專利名稱：一種低熱阻高光效led集成光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明涉及一種光源，尤其是涉及一種LED集成模組光源，更具體是指一種低熱阻高光效LED集成光源。
背景技術(shù)：
:COB集成光源與單芯片LED光源相比在光強(qiáng)、散熱、配光、成本等方面顯露出許多優(yōu)點(diǎn)，被越來越多的人認(rèn)為是未來LED發(fā)展方向，目前COB集成光源存在問題是:1.多芯片密集封裝熱阻過大，導(dǎo)致嚴(yán)重光衰。2.熒光粉與芯片直接接觸因溫度過高導(dǎo)致色溫偏移或失效，3.制程工藝復(fù)雜系統(tǒng)成本高。分析和實(shí)踐表明LED光衰的主要技術(shù)瓶頸是芯片和基板之間存在封裝熱阻，傳統(tǒng)COB集成光源封裝是將芯片襯底與通過銀膠固晶，存在較大熱阻，通常熱阻約10W/m.K，同時(shí)由于導(dǎo)熱基座過小，(熱容小)LED芯片排列過密、造成熱流密度過大，LED芯片的五個(gè)界面被熒光粉和凝膠緊緊包裹有關(guān)，使得熱量不能快速傳導(dǎo)和散發(fā)，因此減少LED光衰需要對(duì)LED散熱進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)與管理，其有效方法是將LED芯片直接固封在基板上、將熒光粉與芯片分離，有人提出將芯片浸入冷卻液的散熱方法，讓LED四周和頂部的五個(gè)界面浸泡在透光導(dǎo)熱的液體之中，由液態(tài)熱流交換進(jìn)行散熱，是一種非常好的散熱思路，但實(shí)際上在一個(gè)狹小封裝空間(如單棵LED光源)注入液體而確保長(zhǎng)期不瀉漏，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很大困難，如申請(qǐng)(專利)號(hào):200810061713.3 “一種液浸式封裝的大功率LED光源”提出了液浸式封裝方法，該專利缺點(diǎn)在于:其一，沒有給出實(shí)用可行的密封結(jié)構(gòu)，其二，所述在密閉室內(nèi)采用負(fù)壓冷凝蒸發(fā)循環(huán)裝置，這在有限狹小空間安裝諸如熱管之類復(fù)雜系統(tǒng)是根本無法實(shí)現(xiàn)的
發(fā)明內(nèi)容
:本發(fā)明就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)之不足，設(shè)計(jì)了一種低熱阻高光效LED模組光源，可將熱能快速傳遞和耗散，實(shí)現(xiàn)降低封裝熱阻、提高光效、節(jié)約成本之目的。為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:I，全金屬封裝結(jié)構(gòu)。2，硅油和熒光粉混合為膠液技術(shù)。3，LED芯片密封油浸技術(shù)。


:下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明:圖1為本發(fā)明一種低熱阻高光效LED集成光源軸式分解示意圖。圖2為本發(fā)明一種低熱阻高光效LED集成光源液冷對(duì)流散熱示意圖。圖3為本發(fā)明一種低熱阻高光效LED集成光源將熒光粉摻入硅油合成懸浮非固化膠液示意圖。
其中:壓蓋1、壓蓋螺絲11、玻璃鏡2、熒光粉21、膠墊3、殼體4、底盤密封墊5、線路板6、焊盤61、焊盤62。電線7、防水膠塞71、硅油8、LED芯片9、焊錫91、導(dǎo)熱基板10、底盤緊固螺絲101。
具體實(shí)施方式
:下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明:實(shí)施例:見附圖1、圖2、圖3:一種低熱阻高光效LED集成光源，含有密封殼體4，其特征在于，所述密封殼體4中間為空腔，空腔灌有熒光粉21和硅油8混合液，將封裝在導(dǎo)熱基板10的LED芯片9浸泡其中，由壓蓋1、玻璃鏡2，膠墊3，通過壓蓋螺絲11而密封。所述導(dǎo)熱基板10為銅或鋁質(zhì)金屬基板，它與帶有背膠的線路板5，經(jīng)熱壓合成具有電路串并功能而導(dǎo)熱的復(fù)合銅或鋁基板。所述LED芯片9是由若干LED芯片以陣列分布形式經(jīng)過錫焊或或銀膠固封在導(dǎo)熱基板10上，其電極通過串并連接到線路板6電極焊盤61和焊盤62，將電線7焊接后經(jīng)防水膠墊71密封引出殼體4。所述空腔灌有硅油8，是一種絕緣、透明其折射率在1.4-1.6之間導(dǎo)熱硅油，按一定比例摻入熒光粉21將其混合成懸浮流體膠液。所述熒光粉21它與硅油8混合在一起成為膠液，也可用粘合劑將其涂在玻璃板2底面上經(jīng)加熱固定，還可將其混入玻璃粉經(jīng)高溫?zé)贫?。所述玻璃鏡(2)可以是平面玻璃，也可以是球面玻璃透鏡，還可以是非球面玻璃透鏡。所述導(dǎo)熱基板(10)、殼體(4)及壓蓋(I)其材料為導(dǎo)熱率高的金屬板，其形狀可以是方形、圓形、多邊形或其中任意一種形狀。本發(fā)明一種低熱阻高光效LED集成光源其制造工藝流程主要為；1，將帶有背膠的線路板(PCB板)與導(dǎo)熱基板10通過定位孔重合粘接成為復(fù)合銅(招)基板。2，進(jìn)一步，將底盤密封墊5通過定位孔與線路板6過孔重合固定一起。3，進(jìn)一步，將殼體4通過底盤螺絲101將線路板6和底盤密封墊5固定一起，成為開放的，并能自動(dòng)固封打線的封裝空間。4，進(jìn)一步，設(shè)置LED芯片9陣列封裝程序，通過錫膏91或銀膠固封在導(dǎo)熱基板10上。5，進(jìn)一步，將固好光源置入高溫爐內(nèi)，使LED芯片9與導(dǎo)熱基板10固定。6，進(jìn)一步，按要求編寫程序，將LED芯片9的電極進(jìn)行串并連接，引至線路板6的焊盤61和62，7，將電源線7焊接引出線，經(jīng)過防水膠圈71引出殼體4。 8，進(jìn)一步，通電測(cè)試，無漏焊、無搭線、無漏電。9，進(jìn)一步，將一定比例的熒光粉21摻入硅油8經(jīng)絞拌、抽真空、排除氣泡，注入對(duì)已經(jīng)封好LED芯片9空腔。10.進(jìn)一步，將膠圈3放置鋁殼4固定槽口中，蓋上玻璃鏡2，通過螺絲11將壓蓋I固緊密封，使系統(tǒng)密封，防水等級(jí)達(dá)到IP68。11，進(jìn)一步，全面性能測(cè)試、分類、老化、包裝、入庫(kù)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比明顯優(yōu)點(diǎn)是:1、采用全金屬封裝結(jié)構(gòu)，革去傳統(tǒng)封裝的PPA塑料支架結(jié)構(gòu)，不僅增大了載體熱容，也徹底解決了 PPA塑料因高溫老化而造成進(jìn)汽、進(jìn)水而失效。2、密封腔灌有熒光粉和硅油混合膠液，其透光率高達(dá)99%，折光率在1.4-1.6之間，與傳統(tǒng)封裝工藝相比可提高10-20%出光亮度，不僅解決熒光粉因與芯片直接接觸因溫度過高使光源色溫退化失效技術(shù)難題，同時(shí)也徹底解決了一般凝膠因溫升導(dǎo)致芯片和金線的翹裂和拉斷而損壞。3、LED浸泡在導(dǎo)熱液中，解除了芯片周圍熒光粉和粘接膠包圍散熱之障礙，導(dǎo)熱液可進(jìn)行熱流交換，能快速傳遞和耗散熱能，有效降低了封裝熱阻，瞬態(tài)光效高達(dá)1201m\w，瞬態(tài)光效與穩(wěn)態(tài)光效比超過95 %，提高了光源使用壽命。4、LED芯片采用錫焊工藝，將其直接邦定在導(dǎo)熱基板上，錫膏在金屬基板之間焊接，其導(dǎo)熱系數(shù)為67W/m.K左右，遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的導(dǎo)電銀膠(通用的銀膠導(dǎo)熱系數(shù)一般為15-25ff/m.K)，有效降低了封裝熱阻。5、殼體密閉結(jié)構(gòu)嚴(yán)密可靠，長(zhǎng)期使用不會(huì)漏液、進(jìn)汽、進(jìn)水，防護(hù)等級(jí)可達(dá)IP68。6、降低系統(tǒng)成本: ①、因降低了光源封裝熱阻，延長(zhǎng)了光源使用壽命。②、因降低了光源封裝熱阻，芯片可承受更大功率的承載能力，可以增大電流使用，發(fā)出的光高于相同芯片發(fā)出的光強(qiáng)。③、以廉價(jià)的硅油代替?zhèn)鹘y(tǒng)昂貴固封膠。④、Ip68的防護(hù)性能，不僅減化了燈具的防護(hù)設(shè)計(jì)，也擴(kuò)大了光源應(yīng)用范圍，大幅降低了系統(tǒng)成本?；谏鲜鲈硖卣鳎景l(fā)明實(shí)施例僅為優(yōu)選實(shí)施例而已，實(shí)際實(shí)施也可以延伸到其它應(yīng)用領(lǐng)域，凡在本發(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)任何修改，等同或替換均應(yīng)落入在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種低熱阻高光效LED集成光源，含有密封殼體(4)，其特征在于，所述密封殼體(4)中間為空腔，空腔灌有熒光粉(21)和硅油(8)混合液，將封裝在導(dǎo)熱基板(10)的LED芯片(9)浸泡其中，由壓蓋(I)、玻璃鏡(2)，膠墊(3)，通過壓蓋螺絲(11)而密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低熱阻高光效LED集成光源，其特征在于:所述導(dǎo)熱基板(10)為銅或鋁質(zhì)金屬基板，它與帶有背膠的線路板(5)，經(jīng)熱壓合成具有電路串并功能而導(dǎo)熱的復(fù)合銅或鋁基板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低熱阻高光效LED集成光源，其特征在于:所述LED芯片(9)是由若干LED芯片以陣列分布形式經(jīng)過錫焊或銀膠固封在導(dǎo)熱基板(10)上，其電極通過串并連接到線路板(6)電極焊盤(61)和焊盤(62)，將電線(7)焊接后經(jīng)防水膠墊(71)密封引出殼體⑷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低熱阻高光效LED集成光源，其特征在于:所述空腔灌有娃油(8)是一種絕緣、透明、折射率在1.4-1.6之間導(dǎo)熱娃油，按一定比例摻入突光粉(21)將其混合成懸浮流體膠液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種低熱阻高光效LED集成光源，其特征在于:所述熒光粉(21)它與硅油(8)混合在一起成為膠液，也可用粘合劑將其涂在玻璃板(2)底面上經(jīng)加熱而固定，還可將其混入玻璃粉經(jīng)高溫?zé)贫伞?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低熱阻高光效LED集成光源，其特征在于:所述玻璃鏡(2)可以是平面玻璃，也可以是球面玻璃透鏡，還可以是非球面玻璃透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低熱阻高光效LED集成光源，其特征在于:所述導(dǎo)熱基板(10)、殼體(4)及壓蓋(I)其材料為導(dǎo)熱率高的金屬板，其形狀可以是方形、圓形、多邊形或其中任意一種形狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低熱阻高光效LED集成光源，它含有一個(gè)密封的殼體，其特征在于，所述殼體中間是一個(gè)密封空腔，空腔充有熒光粉和硅油混合液，LED芯片浸泡其中，不僅解決了熒光粉因與芯片直接接觸因溫度過高使光源色溫退化失效，也去除了膠體對(duì)芯片包裹的散熱之阻礙，有效降低了封裝熱阻；該光源瞬態(tài)光效高達(dá)120lm\w，瞬態(tài)光效與穩(wěn)態(tài)光效之比超過95％，可靠的密閉結(jié)構(gòu)，防水等級(jí)可達(dá)IP68，不僅減化了燈具的防護(hù)設(shè)計(jì)，也擴(kuò)大了光源應(yīng)用范圍，大幅降低了系統(tǒng)成本。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK103208576SQ201210013138
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者汪紹芬 申請(qǐng)人:汪紹芬