專利名稱：采用cob技術和陣列化互連的白光led光源模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光源模塊，尤其涉及一種采用COB技術和陣列 化互連的白光LED光源模塊。
背景技術：
現(xiàn)有技術中的白光LED燈具一般是產(chǎn)生藍光的LED芯片與熒光 物質層緊貼并被封裝在一個密閉空間內(nèi)以形成白光LED。
這種結構的缺點為產(chǎn)生藍光LED芯片與熒光物質層形成一個 整體，因此兩者無法相互分離，從而導致一些問題，比如由于直接在 藍光LED芯片上涂焚光4分，因此焚光粉的均勻性難以控制，進而導 致最后形成的白光LED成品的光亮度一致性差，并且難以在成品制 造后調整成品白光LED燈具的色溫；又比如由于熒光粉直接接觸藍 光LED芯片的管芯，因此藍光LED芯片發(fā)出的熱量促使焚光粉的工 作溫度偏高，最終加快了熒光粉的老化衰減過程，P爭低了萸光粉的壽 命，最終影響了整個白光LED燈具的使用壽命。
此外，公開號為CN101017814A的發(fā)明專利申請公開了一種隔離 式熒光膜白光LED燈。在這種結構中，預先用焚光粉等材料制成熒 光膜，再將熒光膜與LED芯片保持適當距離設在LED芯片發(fā)光面的前方，最后將焚光膜與LED芯片封裝在一個密閉空間內(nèi)從而形成隔 離式熒光膜白光LED燈。公開號為CN101294662A的發(fā)明專利申請 公開了一種白光LED照明燈具及其制造方法。在這種結構和方法中， 將冷色LED光源與透光層密封在一個空間內(nèi)，將涂有熒光物質層的 透光栽體設于透光層前方的燈具殼體上以形成白光LED。
與產(chǎn)生藍光的LED芯片與熒光物質層緊貼并^皮封裝在一個密閉 空間內(nèi)的現(xiàn)有技術相比，CN101017814A和CN101294662A公開的白 光LED燈具的熒光粉與LED芯片未緊密貼附，進而在一定程度上減 少了二者之間產(chǎn)生熱的相互影響，因此既能激發(fā)熒光物質混成白光，
又降低熒光粉工作溫度，在一定程度上延長了白光LED燈的使用壽 命，提升了白光LED燈的整體性能。
然而，CN101017814A和CN101294662A ^Hf的白光LED燈具 的缺點在于 一是對激發(fā)光的均勻性考慮不夠，給熒光粉的涂抹工藝 帶來不便，也就是難以實現(xiàn)焚光粉的均勻涂抹，因此所制得的白光的 光亮度一致性較差；二是LED芯片封裝密度難于提高，從而限制了 光源模塊單位面積的亮度和輸出光通量的提高；三是電路連接方式采 用傳統(tǒng)的串并聯(lián)形式，當芯片數(shù)量很多時，光源可靠性和壽命都受到 影響；四是結構和工藝上仍有可以提高的地方，對產(chǎn)品的后繼使用考 慮不夠。
因而，有必要提供一種改良的白光LED光源模塊，以便克服現(xiàn) 有技術的缺點與不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種光亮度均勻、亮度高、可靠性好、結構
緊湊、制作工藝簡單、后繼設計使用方便的白光LED光源模塊。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種采用COB技術和陣列化互 連的白光LED光源模塊，包括具有開口的模塊殼體(1 )、設置在模 塊殼體(1)內(nèi)部的電路板(2)、設置在電路板(2)上的LED芯片 陣列(3)、將LED芯片陣列(3)封裝在所述電路板(2)上的封裝 膠(4)、將所述模塊殼體(1)的開口遮蓋起來的高透光出光板(5)、 :^i殳在所述高透光出光板(5)上更加靠近所述LED芯片(3)的表 面上的熒光物質層(6)。
本發(fā)明的優(yōu)點在于光亮度均勻、亮度高、可靠性好、結構緊湊、 制作工藝簡單、后繼設計使用方便。
下面將結合附圖，通過優(yōu)選實施例詳細描述本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明白光LED光源才莫塊的剖4見結構示意圖。 圖2是本發(fā)明白光LED光源模塊的LED芯片采用陣列化互連的 結構示意圖。
圖3是本發(fā)明白光LED光源模塊的LED芯片采用陣列化互連的 電路原理圖。
具體實施例方式
6現(xiàn)在參考附圖對本發(fā)明進行描述。
如圖1-3所示，本發(fā)明提供的白光LED光源模塊包括具有開口 的模塊殼體l、設置在模塊殼體1內(nèi)部的電路板2、設置在電路板2 上的LED芯片陣列3、將LED芯片陣列3封裝在所述電路板2上的 封裝膠4、將所述模塊殼體1的開口遮蓋起來的高透光出光板5、涂 設在所述高透光出光板5上更加靠近所述LED芯片3的表面上的焚 光物質層6。
具體地如圖1所示，采用COB封裝技術將陣列化互連的LED芯 片3封裝在電路板2上，并在所有LED芯片3的表面覆蓋一層芯片 陣列封裝膠4，然后把電路板2安置在模塊殼體1內(nèi)部。采用COB 技術使得單個發(fā)光器件(也就是LED芯片3)的體積遠小于未采用 COB技術封裝后的體積，因此可以在小尺寸范圍集中大量的發(fā)光器 件，從而導致白光LED模塊具有亮度高、結構緊湊的特點，有可能 制作出功率、亮度和外觀尺寸與傳統(tǒng)光源近似的光源，方^f更了半導體 照明光源的推廣使用，同時節(jié)約了封裝材料，降低了生產(chǎn)成本。
此外在芯片3構成的陣列的正前方(也就是所述模塊殼體1的開 口處)安裝高透光出光板5，在高透光出光板5的下表面(靠近芯片 3的表面)先做毛化處理，然后涂上一層厚度優(yōu)化的均勻熒光物質層 6 LED芯片3的排布方式考慮了其光的分布，此激發(fā)光在才莫塊殼體 1內(nèi)部混合，到達熒光物質層6時是一片均勻的光，均勻的激發(fā)光經(jīng) 過熒光物質層6時進行熒光轉換形成光色均勻的白光。釆用熒光粉涂 敷技術，可以對多個LED芯片發(fā)出的藍光或紫光進行熒光轉換，避免了對單個LED芯片進行熒光轉換得到白光帶來的光色不均勻現(xiàn) 象，同時簡化了制作工藝；由于涂敷的熒光粉與芯片沒有直接接觸， 也避免了芯片工作溫度對熒光粉發(fā)光效率和壽命的影響，提高了白光 的轉換效率和使用壽命。
所述電路板2上采用COB ( chip on board)技術封裝了藍光或紫 光LED芯片陣列3，在LED芯片陣列3的表面覆蓋有一層封裝膠4, 其芯片陣列3的電氣連接采用陣列化互連方式；所述高透光出光板5 的下表面涂有一層均勻的熒光物質層6。
在一個優(yōu)選實施例中，所述白光LED光源沖莫塊中的LED芯片3 的數(shù)量為49個，并且形成7*7的正方形陣列。LED芯片3采用Cree 7>司的SiC襯底藍光LED芯片。
此外圖2展示了 LED芯片3所采用的陣列化互連結構。奪圖中， 2為電路^反，22為銅箔焊盤，3為LED芯片，44為金線，55為電源 負極，66為電源正極。如圖所示，芯片負極55與電路板2上的銅箔 焊盤22連接，正極66通過金線44與銅箔焊盤22連接。當陣列化互 連結構中的某顆芯片比如C25失效斷路時，與C25芯片串聯(lián)的C22、 C23、 C24、 C26、 C27、 C28都能正常工作，此組串聯(lián)線路上的電流 均分到與C25并聯(lián)的六顆LED芯片上，即C4、 Cll、 C18、 C32、 C39、 C46的電流變?yōu)樵娏鞯?/6倍。在電流降額使用條件下，假定芯片 額定電流為150mA，而所設計的電路工作電流為120mA,當芯片C25 斷路，C4、 Cll、 C18、 C32、 C39、 C46的電流增大到140mA，仍然 在芯片的額定電流范圍內(nèi)，因此仍能正常工作。再者，當其中一顆芯
8片失效短路時，如C25發(fā)生短路，在短路瞬間，遠遠大于金線44本 身能承載的電流加到與芯片C25連接的金線44上，金線44瞬間熔斷， 此處發(fā)生斷if各，產(chǎn)生的效果與芯片失效斷路相同。
如上分析可知，LED陣列采用陣列化互連方式和電流降額使用 相結合，其中任何一只LED或少數(shù)LED發(fā)生故障，都不會造成周圍 LED不亮，減少了傳統(tǒng)串聯(lián)和并聯(lián)連接方法一個芯片損壞對其他芯 片工作狀態(tài)的影響，因此提高了白光LED模塊的可靠性。當LED陣 列所連芯片顆數(shù)越多，優(yōu)勢越明顯。
為了減少光吸收，可以在所述殼體1的內(nèi)表面、電路板2的表面 鍍設一層反光率高的物質。優(yōu)選地，所述殼體l由導熱材料制成，并 且可對其進行導熱結構設計，比如可以設計成各種結構形狀，并在上 面加工各式各樣的孔槽，便于其二次設計和固定安裝。
作為改進，高透光出光板5可以為如毛玻璃、改變光發(fā)射角度的 透明板等薄片，也可以為表面做有微透鏡陣列的透光薄膜。高透光出 光板5和熒光物質層有多種結合方式，比如在高透光出光板5的下表 面對其做毛化處理或做孩i透鏡陣列，或粘接一層混光薄膜等能實現(xiàn)光 最大化散射的方法，而在其上表面涂敷一層均勻焚光物質。
本發(fā)明白光LED光源模塊與現(xiàn)有技術相比，具有以下顯著優(yōu)點 和有益效果
1、本發(fā)明采用COB技術和陣列化互連的白光LED光源模塊， 采用COB封裝技術，單個發(fā)光器件的體積遠小于封裝后的體積，可 以在小尺寸范圍集中大量的發(fā)光器件，具有亮度高、結構緊湊的特點，有可能制作出功率、亮度和外觀尺寸與傳統(tǒng)光源近似的光源，方便了 半導體照明光源的推廣使用，同時節(jié)約了封裝材料，降低了生產(chǎn)成本。
2、 本發(fā)明采用COB技術和陣列化互連的白光LED光源模塊， 其LED陣列的電氣連接方式采用陣列化互連。對于多數(shù)量的LED陣 列，釆用陣列化互連和電流降額^使用相結合，能大大提高陣列的可靠 性，即每一個LED芯片或封裝好的LED器件都是電路連接陣列中的 一個節(jié)點，其中任何一只LED發(fā)生故障，都不會造成周圍LED不亮， 減少了傳統(tǒng)串聯(lián)和并聯(lián)連接方法一個芯片損壞對其他芯片工作狀態(tài) 的影響，提高了白光LED模塊的可靠性。
3、 本發(fā)明一種采用COB技術和陣列化互連的白光LED光源模 塊，利用芯片陣列的合理排布或在模塊殼體內(nèi)部做結構或是采用混光 層技術等方法，使藍光或紫光激發(fā)光趨于均勻分布， 一方面能實現(xiàn)大 面積焚光物質均勻涂敷，簡化了工藝；另一方面，光強的趨于均勻分 布，提高了出光的一致性、同時也大幅度P爭低了眩光。
4、 本發(fā)明一種采用COB技術和陣列化互連的白光LED光源模 塊，其結構簡單，整體造型靈活，通過模塊化技術，可以將多個此白 光LED光源模塊按照隨意形狀進行組合，也可以將此模塊進行后繼 設計(如二次光學設計等)，來滿足不同領域的照明要求，給生產(chǎn)和 應用提供了更大的設計空間。
以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，當然不能以此來限 定本發(fā)明^^又利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化， 仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權利要求
1.一種采用COB技術和陣列化互連的白光LED光源模塊，其特征在于包括具有開口的模塊殼體、設置在模塊殼體內(nèi)部的電路板、以陣列形式設置在電路板上的LED芯片陣列、將LED芯片陣列封裝在所述電路板上的芯片封裝膠、將所述模塊殼體的開口遮蓋起來的高透光出光板、涂設在高透光出光板上更加靠近所述LED芯片的表面上的熒光物質層。
2. 根據(jù)權利要求1所述的采用COB技術和陣列化互連的白光LED 光源模塊，其特征在于所述電路板上具有銅箔焊盤、與所述銅箔焊 盤連接的電源正極和電源負極，LED芯片陣列電性地連接在所述電 源正極和電源負極之間。
3. 根據(jù)權利要求1所述的采用COB技術和陣列化互連的白光LED 光源模塊，其特征在于采用COB技術，單個發(fā)光器件的體積遠小 于封裝后的體積，可以在小尺寸范圍集中大量的發(fā)光器件。
4. 根據(jù)權利要求1所述的采用COB技術和陣列化互連的白光LED 光源模塊，其特征在于采用陣列化芯片連接結構，每一個LED芯 片或封裝好的LED器件都是電路連接陣列中的一個節(jié)點。
5. 根據(jù)權利要求1所述的采用COB技術和陣列化互連的白光LED 光源模塊，其特征在于所述殼體的內(nèi)表面、所述電路板的表面涂設 反光率高的物質層。
6. 根據(jù)權利要求1所述的采用COB技術和陣列化互連的白光LED光源模塊，其特征在于所述殼體由導熱材料制成，并且殼體上面加 工有用于散熱和固定安裝的孔槽。
7.根據(jù)權利要求1所述的采用COB技術和陣列化互連的白光LED 光源模塊，其特征在于所述高透光出光板為毛玻璃板、改變光發(fā)射 角度的透明板、表面加工有微透鏡陣列的透明板等。
全文摘要
一種采用COB技術和陣列化互連的白光LED光源模塊，包括具有開口的模塊殼體(1)、設置在模塊殼體(1)內(nèi)部的電路板(2)、設置在電路板(2)上的LED芯片陣列(3)、將LED芯片陣列(3)封裝在所述電路板(2)上的封裝膠(4)、將所述模塊殼體(1)的開口遮蓋起來的高透光出光板(5)、涂設在所述高透光出光板(5)上更加靠近所述LED芯片(3)的表面上的熒光物質層(6)。白光LED光源模塊的光亮度均勻、亮度高、可靠性好、結構緊湊、制作工藝簡單、后繼設計使用方便。
文檔編號F21V19/00GK101551067SQ20091003691
公開日2009年10月7日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權日2009年1月22日
發(fā)明者李炳乾, 鄭同場 申請人:深圳市成光興實業(yè)發(fā)展有限公司