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1、10申请公布号CN101975340A43申请公布日20110216CN101975340ACN101975340A21申请号201010247894622申请日20100806F21S2/00200601F21V19/00200601F21V3/02200601F21V3/04200601F21V9/10200601F21V29/00200601F21V23/00200601F21V7/00200601H01L33/48201001H01L33/64201001F21Y101/0220060171申请人敬俊地址637400四川省阆中市太平寺街20号5单元6楼2号72发明人敬俊林娇燕74专利代。
2、理机构广州致信伟盛知识产权代理有限公司44253代理人伍嘉陵54发明名称一种发光半导体芯片的封装结构及其封装方法57摘要本发明公开了一种发光半导体芯片的封装结构及其封装方法，包括发光半导体芯片、灯罩，所述的发光半导体芯片固定在发光半导体芯片托架上；所述灯罩与发光半导体芯片托架固定连接并形成封闭空腔，发光半导体芯片位于空腔中。本发明的灯罩与发光半导体芯片托架之间形成封闭空腔，使发光半导体芯片与外界及氧气隔绝，不易受潮和氧化，而不需通过环氧树脂进行灌封，可进行裸装，使发光半导体芯片可以从各个方向散热，极大地改善了发光半导体芯片的散热环境，从而可以不采用散热器即可保证发光半导体芯片工作温度正常，因此。
3、其制造成本低，有利于产品的推广使用；本发明的封装工艺简单，有利于该产品的大规模生产。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图2页CN101975345A1/2页21一种发光半导体芯片的封装结构，包括发光半导体芯片3、灯罩1，其特征在于所述的发光半导体芯片3固定在发光半导体芯片托架2上；所述灯罩1与发光半导体芯片托架2固定连接并形成封闭空腔4，发光半导体芯片3位于封闭空腔4中。2根据权利要求1所述的发光半导体芯片的封装结构，其特征在于所述的灯罩1为一体成型的整体，其下端开口，通过开口与发光半导体芯片托架2固定连接并形成封闭空腔4，发光半导体芯片3。
4、位于封闭空腔4中。3根据权利要求1所述的发光半导体芯片的封装结构，其特征在于所述的灯罩1由灯杯8和透盖9组成，灯杯8下部与发光半导体芯片托架2固定连接，灯杯8上端开口，其通过开口与透盖9固定连接并形成封闭空腔4，发光半导体芯片3位于封闭空腔4中。4根据权利要求2或3所述的发光半导体芯片的封装结构，其特征在于所述的封闭空腔4为真空或填充有惰性气体。5根据权利要求2或3所述的发光半导体芯片的封装结构，其特征在于所述的灯罩1表面涂有变光材料、在灯罩材料中掺有变光材料或者在所述密闭空腔4中充入可改变光色的气体。6根据权利要求5所述的发光半导体芯片的封装结构，其特征在于所述的变光材料为荧光粉。7根据权利。
5、要求2或3所述的发光半导体芯片的封装结构，其特征在于所述的灯罩1由透光的导热材料制成。8根据权利要求7所述的发光半导体芯片的封装结构，其特征在于所述的导热材料为玻璃、微晶玻璃或者纳米陶瓷。9根据权利要求2或3所述的发光半导体芯片的封装结构，其特征在于所述的半导体托架2上固定有至少一个发光半导体芯片3，发光半导体芯片托架2表面复合有能制成印刷电路7的材料，一个或多个发光半导体芯片3固定在印刷电路7上。10根据权利要求9所述的发光半导体芯片的封装结构，其特征在于所述的发光半导体芯片托架2为金属或非金属，表面呈平面、弧面状或不规则形状，发光半导体芯片3与电路连接。11根据权利要求10所述的发光半导体。
6、芯片的封装结构，其特征在于所述的发光半导体芯片托架2表面设置有至少一个向内凹陷的反光杯5，发光半导体芯片3安置在反光杯5内。12根据权利要求10所述的发光半导体芯片的封装结构，其特征在于所述的灯罩1部分或全部包裹发光半导体芯片托架2。13一种发光半导体芯片的封装方法，其特征在于，包括如下步骤A、将变光材料与透光的导热材料混合，通过传统的制造工艺一次成型灯罩1，或者在已成型的透光灯罩的表面喷涂变光材料；B、将发光半导体芯片3固定在发光半导体芯片托架2上；C、将灯罩1与固定有发光半导体芯片3的发光半导体芯片托架2联接；D、对灯罩1下部进行加热，使其熔化缩口并紧贴在发光半导体芯片托架2外壁，形成密封。
7、空腔4，同时将密封空腔4抽真空，或者往密封空腔4填充惰性气体，或者在密权利要求书CN101975340ACN101975345A2/2页3封空腔4中注入可变色气体。14根据权利要求11所述的发光半导体芯片的封装方法，其特征在于所述的步骤B中，其固定方式为压边固定、焊接、胶粘或卡接。15根据权利要求11所述的发光半导体芯片的封装方法，其特征在于所述的步骤C中，在对灯罩1下部进行加热时，在加热点与发光半导体芯片3间设立隔热板、或对加热点靠近发光半导体芯片3一侧进行即时冷却。16一种发光半导体芯片的封装方法，其特征在于，包括如下步骤A、将变光材料与透光的导热材料混合，通过传统的制造工艺成型透盖9，或。
8、者在已成型的透光透盖的表面喷涂变光材料；B、将发光半导体芯片3固定在发光半导体芯片托架2上；C、将灯杯8下部与固定有发光半导体芯片3的发光半导体芯片托架2固定连接；D、将透盖9与灯杯8上端的开口对接，并固定连接形成密封空腔4，同时将密封空腔4抽真空，或者往密封空腔4填充惰性气体，或者在密封空腔4中注入可变色气体。17根据权利要求16所述的发光半导体芯片的封装方法，其特征在于所述的步骤D中，其固定方式为胶粘固定。权利要求书CN101975340ACN101975345A1/4页4一种发光半导体芯片的封装结构及其封装方法技术领域0001本发明涉及照明技术领域，特别是一种照明用的发光半导体芯片的封装。
9、结构及其封装方法。背景技术0002发光半导体芯片LED裸露在外发光时，容易被氧化而影响其使用寿命。为保护发光半导体芯片，需要在生产过程中对发光半导体芯片进行封装，并要求发光半导体芯片封装后能够透光，显然，发光半导体芯片的封装效果的好坏直接影响LED灯的使用寿命以及出光效果。0003目前常见的一种发光半导体芯片封装方式为将发光半导体芯片放置于支架上，然后在发光半导体芯片表面点涂荧光粉，再对发光半导体芯片上进行封胶环氧树脂并固化。另外，考虑到发光半导体芯片工作时会产生较大的热量，并且环氧树脂的散热性差，而发光半导体芯片的工作温度超过一定数值后，其寿命将陡降，甚至在几个小时内就不能工作了，因此，为保。
10、证发光半导体芯片工作温度正常，需要支架下表面对应发光半导体芯片位置处设置较大体积的散热器；此封装方法能够在保证发光半导体芯片正常工作及透光的同时，在一定程度上保护发光半导体芯片不被氧化。但尚有不足之处1、封胶后，发光半导体芯片只能从其下方散热，需要使用较大体积的散热器来保证其工作温度正常，而以金属制作的较大体积的散热器需要较高的制造成本，且由于散热器体积较大，其制成品的安装存在物理条件的限制，限制了其使用范围。2、将荧光粉直接涂覆在芯片表面，由于光散射的存在，其出光效率低。3、荧光粉涂层用环氧树脂灌封后其散热性能较差，长时间受到紫外光辐射，容易出现温度猝灭和老化等情况，降低发光效率。同时，由于。
11、荧光粉与环氧树脂的折射率不匹配，从而降低了荧光粉对光线的折射效果。4、封胶环氧树脂操作时，对胶量的控制较为困难，如对胶体高度、点胶位置均有严格的要求，否则会影响出光效果；另外，环氧树脂会在使用过程中变稠，产生荧光粉沉淀而导致出光色差的问题。5、环氧树脂的散热性以及耐热性较差，往往在半导体芯本身的寿命到达之前，环氧树脂就出现变色情况，影响出光效果。发明内容0004本发明的目的在于提供一种发光半导体芯片的封装结构，能有效对发光半导体芯片进行散热，发光半导体的出光效果好，且不易受潮或氧化，使用寿命长，成本低，适用范围广。0005本发明的目的在于提供一种发光半导体芯片的封装方法，其封装工艺简单，封装成。
12、本低，便于产品的大批量生产。0006本发明所述的发光半导体芯片的封装结构，包括发光半导体芯片、灯罩，所述的发光半导体芯片固定在发光半导体芯片托架上；所述灯罩与发光半导体芯片托架固定连接并形成封闭空腔，发光半导体芯片位于空腔中。说明书CN101975340ACN101975345A2/4页50007本发明所述的发光半导体芯片的封装方法，包括如下步骤0008A、将变光材料与透光的导热材料混合，通过传统的制造工艺一次成型灯罩，或者在已成型的透光灯罩的表面喷涂变光材料；0009B、将发光半导体芯片固定在发光半导体芯片托架上；0010C、将灯罩与固定有发光半导体芯片中的发光半导体芯片托架联接；0011D。
13、、对灯罩下部进行加热，使其熔化缩口并紧贴在发光半导体芯片托架外壁，形成密封空腔，同时将密封空腔抽真空或者往密封空腔填充惰性气体，或者在密封空腔中注入可变色气体。0012本发明所述的发光半导体芯片的封装方法，包括如下步骤0013A、将变光材料与透光的导热材料混合，通过传统的制造工艺成型透盖，或者在已成型的透光透盖的表面喷涂变光材料；0014B、将发光半导体芯片固定在发光半导体芯片托架上；0015C、将灯杯下部与固定有发光半导体芯片的发光半导体芯片托架固定连接；0016D、将透盖与灯杯上端的开口对接，并固定连接形成密封空腔，同时将密封空腔抽真空，或者往密封空腔填充惰性气体，或者在密封空腔中注入可变。
14、色气体。0017本发明的有益效果在于首先，灯罩与发光半导体芯片托架之间形成封闭空腔，使发光半导体芯片与外界及氧气隔绝，不易受潮或被氧化，而不需通过环氧树脂进行灌封，使得发光半导体芯片可以从各个方向散热，极大地改善了发光半导体芯片的散热环境，从而可以不采用散热器即可保证发光半导体芯片工作温度正常，因此其制造成本低，体积可以根据需要调整，有利于产品的推广使用且应用范围可以更加广阔；其次，由于密封空腔为真空或填充有惰性气体，因此其防氧化性更好，且能满足防潮的需要，相应的发光半导体芯片的使用寿命更长；再者，由于变光材料渗入或外涂在灯罩上，其与发光半导体芯片表面分离，散热性好，不存在光散射情况，因此其出。
15、光效果更好；最后，本发明的封装工艺简单，有利于该产品的大规模生产。附图说明0018图1是本发明的灯罩与发光半导体芯片托架密封之前的一种结构示意图；0019图2是本发明封装后的一种结构示意图；0020图3是本发明封装后的另一种结构示意图；0021图4是本发明的灯罩与发光半导体芯片托架密封之前的另一种结构示意图；0022图5是本发明封装后的结构示意图；0023图6是图5的A部分的局部放大详图；0024图7是本发明封装后的另一种结构示意图。具体实施方式0025实施例一0026如图1至6所示，本发明所述的发光半导体芯片的封装结构，包括发光半导体芯片3、灯罩1，所述的发光半导体芯片3固定在发光半导体芯片。
16、托架2上，其通过发光半导体芯片托架2与电源电连接，发光半导体芯片托架2按现有的LED灯具的连接方式与电源电连说明书CN101975340ACN101975345A3/4页6接，如通过其下部伸出的两引脚6与电源电连接；所述灯罩1下端开口，其通过开口与发光半导体芯片托架2固定连接并形成封闭空腔4，使发光半导体芯片3位于封闭空腔4中，与外界及氧气隔绝，不易被氧化，亦能防潮。所述的发光半导体芯片3可以为一个也可以为多个，图1、2所示为一个发光半导体芯片3的情况，图3为四个发光半导体芯片的情况。所述发光半导体芯片托架2表面复合有能制成印刷电路7的材料，一个或多个发光半导体芯片3固定在印刷电路7上，所述的。
17、能制成印刷电路7的材料可以为铜、铝或者银等材料。所述的发光半导体芯片托架2表面可以呈平面、向外凸出的弧面状或者不规则形状，发光半导体芯片3均匀分布在该表面的印刷电路上，通过并联或串联等方式连接到电路上，以便应用于不同光学要求的场合。如图4所示为弧面状，发光半导体芯片3均匀排列在该表面的印刷电路上，此排列方式使得其具有较宽广的照明区域。本发明不需通过环氧树脂进行灌封即可防止发光半导体芯片3被氧化或受潮，使得发光半导体芯片3可以从各个方向散热，极大地善了发光半导体芯片3的散热环境，从而可以不采用散热器即可保证发光半导体芯片工作温度正常，其制造成本低，体积可以根据需要进行调整，安装空间限制少，有利于。
18、产品的推广使用。0027所述的发光半导体芯片托架2的材料可以是铜、铁、铝等金属，也可以是导电陶瓷等非金属。0028所述的灯罩1由透光的导热材料制成，其能够在一定距离下，起到聚光作用。所述的导热材料可以为玻璃、微晶玻璃或者纳米陶瓷等材料。所述的灯罩1中渗有或外涂有变光材料，其与发光半导体芯片3表面分离，散热性好，不存在光散射情况，因此其出光效果更好，该变光材料可以为荧光粉。0029为进一步防止发光半导体芯片3氧化而影响其发光效果以及使用寿命，可将封闭空腔4抽真空或填充惰性气体。惰性气体和部分气态的卤素能产生变光的效果，可定义为可变色气体，因此，可以在封闭空腔4内注入可变色气体，达到变光的效果，甚。
19、至可以替代昂贵的荧光粉等变光材料，从而进一步降低成本。0030如图4所示，为更好地利用发光半导体芯片3所产生的光源，可在所述的发光半导体芯片托架2表面设置至少一个向内凹陷的反光杯5，发光半导体芯片3安置在反光杯5中，通过反光杯5将发光半导体芯片3周边的散射光反射出去，以提高发光半导体芯片3的出光率。0031在一定的情况下，在发光半导体芯片托架2下或灯罩外可以装上散热片以增加散热速度。0032本发明的发光半导体芯片的封装方法，包括如下步骤0033A、将变光材料与透光的导热材料混合，通过传统的制造工艺一次成型灯罩1，或者在已成型的透光灯罩的表面喷涂变光材料；0034B、将发光半导体芯片3固定在发光。
20、半导体芯片托架2上；0035C、将灯罩1与固定有发光半导体芯片3的发光半导体芯片托架2联接；0036D、对灯罩1下部进行加热，使其熔化缩口并紧贴在发光半导体芯片托架2外壁，形成密封空腔4，同时将密封空腔4抽真空，或者往密封空腔4填充惰性气体，或者在密封空腔4中注入可变色气体。0037本发明的封装工艺简单，主要通过对灯罩1下部进行加热，使其熔化缩口与发光说明书CN101975340ACN101975345A4/4页7半导体芯片托架2形成密封空腔，以保护发光半导体芯片3，有利于该产品的大规模生产。在对灯罩1下部进行加热时，在加热点与发光半导体芯片3间采取设立隔热板、或对加热点靠近发光半导体芯片3一。
21、侧进行即时冷却等措施，防止发光半导体芯片3过热。0038所述的步骤B中，其固定方式为压边固定、焊接，卡接或者胶粘。0039实施例二0040如图7所示，本发明所述的发光半导体芯片的封装结构，包括发光半导体芯片3、灯罩1，所述的发光半导体芯片3固定在发光半导体芯片托架2上；所述的灯罩1由灯杯8和透盖9组成，灯杯8下部与发光半导体芯片托架固定连接，灯杯上端开口，其通过开口与透盖9固定连接并形成封闭空腔4，发光半导体芯片3位于空腔4中。使发光半导体芯片3与外界及氧气隔绝，不易被氧化，亦能防潮。所述的发光半导体芯片托架2表面可以呈平面、向内凹进的弧面状或者不规则形状，发光半导体芯片3均匀分布在该表面的印。
22、刷电路上，通过并联或串联等方式连接到电路上，以便应用于不同光学要求的场合。本实施例所述的发光半导体芯片的封装结构中的其他结构、以及工作原理与实施1相相同，这里不再赘述。0041本发明的发光半导体芯片的封装方法，包括如下步骤0042A、将变光材料与透光的导热材料混合，通过传统的制造工艺成型透盖9，或者在已成型的透光透盖的表面喷涂变光材料；0043B、将发光半导体芯片3固定在发光半导体芯片托架2上；0044C、将灯杯下部与固定有发光半导体芯片3的发光半导体芯片托架2固定连接；0045D、将透盖9与灯杯8上端的开口对接，并固定连接形成密封空腔4，同时将密封空腔4抽真空，或者往密封空腔4填充惰性气体，或者在密封空腔4中注入可变色气体。0046本发明的封装工艺简单，主要通过使灯杯8、透盖9以及发光半导体芯片3之间形成密封空腔4，以保护发光半导体芯片3，有利于该产品的大规模生产。0047所述的上步骤D中，其固定方式为胶粘固定，如可通过硅胶胶粘。所述的灯杯通过传统工艺成型。说明书CN101975340ACN101975345A1/2页8图1图2图3图4图5图6说明书附图CN101975340ACN101975345A2/2页9图7说明书附图CN101975340A。