CN103227266B - Led封装结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于照明技术领域，尤其是涉及一种LED封装结构。它解决了现有LED封装结构散热性差，照明时易产生眩光现象等问题。包括散热基板，在散热基板上设有印刷电路，所述的印刷电路连接有若干设于散热基板上的P-N结，所述的散热基板上位于P-N结的一侧设有能在P-N结的光源激发作用下发光的发光结构，其特征在于，所述的散热基板由非金属材料制成且在散热基板上设置有若干散热通孔。与现有的技术相比，本LED封装结构的优点在于：设计简单合理，密封性强，耐候性好，防水性强，不易产生眩光现象，光源集中均匀，散热性好，成本低，绝缘性好，使用寿命长。

Description

LED封装结构

技术领域

本发明属于照明技术领域，尤其是涉及一种LED封装结构。

背景技术

随着LED的发光效率和可靠性的持续提高及其生产成本的不断降低，将LED用于道路照明已成为照明领域的一种技术发展趋势。尽管目前白光LED的明视觉光效还低于高压钠灯，但由于其具有较高的显色性，有助于提高驾驶员和行人的视觉灵敏度，不使用汞等有害物质，工作温度范围宽，能避免严寒地区无法正常使用以及光谱较宽，可以合理地调整其光谱能量分布，预期可以在中间视觉状态下获得比高压钠灯更高的发光效率，而且由于LED光源的定向性好，光能的利用率高，因此采用较低功率的LED路灯就可替代较高功率的高压钠灯，能够在节能减排方面具有十分突出的优势。在LED中LED发光芯片，也称P-N结，是LED的核心组件，其主要功能是：把电能转化为光能，芯片的主要材料为单晶硅。P-N结由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。所以LED封装是衡量一个LED好坏的最重要的标准之一，但是现有LED封装结构封装的LED存在着诸多问题，例如，P-N结的密封性不够，防水性差，易产生眩光现象，散热差，成本高，照明时照度不均匀，使用寿命短等等。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种LED路灯和LED路灯显示系统[申请号：200910243698.9]，其LED路灯包括固定连接的灯壳和灯座，所述灯壳上设置有散热装置，所述灯座设置至少一组LED单元，任一LED单元包括一封装体、以及相互堆叠的至少两LED薄膜芯片；所述LED薄膜芯片设置至少两对P-N结，每一对P-N结包括一交界面；各交界面相互连接或层叠；所述灯座还包括一金属合金PCB板，各组LED单元安装在所述金属合金PCB板上；所述灯壳设置一出光口，用于使各组LED单元发出的光线射出外部；并且，所述出光口、以及各LED单元之间还设置有透明硅胶层；LED路灯显示系统包括至少两所述LED路灯和控制装置。

上述方案在一定程度上改进了现有LED路灯照明时照度不均匀的问题，使其具有高亮度，发光集中的优点，但是该方案依然存在：仍然采用传统的金属散热结构，设计不够合理，芯片的密封性不够，防水性差，易产生眩光现象，散热差，成本高，绝缘性差，使用寿命短等问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，散热好，成本低的LED封装结构。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本LED封装结构，包括散热基板，在散热基板上设有印刷电路，所述的印刷电路连接有若干设于散热基板上的P-N结，所述的散热基板上位于P-N结的一侧设有能在P-N结的光源激发作用下发光的发光结构，其特征在于，所述的散热基板由非金属材料制成且在散热基板上设置有若干散热通孔。本发明具有成本低，绝缘性好，散热好的优点。散热通孔为轴向贯通的通道，能够将工作时产生的热量及时地传导出去，避免热量集中、累积，即便采用非金属材料制成散热基板也不会出现过热状况。而传统的金属材料制成散热基板，虽然凭借金属自身良好的导热性具有较好的散热效果，但是制造成本高，较为笨重，且加工制造难度大。

在上述的LED封装结构中，所述的发光结构包括与散热基板相连且由透明材料制成的至少一块封装板，所述的封装板上设有若干封装孔，所述的封装孔与所述的P-N结一一对应且所述的封装孔内设有能覆盖P-N结表面的荧光胶。提高光源的透光率，可以有效的防止眩光现象。

在上述的LED封装结构中，所述的封装孔内的荧光胶与所述的封装板表面相齐平。便于安装，防止封装孔内进灰尘。

在上述的LED封装结构中，所述的散热基板通过第一粘胶层与封装板相连。作为一种优选方案，第一粘胶层由绝缘性好、耐热性强，透光性好的材料制成。

在上述的LED封装结构中，所述的散热基板由聚四氟乙烯材料制成。使得散热基板具有耐腐蚀性好、耐高温与低温、绝缘性好、耐候性强的特点。

在上述的LED封装结构中，所述的封装板由亚克力材料制成。作为一种优选方案，这里的封装板采用超高透过率的防眩光亚克力板，防眩光亚克力板具有消光、防眩光效果，且同时透光率高达85%以上。

在上述的LED封装结构中，所述的散热基板上远离P-N结的一侧连接有由金属材料制成的散热体，所述的散热体上设置有若干散热筋。进一步提高LED的散热性。

在上述的LED封装结构中，所述的散热基板通过第二粘胶层与散热体相连。作为一种优选方案，这里的第二粘胶层由耐热、绝缘、导热材料制成。

在上述的LED封装结构中，所述的散热体由铝合金材料制成。

在上述的LED封装结构中，所述的散热通孔均布在散热基板上且散热通孔的孔径为0.01-0.05mm。为了进一步提高散热效果，还可以在散热基板表面设置若干凹槽，通过凹槽将离散设置的多个散热通孔连通，促进热气对流和热量传递，从而进一步提高散热能力。

与现有的技术相比，本LED封装结构的优点在于：设计简单合理，密封性强，耐候性好，防水性强，不易产生眩光现象，光源集中均匀，散热性好，成本低，绝缘性好，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明提供的剖视结构示意图。

图2是本发明提供的俯视结构示意图。

图中，散热基板1、散热通孔11、印刷电路2、P-N结21、发光结构3、封装板31、封装孔311、荧光胶4、第一粘胶层5、散热体6、散热筋61、第二粘胶层7。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1和2所示，本LED封装结构，包括散热基板1，在散热基板1上设有印刷电路2，印刷电路2连接有若干设于散热基板1上的P-N结21，散热基板1上位于P-N结21的一侧设有能在P-N结21的光源激发作用下发光的发光结构3，散热基板1由非金属材料制成且在散热基板1上设置有若干散热通孔11，使其具有成本低，绝缘性好，散热好的优点。

作为一种优选方案，为了提高光源的透光率，有效的防止眩光现象，本实施例中的发光结构3包括与散热基板1相连且由透明材料制成的至少一块封装板31，封装板31上设有若干封装孔311，封装孔311与P-N结21一一对应且封装孔311内设有能覆盖P-N结21表面的荧光胶4。显然，在封装板31下方也设有位于散热基板1上的散热通孔11。即散热通孔11可以划分为两种方式：被封装板31压住的散热通孔11和未被封装板31压住的散热通孔11。

封装孔311内的荧光胶4与封装板31表面相齐平，便于安装，防止封装孔311内进灰尘。散热基板1通过第一粘胶层5与封装板31相连，作为一种优选方案，第一粘胶层5由绝缘性好、耐热性强，透光性好的材料制成。散热基板1由聚四氟乙烯材料制成，使得散热基板1具有耐腐蚀性好、耐高温与低温、绝缘性好、耐候性强的特点。封装板31由亚克力材料制成，作为一种优选方案，这里的封装板31采用超高透过率的防眩光亚克力板，防眩光亚克力板具有消光、防眩光效果，且同时透光率高达85%以上。为了进一步提高LED的散热性，散热基板1上远离P-N结21的一侧连接有由金属材料制成的散热体6，散热体6上设置有若干散热筋61。散热基板1通过第二粘胶层7与散热体6相连，作为一种优选方案，这里的第二粘胶层7由耐热、绝缘、导热材料制成。散热体6由铝合金材料制成。

散热通孔11均布在散热基板1上且散热通孔11的孔径为0.01-0.05mm。为了进一步提高散热效果，还可以在散热基板1表面设置若干凹槽，通过凹槽将离散设置的多个散热通孔11连通，促进热气对流和热量传递，从而进一步提高散热能力。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了散热基板1、散热通孔11、印刷电路2、P-N结21、发光结构3、封装板31、封装孔311、荧光胶4、第一粘胶层5、散热体6、散热筋61、第二粘胶层7等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (4)

1.一种LED封装结构，包括散热基板(1)，在散热基板(1)上设有印刷电路(2)，所述的印刷电路(2)连接有若干设于散热基板(1)上的P-N结(21)，所述的散热基板(1)上位于P-N结(21)的一侧设有能在P-N结(21)的光源激发作用下发光的发光结构(3)，其特征在于，所述的散热基板(1)由非金属材料制成且在散热基板(1)上设置有若干散热通孔(11)；所述的散热基板(1)由聚四氟乙烯材料制成；所述的散热通孔(11)均布在散热基板(1)上且散热通孔(11)的孔径为0.01-0.05mm；所述的发光结构(3)包括与散热基板(1)相连且由透明材料制成的至少一块封装板(31)，所述的封装板(31)上设有若干封装孔(311)，所述的封装孔(311)与所述的P-N结(21)一一对应且所述的封装孔(311)内设有能覆盖P-N结(21)表面的荧光胶(4)；所述的封装孔(311)内的荧光胶(4)与所述的封装板(31)表面相齐平；所述的封装板(31)由亚克力材料制成；所述的散热基板(1)上远离P-N结(21)的一侧连接有由金属材料制成的散热体(6)，所述的散热体(6)上设置有若干散热筋(61)；在封装板(31)下方设有位于散热基板(1)上的散热通孔(11)且散热通孔(11)划分为两种方式：被封装板(31)压住的散热通孔(11)和未被封装板(31)压住的散热通孔(11)；在散热基板(1)表面设置若干凹槽，通过凹槽将离散设置的多个散热通孔(11)连通。

2.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述的散热基板(1)通过第一粘胶层(5)与封装板(31)相连。

3.根据权利要求1或2所述的LED封装结构，其特征在于，所述的散热基板(1)通过第二粘胶层(7)与散热体(6)相连。

4.根据权利要求3所述的LED封装结构，其特征在于，所述的散热体(6)由铝合金材料制成。