CN101451689A - 平板式led光源芯片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平板式LED光源芯片，由多数颗LED晶片组成的矩阵固定排列封装在硅支架板一面的凹槽内，同组LED晶片之间相互串联，串联后的每组LED晶片并联接到正、负接线板上，正、负接线板分别连接正、负电源，硅支架板另一面固定于金属导热基板，硅支架板外周固设有外框固定支架，正、负接线板固定于外框固定支架上，外框固定支架固设于金属导热基板上，LED晶片发光面上固设有透镜。本例结构简单、封装成本低、能够将多颗LED晶片组合封装在一起，达到照明光源的光通量和功率要求；使LED作为灯具用发光源成为现实。

Description

平板式LED光源芯片

技术领域

本发明涉及一种LED光源芯片。

背景技术

众所周知，半导体二极管(LED)作为光源是未来最节能、最环保、最有前途的产品。但由于目前LED的单颗功率目前市场上只有五瓦左右，十瓦左右的还在研究开发中，再加上目前市场上半导体二极管LED的每瓦光通量还在一百流明以下，一般照明灯具使用的光源功率都在几十瓦到数百瓦，光通量均要求从几百流明到上万流明，因此，单颗半导体二极管LED作为照明光源，其功率和光通量还远远不够。因此，有些技术人员和厂家开发了多颗一瓦或三瓦的LED通过串并联的方法，做成照明灯具，但由于多颗组成的焊线太多，发光点不集中，安装难度大等问题难以推广应用，使LED这种新型的节能产品在高功率照明市场未能发挥出它应有的优点。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种平板式LED光源芯片，该平板式LED光源芯片结构简单、光通量大、能耗低、无环境污染，功率可以做到十瓦到五百瓦，光通量可以从几百流明到几万流明，适合各种照明用的节能光源。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种平板式LED光源芯片，由多数颗LED晶片组成的矩阵固定排列封装在硅支架板一面的凹槽内，同组LED晶片之间串联，串联后的每组LED晶片并联接到正、负接线板上，正、负接线板分别连接正、负电源，硅支架板外周固设有外框固定支架，正、负接线板固定于外框固定支架上，外框固定支架固设于金属导热基板上，硅支架板另一面固定于金属导热基板，LED晶片发光面上固设有透镜。

本发明的进一步技术方案是：

其中所述的LED晶片矩阵容量设置为十乘十组，十个LED晶片串联成一组、共十组，十组串联后的LED晶片分别并联到正、负接线板上。

所述的硅支架板为方型硅基板，板的另一面为光滑平整面，便于与金属导热基板紧密接触，将LED发光晶片发出的热量传递到金属导热基板上进行散发掉，硅支架板一面均匀间隔设置有一百个方形凹槽，形成一个十乘十的矩阵，用于安装LED晶片，凹槽内镀有反光层，以便将LED晶片发出的光折射出来，增加光通量。

所述外框固定支架为一方形结构，连接到金属导热基板的一面至少设有四个固定脚，固定脚固定在金属导热基板内，在外框固定支架的两侧边框内各嵌有一个椭圆形金属导电板，分别为正、负接线板，椭圆形金属正、负导电板底面与串、并联好后的LED芯片矩阵的正、负线相连。

所述的金属导热基板设置为一个矩形或两边圆弧中间矩形的结构，在矩形金属导热基板的四角内对称设置四个螺丝安装孔与所述固定脚对应，安装孔孔径为2-4毫米。

所述的透镜为一矩形树脂耐温透光镜，用胶水封装在LED晶片矩阵的上面，四边用胶水与外框固定支架紧密封成一体化结构，便于LED晶片矩阵发光的光能够透过同时起到防水防尘的目的。

金属导热基板用铜或铝制作而成，外表面经电化学防腐处理，金属导热基板厚度为1-3毫米。

本发明的有益效果是：本例结构简单、封装成本低、能够将多颗LED晶片组合封装在一起，达到照明光源的光通量和功率要求；使LED作为灯具用发光源成为现实；为今后实现节能的绿色照明提供了一个可靠的光源。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A-A剖视图；

图3为本发明所述硅支架板平面示意图；

图4为本发明所述的LED芯片矩阵接线图。

具体实施方式

实施例：一种平板式LED光源芯片，由多数颗LED晶片组成的矩阵固定排列封装在硅支架板1一面的凹槽2内，同组之间串联，串联后的每组并联接到正、负接线板4、5上，正、负接线板分别连接正、负电源，正、负接线板由薄铜板制作再表面镀银处理，硅支架板外周固设有外框固定支架3，外框固定支架3用耐高温不易变形的硬质绝缘塑料模压而成，正、负接线板4、5固定于外框固定支架3上，外框固定支架固设于金属导热基板6上，硅支架板1另一面固定于金属导热基板，LED晶片发光面上固设有透镜7。

其中所述的LED晶片矩阵容量设置为十乘十组，十个LED晶片串联成一组、共十组，十组串联后的LED晶片分别并联到正、负接线板上。

所述的硅支架板为方型硅基板，板的另一面为光滑平整面，便于与金属导热基板紧密接触，将LED发光晶片发出的热量传递到金属导热基板上进行散发掉，硅支架板一面均匀间隔设置有一百个方形凹槽，形成一个十乘十的矩阵，用于安装LED晶片，凹槽内镀有反光层，以便将LED晶片发出的光折射出来，增加光通量。

所述外框固定支架为一方形结构，连接到金属导热基板的一面至少设有四个固定脚，固定脚固定嵌入到金属导热基板1上，在外框固定支架的两侧边框内各嵌有一个椭圆形金属导电板，分别为正、负接线板，椭圆形金属正、负导电板底面与串并联好后的LED芯片矩阵的正、负线相连。

所述的金属导热基板设置为一个矩形或两边圆弧中间矩形的结构，在矩形金属导热基板的四角内对称设置四个螺丝安装孔与所述固定脚对应，安装孔孔径为2-4毫米。

所述的透镜为一矩形树脂透光镜，用胶水封装在LED晶片矩阵的上面，四边用胶水与外框固定支架紧密封成一体化结构，便于LED晶片矩阵发光的光能够透过同时起到防水防尘的目的。

金属导热基板用铜或铝制作而成，外表面经电化学防腐处理，金属导热基板厚度为1-3毫米。

在外框固定支架3上还设有正、负接线穿线孔，对应金属导热基板设有两个穿线孔8。

本发明的工作过程及原理如下：

整齐排放在硅支架板方型凹槽内的LED晶片，每组之间通过导线焊接串联后并联到正、负接组板的内导线上，在正、负接线板上焊接上外接正、负极电源线，接通正、负电流，LED晶片放光，放出的光通过透明树脂透镜照射出来，形成一个光输出通道。LED晶片及金线内阻产生的热量通过硅支架板传递到金属导热基板上传递出去、散发掉，形成一个散热通道。需要增加或减少光通量时，可以通过增加或减少LED芯片并联组数实现，也可以通过改变LED晶片功率来实现。

本例中所述的LED晶片单颗可为一瓦或三瓦，也可以是单颗更大瓦数的半导体发光晶片，同组之间通过金属导线进行串联，串联后的正、负线与其它组的正、负线进行并联后，接到正、负接线板上。

通过以上技术方案制作的LED光源芯片要实现不同光源功率和光通量时，可以通过封装不同的LED晶片的功率规格取得，如需一百瓦的大功率LED光源可以选用一百颗一瓦的LED晶片封装在硅支架板凹槽内十个一组串联，十组并联后得到一百瓦的大功率LED芯片。如需五百瓦的大功率LED芯片，可以选用单颗五瓦的LED晶片用同样封装接线方法获得。也可以通过增加或减少LED晶片并联组数来获得要求的大功率芯片，如需八十瓦的大功率LED芯片，可以使用一瓦的单颗晶片八十只进行封装，十个一组，共封成八组并联后，获得八十瓦的一颗集成LED光源芯片。

Claims (7)

1.一种平板式LED光源芯片，其特征是：由多数颗LED晶片组成的矩阵固定排列封装在硅支架板一面的凹槽内，同组LED晶片之间相互串联，串联后的每组LED晶片并联接到正、负接线板上，正、负接线板分别连接正、负电源，硅支架板另一面固定于金属导热基板，硅支架板外周固设有外框固定支架，正、负接线板固定于外框固定支架上，外框固定支架固设于金属导热基板上，LED晶片发光面上固设有透镜。

2.根据权利要求1所述的平板式LED光源芯片，其特征是：所述的LED晶片矩阵容量设置为十乘十组，十个LED晶片串联成一组、共十组，十组串联后的LED晶片分别并联到正、负接线板上。

3.根据权利要求1所述的平板式LED光源芯片，其特征是：所述的硅支架板为方型硅基板，板的另一面为光滑平整面，硅支架板一面均匀间隔设置有一百个方形凹槽，形成一个十乘十的矩阵，凹槽内镀有反光层。

4.根据权利要求1所述的平板式LED光源芯片，其特征是：所述外框固定支架为一方形结构，连接到金属导热基板的一面至少设有四个固定脚，固定脚固定在金属导热基板内，在外框固定支架的两侧边框内各嵌有一个椭圆形金属导电板，分别为正、负接线板，椭圆形金属正、负导电板底面与串、并联好后的LED芯片矩阵的正、负线相连。

5.根据权利要求1所述的平板式LED光源芯片，其特征是：所述的金属导热基板设置为一个矩形或两边圆弧中间矩形的结构，在矩形金属导热基板的四角内对称设置四个螺丝安装孔与所述固定脚对应，安装孔孔径为2-4毫米。

6.根据权利要求1所述的平板式LED光源芯片，其特征是：所述的透镜为一矩形树脂透光镜，封装在LED晶片矩阵的上面，四边与外框固定支架紧密封成一体化结构。

7.根据权利要求1所述的平板式LED光源芯片，其特征是：金属导热基板用铜或铝制作而成，外表面经电化学防腐处理，金属导热基板厚度为1-3毫米。

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