CN102606915A

CN102606915A - 一种大功率led灯具

Info

Publication number: CN102606915A
Application number: CN2012100430104A
Authority: CN
Inventors: 余丽
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2012-07-25

Abstract

本发明涉及一种大功率LED灯具，包括散热装置和大功率LED，所述散热装置包括中空固定管（31）和多个散热鳍片，所述多个散热鳍片（32）以层式结构分布在所述中空固定管（31）上，每一层的多个散热鳍片（32）以散射的方式固定在所述中空固定管（31）上，在散热装置的上方连接有所述大功率LED（20）和灯罩（10），其特征在于：所述大功率LED（20）为倒装结构的LED芯片。本发明由于包括中空固定管和多个散热鳍片，多个散热鳍片以层式结构分布在中空固定管上，因而可以通过上述中空固定管和多个散热鳍片将大功率LED灯具散发出的大量热量转移出灯具，延长了大功率LED灯具的使用寿命和保证了照明效果。

Description

一种大功率LED灯具

技术领域

本发明涉及一种LED灯具，尤其是涉及一种大功率LED灯具。

背景技术

将LED直接作为照明灯具具有以下优点：1、LED消耗能量较同光效的白炽灯减少 80%；2、LED无有害金属汞，对环境不会污染；3、LED 使用低压电源，供电电压在 6-24V 之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源。

使用大功率LED可以在满足照明亮度的效果要求的同时减少使用LED使用的数量，但现有大功率LED照明灯具存在的缺陷是大功率LED会释放出大量的热量，并且热量不易排出灯具本体，时间长容易影响LED灯具的使用寿命。

此外，在水平方向N型电极所处位置与P型电极相距较远，N型电极对其下方的PCB板的位置设计有苛刻的要求，影响到封装优良率。

N型电极位置比P型电极位置高很多，导致其与下方的PCB板之间的间隙较大，在焊锡时很容易使得N级焊锡层过长而造成虚焊或脱焊的发生。

为了使得N型电极与其下方的PCB板可以进行焊接，需要去掉很大一部分发光区，影响到LED芯片的发光效率。

发明内容

本发明设计了一种大功率LED灯具，其解决的技术问题是（1）现有大功率LED照明灯具存在的缺陷是大功率LED会释放出大量的热量，并且热量不易排出灯具本体，时间长容易影响LED灯具的使用寿命；（2）N型电极区域相对小，很难与PCB板的相应区域对位，会影响到封装效果和LED产品的优良率；（3）N型电极位置比P型电极位置高很多，很容易造成虚焊、脱焊情形；（4）为制作N型电极，往往要人为地去掉很大一部分有源区，这样大大地减少了器件的发光面积，直接影响了LED发光效率。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种大功率LED灯具，包括散热装置和大功率LED（20），所述散热装置包括中空固定管（31）和多个散热鳍片（32），所述多个散热鳍片（32）以层式结构分布在所述中空固定管（31）上，每一层的多个散热鳍片（32）以散射的方式固定在所述中空固定管（31）上，在散热装置的上方连接有所述大功率LED（20）和灯罩（10），所述大功率LED（20）为倒装结构的LED芯片。

进一步，所述倒装结构的LED芯片包括P型电极区和N型电极区，所述P型电极区从下至上依次包括衬底（1）、缓冲层（2）、N型层（3）、N型分别限制层（4）、发光区层（5）、P型分别限制层（6）、P型层（7）、P型欧姆接触层（8）、光反射层（9）以及绝缘介质膜（13），所述N型电极区从下至上依次包括衬底（1）、缓冲层（2）、N型层（3）以及绝缘介质膜（13），P型电极（21）下端穿过所述绝缘介质膜（13）与光反射层（9）连接，P型电极（21）上端与第一PCB板（24）连接，所述N型电极（22）为阶梯结构；所述N型电极（22）的下端穿过所述绝缘介质膜（13）与所述N型层（3）连接；所述N型电极（22）的中间部分贴在垂直部分的绝缘介质膜（13）上；所述N型电极（22）的上端位于最上方绝缘介质膜（13）之上并且向P型电极（21）的位置延伸，所述N型电极（22）的上端与第二PCB板（23）连接，所述N型电极（22）的上端与P型电极（21）存在相同高度的或近似高度的共同锡焊面。

进一步，所述衬底（1）由上凹孔结构（26）和下凹孔结构（27）组合而成。

进一步，所述上凹孔结构（26）的各个凹孔直径大于都所述下凹孔结构（27）各个凹孔的直径。

进一步，所述P型电极（21）上端通过焊锡与第一PCB板（24）进行固定，所述P型电极（21）通过所述第一PCB板（24）与散热板（25）进行固定连接。

进一步，所述N型电极（22）上端通过焊锡与第二PCB板（23）进行固定，所述N型电极（22）通过所述第二PCB板（23）与散热板（25）进行固定连接。

进一步，所述每一层的散热鳍片（32）为八个，相邻二个所述散热鳍片（32）之间形成的角度为45°。

进一步，所述散热鳍片（32）为直型中空铜管或波浪型中空铜管。

进一步，还包括一基座（40），所述中空固定管（31）底端固定在所述基座（40）上，所述基座（40）中设有一微型风扇（50）。

该大功率LED灯具与传统的大功率LED灯具相比，具有以下有益效果：

（1）本发明由于包括中空固定管和多个散热鳍片，多个散热鳍片以层式结构分布在中空固定管上，因而可以通过上述中空固定管和多个散热鳍片将大功率LED灯具散发出的大量热量转移出灯具，延长了大功率LED灯具的使用寿命和保证了照明效果。

（2）本发明由于把LED芯片的N型电极与N型电极设置相同高度的或近似高度的共同锡焊面，使得在锡焊时，两个电极焊锡厚度相同并且可以减少N型电极的焊锡厚度，因而增加了LED芯片倒装工艺的封装良率，避免了电极虚焊或脱焊的情形发生。

（3）本发明由于将衬底由上凹孔结构和下凹孔结构组合而成，使得部分全反射光线以散射的形式射出，或者通过多次折射进入临界角射出，从而实现出光效率的提高。

（4）本发明由于P型电极的N型电极为阶梯结构，无需去掉很大一部分发光区，因而减少制作N型欧姆接触的面积，增加发光区面积，以提高LED的发光效率。

附图说明

图1是本发明大功率LED灯具的第一种结构示意图；

图2是本发明大功率LED灯具的第二种结构示意图；

图3是本发明大功率LED灯具的俯视图；

图4是本发明大功率LED灯具的倒装结构的LED芯片第一种结构示意图；

图5是本发明大功率LED灯具的倒装结构的LED芯片第二种结构示意图。

附图标记说明：

10—灯罩；20—大功率LED；31—中空固定管；32—散热鳍片；40—基座；50—微型风扇；

1—衬底；2—缓冲层；3—N型层；4—N型分别限制层；5—发光区层；6—P型分别限制层；7—P型层；8—P型欧姆接触层；9—光反射层；13—绝缘介质膜；21—P型电极；22—N型电极；23—第二PCB板；24—第一PCB板；25—散热板；26—上凹孔结构；27—下凹孔结构。

具体实施方式

下面结合图1至图5，对本发明做进一步说明：

如图1和图2所示，一种大功率LED灯具，包括中空固定管31和多个散热鳍片32，多个散热鳍片32以层式结构分布在中空固定管31上，每一层的多个散热鳍片32以散射的方式固定在所述中空固定管31上。因而可以通过上述中空固定管31和多个散热鳍片32将大功率LED灯具散发出的大量热量转移出灯具，延长了大功率LED灯具的使用寿命和保证了照明效果。

散热鳍片32为直型中空铜管或波浪型中空铜管。中空固定管31为金属铜材质。金属铜的导热特征特别好。

还包括一基座4，中空固定管31底端固定在基座40上。基座40中设有一微型风扇50。微型风扇50可以加速将热量移出。

如图3所示，每一层的散热鳍片32为八个，相邻二个散热鳍片32之间形成的角度为45°。

如图4所示，倒装结构的LED芯片包括P型电极区和N型电极区，P型电极区从下至上依次包括衬底1、缓冲层2、N型层3、N型分别限制层4、发光区层5、P型分别限制层6、P型层7、P型欧姆接触层8、光反射层9以及绝缘介质膜13，N型电极区从下至上依次包括衬底1、缓冲层2、N型层3以及绝缘介质膜13，P型电极21下端穿过绝缘介质膜13与光反射层9连接，P型电极21上端与第一PCB板24连接，N型电极22为阶梯结构；所述N型电极22的下端穿过绝缘介质膜13与N型层3连接；N型电极22的中间部分贴在垂直部分的绝缘介质膜13上；N型电极22的上端位于最上方绝缘介质膜13之上并且向P型电极21的位置延伸，N型电极22的上端与第二PCB板23连接，N型电极22的上端与P型电极21存在相同高度的或近似高度的共同锡焊面。P型电极21上端通过焊锡与第一PCB板24进行固定， P型电极21通过第一PCB板24与散热板25进行固定连接。N型电极22上端通过焊锡与第二PCB板23进行固定，N型电极22通过第二PCB板23与散热板25进行固定连接。

本发明由于把LED芯片的N型电极与N型电极设置相同高度的或近似高度的共同锡焊面，使得在锡焊时，两个电极焊锡厚度相同并且可以减少N型电极的焊锡厚度，因而增加了LED芯片倒装工艺的封装良率，避免了电极虚焊或脱焊的情形发生。

本发明由于P型电极的N型电极为阶梯结构，无需去掉很大一部分发光区，因而减少制作N型欧姆接触的面积，增加发光区面积，以提高LED的发光效率。

如图5所示，衬底1由上凹孔结构26和下凹孔结构27组合而成。上凹孔结构26的各个凹孔直径大于都所述下凹孔结构27各个凹孔的直径。本发明由于将衬底由上凹孔结构和下凹孔结构组合而成，使得部分全反射光线以散射的形式射出，或者通过多次折射进入临界角射出，从而实现出光效率的提高。此外，上凹孔结构26和下凹孔结构27也有助于散热。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种大功率LED灯具，包括散热装置和大功率LED（20），所述散热装置包括中空固定管（31）和多个散热鳍片（32），所述多个散热鳍片（32）以层式结构分布在所述中空固定管（31）上，每一层的多个散热鳍片（32）以散射的方式固定在所述中空固定管（31）上，在散热装置的上方连接有所述大功率LED（20）和灯罩（10），其特征在于：所述大功率LED（20）为倒装结构的LED芯片。

2.根据权利要求1所述大功率LED灯具，其特征在于：所述倒装结构的LED芯片包括P型电极区和N型电极区，所述P型电极区从下至上依次包括衬底（1）、缓冲层（2）、N型层（3）、N型分别限制层（4）、发光区层（5）、P型分别限制层（6）、P型层（7）、P型欧姆接触层（8）、光反射层（9）以及绝缘介质膜（13），所述N型电极区从下至上依次包括衬底（1）、缓冲层（2）、N型层（3）以及绝缘介质膜（13），P型电极（21）下端穿过所述绝缘介质膜（13）与光反射层（9）连接，P型电极（21）上端与第一PCB板（24）连接，所述N型电极（22）为阶梯结构；所述N型电极（22）的下端穿过所述绝缘介质膜（13）与所述N型层（3）连接；所述N型电极（22）的中间部分贴在垂直部分的绝缘介质膜（13）上；所述N型电极（22）的上端位于最上方绝缘介质膜（13）之上并且向P型电极（21）的位置延伸，所述N型电极（22）的上端与第二PCB板（23）连接，所述N型电极（22）的上端与P型电极（21）存在相同高度的或近似高度的共同锡焊面。

3.根据权利要求2所述大功率LED灯具，其特征在于：所述衬底（1）由上凹孔结构（26）和下凹孔结构（27）组合而成。

4.根据权利要求3所述大功率LED灯具，其特征在于：所述上凹孔结构（26）的各个凹孔直径大于都所述下凹孔结构（27）各个凹孔的直径。

5.根据权利要求2至4任何一项所述大功率LED灯具，其特征在于：所述P型电极（21）上端通过焊锡与第一PCB板（24）进行固定，所述P型电极（21）通过所述第一PCB板（24）与散热板（25）进行固定连接。

6.根据权利要求5所述大功率LED灯具，其特征在于：所述N型电极（22）上端通过焊锡与第二PCB板（23）进行固定，所述N型电极（22）通过所述第二PCB板（23）与散热板（25）进行固定连接。

7.根据权利要求1至6中所述大功率LED灯具，其特征在于：所述每一层的散热鳍片（32）为八个，相邻二个所述散热鳍片（32）之间形成的角度为45°。

8.根据权利要求7所述大功率LED灯具，其特征在于：所述散热鳍片（32）为直型中空铜管或波浪型中空铜管。

9.根据权利要求8所述大功率LED灯具，其特征在于：还包括一基座（40），所述中空固定管（31）底端固定在所述基座（40）上，所述基座（40）中设有一微型风扇（50）。