CN104659185A - 一种led发光器件 - Google Patents

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葛立斌
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Abstract

本发明提供了一种LED发光器件，包括封装体、LED芯片以及承载LED芯片的陶瓷载体，陶瓷载体开设有凹槽，LED芯片位于凹槽底部，陶瓷载体上设置电路，LED芯片通过金属引线与电路连接，封装体直接叠放在LED芯片上并将金属引线包覆在内。本发明具有的有益效果：1、LED芯片通过胶体直接粘贴在陶瓷载体的凹槽内，提高了散热速度和效果。通过陶瓷载体的凹槽侧壁对LED芯片所发出的光进行二次反射，提高整个LED发光器件的光效。2、陶瓷载体凹槽侧壁的不同角度可以参与二次配光，使得LED发光器件的发光范围符合设计的光照要求。光型分布更加均匀，光线更加柔和。3、陶瓷载体可以一次压制成型，制备工艺简单，成本低廉。

Description

一种LED发光器件
技术领域
本发明涉及LED照明领域，尤其涉及LED发光器件。
背景技术
LED照明装置由于其能以较小功率实现较高照明度，节约能源，正逐渐成为市场上主流的照明灯具，由于LED灯是冷光源，光色柔和，无眩光，且LED废弃品可回收利用，是一种绿色节能产品；抗震力相对较高，环境温度适应力强，并且启动快，功率小，无频闪，不容易视疲劳，因此LED灯被广泛应用在各个领域中。
但是，现有的LED灯的LED芯片多数是焊接在PCB板上，整个高光效LED灯的散热途径是：LED→PCB板(铝基板)→导热绝缘胶→金属外壳→灯体外，虽然铝基板等金属基板具有极为优良的导热性能和高强度的电气绝缘性能，但是散热途径太长，LED产生的热量不易排除，导致LED结温升高，LED结温的升高会使晶体管的电流放大倍数迅速增加，导致集电极电流增加，又使结温进一步升高,最终导致LED失效。另外，高光效LED灯长期处于高温下工作，会造成灯的绝缘性能退化、元器件损坏、材料的热老化、低熔点焊缝开裂、焊点脱落等不良现象。因此，有必要对高光效LED灯进行改进，以进一步增强散热效果。为了解决散热问题，一些技术人员也开始实施将LED芯片直接贴覆在基座上表面上，从而减小热阻，加快LED芯片热量的散出，延长LED芯片的使用寿命。但是一般这样的灯座上表面都是平面结构，会导致胶体与陶瓷接触面之间容易受潮，而发明人研究发现凹槽结构避免了此种现象。平面发光角度受到一定限制，而凹槽结构经过相同的二次配光透镜后能够增加出光角度，形成比较好的色散效果，由于有一定的斜面，提高了光效。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种一体式LED发光器件，本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种LED发光器件，包括封装体、LED芯片以及承载LED芯片的陶瓷载体，陶瓷载体开设有凹槽，LED芯片位于凹槽底部，陶瓷载体上设置电路，LED芯片通过金属引线与电路连接，封装体直接叠放在LED芯片上并将金属引线包覆在内。
优选地，凹槽具有与所述LED芯片的外部形状对应的形状。
优选地，所述LED芯片的外部形状为多边形，所述凹槽具有多边形形状以包围所述LED芯片。
优选地，所述LED芯片的外部形状为四边形，所述凹槽具有四边形形状以包围所述LED芯片。
优选地，所述凹槽具有圆形形状以包围所述LED芯片。
优选地，所述凹槽具有U型或四边形形式的垂直截面。
优选地，所述凹槽具有开口大于底部的垂直截面。
优选地，所述凹槽的垂直截面为开口部分大于底部的多边型，凹槽下半部分用于承载LED芯片，凹槽上半部分的侧壁与陶瓷载体轴向呈15-90度倾斜。
优选地，所述凹槽上半部分的侧壁与陶瓷载体轴向呈45度倾斜。
优选地，所述凹槽通过模具与陶瓷载体一体压制成形。
优选地，一个凹槽内放置一个以上的LED芯片。
优选地，所述电路为金属浆体直接涂布于陶瓷载体的非凹槽部分，紧贴凹槽边缘，形成焊线功能区，将金属引线引出凹槽与外界电路连接。
优选地，所述电路为金属浆体直接涂布于凹槽上并延伸至陶瓷载体的非凹槽部分，所述金属引线在凹槽内与电路连接。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、LED芯片通过胶体直接粘贴在陶瓷载体的凹槽内，省略了线路板和基板，LED芯片产生的热量通过胶体直接传导到基座上，然后迅速散到空气中，大大降低了热阻，提高了散热速度和效果。通过陶瓷载体的凹槽侧壁对LED芯片所发出的光进行二次反射，提高整个LED发光器件的光效。
2、同时，陶瓷载体凹槽侧壁的不同角度可以参与二次配光，使得LED发光器件的发光范围符合设计的光照要求。经过二次透镜后光型分布更加均匀，光线更加柔和。
3、陶瓷载体可以一次压制成型，制备工艺简单，成本低廉。通过该方法制作的LED发光体出光均匀，眩光较小。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是实施例1中LED发光器件的凹槽部分的俯视图及其轴向剖面图。
图2是实施例1中LED发光器件的整体示意图。
图3是实施例2中LED发光器件的凹槽部分的俯视图及其轴向剖面图。
图4是实施例3中LED发光器件的整体示意图。
图5是实施例3中LED发光器件的凹槽部分的俯视图及其轴向剖面图。
图6是实施例3中LED发光器件的整体示意图。
图中：
1-封装体
2-LED芯片
3-陶瓷载体
4-电路
5-金属引线
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例公开了一种LED发光器件，包括封装体、LED芯片以及承载LED芯片的陶瓷载体，陶瓷载体开设有凹槽，凹槽的径向截面为圆型，凹槽剖面形状为︺型，即在凹槽的由槽底向槽口的轴向方向上，凹槽的径向截面面积逐渐增大，从而槽口面积大于槽底面积，优选地，凹槽所形成的腔体形状为底面小于顶面的锥台形状。LED芯片位于凹槽底部，在陶瓷载体非凹槽部分上用银浆涂布电路，LED芯片通过金属引线引出凹槽与电路连接，封装体直接叠放在LED芯片上包覆整个凹槽并将金属引线包覆在内。
进一步地，所述凹槽通过模具与载体一体压制成形，例如沉金或镀银FR4软线电路压合的方式形成。一个凹槽内可放置一个以上的LED芯片。所述电路为FR4线路压合到陶瓷载体上。
实施例2
本实施例公开了一种LED发光器件，包括封装体、LED芯片以及承载LED芯片的陶瓷载体，陶瓷载体开设有凹槽，凹槽的径向截面为四边型，凹槽剖面形状为U型，即U型槽。LED芯片位于凹槽底部，在陶瓷载体非凹槽部分上用银浆涂布电路，LED芯片通过金属引线引出凹槽与电路连接，封装体直接叠放在LED芯片上包覆整个凹槽并将金属引线包覆在内。
实施例3
本实施例公开了一种LED发光器件，包括封装体、LED芯片以及承载LED芯片的陶瓷载体，陶瓷载体开设有凹槽，凹槽的径向截面为六边型，其中所述凹槽的垂直截面(即轴向截面)为开口部分大于底部的多边型，凹槽下半部分用于承载LED芯片，凹槽上半部分的侧壁与陶瓷载体轴向呈45度倾斜。LED芯片位于凹槽底部，用银浆涂布在陶瓷载体的凹槽上并延伸到凹槽侧壁形成电路，LED芯片通过金属引线在凹槽侧壁上与电路连接，封装体直接叠放在LED芯片上并将金属引线包覆在内。
更为具体地，所述凹槽的侧壁由上侧壁和下侧壁构成，其中，上侧壁即为凹槽上半部分的侧壁，下侧壁即为凹槽下半部分的侧壁，上侧壁的形状为顶面大于底面的锥台(本实施例中为底面是六边形的锥台，而在变化例中还可以是底面为圆的锥台等)侧面的形状，下侧壁的形状为柱体侧面的形状，上侧壁的下端面直接连接下侧壁的上端面。
实施例4
本实施例公开了一种LED发光器件，包括封装体、LED芯片以及承载LED芯片的陶瓷载体，陶瓷载体开设有凹槽，凹槽的径向截面为圆型，其中所述凹槽部分的垂直截面为开口部分大于底部的多边型，凹槽下半部分用于承载LED芯片，上半部分的侧壁与陶瓷载体轴向呈15度倾斜。LED芯片位于凹槽底部，用银浆涂布在陶瓷载体的凹槽上并延伸到凹槽侧壁形成电路，LED芯片通过金属引线在凹槽侧壁上与电路连接，封装体直接叠放在LED芯片上并将金属引线包覆在内。
实施例5
本实施例公开了一种LED发光器件，包括封装体、LED芯片以及承载LED芯片的陶瓷载体，陶瓷载体开设有凹槽，凹槽的径向截面为圆型，其中所述凹槽部分的垂直截面为开口部分大于底部的多边型，凹槽下半部分用于承载LED芯片，上半部分的侧壁与陶瓷载体轴向呈90度倾斜。LED芯片位于凹槽底部，用银浆涂布在陶瓷载体上并延伸到凹槽侧壁形成电路，LED芯片通过金属引线在凹槽侧壁上与电路连接，封装体直接叠放在LED芯片上并将金属引线包覆在内。
实施例3、4、5均可以作为实施例1或2的变化例。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (13)

1.一种LED发光器件，其特征在于，包括封装体、LED芯片以及承载LED芯片的陶瓷载体，陶瓷载体开设有凹槽，LED芯片位于凹槽底部，陶瓷载体上设置电路，LED芯片通过金属引线与电路连接，封装体直接叠放在LED芯片上并将金属引线包覆在内。
2.如权利要求1所述的LED发光器件，其特征在于，凹槽具有与所述LED芯片的外部形状对应的形状。
3.如权利要求2所述的LED发光器件，其特征在于，所述LED芯片的外部形状为多边形，所述凹槽具有多边形形状以包围所述LED芯片。
4.如权利要求3所述的LED发光器件，其特征在于，所述LED芯片的外部形状为四边形，所述凹槽具有四边形形状以包围所述LED芯片。
5.如权利要求1所述的LED发光器件，其特征在于，所述凹槽具有圆形形状以包围所述LED芯片。
6.如权利要求1所述的LED发光器件，其特征在于，所述凹槽具有U型或四边形形式的垂直截面。
7.如权利要求1所述的LED发光器件，其特征在于，所述凹槽具有开口大于底部的垂直截面。
8.如权利要求7所述的LED发光器件，其特征在于，所述凹槽的垂直截面为开口部分大于底部的多边型，凹槽下半部分用于承载LED芯片，凹槽上半部分的侧壁与陶瓷载体轴向呈15-90度倾斜。
9.如权利要求8所述的LED发光器件，其特征在于，所述凹槽上半部分的侧壁与陶瓷载体轴向呈45度倾斜。
10.如权利要求1所述的LED发光器件，其特征在于，所述凹槽通过模具与陶瓷载体一体压制成形。
11.如权利要求1所述的LED发光器件，其特征在于，一个凹槽内放置一个以上的LED芯片。
12.如权利要求1所述的LED发光器件，其特征在于，所述电路为金属浆体直接涂布于陶瓷载体的非凹槽部分，紧贴凹槽边缘，形成焊线功能区，将金属引线引出凹槽与外界电路连接。
13.如权利要求1所述的LED发光器件，其特征在于，所述电路为金属浆体直接涂布于凹槽上并延伸至陶瓷载体的非凹槽部分，所述金属引线在凹槽内与电路连接。
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