一种大功率LED器件的封装结构

技术领域

本发明属于半导体照明领域，具体涉及一种大功率LED器件的封装结构。

背景技术

LED指发光二极管，由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成，当电子与空穴复合时能辐射出可见光；其中砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。

一般地，LED芯片分别为正装、垂直以及倒装三种芯片结构。正装结构以及倒装结构LED芯片的p、n电极在LED芯片的同一侧，芯片在大电流下容易出现电流拥挤现象，导致在芯片内部产生大量的热量，且热阻较高。垂直结构LED芯片的p、n电极分别为芯片的两侧，电流垂直穿过量子阱，不存在电流拥挤的现象，避免正装结构及倒装结构LED芯片所遇到的电流拥挤问题，且可以达到很高的电流密度和均匀度。大功率LED灯具需要满足足够的发光效率，一般会使用多颗芯片进行封装，因此在大功率LED灯具的制造中除了需要降低材料成本，另外一个思路就是减少LED芯片的数量。垂直结构LED芯片能够在大电流条件下稳定工作，能够满足用于进行大电流大功率LED灯具的封装需求。

目前的白光LED是采用蓝光LED芯片，激发荧光粉来获得。一般地，白光LED的封装需要把荧光粉均匀喷涂在蓝光LED芯片表面，荧光粉直接和LED芯片接触，但是在长时间大电流工作条件下容易出现温度过高，导致降低荧光粉的发光效率，因此降低LED器件的寿命。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种大功率LED器件的封装结构，能够有效阻隔芯片在大电流工作条件下产生的热量，并且不会影响光透过率，从而大幅增加了大功率LED器件的寿命。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

提供一种大功率LED器件的封装结构，包括基板、与所述基板固定连接的LED芯片、覆盖于所述LED芯片上的第一封装体、包覆所述LED芯片和所述第一封装体且与所述基板连接的第二封装体，所述第一封装体包括依次连接的透明环氧树脂层、纳米粒子隔热层、将LED芯片发出的光转化成白色光的光转化层。

进一步地，所述基板上固定有多个LED芯片，且所述LED芯片通过固晶焊锡膏的焊接方式固定在所述基板上。

进一步地，所述LED芯片为垂直结构LED芯片。

进一步地，所述LED芯片为蓝光LED芯片。

进一步地，所述光转化层为荧光粉层。

进一步地，所述第二封装体为白胶制成的阻隔层。

进一步地，所述基板为陶瓷基板或PCB基板。

进一步地，所述纳米粒子隔热层的厚度为30-100μm。

进一步地，所述纳米粒子隔热层为纳米粒子分散于透明环氧树脂复合制备的隔热层，所述纳米粒子的质量百分含量为3-8％，所述纳米粒子的粒径为25-50nm。

进一步地，所述纳米粒子为掺锑的氧化锡纳米粒子，所述纳米粒子的掺锑摩尔百分含量为15-20at％。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供一种大功率LED器件的封装结构，该封装结构通过将纳米粒子隔热层涂覆在LED芯片和光转化层之间，有效解决了大功率LED在大电流工作过程中产生的热量影响光转化层中荧光粉寿命，导致影响LED光效、寿命等性能问题，进而极大地延长了LED器件的使用寿命。

进一步地，所述纳米粒子隔热层为纳米粒子与透明环氧树脂复合制备的隔热层，所述纳米粒子为掺锑的氧化锡纳米粒子，属于高浓度自由电子气体模型的导电材料，在近红外区具有很强的反射率，故用掺锑的氧化锡纳米粒子制成的薄膜不仅在可见光区具有良好的透过率，并且具有较好的隔热性能。

附图说明

图1是本发明的一种大功率LED器件的封装结构的结构示意图。

图中：10、基板；11、LED芯片；12、透明环氧树脂层；13、纳米粒子隔热层；14、荧光粉层；15、阻隔层。

具体实施方式

下面，结合附图与具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例1

一种大功率LED器件的封装结构，如图1所示，包括基板10、与所述基板10固定连接的LED芯片11、覆盖于所述LED芯片11上的第一封装体、包覆所述LED芯片11和所述第一封装体且与所述基板10连接的白胶制成的阻隔层15，阻隔层15顶面呈凸透镜状曲面，所述第一封装体包括依次连接的透明环氧树脂层12、纳米粒子隔热层13、将LED芯片11发出的光转化成白色光的荧光粉层14；透明环氧树脂层12防止纳米粒子隔热层13由于具有导电性而导致LED芯片11连通；纳米粒子隔热层13其作用是隔绝LED芯片11在大电流工作时产生的热量影响荧光粉的寿命；阻隔层15起到的作用是保护整体保护LED芯片11、透明环氧树脂层12、纳米粒子隔热层13和荧光粉层14，通过阻隔防止受到环境中水气等对封装器件的影响。

所述基板10为PCB基板，LED芯片11通过固晶焊锡膏的焊接方式固定在所述基板10上，所述LED芯片11为五个相互平行设置的垂直结构LED芯片，且所述LED11芯片为蓝光LED芯片。垂直结构LED芯片的p、n电极分别为芯片的两侧，电流垂直穿过量子阱，不存在电流拥挤的现象，避免正装结构及倒装结构LED芯片所遇到的电流拥挤问题，且可以达到很高的电流密度和均匀度。

所述纳米粒子隔热层13的厚度为50μm，所述纳米粒子隔热层13为纳米粒子分散于透明环氧树脂复合制备的隔热层，所述纳米粒子的质量百分含量为5％，所述纳米粒子的粒径为30nm。进一步地，所述纳米粒子为掺锑的氧化锡纳米粒子，所述纳米粒子的掺锑摩尔百分含量为20at％。所述纳米粒子隔热层13为纳米粒子与透明环氧树脂复合制备的隔热层，所述纳米粒子为掺锑的氧化锡纳米粒子，属于高浓度自由电子气体模型的导电材料，在近红外区具有很强的反射率，故用掺锑的氧化锡纳米粒子制成的薄膜不仅在可见光区具有良好的透过率，并且具有较好的隔热性能。

所述纳米粒子为掺锑的氧化锡纳米粒子，属于高浓度自由电子气体模型的导电材料，在近红外区具有很强的反射率，故用掺锑的氧化锡纳米粒子制成的薄膜不仅在可见光区具有良好的透过率，并且具有较好的隔热性能；从而通过将纳米粒子隔热层13涂覆在LED芯片11和荧光粉层14之间，有效解决了大功率LED在大电流工作过程中产生的热量影响荧光粉层14寿命，导致影响LED光效、寿命等性能问题，进而极大地延长了LED器件的使用寿命。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。