專利名稱：一種led封裝單元及發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于LED技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED封裝單元及發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)提供的LED照明燈具中，如圖1所示，LED芯片置于封裝體11中，封裝體 11通過(guò)焊錫膏12粘接到金屬PCB基板13上層的線路板上，該金屬PCB基板13 —般采用鋁 基覆銅板，該線路板上設(shè)計(jì)有連接多個(gè)LED芯片的導(dǎo)電線路，該導(dǎo)電線路同時(shí)作為L(zhǎng)ED芯片 導(dǎo)熱的主要通道。上述承載封裝體的金屬PCB基板13通過(guò)導(dǎo)熱膠14固定于一散熱片15 上。采用上述結(jié)構(gòu)的LED照明燈具，其裝配方便，然而就整體的散熱性能來(lái)看，有一定 的缺陷。由整體熱阻的計(jì)算公式 其中，溫差A(yù)T^^i—t是封裝體11內(nèi)部的溫度和環(huán)境溫度之差(K)，Pd是整體 的耗散功率(W)，其值等于整體的電壓(V)乘以電流(A)，可知，在環(huán)境溫度固定的情況下， 整體熱阻越大，表示在同樣的耗散功率下，封裝體11內(nèi)部的溫度越高，這樣就意味著LED芯 片的發(fā)光效率越低、使用壽命越短。而圖1所示結(jié)構(gòu)的整體熱阻包含LED芯片的熱阻、封裝體11通過(guò)焊錫膏12到金 屬PCB基板13的熱阻、金屬PCB基板13通過(guò)導(dǎo)熱膠14到散熱片15的熱阻以及散熱片15 到外部環(huán)境的熱阻，由于金屬PCB基板13通過(guò)焊錫膏12到封裝體11之間存在熱阻，使得 該結(jié)構(gòu)下的整體熱阻較大，進(jìn)而導(dǎo)致封裝體11內(nèi)部的溫度升高，結(jié)合上述分析可知，采用 該種結(jié)構(gòu)降低了 LED芯片的發(fā)光效率及LED芯片的使用壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種LED封裝單元，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)提供的LED照 明燈具中，包括有LED芯片的封裝體通過(guò)焊錫膏粘接到金屬PCB基板上層的線路板上，由于 金屬PCB基板通過(guò)焊錫膏到封裝體之間存在熱阻，降低了 LED芯片的發(fā)光效率及LED芯片 使用壽命的問(wèn)題。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種LED封裝單元，包括一個(gè)或多個(gè)LED芯片，所述LED 芯片的正極和負(fù)極分別與由導(dǎo)電導(dǎo)熱材料制成的支架電連接。在上述LED封裝單元中，所述LED封裝單元包括多個(gè)LED芯片，所述多個(gè)LED芯片 通過(guò)所述支架并聯(lián)連接和/或串聯(lián)連接。進(jìn)一步地，當(dāng)所述多個(gè)LED芯片并聯(lián)連接時(shí)，所述多個(gè)LED芯片的正極通過(guò)所述支 架連接，所述多個(gè)LED芯片負(fù)極通過(guò)所述支架連接。 進(jìn)一步地，當(dāng)所述多個(gè)LED芯片串聯(lián)連接時(shí)，所述多個(gè)LED芯片通過(guò)所述支架順次
串聯(lián)連接。[0012]進(jìn)一步地，當(dāng)所述多個(gè)LED芯片是串聯(lián)連接和并聯(lián)連接時(shí)，所述多個(gè)LED芯片通過(guò) 所述支架采用矩陣方式連接；所述矩陣上每一行上的LED芯片均相互串聯(lián)連接，所述矩陣 上每一列上的LED芯片均并聯(lián)連接。進(jìn)一步地，所述LED封裝單元還包括一散熱裝置，所述多個(gè)LED芯片設(shè)置于所述支 架的同一表面，所述支架的與設(shè)置有所述LED芯片的表面相對(duì)的一表面通過(guò)焊錫膏或?qū)?膠與所述散熱裝置連接。更進(jìn)一步地，所述LED芯片設(shè)于一反射杯內(nèi)。更進(jìn)一步地，所述反射杯的張角為20度-145度。更進(jìn)一步地，所述反射杯面向所述散熱裝置的一面與所述散熱裝置表面接觸，所 述LED芯片面向所述散熱裝置的一面與所述反射杯的與所述散熱裝置接觸的一面通過(guò)導(dǎo) 熱材料貫通連接。本實(shí)用新型實(shí)施例的另一目的在于提供一種LED發(fā)光裝置，包括一 LED封裝單元， 所述LED封裝單元采用如上所述的LED封裝單元。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的LED封裝單元包括一個(gè)或多個(gè)LED芯片，該LED芯片的 正極和負(fù)極分別與由導(dǎo)電導(dǎo)熱材料制成的支架直接電連接，從而避免了采用封裝體與線路 板進(jìn)行焊接，進(jìn)而減少了封裝體通過(guò)焊錫膏到支架之間的熱阻，提高了 LED芯片的發(fā)光效 率，并延長(zhǎng)了 LED芯片的使用壽命，且用戶可以通過(guò)切斷支架的不同位置實(shí)現(xiàn)所需數(shù)目的 LED芯片的串并聯(lián)，操作簡(jiǎn)便，提高了 LED芯片的封裝效率。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的LED照明燈具的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的LED封裝單元的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的剖面圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的LED封裝單元中，當(dāng)多個(gè)LED芯片采用矩陣方式布置 于支架上時(shí)的的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例中，當(dāng)支架以金屬基板為基礎(chǔ)且多個(gè)LED芯片采用矩陣 方式布置于基板上時(shí)的的表面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。由于現(xiàn)有LED照明燈具中，金屬PCB基板通過(guò)焊錫膏到封裝體之間存在的熱阻降 低了 LED芯片的發(fā)光效率及LED芯片使用壽命，為解決該問(wèn)題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的 LED封裝單元中，將LED芯片直接固定于由導(dǎo)電導(dǎo)熱材料制成的支架上，避免了采用封裝體 與線路板進(jìn)行焊接，進(jìn)而減少了封裝體通過(guò)焊錫膏到支架之間的熱阻，提高了 LED芯片的 發(fā)光效率，并延長(zhǎng)了 LED芯片的使用壽命。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的LED的封裝單元的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是圖2 的剖面圖，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分。[0027]如圖1及圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的LED封裝單元包括一個(gè)或多個(gè)LED芯片21，該LED芯片的正極和負(fù)極分別與由導(dǎo)電導(dǎo)熱材料制成的支架22電連接，從而避免 了采用封裝體，進(jìn)而減少了封裝體通過(guò)焊錫膏到支架之間的熱阻，提高了 LED芯片的發(fā)光 效率，并延長(zhǎng)了 LED芯片的使用壽命。具體地，LED芯片的正負(fù)極分別可以通過(guò)焊錫膏或?qū)?熱膠或其它材料實(shí)現(xiàn)與支架22的連接。其中，當(dāng)LED封裝單元包括多個(gè)LED芯片時(shí)，該多個(gè)LED芯片可以通過(guò)支架22并 聯(lián)連接和/或串聯(lián)連接，當(dāng)多個(gè)LED芯片并聯(lián)連接時(shí)，多個(gè)LED芯片的正極通過(guò)支架22連 接，多個(gè)LED芯片負(fù)極通過(guò)支架22連接；當(dāng)多個(gè)LED芯片串聯(lián)連接時(shí)，多個(gè)LED芯片通過(guò)支 架22順次串聯(lián)連接。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，用戶可以通過(guò)直接切斷支架22的不同位置實(shí)現(xiàn)所需數(shù)目的LED芯 片的串并聯(lián)的連接，例如，用戶可以根據(jù)功率的大小和線路的需要，將支架22切斷成一定 的形狀，并對(duì)得到的一定形狀的封裝結(jié)構(gòu)匹配以相應(yīng)的電源，操作簡(jiǎn)便，提高了 LED芯片的 封裝效率；另外，對(duì)于并聯(lián)連接的多個(gè)LED芯片，由于多個(gè)LED芯片的正極均通過(guò)支架22電 連接，多個(gè)LED芯片的負(fù)極均通過(guò)支架22電連接，因此，可以通過(guò)對(duì)連接正極的支架或連接 負(fù)極的支架進(jìn)行測(cè)試，以檢查并聯(lián)連接的多個(gè)LED芯片是否合格，相對(duì)于傳統(tǒng)的需要對(duì)單 顆LED芯片進(jìn)行測(cè)試相比，減少了測(cè)試時(shí)間。更進(jìn)一步地，當(dāng)多個(gè)LED芯片是串聯(lián)連接和并聯(lián)連接時(shí)，多個(gè)LED芯片可以采用矩 陣方式通過(guò)支架22實(shí)現(xiàn)連接，如圖4所示，其中，矩陣上每一行上的LED芯片均相互串聯(lián)連 接，相應(yīng)地矩陣上每一列上的LED芯片均并聯(lián)連接。為了使得LED芯片工作時(shí)的熱量可以及時(shí)散發(fā)，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的封裝單 元還進(jìn)一步包括一散熱裝置23，一個(gè)或多個(gè)LED芯片設(shè)置于支架22的同一表面，支架22的 與設(shè)置有LED芯片的表面相對(duì)的一表面可以通過(guò)焊錫膏或?qū)崮z或其它材料實(shí)現(xiàn)與散熱 裝置24的連接。為了提高LED芯片的發(fā)光光效，本實(shí)用新型實(shí)施例中，LED芯片21設(shè)于反射杯24 內(nèi)。其中，反射杯24的張角優(yōu)選為20-145°，反射杯24可由耐高溫的塑膠或改性硅膠通過(guò) 在LED芯片邊緣注塑或點(diǎn)膠成型。由于反射杯24可對(duì)LED芯片21發(fā)出的光進(jìn)行反射，因 此，該獨(dú)立的反射杯24可以提升LED芯片21的光效25%以上；另外，當(dāng)該封裝單元包括多 個(gè)LED芯片時(shí)，由于多個(gè)LED芯片相應(yīng)的反射杯是相對(duì)獨(dú)立的，這樣可以減少應(yīng)力要求，同 時(shí)可以使得產(chǎn)品用在需要彎曲的地方，具有一定的柔韌性。進(jìn)一步地，為了在采用反射杯24及散熱裝置23時(shí)可以進(jìn)一步提高LED芯片的散 熱性，本實(shí)用新型實(shí)施例中，反射杯24面向散熱裝置23的一面與散熱裝置23表面接觸， LED芯片面向散熱裝置24的一面與反射杯24的與散熱裝置23接觸的一面通過(guò)導(dǎo)熱材料貫 通連接，以使得LED芯片在工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)該導(dǎo)熱材料直接傳遞至散熱裝 置23的表面，從而使得熱量可以及時(shí)散出。另外，為了降低產(chǎn)品成本，支架22以銅材質(zhì)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)該銅材質(zhì)進(jìn)行沖壓以 形成所需線路，并在該銅材質(zhì)上鍍上既能焊線又具有導(dǎo)熱性的金屬層，為了提高LED芯片 的反射率，該金屬層還可以同時(shí)具有較高的反射率(如銀層等)。之后將PPA注塑成型以在 該銅材質(zhì)上形成獨(dú)立的反射杯。由于銅材質(zhì)及PPA材料等均易于取得，從而降低了產(chǎn)本的 整體成本。[0035]當(dāng)然，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，支架22還可以以金屬基板為基礎(chǔ)，通過(guò)在金屬基板上制作線 路，之后在獨(dú)立的LED邊緣通過(guò)將塑膠以射出的方式得到反射杯或者將膠材通過(guò)點(diǎn)膠的方 式在其周圍自然形成反射杯而形成。如圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例中，當(dāng)支架以金屬基板為 基礎(chǔ)且多個(gè)LED芯片采用矩陣方式布置于基板上時(shí)的的表面結(jié)構(gòu)示意圖，其中的塑膠具體 可以是PPA，其中的膠材具體可以是改性硅膠。為了提升產(chǎn)品整體的散熱水平，該金屬基板 還可以更換為傳統(tǒng)的FR4基板，之后在該基板上覆銅。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種LED發(fā)光裝置，包括一如上所述的LED封裝單元。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的LED封裝單元包括一個(gè)或多個(gè)LED芯片，該LED芯片的 正極和負(fù)極分別與由導(dǎo)電導(dǎo)熱材料制成的支架直接電連接，從而避免了采用封裝體與線路 板進(jìn)行焊接，進(jìn)而減少了封裝體通過(guò)焊錫膏到支架之間的熱阻，提高了 LED芯片的發(fā)光效 率，并延長(zhǎng)了 LED芯片的使用壽命，且用戶可以通過(guò)切斷支架的不同位置實(shí)現(xiàn)所需數(shù)目的 LED芯片的串并聯(lián)，操作簡(jiǎn)便，提高了 LED芯片的封裝效率；再有，當(dāng)該LED封裝單元包括多 個(gè)LED芯片，且多個(gè)LED芯片并聯(lián)連接時(shí)，可以通過(guò)對(duì)連接正極的支架或連接負(fù)極的支架進(jìn) 行測(cè)試，以檢查并聯(lián)連接的多個(gè)LED芯片是否合格，相對(duì)于傳統(tǒng)的需要對(duì)單顆LED芯片進(jìn)行 測(cè)試相比，減少了測(cè)試時(shí)間；再有，該LED封裝單元還包括散熱裝置，可以將LED芯片工作時(shí) 產(chǎn)生的熱量及時(shí)導(dǎo)出；再有，LED芯片設(shè)于反射杯內(nèi)，增加了 LED的發(fā)光光效；進(jìn)一步地，LED 芯片面向散熱裝置的一面與反射杯的與散熱裝置接觸的一面通過(guò)導(dǎo)熱材料貫通連接，以使 得LED芯片在工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)該導(dǎo)熱材料直接傳遞至散熱裝置的表面，進(jìn) 一步提高了散熱性性能。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種LED封裝單元，包括一個(gè)或多個(gè)LED芯片，其特征在于，所述LED芯片的正極和負(fù)極分別與由導(dǎo)電導(dǎo)熱材料制成的支架電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的LED封裝單元，其特征在于，所述LED封裝單元包括多個(gè)LED芯 片，所述多個(gè)LED芯片通過(guò)所述支架并聯(lián)連接和/或串聯(lián)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的LED封裝單元，其特征在于，當(dāng)所述多個(gè)LED芯片并聯(lián)連接時(shí)， 所述多個(gè)LED芯片的正極通過(guò)所述支架連接，所述多個(gè)LED芯片負(fù)極通過(guò)所述支架連接。
4.如權(quán)利要求2所述的LED封裝單元，其特征在于，當(dāng)所述多個(gè)LED芯片串聯(lián)連接時(shí)， 所述多個(gè)LED芯片通過(guò)所述支架順次串聯(lián)連接。
5.如權(quán)利要求2所述的LED封裝單元，其特征在于，當(dāng)所述多個(gè)LED芯片是串聯(lián)連接和 并聯(lián)連接時(shí)，所述多個(gè)LED芯片通過(guò)所述支架采用矩陣方式連接；所述矩陣上每一行上的 LED芯片均相互串聯(lián)連接，所述矩陣上每一列上的LED芯片均并聯(lián)連接。
6.如權(quán)利要求2所述的LED封裝單元，其特征在于，所述LED封裝單元還包括一散熱裝 置，所述多個(gè)LED芯片設(shè)置于所述支架的同一表面，所述支架的與設(shè)置有所述LED芯片的表 面相對(duì)的一表面通過(guò)焊錫膏或?qū)崮z與所述散熱裝置連接。
7.如權(quán)利要求6所述的LED封裝單元，其特征在于，所述LED芯片設(shè)于一反射杯內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的LED封裝單元，其特征在于，所述反射杯的張角為20度-145度。
9.如權(quán)利要求7所述的LED封裝單元，其特征在于，所述反射杯面向所述散熱裝置的一 面與所述散熱裝置表面接觸，所述LED芯片面向所述散熱裝置的一面與所述反射杯的與所 述散熱裝置接觸的一面通過(guò)導(dǎo)熱材料貫通連接。
10.一種LED發(fā)光裝置，包括一 LED封裝單元，其特征在于，所述LED封裝單元采用如權(quán) 利要求1至9任一項(xiàng)所述的LED封裝單元。
專利摘要本實(shí)用新型適用于LED技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種LED封裝單元及發(fā)光裝置。其中，LED封裝單元包括一個(gè)或多個(gè)LED芯片，該LED芯片的正極和負(fù)極分別與由導(dǎo)電導(dǎo)熱材料制成的支架電連接，從而避免了采用封裝體與線路板進(jìn)行焊接，進(jìn)而減少了封裝體通過(guò)焊錫膏到支架之間的熱阻，提高了LED芯片的發(fā)光效率，并延長(zhǎng)了LED芯片的使用壽命，且用戶可以通過(guò)切斷支架的不同位置實(shí)現(xiàn)所需數(shù)目的LED芯片的串并聯(lián)，操作簡(jiǎn)便，提高了LED芯片的封裝效率。
文檔編號(hào)H01L33/60GK201594551SQ20092026006
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者胡建華, 龔偉斌 申請(qǐng)人:深圳市瑞豐光電子股份有限公司