據(jù)悉，三安光電發(fā)明的垂直發(fā)光二極管芯片亮度封裝結(jié)構(gòu)方案，通過(guò)增設(shè)環(huán)繞式擋板來(lái)提高垂直發(fā)光二極管芯片亮度的封裝結(jié)構(gòu)，有效地避免了藍(lán)光和黃光被硅基板吸收，進(jìn)而提高了垂直發(fā)光二極管芯片的光強(qiáng)。

 

發(fā)光二極管芯片按結(jié)構(gòu)分，大致可以分為三大類，分別為：正裝發(fā)光二極管芯片、倒裝發(fā)光二極管芯片以及垂直發(fā)光二極管芯片。

 

目前，應(yīng)用端應(yīng)用最多的為正裝發(fā)光二極管芯片，其優(yōu)勢(shì)為制作成本較低良率高，所以目前正裝發(fā)光二極管芯片使用較普及，但近來(lái)隨著智能型手機(jī)崛起，智能型手機(jī)使用的閃光燈部分一般為高功率發(fā)光二極管的燈珠，其所需求的高功率正裝芯片已經(jīng)無(wú)法滿足，在這樣的條件下，垂直發(fā)光二極管芯片應(yīng)運(yùn)而生。

 

垂直電極設(shè)計(jì)使得垂直發(fā)光二極管芯片可以承受較大的功率使用，一般可使用的功率約為正裝發(fā)光二極管芯片的1.5倍，但由于垂直電極的設(shè)計(jì)，所以垂直發(fā)光二極體芯片也須采用導(dǎo)電基板，在性價(jià)比的考慮下，硅基板成為較為理想的選擇。

 

傳統(tǒng)的硅基板LED垂直芯片封裝結(jié)構(gòu)如上圖所示，其由發(fā)光二級(jí)管芯片提供藍(lán)光后與藍(lán)光進(jìn)入封裝膠后激發(fā)出黃光，利用藍(lán)光與黃光混合后產(chǎn)生白光，在藍(lán)光進(jìn)入封裝膠顆粒的過(guò)程中封裝膠顆粒只會(huì)吸收部分藍(lán)光，而剩余的藍(lán)光會(huì)被折射進(jìn)入下一顆封裝膠顆粒。所以在一系列混光的過(guò)程中藍(lán)光會(huì)不斷的被折射改變光的路徑，甚至有些藍(lán)光會(huì)被反射回芯片。

 

由于硅基板會(huì)對(duì)所有可見光范圍內(nèi)的光進(jìn)行吸收，特別是對(duì)于在可見光范圍內(nèi)的藍(lán)光與黃光有一定的吸收率，所以當(dāng)垂直發(fā)光二極管用于照明系統(tǒng)，例如封成LED燈珠后，會(huì)導(dǎo)致藍(lán)光轉(zhuǎn)換白光效率變差，并且亮度也會(huì)下降。

 

為了解決這樣的問(wèn)題，三安光電早在2013年4月8日申請(qǐng)了一項(xiàng)名為“一種提高垂直發(fā)光二極管芯片亮度的封裝結(jié)構(gòu)”的發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?01310119165.6），申請(qǐng)人為廈門市三安光電科技有限公司。

 

根據(jù)目前該專利公開的相關(guān)資料，讓我們一起來(lái)看看這項(xiàng)垂直發(fā)光二極管芯片方案吧。

 

如上圖，為該專利中發(fā)明的提高垂直發(fā)光二極管芯片亮度的封裝結(jié)構(gòu)示意圖，其主要包括用來(lái)承載硅基板LED垂直芯片的支架系統(tǒng)，支架系統(tǒng)是通過(guò)開槽制成一體成型的具有環(huán)繞式擋板結(jié)構(gòu)的金屬支架，其作用為電極導(dǎo)通以及散熱。

 

從上圖中我們也可以看出這種環(huán)繞式設(shè)計(jì)，其主要功能是減少LED垂直芯片4反射出的光線被硅基板所吸收，并將其反射出封裝結(jié)構(gòu)。環(huán)繞式擋板的高度與硅基板LED芯片的基板厚度相同，即環(huán)繞式擋板結(jié)構(gòu)的外圍尺寸大于硅基板垂直芯片的尺寸，硅基板LED芯片的基板與環(huán)繞式擋板之間存有部分間隙，以便硅基板LED芯片置于具有環(huán)繞式擋板的金屬支架之中。

 

在方案的最外層，是用于保護(hù)作用的膠杯2，與支架系統(tǒng)相連接并可以根據(jù)控制光形的需要進(jìn)行調(diào)整。硅基板LED芯片通過(guò)固晶方式置于支架系統(tǒng)之上，含黃色YAG熒光粉的封裝膠通過(guò)涂布方式均勻分布于硅基板LED芯片之上。