基于透明基板的半导体发光器件封装结构的制作方法

文档序号:9525641阅读:384来源:国知局
基于透明基板的半导体发光器件封装结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体发光器件,特别是涉及一种基于透明基板的半导体发光器件封装结构。
【背景技术】
[0002]随着超高亮LED的出现,其效率越来越高,且价格逐渐下降。同时LED具有寿命长、耐震动、发光效率高、无干扰、不怕低温、无汞污染问题和性价比高等特点,是被半导体行业看好的替代传统照明器具的一大潜力商品。超高亮度LED大大扩展了 LED在各种信号显示和照明光源领域中的应用,如汽车内外灯、各种交通信号灯,室内外信息显示屏和背光源。将LED产品用于照明,将为LED提供更广阔的应用空间。
[0003]然而,当前LED器件的性能,特别是LED芯片的出光效率有待提升。理论上用蓝光LED激发黄色荧光粉合成白光的发光效率高达每瓦300多流明,但是现在的实际效率仅仅是理论值的二分之一左右,其中一个重要原因是一部分从激活区发出的光因为封装材料的吸收和遮挡而无法从器件中射出,这使得LED光效的损失很大。虽然业界提出了多种旨在提高器件出光效率的方案,例如,在器件中增加反射膜等,但这些方案同时又会带来其它问题,例如,会使器件的散热性能下降等。

【发明内容】

[0004]本发明的目的在于提供一种基于透明基板的半导体发光器件封装结构,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:
一种基于透明基板的半导体发光器件封装结构,包括:
透明基板,
安装于所述透明基板的第一面上的一个以上半导体发光芯片,
以及,安装在所述透明基板上的、主要由导热材料组成的反光机构,所述反光机构包括一个以上凸起部,所述凸起部一端伸入所述透明基板,其中至少一凸起部一端还与相应半导体发光芯片接近,
并且至少所述凸起部的局部表面具有用以将由所述半导体发光芯片射入所述透明基板的光反射出所述透明基板的反光结构。
[0006]作为可行的实施方案之一,所述凸起部一端自所述透明基板的第二面伸入所述透明基板,所述第二面与第一面相背。
[0007]例如,所述凸起部可以为锥形结构,且所述锥形结构的外壁优选具有反光结构。
[0008]例如,所述凸起部为正立或倒立的锥台结构,且所述凸起部的外壁和/或上端面优选具有反光结构,但尤其优选采用正立的锥台状结构。
[0009]进一步的,所述锥形结构或锥台结构的锥角优选在45°以上。
[0010]作为较为优选的实施方案之一,其中至少一凸起部的一端自所述透明基板的第一面穿出,并与相应半导体发光芯片的电极区电性接触。
[0011]其中,所述半导体发光芯片正装于所述透明基板上。
[0012]作为较为优选的实施方案之一,所述反光机构包括复数个凸起部,该复数个凸起部密集分布形成漫反射结构。
[0013]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。
[0014]其中,所述反光机构可采用业界所知的各种具有高导热性能的材料,例如金属、陶瓷等制成,优选采用铜、铝、银、N1、Cr、Cu等金属或其合金制成。
[0015]优选的,用以组成所述凸起部的材料可选自铝、银、N1、Cr、Cu中的任一种或两种以上的组合。
[0016]作为较为优选的实施方案之一,所述反光机构还包括导热基板,所述凸起部另一端与所述导热基板固定连接。而用以组成所述导热基板的材料可优选自铝、Ni或铜等。
[0017]尤为优选的,所述导热基板可与所述凸起部一体设置。
[0018]与现有技术相比,本发明的优点包括:通过在封装结构中增加由导热材料,特别是金属等高导热材料组成的反光机构,并将反光机构的局部穿入透明基板内与半导体发光芯片相近位置,可在有效提升半导体发光器件的出光效率的同时,大幅有效缩短导热途径,使半导体发光芯片在工作过程中产生的热量能更为快捷有效的被转移,从而保障半导体发光器件的工作稳定性,并延长其使用寿命。
【附图说明】
[0019]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。
[0020]图1所示为本发明一实施例中一种半导体发光器件封装结构示意图;
图2所示为本发明一实施例中一种半导体发光器件的俯视图;
图3所示为本发明另一实施例中一种半导体发光器件封装结构示意图;
图4所示为本发明又一实施例中一种半导体发光器件封装结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明的【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。
[0022]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。
[0023]鉴于现有半导体发光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,并藉此达成了改善半导体发光器件散热、发光等方面性能的提升。
[0024]概括的讲,本发明的基于透明基板的半导体发光器件封装结构包括:
透明基板,
安装于所述透明基板的第一面上的一个以上半导体发光芯片(如下简称芯片),
以及,安装在所述透明基板上的主要由导热材料组成的反光机构,所述反光机构包括一个以上一端伸入所述透明基板的凸起部,并且其中至少一凸起部的一端还与相应芯片接近,并且,至少所述凸起部的局部表面还设置反光结构,用以将由所述半导体发光芯片射入所述透明基板的光反射出所述透明基板。
[0025]藉此设计既可使入射透明基板的光被充分反射,且还可缩短光线在透明基板内的行程,减少光线在透明基板内的损耗,从而有效提升器件的出光率,同时还可大幅提升器件的散热性能,实现对芯片的降温和保护。
[0026]显然的,前述反光机构应采用具有较高导热性能的材料制成,例如导热金属、陶瓷等,尤其优选铜、铝等金属或其合金。
[0027]在本发明中,对于前述凸起部的形态并无特殊要求,例如,可以采用柱状、锥状、锥台状、台阶状等等。又及,对于前述凸起部的数量,其可依据实际应用的需求而适当调整。
[0028]在本发明中,对于所述反光机构在透明基板上的安装方式,其亦可依据实际应用的需要而设计,例如,在一可行的实施方案之中,可使所述凸起部一端自所述透明基板的第二面伸入所述透明基板,其中所述第二面与第一面相背。
[0029]前述的反光结构,可以采用镜面反光结构,亦可以是漫反射结构。
[0030]在一些实施案例中,所述凸起部可以为外壁具有反光结构的锥形结构,或者外壁和/或
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