一种基于倒装LED芯片的封装结构

摘要

本发明提出一种基于倒装LED芯片的封装结构，包括基板、电路层、支架层、封装外壳、倒装LED芯片、防水层、散热硅胶和水冷装置，电路层固定连接在基板一侧，支架层固定连接在所述电路层上，倒装LED芯片上固定连接在支架层上，并且倒装LED芯片上下都覆盖有散热硅胶，封装外壳侧壁设有多个依次排列的通风散热孔，通风散热孔采用弯折结构，水冷装置与支架层固定连接，并且水冷装置可以根据芯片的温度来改变水冷装置的工作效果，倒装LED芯片周围还设有多种散热装置，确保芯片不被高温影响性能。

权利要求

1.一种基于倒装LED芯片的封装结构，其特征在于，包括基板、电路层、支架层、封装外壳、倒装LED芯片、防水层、散热硅胶和水冷装置，所述电路层固定连接在基板一侧，所述支架层固定连接在所述电路层上，所述倒装LED芯片上固定连接在支架层上，并且倒装LED芯片上下都覆盖有散热硅胶；

所述封装外壳侧壁设有多个依次排列的通风散热孔，通风散热孔采用弯折结构；

所述水冷装置包括水泵、温度传感器、散热金属块、导热液、第一导流管和第二导流管，第一导流管固定连接在支架层内部且围绕支架层一圈，所述散热金属块位于倒装LED芯片下方并且与支架层固定连接，所述散热金属块内部还设有若干条第二导流管且与所述支架层内的第一导流管相通，所述温度传感器位于散热金属块内部，并与水泵电连接，所述温度传感器能够将散热金属块的温度变化信息传递给水泵中的控制装置，从而使得水泵对导热液的流速进行控制。

2.根据权利要求1所述的基于倒装LED芯片的封装结构，其特征在于，所述通风散热孔内设有防尘网，所述防尘网位于所述通风散热孔的弯折部位处。

3.根据权利要求1所述的基于倒装LED芯片的封装结构，其特征在于，所述支架层包括进水口和出水口，所述进水口固定连接在支架层一侧侧面上，所述出水口固定连接在支架层另一侧的侧面上，并且所述进水口与出水口分别与所述第一导流管导通。

4.根据权利要求1所述的基于倒装LED芯片的封装结构，其特征在于，所述支架层设有放置槽、进胶口和出胶口，所述放置槽位于支架层中间区域，所述进胶口固定连接在支架层一侧侧面上，所述出胶口固定连接在支架层另一侧侧面上，并且所述进胶口和所述出胶口分别与放置槽导通。

5.根据权利要求1所述的基于倒装LED芯片的封装结构，其特征在于，所述支架层设有定位槽和支撑台，所述定位槽位于所述支架层上表面，所述支撑台固定连接在支架层内侧一圈。

6.根据权利要求1所述的基于倒装LED芯片的封装结构，其特征在于，所述基板和支架层分别设有两个通孔，所述基板上的两个所述通孔分别装有P电极线和N电极线，所述支架层上的两个所述通孔分别装有P电极线和N电极线，并且所述基板上和支架层上装有P电极线的通孔相同，所述基板上和支架层上装有N电极线的通孔相同。

7.根据权利要求6所述的基于倒装LED芯片的封装结构，其特征在于，所述倒装LED芯片包括P电极触点和N电极触点，所述P电极触点与所述基板和支架层中的P电极线连接，所述N电极触点与所述基板和支架层中的N电极线连接。

8.根据权利要求1所述的基于倒装LED芯片的封装结构，其特征在于，所述封装外壳包括支撑板和顶盖，所述支撑板固定连接在定位槽上，所述顶盖固定连接在所述支撑板上。

9.根据权利要求1所述的基于倒装LED芯片的封装结构，其特征在于，所述倒装的LED芯片上覆盖的散热硅胶为双层，两层散热硅胶中间设有一层防水层。

10.根据权利要求1所述的基于倒装LED芯片的封装结构，其特征在于，所述倒装LED芯片边缘设有绝缘薄膜。

说明书

一种基于倒装LED芯片的封装结构

技术领域

[0001] 本发明涉及芯片的封装结构领域，尤其涉及一种基于倒装LED芯片的封装结构。

背景技术

[0002] 随着人民生活水平的日益提高，对LED灯的需求已经不仅仅应用于生活中的照明了，对LED灯如何更高功率和更长时间的工作需求变得日益增加，因为对LED灯的更高要求
所以对LED芯片的性能要求变得更加严格，然而LED芯片是不能直接应用到日常生活中的，
需要对LED芯片进行封装处理，但是由于LED芯片结构不同，所以对于不同的LED芯片也有不
同的封装方式，而倒装LED芯片也有其特定的封装方案。

[0003] 参考公布号为CN104576907A的专利，包括：基板，设置在所述基板上的电路层，与电路层连接的倒装LED芯片以及设置在倒装LED芯片上的硅胶层，与倒装LED芯片的电极相
连的电路层区域设有凸台，此专利通过在电路层设有凸台，在连接倒装LED芯片与电路层
时，一般采用导电胶或焊料涂覆在凸台上，导电胶或焊料在凸台上融化时其中的气泡挤出，
减少互连空间，降低互连的热阻，提高了基板散热性能，延长LED寿命，进而提高产品良率。

[0004] 但是上述的封装结构较为单一且封装效果不好，并且没有散热装置，使得芯片工作时间久了产生高温会影响芯片的性能，无法满足更高功率更持久的工作，所以为了解决
LED芯片如何在持续工作下不被产生的高温而影响性能，由此本发明提出一种基于倒装LED
芯片的封装结构。

发明内容

[0005] 为了解决上述问题，本发明提出一种基于倒装LED芯片的封装结构，以更加确切地解决上述倒装LED芯片工作时产生高温影响性能的问题。

[0006] 本发明通过以下技术方案实现的：采用支架层中设有水冷装置通过流动的导热液对LED芯片进行降温，采用封装外壳侧壁上的通风散热孔对内部的散热硅胶层进行散热并
且其采用弯折结构防尘。

[0007] 本发明提出一种基于倒装LED芯片的封装结构，包括基板、电路层、支架层、封装外壳、倒装LED芯片、防水层、散热硅胶和散热片，所述电路层固定连接在基板一侧，所述支架
层固定连接在所述电路层上，所述倒装LED芯片上固定连接在支架层上，并且倒装LED芯片
上下都覆盖有散热硅胶，所述封装外壳侧壁设有多个依次排列的通风散热孔，通风散热孔
采用弯折结构，所述水冷装置包括水泵、温度传感器、散热金属块、导热液、第一导流管和第
二导流管，第一导流管固定连接在支架层内部且围绕支架层一圈，所述散热金属块位于倒
装LED芯片下方并且与支架层固定连接，所述散热金属块内部还设有若干条第二导流管且
与所述支架层内的第一导流管相通，所述温度传感器位于散热金属块内部，并与水泵电连
接，所述温度传感器能够将散热金属块的温度变化信息传递给水泵中的控制装置，从而使
得水泵对导热液的流速进行控制。

[0008] 进一步的，所述通风散热孔内设有防尘网，所述防尘网位于所述通风散热孔的弯折部位处。

[0009] 进一步的，所述支架层包括进水口和出水口，所述进水口固定连接在支架层一侧侧面上，所述出水口固定连接在支架层另一侧的侧面上，并且所述进水口与出水口分别与
所述第一导流管导通。

[0010] 进一步的，所述支架层设有进胶口和出胶口，所述进胶口固定连接在支架层一侧侧面上，所述出胶口固定连接在支架层另一侧侧面上，并且所述进胶口和所述出胶口分别
与放置槽导通。

[0011] 进一步的，所述支架层设有定位槽和支撑台，所述定位槽位于所述支架层上表面，所述支撑台固定连接在支架层内侧一圈。

[0012] 进一步的，所述基板和支架层分别设有两个通孔，所述基板上的两个所述通孔分别装有P电极线和N电极线，所述支架层上的两个所述通孔分别装有P电极线和N电极线，并
且所述基板上和支架层上装有P电极线的通孔相同，所述基板上和支架层上装有N电极线的
通孔相同。

[0013] 进一步的，所述倒装LED芯片包括P电极触点和N电极触点，所述P电极触点与所述基板和支架层中的P电极线连接，所述N电极触点与所述基板和支架层中的N电极线连接。

[0014] 进一步的，所述封装外壳包括支撑板和顶盖，所述支撑板固定连接在定位槽上，所述顶盖固定连接在所述支撑板上。

[0015] 进一步的，所述倒装的LED芯片上覆盖的散热硅胶为双层，两层散热硅胶中间设有一层防水层。

[0016] 进一步的，所述倒装LED芯片边缘设有绝缘薄膜。

[0017] 本发明提出一种基于倒装LED芯片的封装结构，具有以下的有益效果：

[0018] 1.支架层中设有第一导流管，通过往复流动的导热液带走芯片工作时产生的热量，并且也同时冷却散热硅胶层吸收的热量。

[0019] 2.封装外壳的支撑板上设有若干个弯折结构的通风散热孔，弯折结构既可以达到散热的目的也可以有效的防止灰尘进入封装结构内部影响芯片工作，并且弯折处还固定连
接有防尘网，进一步的防止灰尘进入的可能。

[0020] 3.支架层较低位置设有进胶口而对侧较高位置设有出胶口，这样的设计可以有效的防止在向放置槽中灌入散热硅胶是产生气泡。

附图说明

[0021] 图1为本发明的基于倒装LED芯片的封装结构的结构示意图；

[0022] 图2为图1的剖视图；

[0023] 图3为本发明的基于倒装LED芯片的封装结构封装外壳的结构示意图；

[0024] 图4为图3的剖视图；

[0025] 图5为本发明的基于倒装LED芯片的封装结构支架层的结构示意图；

[0026] 图6为图5的剖视图；

[0027] 图中，基板1、支架层2、封装外壳3、散热硅胶4、防水层5、倒装LED芯片6、进水口201、进胶口202、出水口203、出胶口204、定位槽205、支撑台206、第一导流管207、通孔208、
散热金属块209、水泵2010、支撑板301、顶盖302、通风散热孔303和防尘网304。

[0028] 本发明为目的的实现功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0029] 为了更加清楚完整的说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步说明。

[0030] 请参考图1‑图6，本发明提出一种基于倒装LED芯片的封装结构，包括基板1、电路层、支架层2、封装外壳3、倒装LED芯片6、防水层5、散热硅胶4和散热片，电路层固定连接在
基板1一侧，支架层2固定连接在电路层上，倒装LED芯片6上固定连接在支架层2上，并且倒
装LED芯片6上下都覆盖有散热硅胶4，支架层2中间设有放置槽，放置槽填充有散热硅胶4。

[0031] 在一个实施例中，所述水冷装置包括水泵2010、温度传感器、散热金属块209、导热液、第一导流管207和第二导流管，第一导流管207固定连接在支架层内部且围绕支架层2一
圈，所述散热金属块209位于倒装LED芯片下方6并且与支架层2固定连接，所述散热金属块
209内部还设有若干条第二导流管且与所述支架层2内的第一导流管207相通，所述温度传
感器位于散热金属块209内部，并与水泵2010电连接，所述水泵2010内部设有控制装置可对
导热液的流速进行控制，所述支架层2包括进水口201和出水口203，所述进水口201固定连
接在支架层2一侧侧面上，所述出水口203固定连接在支架层2另一侧的侧面上，并且所述进
水口201与出水口203分别与所述第一导流管207导通。

[0032] 在本实施例中，水冷装置用于将倒装LED芯片6工作时产生的热量以及放置槽中的散热硅胶4吸收的热量通过流动的导热液把热量带走。

[0033] 在具体实施时，当倒装LED芯片6正常工作时，水泵2010控制导热液由进水口201向支架层2中灌入导热液，导热液在支架层2中开始沿着第一导流管207中流动并经第一导流
管207和第二导流管相通处开始向金属散热块内的第二导流管流动，并最后由另一侧的出
水口203将水流出，当倒装LED芯片6工作时产生部分热量，其中散热硅胶4会吸收一部分热
量，而第一导流管207和第二导流管中流动的导热液会隔着支架层2薄壁和散热金属块将倒
装LED芯片6工作时产生的高温吸走，并且对散热硅胶4也同步冷却，所以使得散热硅胶4更
好更久的发挥作用，当倒装LED芯片6因为持续的高强度工作时产生较高温度是，散热金属
块因为吸收的热量过高而使得其内的温度传感器感知温度的变化后将温度信息传递给水
泵中的控制装置，控制装置根据温度传感器反馈的温度变化信息控制水泵2010开始加快导
热液的流速，使得散热效率加快而进一步保障芯片不受高温而影响工作性能。

[0034] 在一个实施例中，支架层2设有放置槽、进胶口202和出胶口204，所述进胶口202固定连接在支架层2一侧侧面上，所述出胶口204固定连接在支架层2另一侧侧面上，并且所述
进胶口202和所述出胶口204分别与放置槽导通，所述放置槽位于支架层2中央区域。

[0035] 在本实施例中，进胶口202和出胶口204用于向放置槽中灌入散热硅胶4。

[0036] 在具体实施时，当倒装LED芯片6安装到支架层2上后，由进胶口202向放置槽中灌入散热硅胶4，并保证放置槽的空气慢慢的被散热硅胶4全部排出，后由位于支架层2另一侧
的出胶口204排出多余的散热硅胶4，并且进胶口202位置在放置槽的最低端确保从底部开
始充入散热硅胶4，出胶口204位于放置槽的较高位置，确保放置槽中的空气可以从出胶口
204中全部排出

[0037] 在一个实施例中，所述支架层2设有定位槽205和支撑台206，所述定位槽205位于所述支架层2上表面，所述支撑台206固定连接在支架层2内侧一圈。

[0038] 在本实施例中，定位槽205用于将封装外壳3固定在支架层2上，支撑台206用于放置倒装LED芯片6。

[0039] 在具体实施时，封装外壳3的支撑板301固定连接在支架层2的定位槽205中，而支撑台206则是为了放置倒装LED芯片6，并且支撑台206上还设有通孔，将支撑台206上的倒装
LED芯片6P电极和N电极与基板上的电路层连接。

[0040] 在一个实施例中，所述封装外壳3包括支撑板301和顶盖302，所述支撑板301固定连接在定位槽205上，所述顶盖302固定连接在所述支撑板301上，所述支撑板301上设有若
干个通风散热孔303，通风散热孔303在弯折部位固定连接一层防尘网304。

[0041] 在本实施例中，封装外壳3的作用是将倒装LED芯片6进行封装和固定的作用，并同时担任部分防尘散热功能。

[0042] 在具体实施时，封装外壳3将倒装LED芯片6保护在内部，并且封装外壳3的支撑板301上设有的通风散热孔303可以在倒装LED芯片6工作时将内部产生的热量散发出去，并且
由于通风散热孔303折弯处设有一层防尘网304，可以在保证通风的前提下防止灰尘进入内
部影响芯片的使用。

[0043] 在一个实施例中，所述倒装LED芯片6上覆盖有两层散热硅胶4，并且两层散热硅胶4中间设有一层防水层5。

[0044] 在本实施例中，散热硅胶4用于对倒装LED芯片6进行吸热，并且同步起到固定的作用，防水层5设在两层散热硅胶4中间，起到防止水汽进入倒装LED芯片6附近造成倒装LED芯
片6的损坏的作用。

[0045] 在具体实施时，靠近倒装LED芯片6一层的散热硅胶4会吸收倒装LED芯片6工作过程中产生的热量，并且进一步将倒装LED芯片6固定在支架层2上，夹在两层散热硅胶4中间
的防水层5是将封装外壳3进入内部的水汽隔绝在外，保护倒装LED芯片6不受水汽的损坏，
而外层的散热硅胶4则是进一步对内部进行散热并且对封装外壳3填充满，起到固定的作
用，并且对封装外壳3进行防尘。

[0046] 在一个实施例中，倒装LED芯片6下方的放置槽中填充有散热硅胶4。

[0047] 在本实施例中，倒装LED芯片6下方的散热硅胶4用于散热以及固定的作用。

[0048] 在具体实施时，当倒装LED芯片6固定连接在支撑台206后，由支架层2的进胶口202开始向放置槽填充散热硅胶4，当散热硅胶4由进胶口202开始进入放置槽时，由最底部开始
向上填充，同时从出胶口204排出空气，确保放置槽中没有空气，此时倒装LED芯片6下方全
部被散热硅胶充满，对倒装LED芯片6进行散热并且对倒装LED芯片6中间的元器件起到支撑
固定作用。

[0049] 在一个实施例中，基板1和支架层2分别设有两个通孔208，所述基板1上的两个所述通孔208分别装有P电极线和N电极线，支架层2上的两个所述通孔208分别装有P电极线和
N电极线，并且所述基板1上和支架层2上装有P电极线的通孔208相同，基板1上和支架层2上
装有N电极线的通孔208相通，倒装LED芯片6包括P电极触点和N电极触点。

[0050] 在本实施例中，基板1上和支架层2上装有的P电极线的通孔208和N电极线的通孔208中通过电极线将倒装LED芯片6与基板1电连接。

[0051] 在具体实施时，当LED芯片工作时，由通孔208中的电极线将P电极触点和N电极触点与基板上的电路层相连接，使得芯片在封装结构内依然可以与外界电路层相连接工作。

[0052] 当然，本发明还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。