CN101761795B - 发光二极管照明装置及其封装方法 - Google Patents

发光二极管照明装置及其封装方法 Download PDF

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Abstract

一种发光二极管照明装置，包括至少一发光二极管及电路板，该发光二极管包括一基板，该电路板包括线路层、粘着层及导热层，粘着层设于线路层与导热层之间，该发光二极管安装于该电路板的线路层上，该电路板上对应每一发光二极管设有一导热柱，该导热柱贯穿电路板的线路层及粘着层，该导热柱的两端分别与发光二极管的基板与电路板的导热层热连接。与现有技术相比，本发明的发光二极管照明装置采用电路板上设置导热柱，导热柱使得发光二极管的基板与电路板的导热层直接热连接，发光二极管所产生的热量直接传递到电路板的导热层，而不必再经过粘着层，这大大提高整个发光二极管照明装置的散热性能。本发明还公开一种发光二极管照明装置的封装方法。

Description

发光二极管照明装置及其封装方法
技术领域
本发明涉及一种照明装置，特别是涉及一种发光二极管照明装置及其封装方法。
背景技术
发光二极管光源作为一种新兴光源，其具有工作寿命长、环保、省电、寿命长等诸多特点。而且，目前由发光二极管组成的模块能产生大功率、高亮度的光源，因此将广泛地、革命性地取代传统的白炽灯等现有光源，进而成为符合节能环保主题的主要光源。
通常的发光二极管照明装置包括电路板及发光二极管，电路板包括依次由下而上叠放的导热层、导热电绝缘层、粘着层及线路层，发光二极管安装于电路板的线路层上。发光二极管所产生的热量依次通过电路板的线路层、粘着层及导热电绝缘层最终传递到导热层，由于粘着层的导热性能远低于金属材料，这会使得整个发光二极管照明装置的散热性能不佳。然，随着发光二极管或其模组的功率、亮度的增大，其产生的热量也越来越大，若不能及时解决发光二极管的发热问题，则发光二极管灯具的工作寿命将受到严重影响。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种较佳散热性能的发光二极管照明装置及其封装方法。
一种发光二极管照明装置，包括至少一发光二极管及电路板，该发光二极管包括一基板，该电路板包括线路层、粘着层及导热层，粘着层设于线路层与导热层之间，该发光二极管安装于该电路板的线路层上，该电路板上对应每一发光二极管设有一导热柱，该导热柱贯穿电路板的线路层及粘着层，该导热柱的两端分别与发光二极管的基板与电路板的导热层热连接。
一种发光二极管照明装置的封装方法，包括以下步骤：提供一电路板，该电路板包括线路层、粘着层及导热层，粘着层设于线路层与导热层之间，线路层包括至少一发光二极管安装区，每一发光二极管安装区内开设有贯通至导热层的一凹陷；提供高导热电绝缘材料，将该高导热电绝缘材料填平每一凹陷，使得每一发光二极管安装区内形成导热柱；提供至少一发光二极管，每一发光二极管对应设置在电路板的一发光二极管安装区内，每一发光二极管包括一基板，使每一发光二极管的基板与相对应的发光二极管安装区内的导热柱相连接。
与现有技术相比，本发明的发光二极管照明装置采用电路板上设置导热柱，导热柱使得发光二极管的基板与电路板的导热层直接热连接，发光二极管所产生的热量直接传递到电路板的导热层，而不必再经过粘着层，这大大提高整个发光二极管照明装置的散热性能。
附图说明
图1为本发明的发光二极管照明装置的一较佳实施例的局部剖面示意图。
图2为图1中电路板的局部俯视图。
具体实施方式
如图1所示，发光二极管照明装置10包括驱动电源(图未示)、散热器11、电路板12及若干安装于电路板12上的发光二极管13。散热器11包括基座110及若干由基座110一体延伸形成的散热鳍片111。
电路板12包括依次由下而上叠放的导热层124、导热电绝缘层123、粘着层122及线路层121，线路层121及导热层124分别位于电路板12的上、下两端，粘着层122及导热电绝缘层123夹设于线路层121与导热层124之间，其中导热电绝缘层123贴附于导热层124之上，粘着层122贴附于导热电绝缘层123之上。导热层124由铝等高导热金属材料制成，导热层124固定于散热器11的基座110上。导热电绝缘层123由陶瓷等材料制成，具有优良的导热性能及电器绝缘性能，导热电绝缘层123用于进一步增强线路层121与导热层124之间的电气绝缘性能。线路层121为铜箔材料制版而成，用于形成驱动电源与发光二极管13之间电连接的电路。粘着层122由环氧树脂材料制成，使得线路层121均匀且紧密地贴附于导热电绝缘层123上。线路层121划分为若干发光二极管安装区125，该若干发光二极管安装区125与该若干发光二极管13一一对应，每一发光二极管安装区125包括相互绝缘的第一电极126、第二电极127及导热区128，第一电极126与第二电极127对称的设置于导热区128的两侧，导热区128的中央开设一导热柱129，该导热柱129沿垂直方向自线路层121依次贯穿粘着层122及导热电绝缘层123并与导热层124连接。导热柱129由导热膏等导热且电绝缘材料制成，具有优良的导热性能及电气绝缘性能。
每一发光二极管13包括一基板131、反射座132、发光二极管晶粒133及封装体134，反射座132位于基板131的上方，反射座132内开设一腔体138，发光二极管晶粒133固定于反射座132的腔体138内，封装体134包覆于发光二极管晶粒133的外围。每一发光二极管13的基板131设置相互绝缘的第一电极135、第二电极136及导热区137，每一发光二极管13的基板131安装于电路板12上所对应的发光二极管安装区125上，发光二极管13的第一电极135及第二电极136与对应的发光二极管安装区125的第一电极126及第二电极127分别电连接，每一发光二极管13的导热区137贴合于对应的发光二极管安装区125的导热区128上并与相对应的导热柱129相连接。
由于导热柱129的两端分别与对应发光二极管13的基板131及电路板12的导热层124连接，导热柱129将发光二极管13的基板131与电路板12的导热层124热连接，故发光二极管13发光时所产生的热量直接通过电路板12的导热柱129由基板131的导热区137传递到电路板12的导热层124，并最终传递到散热器11上，而不必经过电路板12的粘着层122，这大大增加整个发光二极管照明装置10的散热性能，延长发光二极管照明装置10的使用寿命。
本发明的发光二极管照明装置10封装方法包括以下步骤：
提供一电路板12，该电路板12包括线路层121、粘着层122、导热电绝缘层123及导热层124，线路层121包括若干发光二极管安装区125，每一发光二极管安装区125包括相互绝缘的第一电极126、第二电极127及导热区128，每一发光二极管安装区125的导热区128内开设一凹陷，该凹陷沿垂直方向自线路层121依次贯穿粘着层122及导热电绝缘层123并与导热层124连通，开设凹陷的方法可采用铣削等机加工方法；
提供导热膏等高导热电绝缘材料，将该高导热电绝缘材料填平每一凹陷，使得每一发光二极管安装区125内形成导热柱129；
提供至少一发光二极管13，发光二极管13与电路板12的发光二极管安装区125一一对应，将每一发光二极管13安装于相对应的发光二极管安装区125上，每一发光二极管13的第一电极135及第二电极136分别电连接于相对应的发光二极管安装区125的第一电极126及第二电极127，每一发光二极管13的导热区137与相对应的导热柱129相连接，每一导热柱129的两端分别与对应的发光二极管13的导热区137及电路板12的导热层124连接。
本发明的发光二极管照明装置10封装方法直接在现有的电路板12基础上机加工并填充导热膏从而在电路板12上形成导热柱129，制造工艺简单，成本较低，且其制得的发光二极管照明装置10具有较佳的散热性能。

Claims (9)

1.一种发光二极管照明装置，包括至少一发光二极管及电路板，该发光二极管包括一基板，该电路板包括线路层、粘着层及导热层，粘着层设于线路层与导热层之间，该发光二极管安装于该电路板的线路层上，其特征在于，该电路板上对应每一发光二极管设有一导热柱，该导热柱贯穿电路板的线路层及粘着层，该导热柱的两端分别与发光二极管的基板与电路板的导热层热连接，该电路板还包括导热电绝缘层，导热电绝缘层设置于粘着层与导热层之间。
2.如权利要求1所述的发光二极管照明装置，其特征在于，导热柱为导热电绝缘材料制成。
3.如权利要求2所述的发光二极管照明装置，其特征在于，该导热电绝缘材料为导热膏。
4.如权利要求1所述的发光二极管照明装置，其特征在于，该电路板的导热层与一散热器连接。
5.如权利要求4所述的发光二极管照明装置，其特征在于，该散热器包括基座及若干设置于基座上的散热鳍片，该基座贴设于电路板的导热层。
6.如权利要求1所述的发光二极管照明装置，其特征在于，电路板的线路层包括至少一发光二极管安装区，该发光二极管安装区与该发光二极管一一对应，每一发光二极管的基板设置相互绝缘的第一电极、第二电极及导热区，每一发光二极管安装区包括相互绝缘的第一电极、第二电极及导热区，每一发光二极管的第一电极及第二电极与对应的发光二极管安装区的第一电极及第二电极分别电连接，每一发光二极管的导热区贴合于对应的发光二极管安装区的导热区上，每一导热柱位于每一发光二极管安装区的导热区内。
7.如权利要求1所述的发光二极管照明装置，其特征在于，每一发光二极管还包括反射座、发光二极管晶粒及封装体，反射座内开设一腔体，该发光二极管晶粒固定于反射座的腔体内，封装体包覆于发光二极管晶粒的外围。
8.一种发光二极管照明装置的封装方法，包括以下步骤：
提供一电路板，该电路板包括线路层、粘着层及导热层，粘着层设于线路层与导热层之间，线路层包括至少一发光二极管安装区，每一发光二极管安装区内开设有贯通至导热层的一凹陷；
提供高导热电绝缘材料，将该高导热电绝缘材料填平每一凹陷，使得每一发光二极管安装区内形成导热柱；
提供至少一发光二极管，每一发光二极管对应设置在电路板的一发光二极管安装区内，每一发光二极管包括一基板，使每一发光二极管的基板与相对应的发光二极管安装区内的导热柱相连接。
9.如权利要求8所述的发光二极管照明装置的封装方法，其特征在于，每一发光二极管的基板包括相互绝缘的第一电极、第二电极及导热区，每一发光二极管安装区还包括相互绝缘的第一电极、第二电极及导热区，导热柱位于发光二极管安装区的导热区内，每一发光二极管的第一电极及第二电极分别电连接于相对应的发光二极管安装区的第一电极及第二电极。
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