[实用新型]利用掺杂稀土元素的透明陶瓷为基座的LED封装结构

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种新型的LED封装基座，尤其涉及到一种新型的白光LED的封装结构与出光方式。    

背景技术

LED作为一种新型光源，由于具有节能、环保、寿命长、启动速度快、能控制发光光谱和禁止带幅的大小使色彩度更高等传统光源无可比拟的优势而得到了空前的发展。

一般而言，传统的白光LED封装结构，如图1，主要设有一具凹槽A1的基座A，该凹槽A1内结合一芯片B，该芯片B再通过一连结线C与另一支架D连结，最后再通过一透光层E的射出成型，将基座A、芯片B、连结线C及另一支架D结合为一体，完成LED的封装。

但普通LED的发光是各向的，同时所激发的荧光粉发出的光也是各向的。而上述传统的LED结构使射向LED芯片背面与侧面的光的提取效率较低，其中一部分光被封装基底吸收，另一部分光通过在密封物中的多次反射和折射最终转化为热量。这样不但降低了LED的光效，而且由于热量无法及时导出而聚集在芯片的背面，造成芯片的温度逐渐升高，最终影响了LED芯片的光输出和寿命。

目前，改进的方法是在基座A的凹槽A1内镀上高反射率的金属Ag薄膜，大幅提高基座的反射率。但这又带来另一个问题，金属Ag薄膜在点亮的LED芯片的高温下容易发黄变色，造成光波段的反射率降低，导致封装LED的光效与显色指数降低，加快了LED的光衰。

基于现有普通LED封装结构以及其改进方法的不足，本实用新型设计了“掺杂稀土元素的透明陶瓷作为封装基座的LED封装方案”。

发明内容

本实用新型旨在解决现有技术的前述问题，因此本实用新型的目的在于提供一种新型的白光LED封装结构，实现LED封装的双面白光发射。提高白光LED的出光效率，同时避免Ag基底变色造成白光LED封装的可靠性下降。同时透明陶瓷具有高的耐电击穿性以及较高的热导率，进一步保证LED封装的可靠性。

本实用新型的LED封装采用以下技术方案：

本实用新型提供的利用稀土掺杂的透明陶瓷作为LED封装基座的双面发射白光的LED封装结构，蓝光LED芯片采用固晶方式固定于已经图案化电极的稀土掺杂的透明陶瓷基座上，并用金线或铝线与基座电极形成电连接；在所述的LED芯片与基座上方覆盖有保护LED芯片与电连接线的密封物。

本实用新型提供的LED封装结构如图2、3所示，其包括一稀土离子掺杂的透明陶瓷基座10，在基座的上表面101之上形成有两电极501与502；蓝光LED芯片20，芯片采用固晶胶201固定于封装基座10之上，同时通过金线或铝线30与基底上的两电极实现电连接；以及密封物40，密封物覆盖所述LED芯片20以及所述金线或铝线30与基座电极501与502的电连接部分。

所述稀土离子掺杂的透明陶瓷基座，使用稀土离子掺杂的透明陶瓷可以为YAG透明陶瓷，Al₂O₃透明陶瓷、AlN透明陶瓷或其他体系的透明陶瓷，陶瓷在大于绿光波长的区域的透过率均大于≥50%。

所述稀土离子掺杂的透明陶瓷基座，掺杂的稀土离子为 Ce³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺、Eu³⁺、Dy³⁺、Ho³⁺、Er³⁺、Tm³⁺、Yb³⁺、Lu³⁺等中的一种或数种。

所述稀土离子掺杂的透明陶瓷基座，其特征在于，透明YAG陶瓷上的图案化电极可采用网印方式印刷或应用光刻技术制备。

所述蓝光LED芯片，其特征在于芯片采用透明固晶胶固定于透明陶瓷基座之上，并用金线或铝线与基座电极形成电连接。

所述密封物由在其内混合并均匀分散荧光体的透明环氧树脂胶或硅胶成型制成。

本封装结构具有如下优点：

1．以上所述的封装结构可以实现双面发射白光，其上表面蓝光激发荧光粉混合成白光，下表面蓝光通过透明陶瓷基座激发稀土离子从而混合成白光。

2．透明陶瓷基座具有高的绝缘性，其击穿电场大于4000V/cm。

3．透明陶瓷基座的热导率大于10W/m·K，可以满足小功率LED芯片封装要求。

附图说明  

 [0019] 图1是现有普通LED芯片的封装结构；

图2是本实用新型实施例的整体结构侧视图；