CN102278626A - 一种led光源的嵌入式封装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED光源的嵌入式封装结构，包括支架、底座和电极，所述支架的上表面设有光源碗杯，其特征在于，LED芯片以串并联的方式与所述电极连接并且置于所述光源碗杯上，所述支架的底部和与所述支架适配的所述底座的底座槽的底部均为平板式，所述支架和所述底座紧密贴合，结构简单紧凑、易于生产，并且散热结构合理效果好。

Description

一种LED光源的嵌入式封装结构

技术领域

本发明涉及一种LED光源的嵌入式封装结构。

背景技术

随着发光二极管(LED)技术领域不断的创新，已生产出超大功率LED产品，但是，一般的产品是利用大面积的金属底座，并用铝基板作为散热片，将LED芯片发光时所产生的热传导于空气中。用单颗大尺寸或多颗小尺寸芯片封装，也能有效的提高LED的功率和亮度，却因为散热结构不太合理，还是无法解决芯片工作时的高热量问题，导致LED芯片容易光衰、烧毁，且工艺较难、成本高，不易推广。

已研制了改进的封装结构，如授权公告号为CN201066102Y公开的一种大功率LED灯支架，包括壳体、LED发光芯片、散热基板和两个电极片体，两个电极片体夹在散热基板和壳体之间，散热基板和壳体通过螺栓固定连接，散热基板四周边沿宽出壳体四周边沿，散热基板上设有起定位作用的网格。尽管以此可以做出超大功率LED，但是此方法作超大功率的方法为多个拼成，底座连接灯具，结构不紧凑，导热和散热结构不合理，并且多个连接发光时高热无法散出，外面开关恒流源电流控制难，电流不太稳定，最大的问题在于，多个支架连接放在灯具上，重影很多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种LED光源的嵌入式封装结构，结构简单紧凑、易于生产，并且散热结构合理效果好。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种LED光源的嵌入式封装结构，包括支架、底座和电极，所述支架的上表面设有光源碗杯，其特征在于，LED芯片以串并联的方式与所述电极连接并且置于所述光源碗杯上，所述支架的底部和与所述支架适配的所述底座的底座槽的底部均为平板式，所述支架和所述底座紧密贴合。

所述支架中间呈长方形，两端呈半圆形，所述支架的两端设有穿孔，所述支架的长方形两边及两端的半圆形具有斜角口，用于使得LED芯片和荧光粉置于光源碗杯上。

所述电极包括第一电极铜段和第二电极铜段，所述第二电极铜段穿过所述穿孔直至到达所述支架底部，所述第一电极铜段与所述支架的上表面齐平。

所述底座槽的底部的一侧设有与所述底座端部的贯穿孔连通的凹槽沟，所述支架底部设有与所述穿孔连通的引线凹槽，所述凹槽沟与所述引线凹槽相对应，由此使得电极引线的布线较为通畅。

所述底座槽的上端设有凹槽，所述LED芯片上方设有光学透镜，所述光学透镜内部呈内凹，所述光学透镜通过密封圈固定在所述凹槽内，从而光学透镜可以做的小并且可根据需要改变发光角度，从而满足各种场合使用要求，既节约成本又有利于加工。

所述第二电极铜段的末端连接电极引线，所述电极引线在所述引线凹槽内转角后延伸至所述支架端部后穿出所述贯穿孔并接入到接线端子。

所述底座槽的底部上设有第一顺排孔，与所述支架底部开设的第二顺排孔位置相对应，通过固定件穿过所述第一顺排孔和所述第二顺排孔将所述支架和所述底座相固定。

所述底座的两侧分别留出台阶式的台阶面，所述台阶面上设有与所述第一顺排孔位置同步的固定孔，用于与外界的固定物固定。

所述台阶面靠内侧为弧形坡面，所述底座两端为半圆弧面，所述弧形坡面和所述半圆弧面上分别设有翅片式的散热筋，所述散热筋延伸至所述底座两端的末端，以最大的散热面进行散热，提高散热效率。

与现有技术相比，本发明的优点在于：固定光源的支架和底座以平板式的平面固定结合，使得支架和底座紧密的相贴紧，有效的将热量快速的传导入与底座固定的其他介体上；通过在LED芯片上方设置光学透镜，可以根据场合选择不同的透镜，以满足设计需要，如光效、光学角度等；透镜通过密封圈扣于底座上，从而光学透镜可以做的小并且可根据需要改变发光角度，从而满足各种场合使用要求，既节约成本又有利于加工；将支架、底座和光源均设计为长条形，使得LED芯片可以多颗串联，而并联的相对较少，由此使得输出电流较小，适合电流的稳定输出，有利于户外照明，并且端部为半圆形，扩大了散热面积，提高了散热效率。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的分解结构示意图；

图3为本发明的剖面图；

图4为本发明的支架的仰视图；

图5为本发明的底座的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

参见图1-3，一种LED光源的嵌入式封装结构，包括LED光源、支架2和底座3。LED光源为长条形，包括光学透镜11、LED芯片12，光学透镜11表面为坡面半圆弧凸出状，内部呈内凹13，LED芯片12的绝缘底部经光源封装工艺要求操作点上导电导热银胶。光学透镜11设置在LED芯片12上方，采用漫反射高透光光学玻璃，镜体特薄，具备了高透光的性能，可根据不同的场合要求选用不同的透镜，解决了配光难的问题，并且光源设计为长条形，非常利于户外照明使用。

支架2中间呈长方形，两端呈半圆形，优选的，采用紫铜制成，外表面镀银。支架2的上表面设有光源碗杯21，LED芯片12以串并联的摆放方式置于光源碗杯21上，即LED芯片12以串联的形式相连固定在光源碗杯21上，串联的长度与光源功率大小相吻合。每一长条形LED芯片12串联后连接到两端的电极4，由此，各长条形LED芯片12之间为并联。上述串并联的封装方式能够根据电源参数确定所需的光源功率，而后确定LED芯片12串联的长度。表1显示了芯片排列的参照表，可以根据各个部件大小比例配合，生产出5W、10W、15W、20W、30W……120W……160W……，甚至更大的功率。

表1芯片排列参照表

光源碗杯21上涂覆有绝缘的液体硅胶，由此将LED芯片12固定住。LED芯片12上涂有荧光粉，使得LED芯片12激射发光后光斑混合均匀一致，无杂色，重影小，更加干净，并且可以经荧光粉转换成所需的颜色，满足照明的需要。支架2中间的长方形两边及两端的半圆形具有斜角口22，用于使得LED芯片和荧光粉置于光源碗杯上。

电极4包括方形的包覆有塑胶的第一电极铜段41和长形的裸露的第二电极铜段42。支架2的两端设有长形的穿孔23，电极4的第二电极铜段42穿过该穿孔23直至到达支架2底部，第一电极铜段41则与支架2的上表面齐平。

支架2的底部为平板式，参见图4，能紧密地与底座3相贴紧，能有效的将光源热量快速的传导到底座3。第二电极铜段42的末端连接电极引线43，电极引线43在与穿孔23相连的引线凹槽24内转角后延伸至支架2端部后接入到接线端子44，电极引线43绝缘，并且耐高温耐高压。

底座3，为铝合金的导热热缓冲光源底座，将接收到的光源热量有效的传导给其他介体，缓冲热冲击对LED芯片12的伤害。底座3中间为与支架2的形状适配的底座槽31，底座槽31的上端设有凹槽32，参见图5，底座槽31的底部33为平板式，底部33的一侧设有凹槽沟34，与底座31端部的贯穿孔35连通，与支架2底部的引线凹槽24相对应，方便电极引线43的布局通畅。接线端子44穿出圆孔35，由此使得电极引线43与外部电源连通。底部33上设有第一顺排孔36，与支架2底部的第二顺排孔25位置相对应，通过螺栓等固定件穿过第一顺排孔36和第二顺排孔25将支架2和底座3相固定。光学透镜11放入底座3上端的凹槽32内，然后再在凹槽32边缘注入硅橡胶作为密封圈，从而光学透镜11可以做的小并且可根据需要改变发光角度，从而满足各种场合使用要求，既节约成本又有利于加工。光学透镜11的外面可压上盖板，可以使得光学透镜11免于掉落，防水、防尘和防潮，保护LED芯片12。当LED芯片12损坏时，可以很方便的进行维修和维护，修理时只需把盖板拿下，取出光学透镜11，而后再取出支架2，断掉损坏的LED芯片12，重新焊接好的LED发光芯片。

底座3的两侧分别留出台阶式的台阶面38，台阶面38上设有与顺排孔36位置同步的固定孔37，用作与其他物体进行固定时的螺栓穿孔处。台阶面38靠内侧为弧形坡面39，底座3两端为半圆弧面40，弧形坡面39和半圆弧面40上分别设有翅片式的散热筋50，散热筋50延伸至底座3两端的末端，半圆弧形可以比其他形状的散热表面积大，从而更容易迅速地散热而保护LED芯片12。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种LED光源的嵌入式封装结构，包括支架(2)、底座(3)和电极(4)，所述支架(2)的上表面设有光源碗杯(21)，其特征在于，LED芯片(12)以串并联的方式与所述电极(4)连接并且置于所述光源碗杯(21)上，所述支架(2)的底部和与所述支架(2)适配的所述底座(3)的底座槽(31)的底部(33)均为平板式，所述支架(2)和所述底座(3)紧密贴合。

2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述支架(2)中间呈长方形，两端呈半圆形，所述支架(2)的两端设有穿孔(23)，所述支架(2)的长方形两边及两端的半圆形具有斜角口(22)。

3.如权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述电极(4)包括第一电极铜段(41)和第二电极铜段(42)，所述第二电极铜段(42)穿过所述穿孔(23)直至到达所述支架(2)底部，所述第一电极铜段(41)与所述支架(2)的上表面齐平。

4.如权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述底座槽(31)的底部(33)的一侧设有与所述底座(3)端部的贯穿孔(35)连通的凹槽沟(34)，所述支架(2)底部设有与所述穿孔(23)连通的引线凹槽(24)，所述凹槽沟(34)与引线凹槽(24)相对应。

5.如权利要求4所述的封装结构，其特征在于，所述底座槽(31)的上端设有凹槽(32)，所述LED芯片(12)上方设有光学透镜(11)，所述光学透镜(11)内部呈内凹(13)，所述光学透镜(11)通过密封圈固定在所述凹槽(32)内。

6.如权利要求4所述的封装结构，其特征在于，所述第二电极铜段(42)的末端连接电极引线(43)，所述电极引线(43)在所述引线凹槽(24)内转角后延伸至所述支架(2)端部后穿出所述贯穿孔(35)并接入到接线端子(44)。

7.如权利要求1-6中任一项所述的封装结构，其特征在于，所述底座槽(31)的底部(33)上设有第一顺排孔(36)，与所述支架(2)底部开设的第二顺排孔(25)位置相对应，通过固定件穿过所述第一顺排孔(36)和所述第二顺排孔(25)将所述支架(2)和所述底座(3)相固定。

8.如权利要求7所述的封装结构，其特征在于，所述底座(3)的两侧分别留出台阶式的台阶面(38)，所述台阶面(38)上设有与所述第一顺排孔(36)位置同步的固定孔(37)。

9.如权利要求7所述的封装结构，其特征在于，所述台阶面(38)靠内侧为弧形坡面(39)，所述底座(3)两端为半圆弧面(40)，所述弧形坡面(39)和所述半圆弧面(40)上分别设有翅片式的散热筋(50)，所述散热筋(50)延伸至所述底座(3)两端的末端。

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