CN102468400B - Led封装结构及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED封装结构及其制作方法，该结构包括基板、设于基板上的LED芯片、以及封装于LED芯片上的透镜；其中，LED芯片与透镜之间形成有透光膜，且所述透光膜的折射率介于透镜的折射率与LED芯片的折射率之间。而该制作方法是先将所述透光膜形成于透镜的与LED芯片相对的内表面上，透镜在封装成形时被施加热压以使所述透光膜披覆于LED芯片上。能够提高外部取光率并降低电功率及LED芯片所产生的热量，延长使用寿命，达到高亮度、低放热及更省电的实用目的。
Description
技术领域
本发明有关一种封装LED芯片的技术，尤其是指一种LED封装结构及其制作方法。
背景技术
目前，发光二极管(LED)已被广泛应用于各种照明或发光显示等场合中。而以往均须在LED芯片上进行透镜的封装工序。但是，由于一般LED芯片所使用材质的折射率(约为2.45-3.4)，比封装材料或透镜所使用材质的折射率(通常为塑料材质，其折射率约为1.4-1.5)高，于是，在折射率落差较大的情况下，光线在通过封装材料或透镜时所产生的全反射率也较大，导致光通量的流明(Lumen)较低，必须增加LED芯片的发光电功率方可达到预定的流明数值，但是，又容易造成LED芯片所产生的热量提高并减少其使用寿命。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种LED封装结构，能够提高外部取光率并降低电功率及LED芯片所产生的热量，延长使用寿命，达到高亮度、低放热及更省电的实用目的。
本发明的另一目的在于提供一种LED封装制作方法，能够安全可靠地在LED芯片与透镜之间设置透光膜。
为达到上述目的，本发明提供一种LED封装结构，包括：基板、设于基板上的LED芯片、以及封装于LED芯片上的透镜；其中，LED芯片与透镜之间形成有透光膜，且所述透光膜的折射率介于透镜的折射率与LED芯片的折射率之间。
所述基板上设有作为正、负极的两个导电层，所述LED芯片设于该两个导电层之间，并通过两根焊线分别与该两个导电层电性连接。
所述两根焊线上设有粘着剂作为固线。
所述基板与所述LED芯片之间涂布有银胶作为固定。
所述透镜由透光封盖与封装层所构成。
所述透光膜的材质为二氧化钛、二氧化硅或氧化铝。
所述透光膜是由两个以上不同折射率的材质层叠而成，且各层的折射率配合所述LED芯片至所述透镜的折射率呈渐减排列。
为达到上述目的，本发明还提供一种LED封装制作方法，包括下列步骤：
a)准备具有LED芯片的基板、以及用以封装于该LED芯片上的透光封盖；
b)在该透光封盖的与该LED芯片相对的内表面上形成透光膜，该透光膜的折射率介于该透光封盖与该LED芯片的折射率之间；
c)将该透光封盖盖置于该LED芯片上，并在封装该LED芯片时，对该透光封盖施加热压以使该透光膜披覆于该LED芯片上。
所述步骤b)的所述透光膜所选用的材质为二氧化钛、二氧化硅或氧化铝。
所述步骤b)以蒸镀方式使所述透光膜形成于所述透光封盖上。
所述蒸镀方式是指离子蒸镀。
所述步骤b)的所述透光膜是由两个以上不同折射率的材质以层叠方式叠置而成，且各层的折射率配合所述LED芯片至所述透光封盖的折射率呈渐减排列。
与现有技术相比，本发明的LED封装结构，是在封装LED芯片的透镜内，增加至少一层透光膜，且所述透光膜的折射率介于LED芯片与透镜的折射率之间，借此提高外部取光率并降低电功率及LED芯片所产生的热量，延长其使用寿命，达到高亮度、低放热及更省电的实用目的。另外，由于晶格不符或热膨胀系数的差异可能造成外延片破裂、毁损等问题，而无法直接在LED芯片上镀上前述的透光膜，于是，本发明提供的一种LED封装制作方法，以透镜作为媒介达到在LED芯片与透镜之间设置所述透光膜的目的。
附图说明
图1为本发明的制作方法的步骤流程图；
图2为本发明的基板的俯视示意图；
图3为本发明的基板与透光封盖的组装前的结构示意图；
图4为本发明的透光封盖盖置于基板上的组合示意图；
图5为本发明组合完成的剖面示意图；
图6为本发明另一实施例的剖面示意图。
附图标记说明
基板1
导电层10 银胶11
LED芯片2
焊线20 粘着剂21
透镜3
透光封盖30 封装层31
透光膜4
第一层40 第二层41
第三层42
具体实施方式
为了更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
本发明提供一种LED封装结构及其制作方法，在封装LED芯片的透镜内，增加至少一层透光膜，且所述透光膜的折射率介于LED芯片的折射率与透镜的折射率之间，借此，可提高流明并降低LED芯片所产生的热量，以延长其使用寿命。本发明的LED封装制作方法如图1所示：
首先，请参阅图1的步骤S1，并配合图2及图3所示：准备具有LED芯片2的基板1、以及用以封装于该LED芯片2上的透光封盖30；其中，如图2所示，该具有LED芯片2的基板1上设有作为正、负极的两个导电层10，该LED芯片2设于基板1上的两个导电层10之间，并通过两根焊线20分别与该两个导电层10电性连接，再在两根焊线20上施以如硅胶等粘着剂21作为固线，以避免后续工艺发生压断两根焊线20等问题。另外，该LED芯片2与基板1之间可进一步涂布有银胶11作为固定。
接着，请参阅图1的步骤S2，并配合图3所示：在上述透光封盖30的与该LED芯片2相对的内表面上形成透光膜4，且所述透光膜4的折射率(n)介于该透光封盖30与该LED芯片2的折射率之间；即，LED芯片2的折射率(nchip)＞透光膜4的折射率(n)＞透光封盖30的折射率(ncover)。举例来说：若LED芯片2的折射率(nchip)为2.45-3.4，透光封盖30的折射率(ncover)为1.4-1.5，则所述透光膜4的折射率(n)可介于1.4-3.4之间，因此，其所能选用的材质可以为二氧化钛(TiO2)、二氧化硅(SiO2)或氧化铝(Al2O3)等，并可通过如蒸镀(如离子蒸镀)等方式将上述材质形成于透光封盖30上，以构成所述的透光膜4。
然后，请参阅图1的步骤S3，并配合图4及图5所示：将上述透光封盖30盖置于该LED芯片2上，并在封装该LED芯片2时，对该透光封盖30施加热压以使所述透光膜4披覆于该LED芯片2上。其中，可以模内射出方式，在该透光封盖30上成形封装层31，并且由于封装层31与透光封盖30可选用相同材质在经由热压的过程中会融合一体，因此，所述透光封盖30与封装层31即构成透镜3，完成本发明的制作方法的步骤。
因此，即如图5所示，本发明LED封装结构包括前述基板1、设于该基板1上的前述LED芯片2、以及封装于该LED芯片2上的前述透镜3，而该LED芯片2与该透镜3之间形成有前述透光膜4，且所述透光膜4的折射率(n)介于该透镜3的折射率(nlens)与该LED芯片2的折射率(nchip)之间；即，LED芯片2的折射率(nchip)＞透光膜4的折射率(n)＞透镜3的折射率(nlens)。
此外，如图6所示，所述透光膜4也可由两个以上不同折射率的材质以层叠方式叠置而成；在本实施例中是以第一层40、第二层41及第三层42所构成，且各层的折射率配合LED芯片2至透镜3(或透光封盖30)的折射率呈渐减排列，如第一层40的折射率(n1)为2.2、第二层41的折射率(n2)为1.95、第三层42的折射率(n3)为1.7，如此可更进一步降低光线在通过透镜3时所产生的全反射率，借以达到提高流明的目的，并且兼具降低LED芯片所产生的热量问题，以延长使用寿命等。
于是，借由上述步骤流程，即可得到本发明的LED封装结构及其制作方法。
上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。即凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，均为本发明专利范围所涵盖。
Claims (5)
1.一种LED封装结构，其特征在于，包括：
基板；
LED芯片，设于该基板上；以及
透镜，封装于该LED芯片上，所述透镜由相同材质以热压融合一体的透光封盖与封装层所构成，且该透光封盖盖置于该LED芯片上，并在该透光封盖上成形该封装层；
其中，该LED芯片与该透镜之间形成有透光膜，该透光膜位于该透镜与该LED芯片相对的内表面上，且该透光膜的折射率介于该透镜的折射率与该LED芯片的折射率之间，所述透光膜是由两个以上不同折射率的材质层叠而成，且各层的折射率配合所述LED芯片至所述透镜的折射率呈渐减排列。
2.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述基板上设有作为正、负极的两个导电层，所述LED芯片设于该两个导电层之间，并通过两根焊线分别与该两个导电层电性连接。
3.如权利要求2所述的LED封装结构，其特征在于，所述两根焊线上设有粘着剂作为固线。
4.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述基板与所述LED芯片之间涂布有银胶作为固定。
5.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述透光膜的材质为二氧化钛、二氧化硅或氧化铝。
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