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1、(10)申请公布号 CN 102810620 A (43)申请公布日 2012.12.05 CN 102810620 A *CN102810620A* (21)申请号 201210243590.1 (22)申请日 2012.07.13 H01L 33/48(2010.01) H01L 33/64(2010.01) (71)申请人 重庆绿色科技开发有限公司 地址 400015 重庆市渝中区李子坝正街 113 号附 2 号 7-1 (72)发明人 邓明鉴 邬华 邹鹏 曾凡文 苏承勇 (74)专利代理机构 北京海虹嘉诚知识产权代理 有限公司 11129 代理人 谢殿武 (54) 发明名称 以半导体制。
2、冷片为支架封装的 LED (57) 摘要 本发明公开了一种以半导体制冷片为支架封 装的 LED， 包括半导体制冷支架和封装于所述半 导体制冷支架冷端外表面的 LED 芯片， 所述半导 体制冷支架冷端为导热绝缘板并且其外表面印制 有用于电连接于 LED 芯片形成接线端子的印刷电 路， 本发明的以半导体制冷片为支架封装的 LED， 直接将 LED 芯片封装于半导体制冷片结构的支架 上， LED 芯片与支架之间无其他导热部件， 结构紧 凑， 重量轻， 制造成本低， 能提高热中和效率及制 冷利用率， 达到最佳冷却效果， 通过电制冷和热交 换的形式对 LED 芯片进行冷却和散热， 能有效确 保 LED 。
3、芯片处于正常工作温度， 避免结温过高， 保 证 LED 的使用性能和使用寿命。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)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 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种以半导体制冷片为支架封装的 LED， 其特征在于 ： 包括半导体制冷支架和封装 于所述半导体制冷支架冷端外表面的 LED 芯片， 所述半导体制冷支架冷端为导热绝缘板并 且其外表面印制有用于电连接于 LED 芯片形成接线端子的印刷电路。 2.根据权利要求1所述的以半导体制冷片为支架封装的LED， 其特征在于 ：。
4、 所述LED芯 片贴于半导体制冷支架冷端的印刷电路封装。 3.根据权利要求2所述的以半导体制冷片为支架封装的LED， 其特征在于 ： 所述半导体 制冷支架的冷端为绝缘陶瓷板， 半导体制冷支架的热端也为绝缘陶瓷板。 4.根据权利要求3所述的以半导体制冷片为支架封装的LED， 其特征在于 ： 位于半导体 制冷支架冷端和热端之间设置有均匀相间排布的P极半导体和N极半导体以及压合于半导 体制冷支架冷端和热端内表面导热连接并将 P 极半导体和 N 极半导体串联的导电金属块， 串联后的半导体链两端通电制冷。 5.根据权利要求4所述的以半导体制冷片为支架封装的LED， 其特征在于 ： 所述印刷电 路与 LE。
5、D 芯片连接电极印制为对口嵌入式电极。 权 利 要 求 书 CN 102810620 A 2 1/3 页 3 以半导体制冷片为支架封装的 LED 技术领域 0001 本发明涉及一种 LED 封装， 尤其涉及一种以半导体制冷片为支架封装的 LED。 背景技术 0002 LED 灯珠与传统的白炽灯、 日光灯等照明工具相比具有发光率高、 耗能少、 适用性 强、 响应时间短、 对环境无污染、 多色发光等优点， 在照明领域中得到越来越广泛的应用， LED 灯珠的核心结构为 P-N 结半导体晶片， 在电流作用下以发光和放热的形式释放出能量， 因此 LED 灯珠在持续发光过程中产生大量热， 一般情况下， L。
6、ED 灯珠的发光波长随结温变化 为 0.2-0.3nm/， 结温每升高 1， LED 灯珠的发光强度会相应地减少 1% 左右， 结温达到 55时LED灯珠使用寿命会缩短一半， 所以结温的变化是影响LED灯珠发光强度、 光色纯度 及使用寿命的主要元素之一， 目前多采用 LED 芯片封装于铜质支架的结构， 利用铜质支架 较好的导热性能吸收 LED 芯片产生的热量然后通过自然对流散热的方式将热量排出， 对于 大功率 LED 灯一般还需要将以铜质支架封装的 LED 灯珠安装于半导体制冷片上， 使铜质支 架导热贴合于半导体制冷支架冷端， 通过半导体制冷片的冷却作用对铜质支架进行冷却， 再通过铜质支架吸收。
7、 LED 芯片的热量实现 LED 芯片的散热， 基本上能够解决 LED 芯片的散 热问题， 但 LED 芯片与半导体制冷片之间需要经过铜质支架的热传导作用， 热中和效率不 高， 铜质支架两端会形成温差， 达不到最佳的冷却效果， 电制冷利用率低。 0003 因此， 需要对现有的 LED 灯珠结构加以改进， 通过制冷和热交换的形式直接对 LED 芯片进行冷却散热， 提高热中和效率及制冷利用率， 达到最佳冷却效果， 有效避免结温过 高， 使其正常发光， 保证 LED 灯珠的使用性能和使用寿命。 发明内容 0004 有鉴于此， 本发明的目的是提供一种以半导体制冷片为支架封装的 LED， 直接将 LED。
8、 芯片封装于半导体制冷片结构的支架上， 通过制冷和热交换的形式直接对 LED 芯片进 行冷却散热， 能提高热中和效率及制冷利用率， 达到最佳冷却效果， 有效确保 LED 灯珠处于 正常工作温度， 避免结温过高， 保证 LED 灯珠的使用性能和使用寿命。 0005 本发明的以半导体制冷片为支架封装的 LED， 包括半导体制冷支架和封装于所述 半导体制冷支架冷端外表面的 LED 芯片， 所述半导体制冷支架冷端为导热绝缘板并且其外 表面印制有用于电连接于 LED 芯片形成接线端子的印刷电路。 0006 进一步， 所述 LED 芯片贴于半导体制冷支架冷端的印刷电路封装 ； 0007 进一步， 所述半导。
9、体制冷支架的冷端为绝缘陶瓷板， 半导体制冷支架的热端也为 绝缘陶瓷板 ； 0008 进一步， 位于半导体制冷支架冷端和热端之间设置有均匀相间排布的 P 极半导体 和 N 极半导体以及压合于半导体制冷支架冷端和热端内表面导热连接并将 P 极半导体和 N 极半导体串联的导电金属块， 串联后的半导体链两端通电制冷 ； 0009 进一步， 所述印刷电路与 LED 芯片连接电极印制为对口嵌入式电极。 说 明 书 CN 102810620 A 3 2/3 页 4 0010 本发明的有益效果是 ： 本发明的以半导体制冷片为支架封装的 LED， 直接将 LED 芯 片封装于半导体制冷片结构的支架上， LED 。
10、芯片与支架之间无其他导热部件， 结构紧凑， 重 量轻， 制造成本低， 能提高热中和效率及制冷利用率， 达到最佳冷却效果， 通过电制冷和热 交换的形式对LED芯片进行冷却和散热， 能有效确保LED芯片处于正常工作温度， 避免结温 过高， 保证 LED 的使用性能和使用寿命。 附图说明 0011 下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述 ： 0012 图 1 为本发明的结构示意图 ； 0013 图 2 为本发明的平面图。 具体实施方式 0014 图 1 为本发明的结构示意图， 图 2 为本发明的平面图， 如图所示 ： 本发明的以半导 体制冷片为支架封装的 LED， 包括半导体制冷支架 1 和封装于。
11、所述半导体制冷支架 1 冷端 11 外表面的 LED 芯片 2， 所述半导体制冷支架 1 冷端 11 为绝缘板并且其外表面印制有用于 电连接于 LED 芯片 2 形成接线端子的印刷电路 3， LED 芯片 2 采用现有的封装技术， 先位于 半导体制冷支架 1 上粘结管芯， 再将 LED 芯片 2 置于管芯内并与印刷电路 3 点连接， 最后将 环氧树脂材料注于管芯内将 LED 芯片 2 包封， 封装于半导体制冷支架 1 的 LED 芯片可以是 一个或多个， LED 芯片为多个时可印制不同的印刷电路使各 LED 芯片之间串联、 并联或部分 串联后再整体并联， 均在本发明保护范围之内。 0015 本。
12、实施例中， 所述 LED 芯片 2 贴于半导体制冷支架 1 冷端 11 的印刷电路 3 封装， LED 芯片 2 与半导体制冷支架 1 冷端 11 直接接触， 中间无其他导热部件， 不仅结构紧凑， 重 量轻， 制造成本低， 而且可通过热交换的形式对LED芯片2进行冷却， 效果较好， 能有效确保 LED 芯片 2 处于正常工作温度， 避免结温过高， 保证 LED 的使用性能和使用寿命。 0016 本实施例中， 所述半导体制冷支架 1 的冷端 11 为绝缘陶瓷板， 半导体制冷支架 1 的热端 12 也为绝缘陶瓷板， 绝缘陶瓷板具有较好的导热、 耐高温和耐腐蚀性能， 不仅能够 通过热交换作用对 LE。
13、D 灯芯进行较好的冷却， 而且能够适应灯体内部高温高光强环境， 使 用寿命久， 不易损坏， 而且硬度高， 不易变形， 利于保证灯体的封装固化结构。 0017 本实施例中， 位于半导体制冷支架 1 冷端 11 和热端 12 之间设置有均匀相间排布 的 P 极半导体 13 和 N 极半导体 14 以及压合于半导体制冷支架 1 冷端 11 和热端 12 内表面 导热连接并将 P 极半导体 13 和 N 极半导体 14 串联的导电金属块 15， 串联后的半导体链两 端通电制冷， 采用现有的半导体制冷片结构， 性能稳定， 加工工艺成熟， 制造成本低。 0018 本实施例中， 所述印刷电路 3 与 LED。
14、 芯片 2 连接电极印制为对口嵌入式电极， 如图 2 所示， 对口嵌入式为相互对应设置的凹凸形， 使 LED 芯片 2 置于管芯内与电极电连接的轴 向转动调节角度范围较大， 便于 LED 芯片 2 多方位包封， 当然通常的设置为平头对口式电 极、 弧形对口式电极均在本发明保护范围之内。 0019 最后说明的是， 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明， 本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围， 其均应涵盖在本 说 明 书 CN 102810620 A 4 3/3 页 5 发明的权利要求范围当中。 说 明 书 CN 102810620 A 5 1/1 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102810620 A 6 。