一种新型LED模块COB封装结构设计

李伟平，谢志国,2，吴建国

（1.佛山市国星光电股份有限公司，广东 佛山 528000；2.中山大学光学工程博士后流动站，广州 510640）

1 引言

近年来，在LED器件系列中的COB（Chip on Board）系列应用高速增长。目前市面上COB模块封装主要使用荧光胶覆盖芯片和电极，形成封装保护和初步光学结构。COB封装的LED模块在基板上安装了多颗LED小芯片，使用多颗芯片不但能够提高模块的亮度，而且有助于实现LED芯片的合理配置，通过降低单颗LED芯片的输入电流量以确保高效率。从成本和应用角度来看，COB成为未来灯具设计的主流方向之一。功率密度随着模块中芯片数量的增多而增大，如果采用的散热方式不当，急剧积聚的热量不仅影响LED的电子性能，也影响LED的亮度及颜色，随着芯片温度升高，光谱发生红移，发光效率下降[1]。研究表明，高分子复合材料的混合物导热系数随着掺杂的颗粒浓度升高而增大[2]。提高荧光胶的浓度，可以有效提高胶体的热导率。此外，不同的封装结构对模块的取光效率有重大的影响。特别地，由于封装胶体折射率与空气的折射率相差过大，在界面上发生的全发射将严重影响器件整体的光萃取[3～5]。因此，相对于常用的平面结构，采用外封自由曲面透镜结构，可以明显提高模块的光萃取，提高出光效率。同时，COB封装还可以实现特定光学分布[6]。

本文提出了一种基于保形涂覆技术以及自由曲面透镜阵列的新型COB封装结构方案。通过保形涂覆技术在芯片表面涂覆一层荧光粉层，再对应每颗芯片模具灌封一个经过合理设计的自由曲面透镜，提高模块的光萃取并实现特定的光学分布。……