CN103943517A - 一种采用二极管植入式温度取样的led封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采用二极管植入式温度取样的LED封装方法，包括透镜、LED管芯、基板及温度传感器，所述的LED管芯与温度传感器封装于同一基板上；该方法步骤如下：1)：LED管芯经点胶、固晶，烘烤后固定在基板上，再经压焊工艺将电极引至LED芯片，完成铜箔与LED芯片的连接；2)：温度传感器经点胶、固晶，烘烤后固定在基板上，再经压焊工艺将传感器引脚引至温度补偿线性调整电路内，完成传感器引脚与温度补偿线性调整电路的连接；3)：再将LED管芯、温度传感器与基板间经灌胶工艺完成基本封装，基板与透镜间通过绝缘材料封装在一起；4)：最后固化、划片及测试。本发明有益的效果：本发明能达到延长LED灯寿命及降低光衰的目的。
Description
技术领域
本发明属于LED应用技术领域，尤其涉及一种采用二极管植入式温度取样的LED封装方法。
背景技术
大功率LED灯一般以恒流驱动状态工作，当外界环境温度变化时，LED因自身温度特性，正向导通电压升高或降低，LED驱动电源随之改变输出电压，基本维持输出电流及输出功率恒定。
上述技术的缺点是：实际应用时，环境温度带来的整灯温升，此恒流工作模式只能被动的接受，无法作出相应的降温改善措施，这样，LED芯片温度受其影响，极大的缩短了其寿命同时降低了发光效率，从而限制了LED照明行业的发展。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种采用二极管植入式温度取样的LED封装方法，保证在LED的安全工作温度区域内，达到延长LED灯寿命及降低光衰的目的。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，包括透镜、LED管芯、基板及温度传感器，所述的LED管芯与温度传感器封装于同一基板上；该方法步骤如下：
1)：LED管芯经点胶、固晶，烘烤后固定在基板上，再经压焊工艺将电极引至LED芯片，完成铜箔与LED芯片的连接；
2)：温度传感器经点胶、固晶，烘烤后固定在基板上，再经压焊工艺将传感器引脚引至温度补偿线性调整电路内，完成传感器引脚与温度补偿线性调整电路的连接；
3)：再将LED管芯、温度传感器与基板间经灌胶工艺完成基本封装，基板与透镜间通过绝缘材料封装在一起；
4)：最后固化、划片及测试。
作为优选，所述的温度传感器为温敏电阻、半导体二极管、半导体三极管或其他温度敏感IC器件。
作为优选，所述的LED管芯与温度传感器均为只有一个PN结的半导体器件。
作为优选，所述的基板的表面覆盖有一层保护膜，基板的材质采用铝或铜，其厚度在0.5-3.2MM。
本发明的有益效果为：将LED管芯与温度传感器封装于同一基板上，能够及时、准确的稳定LED灯的温度，温度升高或降低超过设定的控制温度时，会增加或减小驱动器输出，使得LED始终在恒定温度下稳定、可靠的工作。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是图1的主视结构示意图。
图3是图1的侧视结构示意图。
图4是本发明的利用半导体二极管直接温度取样的LED驱动系统框图。
附图中的标号分别为：1、透镜；2、LED管芯；3、基板；4、温度传感器；5、LED芯片；6、LED引脚；7、传感器引脚；8、绝缘材料。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细的介绍：如附图1、2、3所示，本发明包括透镜1、LED管芯2、基板3及温度传感器4，所述的LED管芯2与温度传感器4封装于同一基板3上；该方法步骤如下：
1)：LED管芯2经点胶、固晶，烘烤后固定在基板3上，再经压焊工艺将电极引至LED芯片5，完成LED引脚6与LED芯片5的连接；
2)：温度传感器4经点胶、固晶，烘烤后固定在基板3上，再经压焊工艺将传感器引脚7引至温度补偿线性调整电路内，完成传感器引脚7与温度补偿线性调整电路的连接；
3)：再将LED管芯2、温度传感器4与基板3间经灌胶工艺完成基本封装，基板3与透镜1间通过绝缘材料8封装在一起；
4)：最后固化、划片及测试。
所述的温度传感器4为温敏电阻、半导体二极管、半导体三极管或其他温度敏感IC器件。在不破坏原有LED组芯片设计尺寸、排位,紧靠LED芯片组，与LED芯片5一起完成相同的工艺，使其与LED芯片5一样被胶固化在基板3上，能够及时、准确的感应LED芯片5产生的热能，此温度转化为电压信号，通过相应的传感器引脚7(或铜箔、焊盘及线缆)传输给温度补偿线性调整电路，及时作出相应补偿。
所述的LED管芯2与温度传感器4均为只有一个PN结的半导体器件，它们的温度系数几乎相同，极为接近，这为后续的线性补偿提供了有利条件。
所述的基板3的表面覆盖有一层保护膜，为了保护基板表面不被污染及擦花；基板3的材质采用铝或铜，铝或铜具有良好的导热性能，其厚度在0.5-3.2MM。
实施例一：
1、LED管芯2与半导体二极管封装在同一基板上，半导体二级管作为温度传感器4，能够及时准确的随时检测LED管芯温度；
2、同理，LED管芯2与半导体二级管封装在同一基板3上，LED芯片5产生的热能可以快速传导至温度传感器4；
3、两者均封装与同一腔体内，外界因素影响导致的测量误差极小；
4、LED管芯2与半导体二级管采用同一种工艺封装，简化了封装工艺。
如附图4所示，半导体二极管PN结微弱的电压信号传输至温度补偿线性调整(适配)电路，此电路放大PN结电压信号并输出线性电压至LED驱动电源的调光电路上，从而改变LED驱动电源得到合适的输出电流，就改变了LED温度，这样，通过不断的反馈，LED的温度会稳定在一个合适的范围。
这样，高温时，在不影响使用的情况下，适当减少LED灯的光通量和功耗，避免了因过热而导致LED灯光衰和使用寿命缩短。低温时，可以在安全范围内增加光通量，获得更好的照明效果，使得LED始终在恒定温度下稳定、可靠的工作。
以10W功率的LED灯为例:
性能表:
实验数据：
可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种采用二极管植入式温度取样的LED封装方法，其特征在于：包括透镜(1)、LED管芯(2)、基板(3)及温度传感器(4)，所述的LED管芯(2)与温度传感器(4)封装于同一基板(3)上；该方法步骤如下：
1)：LED管芯(2)经点胶、固晶，烘烤后固定在基板(3)上，再经压焊工艺将电极引至LED芯片(5)，完成LED引脚(6)与LED芯片(5)的连接；
2)：温度传感器(4)经点胶、固晶，烘烤后固定在基板(3)上，再经压焊工艺将传感器引脚(7)引至温度补偿线性调整电路内，完成传感器引脚(7)与温度补偿线性调整电路的连接；
3)：再将LED管芯(2)、温度传感器(4)与基板(3)间经灌胶工艺完成基本封装，基板(3)与透镜(1)间通过绝缘材料(8)封装在一起；
4)：最后固化、划片及测试。
2.根据权利要求1所述的采用二极管植入式温度取样的LED封装方法，其特征在于：所述的温度传感器(4)为温敏电阻、半导体二极管、半导体三极管或其他温度敏感IC器件。
3.根据权利要求2所述的采用二极管植入式温度取样的LED封装方法，其特征在于：所述的LED管芯(2)与温度传感器(4)均为只有一个PN结的半导体器件。
4.根据权利要求1所述的采用二极管植入式温度取样的LED封装方法，其特征在于：所述的基板(3)的表面覆盖有一层保护膜，基板的材质采用铝或铜，其厚度在0.5-3.2MM。
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