CN105491703A - 小功率超低光衰半导体光源 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种小功率超低光衰半导体光源，适用于较高温度环境下的具有小功率超低光衰特点，输入电压为6V，它包括支架和矩形的3V芯片，支架为以日字形金属框(2)为骨架并在骨架表面包覆有PPA塑料(3)的框架，金属框(2)包括第一日字部分(2.1)和第二日字部分(2.2)，第一日字部分(2.1)的下端面和第二日字部分(2.2)的上端面连接，金属框(2)横截面为倒T形，该倒T形的竖直部分为第一日字部分(2.1)，该倒T形的横向部分为第二日字部分(2.2)，框架的第一口部设有第一铜片(4)，框架的第二口部设有第二铜片(5)，第一铜片(4)表面粘接有两个3V芯片。
Description
技术领域
本发明涉及LED技术领域，具体讲是一种小功率超低光衰半导体光源。
背景技术
目前半导体光源的结构多种多样，半导体光源又称为LED光源，一般包括芯片、支架，3V的常规半导体光源已经较为普遍，而向6V、9V、12V、18V等相对高压的半导体光源的研究成为了目前的主流趋势，如何设计适用于较高温度环境下的具有小功率超低光衰特点且高可靠性的半导体光源成为各厂家争相研究的方向。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种适用于较高温度环境下的具有小功率超低光衰特点且高可靠性的6V的小功率超低光衰半导体光源。
为解决上述技术问题，本发明提出一种小功率超低光衰半导体光源，它包括支架和矩形的3V芯片，支架为以日字形金属框为骨架并在骨架表面包覆有PPA塑料的框架，金属框包括第一日字部分和第二日字部分，第一日字部分的下端面和第二日字部分的上端面连接，金属框横截面为倒T形，该倒T形的竖直部分为第一日字部分，该倒T形的横向部分为第二日字部分，框架的第一口部设有第一铜片，框架的第二口部设有第二铜片，第一铜片插入PPA塑料中的周边部分、第二铜片插入PPA塑料中的周边部分均位于金属框上方，第一铜片表面经导热胶粘接有两个3V芯片，两个3V芯片与第一铜片表面粘接的背面均镀有铝层，两个3V芯片分别为第一3V芯片、第二3V芯片，两个3V芯片沿框架的宽度方向依序分布，两个3V芯片的长度方向均与框架的长度方向一致，第一3V芯片、第二3V芯片上下对称分布，第一口部内上边缘与第一3V芯片上边缘之间的间距、第二3V芯片下边缘与第一口部内下边缘之间的间距相等，第一3V芯片下边缘与第二3V芯片上边缘之间的间距大于第一口部内上边缘与第一3V芯片上边缘之间的间距，第一口部内左边缘与第一3V芯片左边缘之间的间距、第一3V芯片右边缘与第一口部内右边缘之间的间距相等；第一铜片、第一3V芯片、第二3V芯片、第二铜片通过焊线依序电连接。
采用上述结构后，与现有技术相比，本发明具有以下优点：上述结构为一个综合性设计，矩形的3V芯片的输入电压为3V，再将两个3V芯片串联使得输入电压达到6V，两个3V芯片的分布结构在芯片数量较少时仍然尽量实现了光照的均匀性，两个3V芯片与第一铜片表面粘接的背面均镀有铝层，粘接用导热胶粘接，从而将芯片的热量快速传导至所安装的铜片，铜片将一部分热量传导至四周连接的PPA塑料，再由PPA塑料向外传导，倒T形金属框结构强度高，使得整个框架结构稳定，且能够增强导热，导热效率高，并能够引导热量往PPA塑料下部走，以远离芯片，此番散热设计，在长期持续使用中，能够极大地避免散热不畅导致芯片光衰较大的问题，使其具有小功率超低光衰特点，同时上述设计还考虑到散热对芯片的稳定性可靠性的影响、热胀冷缩对焊线的影响等问题，即一方面，能够使焊线尽量远离3V芯片的发光区，避免焊线较多的挡住发光区，从而更有利于发光，另一方面，上述方案对芯片的布局能够实现将电连接两3V芯片之间的焊线做成倾斜分布的长度较长的弧线，从而使焊线具有更好的拉伸承受能力，在振动环境、热胀冷缩环境中都不容易断裂，具有高可靠性，因此综合获得一种适用于较高温度环境下的具有小功率超低光衰特点且高可靠性的6V的小功率超低光衰半导体光源。
作为改进，各3V芯片的负极和正极均为对角线设置，其中，负极位于3V芯片的左上角，这样，能够使焊线尽量远离3V芯片的发光区，避免焊线较多的挡住发光区，从而更有利于发光。
作为改进，第一口部大于第二口部，这样，第一铜片面积更大，更方便布置第一3V芯片、第二3V芯片和制作焊线，同时散热更好。
附图说明
图1为本发明小功率超低光衰半导体光源的俯视图。
图2为本发明小功率超低光衰半导体光源的A-A向剖视图。
图3为本发明小功率超低光衰半导体光源的日字形金属框的俯视图。
图4为本发明小功率超低光衰半导体光源的日字形金属框的B-B向剖视放大图。
图中所示，1.1、第一3V芯片，1.2、第二3V芯片，2、金属框，2.1、第一日字部分，2.2、第二日字部分，3、PPA塑料，4、第一铜片，5、第二铜片，6、焊线，7、负极，8、正极。
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细的说明：
本发明小功率超低光衰半导体光源，它包括支架和矩形的3V芯片，支架为以日字形金属框2为骨架并在骨架表面包覆有PPA塑料3的框架，即设有金属骨架的PPA塑料框架，金属框2包括第一日字部分2.1和第二日字部分2.2，第一日字部分2.1的下端面和第二日字部分2.2的上端面连接，金属框2横截面为倒T形，如图4所示，该倒T形的竖直部分为第一日字部分2.1，该倒T形的横向部分为第二日字部分2.2，框架的第一口部设有第一铜片4，框架的第二口部设有第二铜片5，第一铜片4插入PPA塑料中的周边部分、第二铜片5插入PPA塑料中的周边部分均位于金属框2上方，第一铜片4表面粘接有两个3V芯片，分别为第一3V芯片1.1、第二3V芯片1.2，两个3V芯片沿框架的宽度方向依序分布，两个3V芯片的长度方向均与框架的长度方向一致，第一铜片4、第一3V芯片1.1、第二3V芯片1.2、第二铜片5通过焊线6依序电连接。
PPA塑料框架制作过程可以是，第一步，将第一日字部分2.1、第二日字部分2.2用导热胶粘接形成日字形金属框2，第二步，用PPA塑料将日字形金属框2包裹形成第一日字形PPA塑料框架，第三步，在第二步PPA塑料未固化前，在第一日字形PPA塑料框架第一口部、第二口部分别放上第一铜片4、第二铜片5，接着再包裹一层PPA塑料并固化形成设有第一铜片4、第二铜片5的第二日字形PPA塑料框架。
在PPA塑料框架上进行芯片安装和连接采用现有技术即可。
PPA塑料3为聚对苯二甲酰对苯二胺。
各焊线均为空中弧线，而两个3V芯片之间用于电连接的焊线为倾斜分布的空中弧线，倾斜分布是指空中弧线在第一铜片4的投影直线与框架长边的夹角为锐角，而非直角。
各3V芯片的负极7和正极8均为对角线设置，其中，负极7位于3V芯片的左上角。
第一3V芯片1.1、第二3V芯片1.2上下对称分布，第一口部内上边缘与第一3V芯片1.1上边缘之间的间距、第二3V芯片1.2下边缘与第一口部内下边缘之间的间距相等，第一3V芯片1.1下边缘与第二3V芯片1.2上边缘之间的间距大于第一口部内上边缘与第一3V芯片1.1上边缘之间的间距，第一口部内左边缘与第一3V芯片1.1左边缘之间的间距、第一3V芯片1.1右边缘与第一口部内右边缘之间的间距相等，由于第一3V芯片1.1、第二3V芯片1.2上下对称分布，所以第一口部内左边缘与第二3V芯片1.2左边缘之间的间距、第二3V芯片1.2右边缘与第一口部内右边缘之间的间距也相等。
第一口部大于第二口部。
第一口部覆盖有荧光胶，该荧光胶将第一铜片4、第一3V芯片1.1、第二3V芯片1.2、焊线6均覆盖，本例采用透明荧光胶，因此图中未画出，荧光胶能够起到一定的保护作用，同时发光区的发光方向、光效都得以更好。
本例实际使用时，LED电源负极端与第一铜片4电连接，LED电源正极端与第二铜片5电连接。
在利用本发明小功率超低光衰半导体光源加工成产品时，可以：1、采用散热垫与散热板的一体化结构设计，可进一步解决光源散热问题，使其带有自动散热功能，避免了散热基板与灯珠自带的散热垫之间接触不好时不利于散热的情况发生，提高了光源的光效，2、通过耐高温、高导热、透明的保护材料将光源、焊点及铝基板覆盖，有效阻止易挥发物扩散到LED光源上造成污染，防止光源发光表面的硫化或氧化，从而减少了光衰减，大大提高了出光率。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (3)
1.一种小功率超低光衰半导体光源，它包括支架和矩形的3V芯片，其特征在于，支架为以日字形金属框(2)为骨架并在骨架表面包覆有PPA塑料(3)的框架，金属框(2)包括第一日字部分(2.1)和第二日字部分(2.2)，第一日字部分(2.1)的下端面和第二日字部分(2.2)的上端面连接，金属框(2)横截面为倒T形，该倒T形的竖直部分为第一日字部分(2.1)，该倒T形的横向部分为第二日字部分(2.2)，框架的第一口部设有第一铜片(4)，框架的第二口部设有第二铜片(5)，第一铜片(4)插入PPA塑料中的周边部分、第二铜片(5)插入PPA塑料中的周边部分均位于金属框(2)上方，第一铜片(4)表面经导热胶粘接有两个3V芯片，两个3V芯片与第一铜片(4)表面粘接的背面均镀有铝层，两个3V芯片分别为第一3V芯片(1.1)、第二3V芯片(1.2)，两个3V芯片沿框架的宽度方向依序分布，两个3V芯片的长度方向均与框架的长度方向一致，第一3V芯片(1.1)、第二3V芯片(1.2)上下对称分布，第一口部内上边缘与第一3V芯片(1.1)上边缘之间的间距、第二3V芯片(1.2)下边缘与第一口部内下边缘之间的间距相等，第一3V芯片(1.1)下边缘与第二3V芯片(1.2)上边缘之间的间距大于第一口部内上边缘与第一3V芯片(1.1)上边缘之间的间距，第一口部内左边缘与第一3V芯片(1.1)左边缘之间的间距、第一3V芯片(1.1)右边缘与第一口部内右边缘之间的间距相等；第一铜片(4)、第一3V芯片(1.1)、第二3V芯片(1.2)、第二铜片(5)通过焊线(6)依序电连接。
2.根据权利要求1所述的小功率超低光衰半导体光源，其特征在于，各3V芯片的负极(7)和正极(8)均为对角线设置，其中，负极(7)位于3V芯片的左上角。
3.根据权利要求1所述的小功率超低光衰半导体光源，其特征在于，第一口部大于第二口部。
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