一种LED封装结构的制作方法

一种led封装结构
技术领域
1.本实用新型涉及led封装技术领域，特别涉及一种led封装结构。


背景技术：

2.现有监控系统需要白光以及红外光混合补光(照明)，其中，白光用来做捕捉可见光摄像机成像的照明，红外光用来捕捉红外摄像机成像的照明，需要两种光源各自搭配二次光学系统(二次光学系统是指在led光源以外的透镜，反射镜等能改变光路的光学元器件)实现，采用两套二次光学系统不利于产品的微型化发展，且红外led芯片发出的光有部分会落入能被人眼感知的红光范围内，点亮时在产品外观上会产生红斑，容易引起注意。
3.将两种光波段的光源集成在同一个二次光学系统中实现混合补光是一种能实现微型化且低成本的方案，在这种方案中，将两种光波段的光源封装在一起实现混合光源尤为重要，是减少二次光学系统尺寸，提高整体紧凑性的关键所在。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种led封装结构，将两种光波段的led芯片集成于一个封装内，以减小封装尺寸，且实现两种光波段通过同一二次光学系统实现照明区域的最小一致化。
5.本实用新型提供一种led封装结构，所述封装结构包括基板以及位于所述基板上的第一led芯片组和第二led芯片组；
6.所述第一led芯片组和所述第二led芯片组中的led芯片的数量相等；
7.所述第一led芯片组的led芯片发出第一发光波段的光，所述第二led芯片组的led芯片发出第二发光波段的光，所述第一发光波段与所述第二发光波段不同；
8.所述第一led芯片组在第一方向上呈直线排布，且关于所述基板的第二方向对称；
9.所述第二led芯片组在第二方向上呈直线排布，且关于所述基板的第一方向对称，所述第二方向垂直于所述第一方向。
10.优选地，所述第一led芯片组在第二方向上的对称轴和所述第二led芯片组在第一方向上的对称轴的交点位于所述基板的中心。
11.优选地，所述基板为矩形，所述第一方向平行于矩形的一组对边，所述第二方向平行于矩形的另一组对边。
12.优选地，所述第一led芯片组和第二led芯片组各包括两个led芯片。
13.优选地，所述第一led芯片组的两个led芯片紧密排列于所述基板的中心，所述第二led芯片组的两个led芯片排布在所述第一led芯片组的两侧。
14.优选地，所述第二led芯片组的两个led芯片紧密排列于所述基板的中心，所述第一led芯片组的两个led芯片排布在所述第二led芯片组的两侧。
15.优选地，所述第一led芯片组和第二led芯片组的led芯片均为正方形。
16.优选地，每个所述led芯片的边长相等。
17.优选地，每个所述led芯片的边长的偏差小于0.3mm。
18.优选地，所述第一led芯片组和第二led芯片组的led芯片均为长方形。
19.优选地，每个所述led芯片的长和宽均相等。
20.优选地，各所述led芯片的长的偏差小于0.3mm，各所述led芯片的宽的偏差小于0.3mm。
21.优选地，所述第一led芯片组中临接的两个led芯片最靠近的两条边之间的距离大于0.1mm，且小于或等于1.3个led芯片的边长；所述第二led芯片组中临接的两个led芯片最靠近的两条边之间的距离大于0.1mm，且小于或等于1.3个led芯片的边长。
22.优选地，所述第一led芯片组和第二led芯片组的led芯片的发光角度相等。
23.优选地，所述第一led芯片组和第二led芯片组的led芯片的发光角度的偏差大于0
°
且小于10
°
。
24.优选地，所述第一led芯片组的led芯片发出可见光。
25.优选地，所述第一led芯片组的led芯片发出的可见光位于蓝光波段。
26.优选地，发出蓝光波段的所述led芯片上覆盖波长转换器，所述波长转换器将所述led芯片发出的蓝光转换成白光。
27.优选地，所述白光的色温介于2500k至6500k之间，且显色指数在70到85之间。
28.优选地，所述波长转换器为荧光粉膜。
29.优选地，每个所述led芯片上的波长转换器的尺寸大于或者等于对应的所述led芯片的尺寸。
30.优选地，所述第二led芯片组的led芯片发出的光位于红外光波段。
31.优选地，发出红外光波段的所述led芯片上覆盖保护层。
32.优选地，所述保护层为透明树脂。
33.优选地，所述红外光波段的主波长为600nm至950nm。
34.优选地，所述封装结构还包括围坝，所述围坝位于相邻的所述led芯片之间以及所述led芯片的外围，并露出所述led芯片的表面。
35.本实用新型实施例提供的实用新型提供的led封装结构，将两种光波段的led芯片集成于一个封装内，以减小封装尺寸。
36.所述第一led芯片组和所述第二led芯片组在相互垂直的两个方向对称排布，使得两个led芯片组具有相似的发光面，进一步使得led封装结构所发出的不同波段的光经过聚光性能不强的旋转对称光学系统(如监控系统中的圆形透镜)后分别形成的光型偏差不大或者基本一致，进而使得不同波段的光学系统具有相同的照明区域。
37.在本实用新型优选地实施例中，两个led芯片组的对称轴的交点位于所述基板的中心，两个led芯片组的对称轴平行于基板的边，可以做到经过二次光学系统后光型不出现偏心的情况，且更有利于封装尺寸的最小化。
38.在本实用新型优选地实施例中，所述led芯片的形状、尺寸以及发光角度控制在一定的偏差内，以提高光形的一致性。
39.在本实用新型优选地实施例中，采用荧光粉覆膜的封装形式，避免了在荧光粉封装过程中，荧光粉层误涂在发出红外光波段的led芯片表面，造成红外光的出光损失。且荧光粉膜的尺寸大于或者等于发出蓝光波段的led芯片的尺寸，避免漏蓝光。
40.在本实用新型优选地实施例中，发出红外光波段的led芯片表面覆盖保护层，以对led芯片进行保护，防止其受外部环境影响，同时提高led芯片的出光效率。
附图说明
41.通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
42.图1示出了本实用新型第一实施例的led芯片排布结构的立体结构示意图；
43.图2示出了本实用新型第一实施例的led芯片排布结构的俯视图；
44.图3示出了本实用新型第一实施例的led封装结构的立体结构示意图；
45.图4示出了本实施例的led封装经过一圆形扩散透镜后得到的光型图；
46.图5示出了本实用新型第二实施例的led芯片排布结构的俯视图。
具体实施方式
47.以下将参照附图更详细地描述本实用新型。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。
48.本实用新型可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。
49.图1示出了本实用新型第一实施例的led芯片排布结构的立体结构示意图；图2示出了本实用新型第一实施例的led芯片的排布结构的俯视图；如图1和图2所示，led封装结构包括基板11、位于所述基板11上的固晶区12以及位于所述固晶区12上的第一led芯片组和第二led芯片组。
50.所述第一led芯片组和第二led芯片组的led芯片数量相等。
51.本实施例中，所述第一led芯片组和第二led芯片组各包括两个led芯片。其中，所述第一led芯片组包括led芯片131和led芯片132；所述第二led芯片组包括led芯片141和所述led芯片142。
52.所述led芯片131和所述led芯片132发出第一发光波段的光，所述led芯片141和所述led芯片142发出不同于第一发光波段的第二发光波段的光。本实施例将两种光波段的led芯片集成于一个封装内，以减小封装尺寸。
53.所述第一led芯片组的led芯片131和led芯片132在第一方向(例如图2中的竖直方向)上呈直线排布，且所述led芯片131和所述led芯片132关于所述基板11的第二方向(例如图2中的水平方向)对称；所述第二led芯片组14的所述led芯片141和所述led芯片142在垂直于第一方向的第二方向(例如图2中的水平方向)上呈直线排布，且所述led芯片141和所述led芯片142关于所述基板11的第一方向(例如图2中的竖直方向)对称，其中，led芯片131和led芯片132的对称轴与led芯片141和led芯片142的对称轴的交点位于所述基板11的中心。所述基板11为矩形，所述第一方向平行于矩形的一组对边，所述第二方向平行于矩形的另一组对边。
54.本实施例中，所述第一led芯片组和所述第二led芯片组在相互垂直的两个方向对称排布，使得两个led芯片组具有相似的发光面，使得led封装结构所发出的不同波段的光经过聚光性能不强的旋转对称光学系统(如监控系统中的圆形透镜)后分别形成的光型偏
差不大或者基本一致，进而使得不同波段的光学系统具有相同的照明区域，且两个led芯片组的对称轴的交点位于所述基板的中心，两个led芯片组的对称轴平行于基板的边，可以做到经过二次光学系统后光型不出现偏心的情况，且更有利于封装尺寸的最小化。
55.所述led芯片131、led芯片132、led芯片141和led芯片142中同一个芯片组中临接的两个led芯片最靠近的两条边之间的距离大于0.1mm，且小于或等于1.3个led芯片的边长。
56.本实施例中，所述led芯片131和led芯片132紧密排列于所述基板11的中心，所述led芯片141和所述led芯片142排布在所述led芯片131和led芯片132的两侧；使得led封装结构更加紧凑。
57.所述led芯片131、led芯片132、led芯片141和所述led芯片142均为正方形，且边长的尺寸相近，具体地，所述led芯片131、led芯片132、led芯片141和所述led芯片142的边长的偏差小于0.3mm。优选地，所述led芯片131、led芯片132、led芯片141和所述led芯片142的边长相等。或者，所述led芯片131、led芯片132、led芯片141和所述led芯片142均为长方形，且长和宽的尺寸相近，具体地，所述led芯片131、led芯片132、led芯片141和所述led芯片142的长的偏差小于0.3mm，宽的偏差小于0.3mm。优选地，所述4个led芯片的长相等且宽相等。
58.led芯片131、led芯片132、led芯片141和所述led芯片142的发光角度相近，具体地，多个led芯片的发光角度的偏差大于0
°
且小于10
°
。优选地，多个led芯片的发光角度相等。
59.所述第一led芯片组和第二led芯片组中led芯片的形状、尺寸以及发光角度控制在一定的偏差内，以提高光形的一致性。
60.所述基板110采用陶瓷(氧化铝、氮化铝)基板，以提高散热性以及可靠性。然而本实施例并不限于此，本领域技术人员可以根据需要对所述基板进行选择，例如出于对成本的考虑，而选择环氧树脂(eopxy molding compound，emc)基板。
61.本实施例中，本实施例中，所述led芯片131和led芯片132发出的光位于可见光波段，例如蓝光波段，所述led芯片141和所述led芯片142发出的光位于红外光波段。可以理解的是，所述led芯片也可以发出其他颜色的光，例如所述第一led芯片组和第二led芯片组分别发出蓝光和红光，或者所述第一led芯片组和第二led芯片组分别发出蓝光和紫外光等等，在此不再赘述。
62.继续参照图1，所述封装结构还包括波长转换器，所述波长转换器覆盖所述led芯片131和所述led芯片132的表面，将所述led芯片131和所述led芯片132发出的蓝光转化成白光。
63.波长转换器包括第一波长转换器151和第二波长转换器152，其中，所述第一波长转换器151覆盖所述led芯片131，所述第二波长转换器152覆盖所述led芯片132。本实施例中，所述第一波长转换器151和所述第二波长转换器152为荧光粉膜。
64.通常情况下，采用荧光粉喷涂的方式对led芯片进行覆盖，但是，由于本实施例中，所述led芯片131和所述led芯片132与所述led芯片141和所述led芯片142排列紧密，在喷涂的过程中，荧光粉容易误落于所述led芯片141和所述led芯片142的表面。本实施例采用荧光粉膜分别贴覆于所述led芯片131和所述led芯片132上，避免了荧光粉喷涂中误落于所述
led芯片141和所述led芯片142的表面，避免所述led芯片141和所述led芯片142发出的红外光波段的光的损失。
65.荧光粉膜的尺寸大于或者等于所述led芯片131和所述led芯片132的尺寸，避免所述led芯片131和所述led芯片132漏蓝光。
66.所述led芯片131发出的蓝光经过所述第一波长转换器151，其中一部分蓝光被所述第一波长转换器151转化，另一部分则直接穿过所述第一波长转换器151，被转化的蓝光和直接穿过的蓝光混合成所需要的白光。所述led芯片132发出的蓝光同理被所述第二波长转换器152转化成白光。
67.继续参照图1，所述封装结构还包括保护层，所述保护层覆盖所述led芯片141和所述led芯片142的表面，对所述led芯片141和所述led芯片142进行保护，防止其受外部环境影响，同时提高所述led芯片141和所述led芯片142的出光效率。
68.所述保护层包括第一保护层161和第二保护层162，其中，所述第一保护层161覆盖所述led芯片141，所述第二保护层162覆盖所述led芯片142。
69.在本实施例中，所述第一保护层161和第二保护层162分体设置。不难理解，在其他的实施例中，所述第一保护层161和第二保护层162可以一体设置，本实施例不对其形式做出具体的限制。
70.所述第一保护层161和第二保护层162的材料例如为透明树脂。
71.图3示出了本实用新型第一实施例的led封装结构的立体结构示意图；如图3所示，所述封装结构还包括围坝17，所述围坝17位于多个相邻的led芯片之间以及led芯片的外围，并暴露出所述led芯片的表面。
72.所述围坝17例如采用较高反射率的白色不透明胶体。
73.优选地，所述led芯片131和所述led芯片132经所述波长转换器后形成的白光的色温介于2500k至6500k之间，且显色指数在70到85之间。所述led芯片141和所述led芯片142发出的红外光波段的光的主波长为600nm至950nm。
74.图4为本实施例的led封装经过一圆形扩散透镜(透镜扩散角约30
°
)后得到的光型图，图4(a)为所述第二led芯片组得到的光型图，图4(b)为所述第一led芯片组得到的光型图。如图4(a)和图4(b)所示，所述第一led芯片组和所述第二led芯片组的光型相似，其中所述第一led芯片组的光型略微偏大，但是二者的偏差造成的影响在使用过程中可以忽略。
75.图5示出了本实用新型第二实施例的led芯片的排布结构的俯视图。
76.如图5所示，本实施例中，所述第一led芯片组和第二led芯片组依然各包括两个led芯片。其中，所述第一led芯片组包括led芯片131和led芯片132；所述第二led芯片组包括led芯片141和所述led芯片142。
77.本实施例与第一实施例不同的是，本实施例中，所述led芯片141和所述led芯片142紧密排列于所述基板11的中心，所述led芯片131和led芯片132排布在所述led芯片131和led芯片132的两侧。
78.本实施例的led封装经过一圆形扩散透镜后得到的光型中，所述第一led芯片组和所述第二led芯片组得到的光型相似，其中第二led芯片组得到的光型略微偏大，但是二者的偏差造成的影响在使用过程中可以忽略。
79.依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，
也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。