CN101216156A - 应用于通用照明的led面光源 - Google Patents

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李军政
王垚浩
李绪锋
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    • H05K1/0204—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate

Abstract

本发明公开了一种应用于通用照明的LED面光源，主要组成部分包括热沉、基板、芯片、内引线、封装胶体，所述基板上设置有连接芯片的电极和保持芯片间相互连接的线路；其特征在于所述基板上设置有沉孔，热沉镶嵌于沉孔内，所述沉孔为多个并排列构成一定的图形；所述芯片安放于热沉上，封装胶体一次成型将多个芯片、内引线封装成一体，封装胶体设置为光学透镜结构。本发明的应用于通用照明的LED面光源空间光强分布均匀、应用方便、成本低、散热效果好，可广泛应用于各类半导体照明产品中。

Description

应用于通用照明的LED面光源
技术领域
本发明专利涉及一种半导体光源结构，特别是涉及一种散热效果好、成本低、空间光强分布均匀的LED面光源，可广泛应用于各类半导体照明产品中。
背景技术
公知的LED光源从结构上分主要有以下2种：
第一种为直接将LED元器件焊接到基板上的光源，如图9所示，LED元件101直接焊接到基板102上，通过基板上的线路连接各个元件而形成一种LED光源。
第二种为COB(Chip on board，被邦定在印制板上)的方式，如图10所示，直接将LED芯片201邦定到基板202上，然后采用封装胶体203对芯片201进行封装，从而形成一种LED光源。
上述公知的一种应用于通用照明的LED面光源散热效果差，其产品的空间光强分布不均匀。
发明内容
本发明专利提供了一种散热效果好、成本低、空间光强分布均匀、结构形状丰富的LED光源。
本发明通过如下技术方案来实现上述目的：
一种应用于通用照明的LED面光源，主要组成部分包括热沉、基板、芯片、内引线、封装胶体，所述基板上设置有连接芯片的电极和保持芯片间相互连接的线路；其特征在于，所述基板上设置有沉孔，热沉镶嵌于沉孔内，所述沉孔为多个并排列构成所需的一定的图形；所述芯片安放于热沉上，封装胶体一次成型将多个芯片、内引线封装成一体，封装胶体设置为光学透镜结构。
所述图形为条形、环形、U形、双U形、圆形、椭圆形、S形、梭齿形等或它们的组合。
所述沉孔为不等径结构，其下孔开孔面积大于上孔，两孔均为垂直穿孔结构，采用台阶面过渡；所述热沉的形状与沉孔的结构相对应。
所述芯片通过相互并联或串联连接在一起，呈相应形状排列。
所述光学透镜设置为单一的光学透镜结构或多个光学透镜组合。
所述基板上还安放有组成光源模组的电阻、电容、驱动IC等电子元件，与基板上的电路连接组成可以直接使用的光源模组。
采用本发明提供的一种应用于通用照明的LED面光源具有如下优点：
1、散热效果好，热沉底部与外部直接接触，半包封结构，有利于提高散热效果；
2、成本低，本发明由基板上印刷金属电极，结构简单，配件成本低；
3、空间光强均匀分布，本发明采用与沉孔形状相应的光学透镜或多个光学透镜组合的出光结构，有效了分散了LED光源的中心亮度，提供了一种空间光强分布均匀的所需形状的光源；
4、生产效率高，热沉安装方便，封装一次成型，全过程可实现自动化作业；
5、应用方便，本发明产品可以直接装配在灯具或其它应用产品中，兼容性好。
6、本发明的光源结构形状可以制备成圆弧形圆形以及直线组合形状，可以构成各种所需图案，光源形状丰富多彩。
附图说明
图1具有沉孔结构的环形基板结构俯视图；
图2具有沉孔结构的环形基板结构A-A’剖视图；
图3热沉结构示意图；
图4热沉装配及芯片安放完成示意图；
图5芯片连接电路原理图；
图6胶体封装完成的环形产品结构俯视图；
图7胶体封装完成的环形产品结构B-B’剖视图；
图8-1-图8-4为各种外形的产品发光区域示意图；
图9传统焊接器件光源结构图；
图10传统COB方式光源结构图。
附图标记说明：基板401，沉孔结构中下孔402、上孔403、台阶面404、线路405、热沉406、上台面407、下台面408、芯片409、引线410、封装胶体411、上表面412、电阻413
具体实施方式
如图1-图7所示，本发明的一种应用于通用照明的LED面光源以环形光源为例，至于所需的其它形状除外形与环形光源不同之外，其结构原理均与环形光源类似，主要组成部分包括热沉、基板、芯片、内引线、封装胶体，所述基板上设置有连接芯片的电极和保持芯片间相互连接的线路；其特征在于，所述基板上设置有沉孔，热沉镶嵌于沉孔内，所述沉孔为多个并排列构成一定的图形；所述芯片安放于热沉上，封装胶体一次成型将多个芯片、内引线封装成一体，封装胶体设置为光学透镜结构。
作为本发明的另外的实施例，所述图形包括矩形、环形、U形、双U形、圆形、椭圆形、S形、梭齿形等。沉孔结构中下孔开孔面积大于上孔，两孔均为垂直穿孔结构，采用台阶面过渡；热沉的形状与沉孔的结构相对应。芯片通过相互并联或串联连接在一起，呈相应形状排列。光学透镜设置为单一的光学透镜结构或多个光学透镜组合。
此外，基板上还安放有组成光源模组的电阻、电容、驱动IC等电子元件，与基板上的电路连接组成可以直接使用的光源模组。
本发明制备过程如下：
1、基板的成型，如图1、图2所示，其中图2为图1的A-A’剖面示意图。制备具有8个沉孔结构102的基板101，沉孔结构102排列为圆形，沉孔结构102中下孔103开孔面积大于上孔104，两孔103和104均为垂直孔结构，采用台阶面105过渡。如图1所示，基板101表面印刷有连接芯片的电极106、保持芯片间相互连接的线路107以及与外电路连接的线路108，电阻焊接位109；
2、热沉的成型，采用锻压的工艺，制作如图3所示的热沉113，呈圆柱形，分上下两个台面110和111，110和111组成的台阶结构恰好与基板上的103和104组成的沉孔结构相匹配，如图5所示；上台面110设置有反射杯112；
3、装配：热沉113装配嵌入基板101的沉孔结构102内；
4、芯片邦定：完成芯片114的安放，并完成引线115的邦定，完成芯片114与基板101上的电极106的电气连接，完成电阻116的安放，示意图如图4所示，线路连接如图5所示；
5、封装：将封装胶体117将芯片114封装起来，如图6和图7所示，装胶体117为一次成型，且上表面118形成环形凹透镜结构，从而使光源出光均匀。
本发明的基板可以采用所需结构形状，如多个沉孔组合而成的圆弧形排列结构，多个条形结构或多个圆弧结构组合而成的圆环形、E字型或其它所需的组合形状，相应其上的沉孔也可以为多个沉孔组合成的圆环形结构以及与之相对应的其它所需的组合形状如条形、环形、U形、双U形、圆形、椭圆形、S形、梭齿形等。
图8-1，图8-2，图8-3，图8-4描述了一种分别描述了一种U形、S形、折线形、菱形的LED面光源。

Claims (7)

1.一种应用于通用照明的LED面光源，主要组成部分包括热沉、基板、芯片、内引线、封装胶体，所述基板上设置有连接芯片的电极和保持芯片间相互连接的线路；其特征在于，所述基板上设置有沉孔，热沉镶嵌于沉孔内，所述沉孔为多个且排列构成所需的图形；所述芯片安放于热沉上，封装胶体一次成型将多个芯片、内引线封装成一体，封装胶体设置为光学透镜结构。
2.根据权利要求1所述的一种应用于通用照明的LED面光源，其特征在于，所述图形为矩形、环形、U形、双U形、圆形、椭圆形、S形、梭齿形中之一或它们之间的组合。
3.根据权利要求1或2所述的一种应用于通用照明的LED面光源，其特征在于所述沉孔为不等径结构，其下孔开孔面积大于上孔，两孔均为垂直穿孔结构，采用台阶面过渡。
4.根据权利要求3所述的一种应用于通用照明的LED面光源，其特征在于所述热沉的形状与沉孔的结构相对应。
5.根据权利要求1或2所述的一种应用于通用照明的LED面光源，其特征在于所述芯片通过相互并联或串联连接在一起，呈相应形状排列。
6.根据权利要求1或2所述的一种应用于通用照明的LED面光源，其特征在于所述光学透镜设置为单一的光学透镜结构或多个光学透镜组合。
7.根据权利要求1或2所述的一种应用于通用照明的LED面光源，其特征在于所述基板上还安放有组成光源模组的电阻、电容、驱动IC类电子元件，与基板上的电路连接组成可以直接使用的光源模组。
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