一種結(jié)構(gòu)一體化的led封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種結(jié)構(gòu)一體化的LED封裝結(jié)構(gòu)，包括LED芯片以及具有一定厚度的鋁板壓鑄形成散熱區(qū)和封裝基板；所述鋁板上壓鑄有一個上方開口的槽，所述鋁板中從槽低部開始向下一定厚度區(qū)域作為封裝基板，LED芯片封裝在該封裝基板上，所述鋁板上除封裝基板以外其他部分壓鑄成散熱翅片，所述封裝基板下方位置的各散熱翅片上均設(shè)置有通風(fēng)孔和用于貫穿直熱管的直熱管貫穿孔，各散熱翅片上設(shè)置直熱管貫穿孔的位置相同。本發(fā)明通過一塊鋁板將LED的封裝基板與散熱部分的結(jié)構(gòu)進行一體化，減小了LED封裝基板與散熱部分之間的熱阻，具有散熱效果好，適用于大功率LED的優(yōu)點。
【專利說明】一種結(jié)構(gòu)一體化的LED封裝結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種LED封裝結(jié)構(gòu),特別涉及一種結(jié)構(gòu)一體化的LED封裝結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，LED因其光效高、光衰小、壽命長、響應(yīng)速度快、抗沖擊以及綠色環(huán)保等特點而倍受矚目，同時也正逐漸成為下一代光源。但伴隨著LED的廣泛應(yīng)用，以及性能的不斷提升，大功率LED的散熱問題逐漸暴露出來，并成為影響LED使用壽命和穩(wěn)定性的主要因素。
[0003]近年來，高功率LED封裝的需求逐漸走向薄型化與成本化，而COB光源以其低成本，應(yīng)用便利性與設(shè)計多樣化等優(yōu)勢為市場所看好?，F(xiàn)在市場上流行的采用COB技術(shù)解決大功率LED散熱問題的方法是將LED芯片直接封裝在鋁基板平面上，再將封裝好的芯片直接固定在壓鑄鋁基或鋁型材的散熱器上，有一個點變成了一個面，分散了芯片的散熱，極大改善了大功率LED的散熱效果，且具有光效高，易于配光等優(yōu)點。
[0004]根據(jù)高工LED產(chǎn)業(yè)研究所調(diào)研報告顯示，2010年日本LED燈泡市場全面擴張成為全球LED照明的典型范例。目前日本LED球泡燈市場主要轉(zhuǎn)為以COB多晶封裝為主，傳統(tǒng)大功率芯片及模塊則大多用于MR16等指向性光源。雖然COB封裝改善了大功率LED的散熱問題，但鋁基板與散熱器之間的接觸面積小，空阻大，散熱效果仍存在很大的提升空間；同時由于是面光源，因此在水平方向部分光由于發(fā)生了全反射最終被內(nèi)部吸收掉了，從而也會導(dǎo)致出光效率較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種散熱效果好的結(jié)構(gòu)一體化的LED封裝結(jié)構(gòu)，其中該封裝結(jié)構(gòu)將LED的封裝基板與散熱部分的結(jié)構(gòu)一體化，減小了LED封裝基板與散熱區(qū)之間的熱阻，適用于大功率LED的封裝。
[0006]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種結(jié)構(gòu)一體化的LED封裝結(jié)構(gòu)，包括LED芯片以及具有一定厚度的鋁板壓鑄形成散熱區(qū)和封裝基板；所述鋁板上壓鑄有一個上方開口的槽，所述鋁板中從槽低部開始向下一定厚度區(qū)域作為封裝基板，所述LED芯片封裝在該封裝基板上，所述鋁板上除封裝基板以外其他部分壓鑄成散熱翅片，作為散熱區(qū)；所述封裝基板下方位置的各散熱翅片上均設(shè)置有通風(fēng)孔和用于貫穿直熱管的直熱管貫穿孔，各散熱翅片上設(shè)置直熱管貫穿孔的位置相同。
[0007]優(yōu)選的，所述鋁板在LED封裝基板下方位置的散熱翅片上設(shè)置有多個通風(fēng)孔和直熱管貫穿孔。
[0008]更進一步的，所述鋁板在LED封裝基板下方位置的散熱翅片上通風(fēng)孔和直熱管貫穿孔交叉分布，其中各散熱翅片上通風(fēng)孔的位置和數(shù)量相同。
[0009]優(yōu)選的，所述鋁板上壓鑄的槽為一個異形槽，該異形槽橫截面的下半部分為長方形形狀，上半部分為倒等腰梯形形狀，其中長方形的長邊大于等腰梯形的任意邊長。
[0010]更進一步的，所述鋁板在封裝基板上方位置的散熱翅片為倒L型的；所述鋁板在封裝基板上方位置的各倒L型散熱翅片上也設(shè)置有通風(fēng)孔和/或用于貫穿直熱管的直熱管貫穿孔，其中各倒L型散熱翅片上設(shè)置直熱管貫穿孔的位置相同。
[0011]更進一步的，所述鋁板在封裝基板上方位置的各倒L型散熱翅片上設(shè)置有多個通風(fēng)孔和/或多個直熱管貫穿孔。
[0012]更進一步的，所述鋁板上壓鑄的異形槽上部分的等腰梯形體開口處安裝有透鏡。
[0013]優(yōu)選的，直熱管貫穿過各散熱翅片同一位置的直熱管貫穿孔，直熱管與直熱管貫穿孔的縫隙填充有導(dǎo)熱層。
[0014]優(yōu)選的，所述封裝基板在槽低下方位置上也設(shè)置有用于貫穿直熱管的直熱管貫穿孔。
[0015]優(yōu)選的，直熱管兩端為螺紋狀，直熱管貫穿過直熱管貫穿孔后，直熱管兩端擰上螺母。
[0016]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果:
[0017](I)本發(fā)明通過對一塊一定厚度的鋁板進行壓鑄形成LED封裝基板和散熱區(qū)，其中該結(jié)構(gòu)中除LED封裝基板外，其他部分均壓鑄成了散熱翅片，將LED的封裝基板與散熱部分的結(jié)構(gòu)進行一體化，相對于與獨立的散熱器和封裝基板有效減小了 LED封裝基板與散熱區(qū)之間的熱阻，在很大程度上提高了散熱面積的同時也縮短了散熱距離，具有散熱效果好以及適用于大功率LED封裝的優(yōu)點，并且一體化的壓鑄加工簡化了 LED封裝結(jié)構(gòu)的加工以及生產(chǎn)流程，也使得LED封裝具有更加緊固穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，在一定程度上縮短了裝配時間和人力。另外本發(fā)明封裝基板下方位置的散熱翅片上還設(shè)置有通風(fēng)孔和貫穿直熱管的直熱管貫穿孔，通過直熱管在氣液變化過程中，經(jīng)過蒸發(fā)和冷凝傳遞熱量，具有極高的傳熱效果，進一步增加了散熱效果。在本發(fā)明中所使用的直熱管相比普通彎熱管具有體積更小熱管長度更短的優(yōu)點，因此本發(fā)明在有限的空間內(nèi)極大的提高了散熱效率。
[0018](2)本發(fā)明結(jié)構(gòu)還在封裝基板上方的散熱翅片上和封裝基板上設(shè)置有通風(fēng)孔和用于貫穿直熱管的直熱管貫穿孔，使得本發(fā)明結(jié)構(gòu)在多個方向上都獲得很高的熱傳導(dǎo)效率。
[0019](3)本發(fā)明結(jié)構(gòu)中異形槽的倒等腰梯形開口處即異形槽兩側(cè)倒L型散熱翅片可當(dāng)做一個透鏡支架用于安裝透鏡，安裝透鏡時只需根據(jù)異形槽兩側(cè)散熱翅片的距離及形狀設(shè)計好透鏡大小，透鏡置于分居異形槽兩側(cè)的散熱翅片與水平面構(gòu)成的倒梯形區(qū)域即可，不需要額外的支架，使得本發(fā)明LED封裝結(jié)構(gòu)安裝透鏡更加便利，整個結(jié)構(gòu)更加簡單。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明LED封裝結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0021]圖2是本發(fā)明LED封裝結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0022]圖3是本發(fā)明LED封裝結(jié)構(gòu)透鏡的安裝示意圖。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0024]實施例
[0025]如圖1和2所示，本實施例公開了一種結(jié)構(gòu)一體化的LED封裝結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括LED芯片2以及具有一定厚度的鋁板壓鑄形成的散熱區(qū)I和封裝基板6，LED芯片封裝在封裝基板6上；鋁板上壓鑄有一個上方開口的異形槽，鋁板中從槽低部開始向下一定厚度區(qū)域作為封裝基板6，其中封裝基板6的厚度應(yīng)根據(jù)不同情況下COB封裝所需的基板厚度而定，鋁板上除封裝基板6以外其他部分壓鑄成散熱翅片1，各散熱翅片I之間存在一定的間隙。封裝基板下方位置的各散熱翅片上均設(shè)置有五個通風(fēng)孔4和四個用于貫穿直熱管的直熱管貫穿孔3，且散熱翅片上通風(fēng)孔4和直熱管貫穿孔3交叉分布，五個通風(fēng)孔4中中間三個較小，兩邊的兩個較大，各散熱翅片上通風(fēng)孔的位置和數(shù)量相同，當(dāng)然本實施例中的通風(fēng)孔4和直熱管貫穿孔3數(shù)量也可以為其他的，根據(jù)實際散熱需求進行設(shè)置。其中封裝基板6下方位置的各散熱翅片上的直熱管貫穿孔3的數(shù)量和位置均相同，同一根直熱管8通過封裝基板6下方位置的各散熱翅片相同位置的直熱管貫穿孔3貫穿封裝基板下方位置的整個散熱翅片。
[0026]鋁板上的異形槽橫截面的下半部分為長方形形狀，上半部分為等腰梯形形狀開口，其中長方形的長邊大于等腰梯形的任意邊長。上述異形槽使得鋁板在封裝基板上方位置的散熱翅片形成左右對稱的倒L型的；在本實施例中各倒L型散熱翅片5上也設(shè)置有通風(fēng)孔和用于貫穿直熱管的直熱管貫穿孔41，且各倒L型散熱翅片5上的通風(fēng)孔位置相同。
[0027]本實施例的封裝基板在槽低下方位置上也設(shè)置有用于貫穿直熱管的直熱管貫穿孔31，其中封裝基板6的左右各一根。
[0028]在本實施例中直熱管兩端加工為螺紋狀，直熱管貫穿過直熱管貫穿孔后，直熱管兩端擰上螺母，通過螺母將直熱管進一步緊固在散熱翅片I上，直熱管與散熱翅片保持垂直關(guān)系。在本實施例中直熱管與直熱管貫穿孔的縫隙填充有導(dǎo)熱層。本實施例通過直熱管在氣液變化過程中，經(jīng)過蒸發(fā)和冷凝傳遞熱量，具有極高的傳熱效果，進一步增加了散熱效果。本實施例中所使用的直熱管相比普通彎熱管具有體積更小熱管長度更短的優(yōu)點，因此本實施例在有限的空間內(nèi)極大的提高了散熱效率。
[0029]如圖3所示，本實施例鋁板上壓鑄的異型槽的倒等腰梯形體開口處即異形槽兩側(cè)倒L型散熱翅片可當(dāng)做一個透鏡支架用于安裝透鏡7，安裝透鏡時只需根據(jù)異形槽兩側(cè)散熱翅片的距離及形狀設(shè)計好透鏡大小，透鏡置于分居異形槽兩側(cè)的散熱翅片與水平面構(gòu)成的倒梯形區(qū)域即可。不需要額外的支架，使得本實施例LED封裝的結(jié)構(gòu)更加簡單。
[0030]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種結(jié)構(gòu)一體化的LED封裝結(jié)構(gòu)，包括LED芯片，其特征在于，還包括具有一定厚度的鋁板壓鑄形成的散熱區(qū)和封裝基板；所述鋁板上壓鑄有一個上方開口的槽，所述鋁板中從槽低部開始向下一定厚度區(qū)域作為封裝基板，所述LED芯片封裝在該封裝基板上，所述鋁板上除封裝基板以外其他部分壓鑄成散熱翅片，所述封裝基板下方位置的各散熱翅片上均設(shè)置有通風(fēng)孔和用于貫穿直熱管的直熱管貫穿孔，各散熱翅片上設(shè)置直熱管貫穿孔的位置相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)一體化的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鋁板在LED封裝基板下方位置的散熱翅片上設(shè)置有多個通風(fēng)孔和直熱管貫穿孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)一體化的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鋁板在LED封裝基板下方位置的散熱翅片上通風(fēng)孔和直熱管貫穿孔交叉分布，其中各散熱翅片上通風(fēng)孔的位置和數(shù)量相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)一體化的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鋁板上壓鑄的槽為一個異形槽，該異形槽橫截面的下半部分為長方形形狀，上半部分為倒等腰梯形形狀，其中長方形的長邊大于等腰梯形的任意邊長。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的結(jié)構(gòu)一體化的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鋁板在封裝基板上方位置的散熱翅片為倒L型的；所述鋁板在封裝基板上方位置的各倒L型散熱翅片上也設(shè)置有通風(fēng)孔和/或用于貫穿直熱管的直熱管貫穿孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的結(jié)構(gòu)一體化的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鋁板在封裝基板上方位置的各倒L型散熱翅片上設(shè)置有多個通風(fēng)孔和/或多個直熱管貫穿孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的結(jié)構(gòu)一體化的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鋁板上壓鑄的異形槽上部分的等腰梯形體開口處安裝有透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的結(jié)構(gòu)一體化的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，直熱管貫穿過各散熱翅片同一位置的直熱管貫穿孔，直熱管與直熱管貫穿孔的縫隙填充有導(dǎo)熱層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)一體化的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封裝基板在槽低下方位置上也設(shè)置有用于貫穿直熱管的直熱管貫穿孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)一體化的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，直熱管兩端為螺紋狀，直熱管貫穿過直熱管貫穿孔后，直熱管兩端擰上螺母。
【文檔編號】H01L33/48GK104134740SQ201410336297
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】文尚勝, 馬丙戌, 陳穎聰, 梁偉鴻, 劉磊, 劉涵 申請人:華南理工大學(xué)