行封装，能够增大顶部球面的直径，解决led芯片出射光线由封装胶层出射到空气过程中的全反射问题，进一步提高一次光提取效率；利用高反射率反射层，减少光吸收，提高二次光提取效率；集成齐纳二极管，实现led封装稳压和防静电击穿。

技术特征：

1.一种led封装结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的led封装结构，其特征在于，所述led芯片为面光源的led芯片。

3.根据权利要求1所述的led封装结构，其特征在于，所述封装基板具有矩形顶面和四个平面侧面，所述封装胶层具有顶部的球面和四个侧方的平面，所述封装胶层的四个侧方的平面分别与所述封装基板的四个平面侧面共面。

4.根据权利要求1所述的led封装结构，其特征在于，所述封装基板具有正方形顶面和四个平面侧面，所述封装胶层具有顶部的球面和四个侧方的平面，所述封装胶层的四个侧方的平面分别与所述封装基板的四个平面侧面共面。

5.根据权利要求1所述的led封装结构，其特征在于，所述封装胶层顶部的球面上设有周期性或非周期性的微结构阵列，所述封装胶层侧方的平面上设有周期性或非周期性的微结构阵列。

6.一种led封装方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.一种无荧光粉的led，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的无荧光粉的led，其特征在于，所述封装胶层的透光率大于等于99%。

9.根据权利要求7所述的无荧光粉的led，其特征在于，所述反射层的厚度d0、固晶层的厚度d1、led芯片的厚度d2和齐纳二极管的厚度d3的关系为d1+d3＜d0≤d1+d2。

10.根据权利要求7所述的无荧光粉的led，其特征在于，所述反射层的反射率大于等于95%。

技术总结
本发明涉及发光二极管，具体涉及LED封装结构、封装方法和无荧光粉的LED。在本发明中，采用具有顶部球面和侧方平面的高折射率的封装胶层进行封装，能够增大顶部球面的直径，解决LED芯片光线出射过程中的全反射问题，提高一次光提取效率；利用高反射率反射层，减少光吸收，提高二次光提取效率；集成齐纳二极管，实现LED封装稳压和防静电击穿。

技术研发人员：郭醒,王彩凤,王光绪,罗昕,王都阳,张建立,徐龙权,江风益
受保护的技术使用者：南昌实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17