CN102889481B - 一种led光源模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED光源模组，包括基板（1）、开设在基板（1）上的凹槽（2）以及封装于凹槽（2）中的导电层（3），在所述导电层（3）上安装有多块LED芯片（4）和多个厚度小于LED芯片（4）的光敏单元（5），所述LED芯片（4）与光敏单元（5）交错布置；所述每个光敏单元（5）与导电层（3）之间设置有一绝缘层（6），在所述LED芯片（4）和光敏单元（5）的上表面依次设有反光层（7）和散热层（8），所述凹槽（2）底部布有使LED芯片（4）电气连接的电路。本发明大大提高了整个模组的散热能力，使得各LED芯片之间散热均匀，提高LED芯片的使用寿命，同时亦可避免大量热气一次性传到空气之中。

Description

一种LED光源模组

技术领域

本发明涉及一种LED光源模组，尤其是一种由多块LED芯片集成的LED光源模组。属于LED光源集成技术领域。

背景技术

发光二极管（Light Emitting Diode，以下简称LED）是一种能发光的半导体电子元件，它可以直接把电转化为光。LED的主体是一个半导体的晶片，该半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，里面由空穴占主导地位，另一部分是N型半导体，里面主要是电子，两种半导体连接起来，形成一个P-N结；在P-N结处加入特定的化合物，即可发出特定颜色的光，如磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。

随着LED效率和可靠性的不断提高，LED光源的应用越来越受到关注，在LED光源中，常要求用多块芯片组成光源模块使用，散热就成了其中一个要考虑的主要问题。对于LED芯片而言，如果热量集中在芯片内部不能有效的扩散到周围环境器件的可靠性。而对于LED光源模组而言，不同芯片之间如果温度不一致，则可能导致不同芯片的光衰减速度不一致。目前，在电路板采用散热鳍片来进行散热的方法，这种方法虽然可以达到较好的散热效果，但缺陷如下：1）重量因此而增大，对于LED光源并不可取；2）散热鳍片需要开模，增大了成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的缺陷，提供一种结构简单合理、出光率高、散热面积大、导热效率高的LED光源模组。

本发明的目的可以通过采取以下技术方案达到：

一种LED光源模组，其结构特点是：包括基板、开设在基板上的凹槽以及封装于凹槽中的导电层，在所述导电层上安装有多块LED芯片和多个厚度小于LED芯片的光敏单元，所述LED芯片与光敏单元交错布置；所述每个光敏单元与导电层之间设置有一绝缘层，在所述LED芯片和光敏单元的上表面依次设有反光层和散热层，所述凹槽底部布有使LED芯片电气连接的电路。

本发明的目的还可以通过以下技术方案达到：

本发明的一种实施方案是：所述基板的顶部可以设有透明材料层，该透明材料层由玻璃或亚克力板构成。

本发明的一种实施方案是：所述透明材料层与凹槽之间可以形成一腔体，所述LED芯片、光敏单元、绝缘层、反光层和散热层位于该腔体内。

本发明的一种实施方案是：所述基板的两侧分别可以设有热气出口。

本发明的一种实施方案是：所述凹槽底部布有使LED芯片电气连接的电路可以为串联或并联电路。

本发明的一种实施方案是：所述LED芯片从发光面可以依次涂布有第一硅胶层、荧光层以及第二硅胶层，所述第二硅胶层为薄膜状、凸透镜状或微透镜阵列状。

本发明的一种实施方案是：所述LED芯片可以通过焊锡连接的方式安装在导电层上。

本发明的一种实施方案是：所述光敏单元可以形成凹状结构。

本发明的一种实施方案是：所述反光层和散热层之间的间隙可以填充有导热胶。

本发明的一种实施方案是：所述散热层可以由散热材质Cu构成。

本发明具有如下突出的有益效果：

1、本发明在基板上开设凹槽，使LED芯片、光敏单元、绝缘层、反光层和散热层可以安置在凹槽内，对比现有技术的LED模组，结构简单合理，而且重量轻、体积小、成本低。

2、本发明的光敏单元形成凹状结构，使反光层也形成凹状结构，可以收集LED芯片的侧面出光，提高出光率。

3、本发明的反光层通过散热层将热量传导到凹槽中，再由热气出口将热气排出，大大提高了整个模组的散热能力，使得各LED芯片之间散热均匀，提高LED芯片的使用寿命，同时亦可避免大量热气一次性传到空气之中。

附图说明

图1为本发明具体实施例1的正面结构示意图；

图2为本发明具体实施例1的侧面结构示意图；

图3为本发明具体实施例1的LED芯片的结构示意图。

其中，1-基板，2-凹槽，3-导电层，4-LED芯片，5-光敏单元，6-绝缘层，7-反光层，8-散热层，9-透明材料层，10-热气出口。

具体实施方式

具体实施例1：

图1-图3构成了本发明的具体实施例1。

参照图1和图2，本实施例包括基板1、开设在基板1上的凹槽2以及封装于凹槽2中的导电层3，在所述导电层3上安装有三块LED芯片4和四个光敏单元5，所述LED芯片4与光敏单元5交错布置；所述每个光敏单元5与导电层3之间设置有一绝缘层6，在所述LED芯片4和光敏单元5的上表面依次设有反光层7和散热层8，所述凹槽2底部布有使LED芯片4电气连接的电路。

参照图3，所述LED芯片4从发光面依次涂布有第一硅胶层4-1、荧光层4-2以及第二硅胶层4-3，所述第二硅胶层4-3为薄膜状。

本实施例中，所述基板1的顶部设有透明材料层9，该透明材料层9由亚克力板构成。所述透明材料层9与凹槽2之间形成一腔体，所述LED芯片4、光敏单元5、绝缘层6、反光层7和散热层8位于该腔体内。所述基板1的两侧分别设有热气出口10。所述LED芯片4通过焊锡连接的方式安装在导电层3上。所述光敏单元5厚度小于LED芯片4，并形成凹状结构，使反光层7也形成凹状结构，可以收集LED芯片4的侧面出光，提高出光率。所述反光层7和散热层8之间的间隙填充有导热胶。所述散热层8由散热材质Cu构成。所述凹槽2底部布有使LED芯片4电气连接的电路为串联或并联电路。

本实施例通过以下步骤制作：

1）制作一个带有凹槽2的基板3，凹槽2底部已布好电极和电路线可以完成LED 芯片4的电气连接，在凹槽2中封装导电层3，在导电层3上安装三块LED芯片4和四个光敏单元5；

2）在LED芯片4的发光面涂布第一硅胶层4-1，第一硅胶层4-1的作用是隔离LED芯片4和荧光层4-2，即采用远场激发模式来提高荧光粉激发效率和使用寿命；用烤箱对第一硅胶层4-1进行高温固化，固化温度为140度，固定时间为40min～60min。

3）在固化后的第一硅胶层4-1上涂布荧光层4-2，荧光层4-2激发波长与LED芯片4的峰值波长一致，用烤箱对荧光层4-2进行高温固化，固化温度为150度，固化时间为40min～60min；在荧光层4-2上再涂布第二硅胶层4-3，第二硅胶层4-3的作用是隔离荧光层4-2和外界的接触，对第二硅胶层4-3进行固化，固化温度为140度，固化时间为40min～60min；

4）将反光层7和散热层8安装在LED芯片4和光敏单元5的上表面，在基板1顶部加盖一亚克力板，用粘结材料进行密封，在基板1的两侧分别制作热气出口10，即制成整个LED光源模组。

具体实施例2：

本实施例的主要特点是：所述透明材料层9由玻璃构成，所述LED芯片4的第二硅胶层4-3为凸透镜状或微透镜阵列状。其余同具体实施例1。

具体实施例3：

本实施例的主要特点是：在所述导电层3上安装有四块或四块以上的LED芯片4和五个或五个以上的光敏单元5。其余同具体实施例1。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所揭露的范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种LED光源模组，其特征在于：包括基板(1)、开设在基板(1)上的凹槽(2)以及封装于凹槽(2)中的导电层(3)，在所述导电层(3)上安装有多块LED芯片(4)和多个厚度小于LED芯片(4)的光敏单元(5)，所述LED芯片(4)与光敏单元(5)交错布置；所述光敏单元(5)形成凹状结构；所述每个光敏单元(5)与导电层(3)之间设置有一绝缘层(6)，在所述LED芯片(4)和光敏单元(5)的上表面依次设有反光层(7)和散热层(8)，所述凹槽(2)底部布有使LED芯片(4)电气连接的电路，所述基板(1)的顶部设有透明材料层(9)，该透明材料层(9)由玻璃或亚克力板构成，所述透明材料层(9)与凹槽(2)之间形成一腔体，所述LED芯片(4)、光敏单元(5)、绝缘层(6)、反光层(7)和散热层(8)位于该腔体内，所述基板(1)的两侧分别设有热气出口(10)；

所述LED芯片(4)从发光面依次涂布有第一硅胶层(4-1)、荧光层(4-2)以及第二硅胶层(4-3)，所述第二硅胶层(4-3)为薄膜状、凸透镜状或微透镜阵列状。

2.根据权利要求1所述的一种LED光源模组，其特征在于：所述凹槽(2)底部布有使LED芯片(4)电气连接的电路为串联或并联电路。

3.根据权利要求1所述的一种LED光源模组，其特征在于：所述LED芯片(4)通过焊锡连接的方式安装在导电层(3)上。

4.根据权利要求1所述的一种LED光源模组，其特征在于：所述反光层(7)和散热层(8)之间的间隙填充有导热胶。

5.根据权利要求1所述的一种LED光源模组，其特征在于：所述散热层(8)由散热材质Cu构成。