全文摘要
本实用新型提供了一种LED封装结构，包括LED支架、LED芯片、金线和封装胶，金线具有第一端和第二端，第一端设有第一焊球，第二端设有第二焊球，金线包括由第一焊球朝向LED芯片侧边弯曲延伸的第一段、由第二焊球朝向LED芯片方向延伸的第二段和连接第一段与第二段的中间段，第一段的中部朝向远离LED芯片的方向拱起。本实用新型通过将金线的第一段弯曲延伸设置，金线的第二段朝向LED芯片方向延伸，并通过中间段连接第一段与第二段，可以有效避免特殊环境(譬如高温、高湿、或者冷热环境)下造成封装胶脱离LED支架底部时拉扯金线，进而避免缩短LED封装结构的寿命和死灯的现象，有效提升LED封装结构的可靠性。
主设计要求
1.LED封装结构，包括LED支架、安装于所述支架上的LED芯片、将所述LED芯片与所述LED支架电性相连的金线和将所述LED芯片封装于所述LED支架上的封装胶，其特征在于：所述金线具有与所述LED芯片焊接相连的第一端和与所述LED支架焊接相连的第二端，所述第一端设有第一焊球，所述第二端设有第二焊球，所述金线包括由所述第一焊球朝向所述LED芯片侧边弯曲延伸的第一段、由所述第二焊球朝向所述LED芯片方向延伸的第二段和连接所述第一段与所述第二段的中间段，所述第一段的中部朝向远离所述LED芯片的方向拱起。
设计方案
1.LED封装结构，包括LED支架、安装于所述支架上的LED芯片、将所述LED芯片与所述LED支架电性相连的金线和将所述LED芯片封装于所述LED支架上的封装胶，其特征在于：所述金线具有与所述LED芯片焊接相连的第一端和与所述LED支架焊接相连的第二端，所述第一端设有第一焊球，所述第二端设有第二焊球，所述金线包括由所述第一焊球朝向所述LED芯片侧边弯曲延伸的第一段、由所述第二焊球朝向所述LED芯片方向延伸的第二段和连接所述第一段与所述第二段的中间段，所述第一段的中部朝向远离所述LED芯片的方向拱起。
2.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述第二段呈类“一”字形。
3.如权利要求2所述的LED封装结构，其特征在于：所述中间段与所述第二段连接处的弯曲角度范围为27-30度。
4.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述第二段的长度范围为0.04mm-0.08mm。
5.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述金线顶部至所述第一焊球的距离范围为0.130mm-0.150mm。
6.如权利要求1-5任一项所述的LED封装结构，其特征在于：所述中间段与所述第一段的连接处位于所述金线顶部，所述中间段呈直线状或曲线状。
7.如权利要求6所述的LED封装结构，其特征在于：所述中间段呈直线状，所述中间段与所述第一段的连接处的弯曲角度范围为60-65度。
8.如权利要求6所述的LED封装结构，其特征在于：所述中间段呈曲线状，所述中间段与所述第一段的连接处的弯曲角度范围为100-110度。
9.如权利要求1-5任一项所述的LED封装结构，其特征在于：所述第二焊球的体积是所述第一焊球体积的2-3倍。
10.如权利要求1-5任一项所述的LED封装结构，其特征在于：所述金线的长度范围为0.6mm-0.8mm。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于发光二极管技术领域，更具体地说，是涉及一种LED封装结构。
背景技术
发光二极管(英语：Light-Emitting Diode，简称LED)。LED具有高效、节能、环保，寿命长、体积小、易维护等优点，受到国内外研究者广泛关注。目前LED正逐步替代传统光源成为照明光源的主流，其应用领域包括商业照明、工业照明、户外照明、室内照明、特殊照明等领域。实现白光LED的主流方式是通过芯片激发荧光粉的方式获得，这方面技术已经相对成熟。考虑到LED在不同领域的具体应用，LED可靠性能的提升一直是LED产业化制备的关键技术。当前研究中，一般是通过提升LED散热效率、支架形状、出光效率、荧光粉涂覆情况、透镜的形状与设置方面来提升LED寿命和避免LED死灯。一些LED芯片会使用焊线与支架相连。关于焊线对LED的影响，当前一般是从焊线纯度、使用焊料种类来提升焊接强度与导电率，来提升LED寿命和避免LED死灯。然而当前一些LED灯，在苛刻使用条件下，仍然可靠性差、容易死灯的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种LED封装结构，以解决现有技术中存在的LED封装在苛刻使用条件下，仍然可靠性差、容易死灯的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种LED封装结构，包括LED支架、安装于所述支架上的LED芯片、将所述LED芯片与所述LED支架电性相连的金线和将所述LED芯片封装于所述LED支架上的封装胶，所述金线具有与所述LED芯片焊接相连的第一端和与所述LED支架焊接相连的第二端，所述第一端设有第一焊球，所述第二端设有第二焊球，所述金线包括由所述第一焊球朝向所述LED芯片侧边弯曲延伸的第一段、由所述第二焊球朝向所述LED芯片方向延伸的第二段和连接所述第一段与所述第二段的中间段，所述第一段的中部朝向远离所述LED芯片的方向拱起。
进一步地，所述第二段呈类“一”字形。
进一步地，所述中间段与所述第二段连接处的弯曲角度范围为27-30度。
进一步地，所述第二段的长度范围为0.04mm-0.08mm。
进一步地，所述金线顶部至所述第一焊球的距离范围为0.130mm-0.150mm。
进一步地，所述中间段与所述第一段的连接处位于所述金线顶部，所述中间段呈直线状或曲线状。
进一步地，所述中间段呈直线状，所述中间段与所述第一段的连接处的弯曲角度范围为60-65度。
进一步地，所述中间段呈曲线状，所述中间段与所述第一段的连接处的弯曲角度范围为100-110度。
进一步地，所述第二焊球的体积是所述第一焊球体积的2-3倍。
进一步地，所述金线的长度范围为0.6mm-0.8mm。
本实用新型提供的LED封装结构的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型通过在金线的两端分别设置第一焊球和第二焊球，以便与LED芯片与LED支架焊接相连；而将金线的第一段弯曲延伸设置，金线的第二段朝向LED芯片方向延伸，并通过中间段连接第一段与第二段，可以有效避免特殊环境(譬如高温、高湿、或者冷热环境)下造成封装胶脱离LED支架底部时拉扯金线，进而避免缩短LED封装结构的寿命和死灯的现象，有效提升LED封装结构的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例一提供的LED封装结构的部分结构示意图。
图2为本实用新型实施例二提供的LED封装结构的部分结构示意图。
图3为本实用新型实施例三提供的LED封装结构的部分结构示意图。
图4为本实用新型实施例四提供的LED封装结构的部分结构示意图。
图5为本实用新型实施例五提供的LED封装结构的部分结构示意图。
其中，图中各附图主要标记：
100-LED封装结构；11-LED支架；12-LED芯片；30-金线；31-第一段；311-第一节；312-第二节；32-第二段；33-中间段；35-第一焊球；36-第二焊球。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型中术语“类“一”字形”的含义为：类“一”字形是特指，线段呈直线段或该线段呈具有较大半径的弧线段，即该线段在整体上看类似呈“一”字形，也就是说，线段可以是直线段状或该线段具有较小的弯曲。
实施例一：
请参阅图1，现对本实用新型实施例一提供的LED封装结构100进行说明。所述LED封装结构100，包括LED支架11、LED芯片12、金线30和封装胶(图中未示出)；LED芯片12安装于LED支架11上，金线30的两端分别与LED芯片12与LED支架11相连，从而将LED芯片12与LED支架11电性相连；本实施例中，LED芯片12的一个电极通过金线30与LED支架11相连，而LED芯片12的另一个电极贴片焊接在LED支架11上。封装胶将LED芯片12封装于LED支架11上，以保护LED芯片12与金线30，同时也可以起到调光的作用。金线30具有与LED芯片12焊接相连的第一端和与LED支架11焊接相连的第二端，第一端设有第一焊球35，第二端设有第二焊球36，具体地，通过第一焊球35与LED芯片12焊接，以将金线30的第一端与LED芯片12焊接相连，以保证金线30与LED芯片12连接的可靠性。通过第二焊球36与LED支架11焊接，以将金线30的第二端与LED支架11焊接相连，以保证金线30与LED支架11连接的可靠性。金线30包括第一段31、第二段32和中间段33，第一段31由第一焊球35朝向LED芯片12侧边弯曲延伸，并且第一段31的中部朝向远离LED芯片12的方向拱起，以便金线30与LED芯片12连接处具有较大的松弛量，并减小应力；第二段32由第二焊球36朝向LED芯片12方向延伸，以保证金线30与LED支架11连接处具有较大的松弛量，中间段33连接第一段31与第二段32，以便金线30中部形状的布局。由于封装胶封装时，会包裹LED芯片12与金线30，同时粘接在LED支架11上，而在LED封装结构100特殊环境(譬如高温、高湿、或者冷热环境)下使用时，封装胶可能会从LED支架11上脱离；而通过金线30上述第一段31与第二段32的形状结构设置，在封装胶可能会从LED支架11上脱离，可以避免拉扯金线30，进而可以保证金线30将LED芯片12与LED支架11良好地电性连接，进而避免出现死灯，提高LED封装结构100的寿命，提升LED封装结构100的可靠性。
本实用新型提供的LED封装结构100，与现有技术相比，本实用新型通过在金线30的两端分别设置第一焊球35和第二焊球36，以便与LED芯片12与LED支架11焊接相连；而将金线30的第一段31弯曲延伸设置，金线30的第二段32朝向LED芯片12方向延伸，并通过中间段33连接第一段31与第二段32，可以有效避免特殊环境(譬如高温、高湿、或者冷热环境)下造成封装胶脱离LED支架11底部时拉扯金线30，进而避免缩短LED封装结构100的寿命和死灯的现象，有效提升LED封装结构100的可靠性。
进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的LED封装结构100的一种具体实施方式，金线30的第二段32呈类“一”字形。该结构不仅便于金线30第二端的第二焊球36与LED支架11焊接相连，同时可以减小金线30对第二焊球36的拉扯。并且该结构能够避免因为高温、高湿等恶劣条件下造成封装胶脱离底部，金线30拉长进而造成死灯的现象，有效提升LED器件的寿命。
进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的LED封装结构100的一种具体实施方式，LED支架11上可以开设凹槽，以形成碗杯结构，而LED芯片12安装在凹槽，以便安装LED芯片12，并且便于封装胶封装。
进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的LED封装结构100的一种具体实施方式，金线30之中间段33与第二段32连接处的弯曲角度b范围为27-30度。也就是说，金线30之中间段33与第二段32连接处的拐角处的角度范围为27-30度，即金线30底部拐角处的角度范围为27-30度；以保证金线30与LED支架11连接处具有较大的松弛量，在封装胶脱离LED支架11时，减小对金线30的拉扯。
进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的LED封装结构100的一种具体实施方式，金线30之第二段32的长度范围为0.04mm-0.08mm。将金线30之第二段32的长度设置过长，会增加金线30成本，并且会减小金线30其它区域的长度，增大应力；而第二段32的长度设置过短，会导致金线30与LED支架11连接处松弛量较小。
进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的LED封装结构100的一种具体实施方式，金线30顶部至第一焊球35的距离范围为0.130mm-0.150mm。顶部指LED芯片12出光面的一侧，而靠近LED支架11的一侧为底部。金线30顶部至第一焊球35的距离设置为0.130mm-0.150mm之间，可以保证金线30将LED芯片12与LED支架11良好的连接；并且，金线30顶部至第一焊球35的距离即金线30顶部高度，金线30顶部高度过低的话会造成金线30与LED芯片12或LED芯片12底座接触电路短路或断路等现象；而金线30顶部高度过高时，会造成金线30浪费且容易造成金线30顶部承受力过大，造成金线30坍塌现象。
进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的LED封装结构100的一种具体实施方式，金线30的长度范围为0.6mm-0.8mm。金线30过短时，金线30应力过大，容易造成金线30与第一焊球35或第二焊球36脱离，进而导致死灯现象；金线30过长会导致金线30浪费，成本过高现象。
进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的LED封装结构100的一种具体实施方式，金线30的含金量大于99％，以保证金线30良好的导电率，且并保证金线30良好的柔性。
进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的LED封装结构100的一种具体实施方式，第二焊球36的体积是第一焊球35体积的2-3倍。将第二焊球36体积设置较大，可以提升金线30的耐应力效果。
进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的LED封装结构100的一种具体实施方式，中间段33与第一段31的连接处位于金线30顶部，也就是说，中间段33与第一段31的连接处为金线30顶部的拐点处。
进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的LED封装结构100的一种具体实施方式，中间段33呈曲线状，以便金线30整体呈斜“S”形状，便于弯曲设置金线30。
进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的LED封装结构100的一种具体实施方式，中间段33与第一段31的连接处的弯曲角度a范围为100-110度。也就是说，金线30上顶部拐点处角度的范围为100-110度，以便金属良好的将LED芯片12与LED支架11连接；而若金线30上顶部拐点处角度过大时，会导致金线30过长，增加成本，并且易导致金线30坍塌；而金线30上顶部拐点处角度过大小时，会导致金线30顶部拐角处应力过大。
进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的LED封装结构100的一种具体实施方式，第一段31包括由第一端朝向远离LED芯片12方向延伸的第一节311和由第一节311朝向LED芯片12之侧边呈弧形弯曲延伸的第二节312。将第一段31分别第一节311与第二节312，可以更好的设计与布局金线30之第一段31的形状，同时既可以保证金线30与LED芯片12的良好连接，又可以减小金线30之第一段31的应力。
进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的LED封装结构100的一种具体实施方式，第一节311呈类“一”字形，以保证金线30第一端与LED芯片12良好的连接。
实施例二：
请参阅图2，本实施例的LED封装结构100与实施例一的LED封装结构的区别为：中间段33a呈直线状，以便金线30a整体呈斜“2”形状，减小金线30a长度，同时也便于金线30a定型。
进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的LED封装结构100的一种具体实施方式，中间段33a与第一段31的连接处的弯曲角度c范围为60-65度。也就是说，金线30a上顶部拐点处角度的范围为60-65度，以便金属良好的将LED芯片12与LED支架11连接；而若金线30a上顶部拐点处角度过大时，会导致金线30a过长，增加成本，并且易导致金线30a坍塌；而金线30a上顶部拐点处角度过大小时，会导致金线30a顶部拐角处应力过大。
本实施例的LED封装结构100的其它结构与实施例一的LED封装结构的其它结构相同，在此不再赘述。
实施例三：
请参阅图3，本实施例的LED封装结构100与实施例一的LED封装结构的区别为：本实施例中，LED芯片12通过两根金线30与LED支架11相连，即LED芯片12的两极分别通过金线30与LED支架11相连。该两根金线30的结构相同。
进一步地，请参阅图3，作为本实用新型提供的LED封装结构100的一种具体实施方式，中间段33呈曲线状，以便金线30整体呈斜“S”形状，便于弯曲设置金线30。
本实施例的LED封装结构100的其它结构与实施例一的LED封装结构的其它结构相同，在此不再赘述。
实施例四：
请参阅图4，本实施例的LED封装结构100与实施例二的LED封装结构的区别为：本实施例中，LED芯片12通过两根金线30a与LED支架11相连，即LED芯片12的两极分别通过金线30a与LED支架11相连。该两根金线30a的结构相同。
进一步地，请参阅图4，作为本实用新型提供的LED封装结构100的一种具体实施方式，中间段33a呈直线状，以便金线30a整体呈斜“2”形状，减小金线30a长度，同时也便于金线30a定型。
本实施例的LED封装结构100的其它结构与实施例二的LED封装结构的其它结构相同，在此不再赘述。
实施例五：
请参阅图5，本实施例的LED封装结构100与实施例三的LED封装结构的区别为：本实施例中，LED芯片12通过两根金线与LED支架11相连，即LED芯片12的两极分别通过金线与LED支架11相连。该两根金线的结构不同。
具体地，一根金线30a之中间段33a呈直线状，即该金线30a整体呈斜“2”形状，减小金线30a长度，同时也便于金线30a定型。另一根金线30之中间段33呈曲线状，即该金线30整体呈斜“S”形状，便于弯曲设置金线30。
本实施例的LED封装结构100的其它结构与实施例三的LED封装结构的其它结构相同，在此不再赘述。
本实用新型提供的LED封装结构具体应用的三个实例以及与现有实例进行对比实验如下：
实例1：
LED封装结构的LED芯片之正极端和负极端对应的金线均设置斜“S”形，金线两端分别设置第一焊球和第二焊球，金线纯度99.99％，金线上顶部拐点处角度为105°，金线底部拐角处的角度为27°，金线的第二段呈类“一”字形。金线的第二段长度为0.045mm，LED芯片之正极端和负极端对应金线长度均为0.71mm，第二焊球是第一焊球焊球体积的2倍。该LED封装结构的可靠性能如表1所示。
实例2：
LED封装结构的LED芯片之正极端和负极端对应的金线均设置斜“2”形，金线两端分别设置第一焊球和第二焊球，金线纯度99.99％，金线上顶部拐点处角度为60°，金线底部拐角处的角度为27°，金线的第二段呈类“一”字形。金线的第二段长度为0.045mm，LED芯片之正极端和负极端对应金线长度均为0.71mm，第二焊球是第一焊球焊球体积的2倍。该LED封装结构的可靠性能如表1所示。
实例3：
LED封装结构的LED芯片之正极端对应的金线设置斜“S”形，该金线上顶部拐点处角度为105°，该金线底部拐角处的角度为27°。LED芯片之负极端对应的金线设置斜“2”形，该金线上顶部拐点处角度为60°，该金线底部拐角处的角度为27°。各金线两端分别设置第一焊球和第二焊球，各金线纯度99.99％，各金线的第二段呈类“一”字形。各金线的第二段长度为0.045mm，各金线长度均为0.71mm，第二焊球是第一焊球焊球体积的2倍。该LED封装结构的可靠性能如表1所示。
比较例：
LED封装结构，其中LED芯片之正极端和负极端对应的金线均设置M线弧，金线顶部和底部均设置有焊球，金线纯度99.99％，金线上顶部拐点处角度呈105°，底部拐点处角度成27°，正极端和负极端金线长度均为0.71mm，底部焊球是顶部焊球体积的2倍。该LED灯珠的可靠性能如表1所示。
注：高温高湿条件为温度85℃，湿度85％；冷热冲击条件高温105℃10min，低温-40℃10min，500回合测试。
由上表可知本实用新型LED封装结构相比现有技术的LED封装结构可靠性有明显提升。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920406519.8
申请日:2019-03-27
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209461486U
授权时间:20191001
主分类号:H01L 33/48
专利分类号:H01L33/48;H01L33/62
范畴分类:38F;
申请人:旭宇光电（深圳）股份有限公司
第一申请人:旭宇光电（深圳）股份有限公司
申请人地址:518000 广东省深圳市宝安区西乡鹤洲南片工业区2-3号阳光工业园A1栋厂房八楼
发明人:陈磊;李超;卢淑芬;邱镇民;冉崇高;曹小兵
第一发明人:陈磊
当前权利人:旭宇光电（深圳）股份有限公司
代理人:徐汉华
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代理机构编号:深圳中一联合知识产权代理有限公司
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类型名称:外观设计