CN101494219B - 大功率led铝基板集成模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED路灯，旨在提供一种散热效果好、有效延长使用寿命的大功率LED铝基板集成模块。本发明包括LED(1)、铝基板(2)，所述铝基板(2)包括铝板(20)，所述铝板(20)的上表面覆有绝缘氧化层(25)，所述绝缘氧化层(25)上依次设有基底膜(21)、导电膜(22)，所述导电膜(22)构成电路图形，所述基底膜(21)与所述导电膜(22)的外形轮廓相适应，所述导电膜(22)上设有若干焊接膜(23)，所述LED(1)的芯片与所述绝缘氧化层(25)相粘接，所述LED(1)的引脚焊接在所述焊接膜(23)上。本发明可广泛应用于照明领域。

Description

大功率LED铝基板集成模块
技术领域
本发明涉及一种大功率LED铝基板集成模块。
背景技术
电子行业的发展日新月异，电子技术层出不穷，电子元器件也日益精密化。当前大功率LED正在迅猛发展，LED的发光效率已经处于各种光源的领先地位，但其单位体积内的发热量步步攀升，这将严重影响LED的性能、寿命和工作可靠性。因此，迫切需要一种低成本、高散热性，又能符合国际环保趋势的LED的应用封装技术。
现有一种LED铝基板，如图1所示，单颗LED 1与铝基板2焊接固定，由于材质的差异，在焊接部位热传导受到很大的影响，热量从二极管传导至铝基板速度慢，二极管产生的热量不能迅速散失；同时铝基板的散热面积较小与散热器的接触面积就小，热传递就慢，因此这种二极管铝基板散热效果不理想，容易导致二极管由于过热而加速老化，缩短二极管使用寿命。当产品需求两个或多个LED时，若仍然用如图1所示的单颗二极管，将两个或多个单颗二极管紧固在散热器上，这样由于各种原因导致每个二极管与散热器的接触面积不一样，传递热量的速度就不均衡，将会出现个别二极管的使用寿命明显低于其他二极管，从而导致产品的整体性能和使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种散热效果好、有效延长使用寿命的大功率LED铝基板集成模块。
本发明所采用的技术方案是：本发明包括LED、铝基板，所述铝基板包括铝板，所述铝板的上表面覆有绝缘氧化层，所述绝缘氧化层上依次设有基底膜、导电膜，所述导电膜构成电路图形，所述基底膜与所述导电膜的外形轮廓相适应，所述导电膜上设有若干焊接膜，所述LED的芯片与所述绝缘氧化层相粘接，所述LED的引脚焊接在所述焊接膜上。
所述基底膜采用磁控溅射的方法将铬或钛金属沉积在所述绝缘氧化层上。
所述导电膜采用磁控溅射的方法将铜或镍金属沉积在所述基底膜上。
所述焊接膜采用磁控溅射的方法将银或铜或铝沉积在所述导电膜上。
所述基底膜的厚度为0.1～0.15μm，所述导电膜厚度为1～2μm，所述焊接膜的厚度为0.3～0.8μm。
所述铝板为折弯立体结构。
所述铝板为具有若干折边的凹面状，所述LED设置于所述折边上。
各所述折边之间的夹角不同。
或者，所述铝板为具有若干折边的锯齿状或波浪状，所述LED设置于所述折边上。
或者，所述铝板呈斗状，所述LED设置于各边上。
本发明的有益效果是：由于本发明所述铝板的上表面覆有绝缘氧化层，所述绝缘氧化层上依次设有基底膜、导电膜，所述导电膜构成电路图形，所述基底膜与所述导电膜的外形轮廓相适应，所述导电膜上设有若干焊接膜，所述LED的芯片与所述绝缘氧化层相粘接，所述LED的引脚焊接在所述焊接膜上，这样的结构使得在工作时LED产生的热量经所述绝缘氧化层传导所述铝基板上，并通过所述铝基板扩散到外界环境中，使LED始终处于合适的工作温度状态下，避免了LED长期在高温下工作造成的寿命缩减，故本发明散热效果好，能够有效延长使用寿命；
由于本发明所述基底膜采用磁控溅射的方法将铬或钛金属沉积在所述绝 缘氧化层上，所述导电膜采用磁控溅射的方法将铜或镍金属沉积在所述基底膜上，所述焊接膜采用磁控溅射的方法将银或铜或铝沉积在所述导电膜上，此种结构可大幅度提高所述导电膜与所述绝缘氧化层间的结合程度，另外所述基底膜具有良好的耐高温特性，可耐320℃高温达10s以上，使得所述导电膜无起泡、剥落等现象，适合焊接工艺要求，故本发明结构连接可靠性好、焊接性能好；
由于本发明所述铝板为具有若干折边的凹面状，所述LED设置于所述折边上，或者，所述铝板呈斗状，所述LED设置于各边上，这样，能够实现各所述LED向不同方向发光，达到实际需求的发光效果，故本发明发光效果好。
附图说明
图1是一种现有的LED铝基板模块的结构示意图；
图2是本发明实施例一的俯视结构示意图；
图3是图2所示A-A断面结构示意图；
图4是图3所示I处的局部放大结构示意图；
图5是本发明实施例二的结构示意图；
图6是本发明实施例三的立体结构示意图；
图7是本发明实施例三的侧面结构示意图；
图8是本发明实施例三安装后的结构示意图；
图9是本发明实施例四的结构示意图；
图10是本发明实施例五的立体结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
如图2～图4所示，本发明包括LED 1、铝基板2，所述铝基板2包括铝板20，所述铝板20的上表面覆有绝缘氧化层25，所述绝缘氧化层25上依次 设有基底膜21、导电膜22，所述导电膜22构成电路图形，所述基底膜21与所述导电膜22的外形轮廓相适应，所述导电膜22上设有若干焊接膜23，所述LED 1的芯片与所述绝缘氧化层25相粘接，所述LED 1的引脚焊接在所述焊接膜23上，所述焊接膜23还用于焊接其他电子器件，所述基底膜21采用磁控溅射的方法将铬或钛金属沉积在所述绝缘氧化层25上，所述导电膜22采用磁控溅射的方法将铜或镍金属沉积在所述基底膜21上，所述焊接膜23采用磁控溅射的方法将银或铜或铝沉积在所述导电膜22上，所述基底膜21的厚度为0.1～0.15μm，，所述导电膜22厚度为1～2μm，所述焊接膜23的厚度为0.3～0.8μm。所述铝基板2上开有用于紧固二次透镜的圆孔，可根据需要安装不同角度的透镜。
本实施例中所述铝基板2为平板结构，所述LED 1排列成一排，数量不限于图中所示。
实施例二：
如图5所示，本实施例与实施例一的区别在于：所述LED 1排列成矩阵结构。所述LED 1的数量更多，集成度更高，适合于高光照要求的场合。
本实施例其余特征同实施例一。
实施例三：
如图6～图8所示，本实施例与实施例二的区别在于：所述铝板20为折弯立体结构，所述铝板20为具有若干折边的凹面状，所述LED 1设置于所述折边上，各所述折边之间的夹角分别为θ1、θ2、θ3、θ1′、θ2′、θ3′，通过改变夹角的不同角度，能够实现各所述LED 1向不同方向发光，以达到实际需求的发光效果。本实施例可通过导热胶8安装在散热器或灯具壳体6上，散热效果更好，安装结构如图8所示。
本实施例其余特征同实施例二。
实施例四：
如图9所示，本实施例与实施例三的区别在于：所述铝板20为具有若干折边的锯齿状，当然也可以为波浪状，所述LED 1设置于所述折边上。
本实施例其余特征同实施例三。
实施例五：
如图10所示，本实施例与实施例二的区别在于：所述铝板20呈斗状，包括三个侧边和一个底边，所述LED 1设置于各边上，更有利于聚光。
本实施例其余特征同实施例二。
本发明的制造过程如下：
1、铝基板的加工，可以通过模具、线切割或其它方法加工出所需的铝板，将铝板绝缘氧化形成带有绝缘氧化层的铝基板；
2、采用磁控溅射的方法将铬或钛金属沉积在绝缘氧化层上形成基底膜；采用磁控溅射的方法将铜或镍金属沉积在基底膜上形成导电膜；采用磁控溅射的方法将银或导电良好的金属沉积在导电膜上形成焊接膜。将基底膜、导电膜、焊接膜、导热胶、绝缘材料等与带有绝缘氧化层的铝板成型为一体化铝基板；
3、根据产品需要将铝基板折弯成具有不同角度θ的铝基板，或由多块小铝基板拼接成一块多角度多散热面的大铝基板；
4、将两个或多个LED与铝基板绝缘氧化层粘接，并用焊锡将LED封装在焊接层上，与铝基板一起形成LED铝基板集成模块；
5、在每个LED上可以安装带有角度的二次透镜，然后将LED铝基板集成模块安装在与其形状相吻合的散热器或灯罩上形成产品；
6、根据不同的电路图，铝基板集成模块上的LED可以串联成1组、2 组或多组，通过专门设计的控制器来控制其中1组、2组或多组的亮灭情况。
本发明实质上是将用于连接所述LED 1的线路板与所述铝板20集成在一起，从而形成一个紧密结合的集成模块，所述LED 1工作时产生的热量通过线路板直接传导到所述铝板20上，这种导热方式散热迅速、可靠，对于大功率LED的应用场合尤其适用。另外，其结构简单、加工安装方便、发光效率高、散热效果好、使用寿命长，是现有铝基板的理想换代产品。
本发明可广泛应用于照明领域。

Claims (5)

1.一种大功率LED铝基板集成模块，包括LED(1)、铝基板(2)，所述铝基板(2)包括铝板(20)，其特征在于：所述铝板(20)的上表面覆有绝缘氧化层(25)，所述绝缘氧化层(25)上依次设有基底膜(21)、导电膜(22)，所述导电膜(22)构成电路图形，所述基底膜(21)与所述导电膜(22)的外形轮廓相适应，所述导电膜(22)上设有若干焊接膜(23)，所述LED(1)的芯片与所述绝缘氧化层(25)相粘接，所述LED(1)的引脚焊接在所述焊接膜(23)上；所述铝板(20)为折弯立体结构。
2.根据权利要求1所述的大功率LED铝基板集成模块，其特征在于：所述铝板(20)为具有若干折边的凹面状，所述LED(1)设置于所述折边上。
3.根据权利要求2所述的大功率LED铝基板集成模块，其特征在于：各所述折边之间的夹角不同。
4.根据权利要求1所述的大功率LED铝基板集成模块，其特征在于：所述铝板(20)为具有若干折边的锯齿状或波浪状，所述LED(1)设置于所述折边上。
5.根据权利要求1所述的大功率LED铝基板集成模块，其特征在于：所述铝板(20)呈斗状，所述LED(1)设置于各边上。
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