專利名稱：一種基于金屬芯pcb基板的led光源模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光源模塊，特別涉及一種基于金屬芯PCB基板的半導(dǎo)體光源 模塊。
背景技術(shù)：
LED作為路燈的光源，它和傳統(tǒng)路燈光源比較有許多優(yōu)點，例如壽命長、抗震能力 強、無閃爍、光利用效率高和節(jié)能環(huán)保等。因此，將LED光源應(yīng)用在路燈上已成為熱點。目前LED路燈采用的LED光源主要有兩種工藝路線一是將多個LED器件安裝在 線路板上，并在各個LED器件上安裝二次光學(xué)透鏡；二是直接將數(shù)顆LED芯片封裝在散熱基 板上，并在LED芯片上安裝預(yù)成型的光學(xué)透鏡。工藝路線一不能解決LED點光源問題，且將 LED元器件直接安裝在線路基板上，不利于熱量的散失，影響器件壽命和發(fā)光效率。工藝路 線二采用的散熱基板多為金屬芯PCB板。雖然金屬芯PCB板比普通PCB板有更好的散熱效 果，但是LED芯片的直接接觸面與金屬板之間存在導(dǎo)熱效果差的絕緣層隔離。因此，即使是 超高導(dǎo)熱金屬芯PCB板的導(dǎo)熱系數(shù)也僅為5 10W/mK，不能滿足多芯片封裝的散熱要求。 另外，兩種工藝路線均采用預(yù)成型的二次光學(xué)透鏡，降低有效的出光效率。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供的一種不僅具有良好散 熱功能、發(fā)光效率高，而且可以提供矩形光斑，特別適合應(yīng)用在路燈照明應(yīng)用上的基于金屬 芯PCB基板的LED光源模塊。本實用新型是采用如下技術(shù)解決方案來實現(xiàn)上述目的一種基于金屬芯PCB基板 的LED光源模塊，包括一金屬芯PCB基板、多個LED芯片、連接所述LED芯片電極與金屬芯 PCB基板以實現(xiàn)電性連接的金屬引線、以及覆蓋所述LED芯片和金屬芯PCB基板的封裝膠 體，其特征在于，所述金屬芯PCB基板設(shè)置有多個芯片安放部，至少一個LED芯片安裝在芯 片安放部上，所述封裝膠體具有一體成型的組合曲面透鏡結(jié)構(gòu)，在各個芯片安放部上對應(yīng) 有一光學(xué)透鏡結(jié)構(gòu)，該光學(xué)透鏡的正面橫截面為上底長度小于下底長度的梯形、側(cè)面橫截 面為中心對稱的弓形曲面。作為上述方案的進一步說明，所述梯形為等腰梯形；所述金屬芯PCB基板還包括 金屬板、覆蓋所述金屬板上的絕緣層、以及覆蓋所述絕緣層上的電子線路。所述芯片安放部是貫穿絕緣層、且以金屬板為底部的杯體。所述電子線路設(shè)置有與各個芯片安放部對應(yīng)、用以連接LED芯片正負(fù)電極的內(nèi)部 引線連接部。所述電子線路還設(shè)置有連接外部電源的電極。所述絕緣層以及除內(nèi)部引線連接部與電極以外的電子線路覆蓋有防焊層。所述LED芯片設(shè)置在芯片安放部內(nèi)，并通過金屬引線實現(xiàn)LED芯片與內(nèi)部引線連 接部之間的電性連接。[0012]所述金屬芯PCB基板的形狀是多邊形、圓形、線形和弧形組成的圖形、或者多條弧 線組成的圖形，所述芯片安放部的分布圖形可以是條形、矩形、多邊形、圓形、弧線與線形組 成的圖形、或弧形組合的圖形之一。本實用新型采用上述技術(shù)解決方案所能達到的有益效果是1、本實用新型采用的LED光源模塊設(shè)置有用以承載LED芯片的芯片安放部，該芯 片安放部是貫通絕緣層、以金屬板為底的杯體，LED芯片工作時產(chǎn)生的熱量能夠直接通過與 其接觸的金屬板傳遞至外界。因此，與傳統(tǒng)LED芯片直接安裝在有絕緣層隔離的金屬芯PCB 基板或者LED器件直接安裝在金屬芯PCB基板的光源模塊相比，本實用新型提供的LED光 源模塊具有更好的散熱效果。2、本實用新型提供的LED光源模塊具有一體成型的組合曲面組合透鏡結(jié)構(gòu)，無需 借助傳統(tǒng)的二次光學(xué)透鏡，便可以直接提供矩形光斑，提高出光效率，大大簡化了器件結(jié)構(gòu) 和降低了生產(chǎn)成本。

圖1所示為一種基于金屬芯PCB基板的LED光源模塊立體圖；圖2A所示為一種基于金屬芯PCB基板的LED光源模塊的正視圖；圖2B所示為一種基于金屬芯PCB基板的LED光源模塊的左視圖；圖3所示為一種基于金屬芯PCB基板的LED光源模塊局部剖視圖。附圖標(biāo)記說明1、金屬芯PCB基板，2、LED芯片，3、金屬引線，4、封裝膠體，11、金屬 板，12、絕緣層，13、電子線路，14、芯片安放部，41、光學(xué)透鏡，131、內(nèi)部引線連接部，132、電 極，141、反射材料，411、上底，412、下底，413、弓形曲面
具體實施方式
如附圖1所示，本實用新型一種基于金屬芯PCB基板的LED光源模塊，其結(jié)構(gòu)包括 一條狀金屬芯PCB基板1、六個安放在金屬芯PCB基板1上的LED芯片2、電性連接LED芯片 2電極與金屬芯PCB基板1的金屬引線3、以及覆蓋LED芯片2和金屬芯PCB基板1的封裝 膠體4。其中，如附圖1和附圖2所示，封裝膠體4具有一體結(jié)構(gòu)，在各個LED芯片2上對應(yīng) 有光學(xué)透鏡41。如附圖2A所示，光學(xué)透鏡41的正面橫截面為上底411長度小于下底412 長度的等腰梯形；如附圖2B所示，光學(xué)透鏡41的側(cè)面橫截面為中心對稱的弓形曲面413。 封裝膠體4的材質(zhì)優(yōu)選是硅膠、環(huán)氧樹脂、以硅膠為基礎(chǔ)的改性材料、或者以環(huán)氧樹脂為基 礎(chǔ)的改性材料之一。本實施例公開的一體成型光學(xué)透鏡結(jié)構(gòu)，能夠提供矩形光斑，不需要安裝二次光 學(xué)透鏡，極大提高了出光效率、封裝結(jié)構(gòu)更緊湊和產(chǎn)品成本低。結(jié)合附圖1和附圖3進一步說明，金屬芯PCB基板1是由金屬板11、覆蓋該金屬板 11上的絕緣層12、覆蓋絕緣層12上的電子線路13、以及六個用以承載LED芯片2的芯片 安放部14組成。優(yōu)選的是，金屬板11為鋁板，電子線路13為銅箔。芯片安放部14是貫穿 絕緣層12、且以金屬板11為底部的杯體。芯片安放部14的內(nèi)壁設(shè)置有反射材料141，本實 施例優(yōu)選反射材料為銀。電子線路13設(shè)置有與各個芯片安放部14對應(yīng)、用以連接LED芯 片2正負(fù)電極的內(nèi)部引線連接部131，以及用以連接外部電源的電極132。金屬引線3連接LED芯片2正負(fù)電極和內(nèi)部引線連接部131，實現(xiàn)LED芯片2與金屬芯PCB基板1的電性連 接。在本實施例中，采用白油15作為防焊材料覆蓋絕緣層12和內(nèi)部引線連接部131與電 極132以外的電子線路13。封裝膠體4覆蓋LED芯片2所在一側(cè)、除電極132以外的金屬 芯PCB基板1表面。本實施例公開的LED光源模塊采用金屬芯PCB基板，其上設(shè)置有貫穿絕緣層、且以 金屬板為底的杯狀芯片安放部。LED芯片直接安放在該芯片安放部上，工作時釋放的熱量能 迅速通過與其直接接觸的金屬板傳遞至外界。因此，與傳統(tǒng)LED芯片直接安裝在有絕緣層 隔離的金屬芯PCB基板或者LED器件直接安裝在金屬芯PCB基板的光源模塊相比，本實用 新型提供的LED光源模塊具有更好的散熱效果。在本實施例中，LED光源模塊為長條狀、各個LED芯片安放部上僅安放了一個LED 芯片。在其它實施例中，金屬芯PCB基板1的形狀可以是多邊形、圓形、線形和弧形組成的 圖形、或者多條弧線組成的圖形；根據(jù)金屬芯PCB板1的形狀，芯片安放部14的分布圖形可 以設(shè)計為條形、矩形、多邊形、圓形、弧線與線形組成的圖形、或弧形組合的圖形之一；各個 LED芯片安放部可以根據(jù)實際需要安放一個以上的LED芯片。
權(quán)利要求一種基于金屬芯PCB基板的LED光源模塊，包括一金屬芯PCB基板、多個LED芯片、連接所述LED芯片電極與金屬芯PCB基板以實現(xiàn)電性連接的金屬引線、以及覆蓋所述LED芯片和金屬芯PCB基板的封裝膠體，其特征在于，所述金屬芯PCB基板設(shè)置有多個芯片安放部，至少一個LED芯片安裝在芯片安放部上，所述封裝膠體具有一體成型的組合曲面透鏡結(jié)構(gòu)，在各個芯片安放部上對應(yīng)有一光學(xué)透鏡結(jié)構(gòu)，該光學(xué)透鏡的正面橫截面為上底長度小于下底長度的梯形、側(cè)面橫截面為中心對稱的弓形曲面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于金屬芯PCB基板的LED光源模塊，其特征在于，所述 梯形為等腰梯形；所述金屬芯PCB基板還包括金屬板、覆蓋所述金屬板上的絕緣層、以及覆 蓋所述絕緣層上的電子線路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于金屬芯PCB基板的LED光源模塊，其特征在于，所述 芯片安放部是貫穿絕緣層、且以金屬板為底部的杯體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于金屬芯PCB基板的LED光源模塊，其特征在于，所述 電子線路設(shè)置有與各個芯片安放部對應(yīng)、用以連接LED芯片正負(fù)電極的內(nèi)部引線連接部。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于金屬芯PCB基板的LED光源模塊，其特征在于，所述 電子線路還設(shè)置有連接外部電源的電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于金屬芯PCB基板的LED光源模塊，其特征在于，所述 絕緣層以及除內(nèi)部引線連接部與電極以外的電子線路覆蓋有防焊層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于金屬芯PCB基板的LED光源模塊，其特征在于，所 述LED芯片設(shè)置在芯片安放部內(nèi)，并通過金屬引線實現(xiàn)LED芯片與內(nèi)部引線連接部之間的 電性連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于金屬芯PCB基板的LED光源模塊，其特征在于，所 述金屬芯PCB基板的形狀是多邊形、圓形、線形和弧形組成的圖形、或者多條弧線組成的圖 形，所述芯片安放部的分布圖形可以是條形、矩形、多邊形、圓形、弧線與線形組成的圖形、 或弧形組合的圖形之一。
專利摘要本實用新型公開了一種基于金屬芯PCB基板的LED光源模塊，包括一金屬芯PCB基板、多個LED芯片、連接所述LED芯片電極與金屬芯PCB基板的金屬引線、以及覆蓋所述LED芯片和金屬芯PCB基板的封裝膠體。其中，所述金屬芯PCB基板設(shè)置有多個芯片安放部，至少一個LED芯片安裝在芯片安放部上，所述封裝膠體具有一體成型的組合曲面透鏡結(jié)構(gòu)，在各個芯片安放部上對應(yīng)有一光學(xué)透鏡結(jié)構(gòu)，所述光學(xué)透鏡的正面橫截面為上底長度小于下底長度的梯形、側(cè)面橫截面為中心對稱的弓形曲面。本實用新型提供的LED光源模塊具有散熱效果好、出光效率高、可提供矩形光斑的優(yōu)點，特別適合作為路燈的光源。
文檔編號F21V23/00GK201688160SQ20092023758
公開日2010年12月29日 申請日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者余彬海, 夏勛力, 李偉平, 李軍政, 梁麗芳, 潘利兵, 龍孟華 申請人:佛山市國星光電股份有限公司