CN107256922B - 一种铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及LED光源的技术领域,公开了一种铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构,包括由金属或塑胶材料制成的散热架、铝箔以及LED芯片,所述散热架由承载体和一体成型于承载体周围外侧壁上的多个支架构成;所述承载体的中部设有杯腔,杯腔的底部绝缘固定有两根插针,两根插针分别与所述LED芯片的正负极接通,且LED芯片固晶焊接于杯腔内;还包括用于支撑所述铝箔的散热骨架,所述散热骨架的一侧表面与铝箔之间通过粘接连接且铝箔与承载体的边缘相贴合,散热骨架通过所述多个支架直接形成或者通过分别连接于各个支架端部的支撑件形成,解决了现有的LED灯具散热结构复杂、散热性能差、LED芯片的封装工艺复杂以及生产成本高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及LED光源的技术领域,具体地,涉及一种铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构。
背景技术
随着科学技术的发展,LED固体照明光源应用日益广泛,将其作为照明光源也越来越多。一般来说,LED灯工作是否稳定、品质的好坏,与灯体本身散热至关重要,市场上的高亮度LED灯的散热,常常采用自然散热,效果并不理想。LED光源打造的LED灯具,由LED、散热结构、驱动器、透镜组成,因此散热也是一个重要的部分,如果LED不能很好散热、它的寿命也会受影响。
目前LED照明装置通常是由散热体、铝基板、灯珠、PC罩、电源组成,其使用具有很大的局限性,主要存在以下问题:一是LED光源直接焊接在铝基板上,铝基板固定在灯散热器上,客户不能对需要更换的光源和电源进行自行维修;二是现有技术LED灯珠的封装由于其结构限制,散热性能较差,并且单位面积光效和功率较低,无法满足LED装置的要求,导致LED灯的使用寿命较短。
现有针对上述问题现有技术通过采用散热结构能够大大增加LED灯具的散热效果,但是一方面,现有的散热结构复杂、散热形式单一,不能够针对不同功率大小的LED芯片对散热结构进行适当调整,导致散热效果较差,LED灯具的生产成本较高以及LED散热结构的重量较大;另一方面,现有的LED芯片的采用一体散热器的形式,其封装效率低,对封装设备的适配性要求高。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构以达到提升散热效率、优化LED灯具散热结构实现其灵活性和易加工性、提高LED芯片的封装效率以及降低生产成本和重量的目的,解决了现有的LED灯具散热结构复杂、散热性能差、LED芯片的封装工艺复杂以及生产成本高的问题。
为了实现上述技术效果,本发明所提供的技术方案是:一种铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构,包括由金属或塑胶材料制成的散热架、铝箔以及LED芯片,所述散热架由承载体和一体成型于承载体周围外侧壁上的多个支架构成;所述承载体的中部设有杯腔,杯腔的底部绝缘固定有两根插针,两根插针分别与所述LED芯片的正负极接通,且LED芯片固晶焊接于杯腔内;还包括用于支撑所述铝箔的散热骨架,所述散热骨架的同一侧表面与铝箔之间通过粘接连接且铝箔与承载体的边缘相贴合,散热骨架通过所述多个支架直接形成或者通过分别连接于各个支架端部的支撑件形成。
进一步地,所述承载体设为封装杯腔,封装杯腔的内侧壁上设有两个相对称的凸耳且凸耳上开设有与所述插针相匹配的插孔。
进一步地,所述封装杯腔的周围外侧壁上一体成型有所述多个支架,多个支架形成所述散热骨架,散热骨架的同一侧表面上均与铝箔粘接形成U型壳体;所述封装杯腔的一侧表面与铝箔粘接形成所述杯腔,且该铝箔表面固晶焊接有所述LED芯片。
进一步地,所述封装杯腔的周围外侧壁上一体成型有所述多个支架;所述封装杯腔的两侧对称设置有所述支撑件;所述两侧的支撑件之间连接有S型铝箔片且S型铝箔片的一端表面均与封装杯腔和各个支架的一侧粘接连接。
进一步地,所述支撑件包括沿竖直方向呈等间距的排布的多个连接板、装配于两相邻连接板之间的支柱,所述S型铝箔片沿竖直方向排列的各个表面分别与对应的连接板相贴合且通过支柱固定。
进一步地,所述承载体设为散热板,散热板的一侧表面上开设有所述杯腔,杯腔的底面上开设有与所述插针相匹配的插孔。
进一步地,所述散热板的周围外侧壁上一体成型有所述多个支架,多个支架形成所述散热骨架,散热骨架的同一侧表面上与铝箔粘接形成筒体且筒体的一端与散热板的外壁相贴合。
进一步地,所述散热板的周围外侧壁上一体成型有所述多个支架,各个支架端部分别连接有所述支撑件;所述铝箔包覆于各个支架和支撑件的同一侧表面上。
进一步地,所述支撑件设为异形支撑片,异形支撑片的表面与所述铝箔相贴合。
进一步地,所述两根插针的端部均设有焊盘,焊盘与所述LED芯片焊接连接,LED芯片通过灌胶密封于所述杯腔内;所述铝箔的表面上开设有多个通孔。
相比于现有技术,本发明的有益效果是:
1.本发明所提供的光源结构通过在散热架上的杯腔内固晶焊接LED芯片,在散热架的周围设置散热骨架以支撑铝箔并将铝箔与散热骨架相粘接,LED芯片的发热量通过铝箔散热,铝箔的散热面积和空气对流效果通过散热骨架提升,相对于现有的LED灯具的散热效果更好,散热结构更加简单;
2.散热骨架可通过多个支架折弯形成或者通过分别连接于各个支架端部的支撑件形成,当通过多个支架折弯形成形成的散热骨架,其加工工艺简单,铝箔与散热骨架之间可实现安装便捷;当通过分别连接于各个支架端部的支撑件形成的散热骨架,可根据LED芯片的功率灵活设置支撑件的结构和形状并将LED芯片直接包覆在支撑件的一侧表面,以调整铝箔的散热面积和空气对流效果,从而满足LED灯具的散热需求;
3.当承载体采用封装杯腔的结构,LED芯片可直接固晶于铝箔的表面上,该铝箔直接通过散热架将热量散发至散热骨架上的铝箔上进行进一步散热;当承载体采用散热板的结构,LED芯片可直接固晶于散热板表面上的杯腔内,散热板通过包覆在其周围的铝箔进行散热;上述两种形式的散热效果良好,而且由于大部分通过铝箔散热,所以LED灯具的整体质量较轻;
4.LED芯片直接封装于杯腔内,封装效率比现有的一体散热器LED光源的效率更高,可通用现有的封装设备实现,降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明提供的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构具体实施例一中散热架的结构示意图;
图2是本发明提供的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构具体实施例一中光源结构的整体背面示意图;
图3是本发明提供的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构具体实施例一中光源结构的整体正面示意图;
图4是本发明提供的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构具体实施例二中散热架的结构示意图;
图5是本发明提供的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构具体实施例二中支架的结构示意图;
图6是本发明提供的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构具体实施例二中S型铝箔片的结构示意图;
图7是本发明提供的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构具体实施例二中S型铝箔片与支架的装配结构示意图;
图8是本发明提供的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构具体实施例二中光源结构的整体示意图;
图9是本发明提供的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构具体实施例三中散热架的结构示意图;
图10是本发明提供的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构具体实施例三中散热架折弯后的结构示意图;
图11是本发明提供的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构具体实施例三中光源结构的整体示意图;
图12是本发明提供的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构具体实施例四中散热架的结构示意图;
图13是本发明提供的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构具体实施例四中光源结构的整体示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细介绍,以下文字的目的在于说明本发明,而非限制本发明的保护范围。
本发明可按照如下方式实施,一种铝箔5式散热器与芯片封装一体化光源结构,包括由金属或塑胶材料制成的散热架、铝箔5以及LED芯片,所述散热架由承载体和一体成型于承载体周围外侧壁上的多个支架4构成;所述承载体的中部设有杯腔,杯腔的底部绝缘固定有两根插针,两根插针分别与所述LED芯片的正负极接通,且LED芯片固晶焊接于杯腔内;还包括用于支撑所述铝箔5的散热骨架,所述散热骨架的同一侧表面与铝箔5之间通过粘接连接且铝箔5与承载体的边缘相贴合(即铝箔5包覆在散热骨架的同一侧表面上),散热骨架通过所述多个支架4直接形成或者通过分别连接于各个支架4端部的支撑件形成。作为优选的,所述支架4设有四个且均匀分布在承载体的周围外侧壁上;所述插针的外部设有与其相套接的插柱,插柱用于与外部部件相插接。
如图1-图3所示,具体实施例一:将承载体设为封装杯腔1,封装杯腔1的内侧壁上设有两个相对称的凸耳2且凸耳2上开设有与所述插针相匹配的第一插孔3,所述插针与该第一插孔3相装配后,将插针绝缘固定于封装杯腔1内。作为优选的,封装杯腔1采用圆环结构。
所述封装杯腔1的周围外侧壁上一体成型有所述多个支架4,多个支架4形成所述散热骨架(若散热架为金属制成,则通过折弯支架4形成散热骨架;若散热架为塑胶材料制成,则通过注塑成型支架4形成散热骨架),散热骨架的同一侧表面上均与铝箔5粘接形成U型壳体;所述封装杯腔1的一侧表面与铝箔5粘接形成第一杯腔15,且该铝箔5表面固晶焊接有所述LED芯片,以上散热骨架和封装杯腔1的侧面上均粘接有铝箔5,形成一端开口的U型壳体结构。
如图4-图8所示,具体实施例二:将承载体设为封装杯腔1,封装杯腔1的内侧壁上设有两个相对称的凸耳2且凸耳2上开设有与所述插针相匹配的第一插孔3,所述插针与该第一插孔3相装配后,将插针绝缘固定于封装杯腔1内。作为优选的,封装杯腔1采用圆环结构。
所述封装杯腔1的周围外侧壁上沿其径向方向一体成型有所述多个支架4,各个支架4沿周向方向均匀分布;所述封装杯腔1的两侧对称设置有所述支撑件;所述两侧的支撑件之间连接有S型铝箔片6且S型铝箔片6的一端表面均与封装杯腔1和各个支架4的一侧粘接连接(封装杯腔1与S型铝箔片6的一端表面形成第一杯腔15),该表面上开设有与插针相对应的第一通孔9,LED芯片也固晶焊接于该表面上(即位于第一杯腔15的底面上),有利于LED芯片通过铝箔5进行直接散热且S型铝箔片6保证更大的散热面积。
所述支撑件包括沿竖直方向呈等间距的排布的多个连接板7、装配于两相邻连接之间的支柱8,所述S型铝箔片6沿竖直方向排列的各个表面分别与对应的连接板7相贴合且通过支柱8固定;所述支柱8的两端均设有螺纹柱,连接板7上开设有与螺纹柱相匹配的螺纹孔。
作为优选的,以上所述的S型铝箔片6的各个转角处均设为直角,则S型铝箔片6沿竖直方向平行排布有多个水平表面,各个水平表面的两侧分别开设有与支柱8相对应的第二通孔10,且各个水平表面的下侧均与连接板7相贴合;所述相邻两连接板7之间通过支柱8连接固定,将S型铝箔片6固定于支撑件上。
如图9-图11所示具体实施例三:将承载体设为散热板11,散热板11的一侧表面上开设有第二杯腔16,第二杯腔16的底面上开设有与所述插针相匹配的第二插孔12,所述插针与该第二插孔12相装配后,将插针绝缘固定于第二杯腔16内。作为优选的,散热板11采用圆板结构。
所述散热板11的周围外侧壁上一体成型有所述多个支架4,多个支架4形成所述散热骨架(若散热架为金属制成,则通过折弯支架4形成散热骨架;若散热架为塑胶材料制成,则通过注塑成型支架4形成散热骨架),散热骨架的同一侧表面上与铝箔5粘接形成筒体且筒体的一端与散热板11的外壁相贴合;所述铝箔5缠绕在散热骨架的同一侧表面上,铝箔5的单面设有粘接胶,铝箔5与散热骨架之间通过粘接胶连接固定,且铝箔5的一端边缘与散热板11的边缘表面相贴合,保证散热板11的热量能通过铝箔5及时散发。
如图12-图13所示,具体实施例四:将承载体设为散热板11,散热板11的一侧表面上开设有第二杯腔16,第二杯腔16的底面上开设有与所述插针相匹配的第二插孔12,所述插针与该第二插孔12相装配后,将插针绝缘固定于第二杯腔16内,所述散热板11的周围外侧壁上沿其径向方向一体成型有多个支架4,各个支架4在其周向方向上均匀分布,各个支架4端部分别连接有所述支撑件(散热架若采用金属材料则通过焊接连接,若采用塑胶材料则可通过热熔连接或者一体注塑成型);所述铝箔5包覆于各个支架4和支撑件的同一侧表面上,以形成一端开口的壳体状。作为优选的,散热板11采用圆板结构。
所述支撑件设为异形支撑片14,异形支撑片14的表面与所述铝箔5相贴合。作为优选的,将异形支撑片14设为呈W型状的支撑片,异形支撑片14的一端分别与各个支架4焊接固定后,再将铝箔5缠绕贴合在异形支撑片14同一侧表面上。
作为优选方式,所述两根插针的端部均设有焊盘,焊盘与所述LED芯片焊接连接,LED芯片通过插针与外部接通后进行正常工作,LED芯片通过灌胶密封于所述杯腔内以形成LED灯的发光光源;所述铝箔5的表面上开设有多个通孔13,通孔13的形状可根据实际情况设置成矩形或者圆形,通孔13的数量、排列间距以及开口大小可根据LED芯片的具体功率进行适应性的调整。
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构,其特征在于,包括由金属或塑胶材料制成的散热架、铝箔以及LED芯片,所述散热架由承载体和一体成型于承载体周围外侧壁上的多个支架构成;所述承载体的中部设有杯腔,杯腔的底部绝缘固定有两根插针,两根插针分别与所述LED芯片的正负极接通,且LED芯片固晶焊接于杯腔内;还包括用于支撑所述铝箔的散热骨架,所述散热骨架的一侧表面与铝箔之间通过粘接连接且铝箔与承载体的边缘相贴合,散热骨架通过所述多个支架直接形成或者通过分别连接于各个支架端部的支撑件形成。
2.根据权利要求1所述的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构,其特征在于,所述承载体设为封装杯腔,封装杯腔的内侧壁上设有两个相对称的凸耳且凸耳上开设有与所述插针相匹配的插孔。
3.根据权利要求2所述的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构,其特征在于,所述封装杯腔的周围外侧壁上一体成型有所述多个支架,多个支架形成所述散热骨架,散热骨架的同一侧表面上均与铝箔粘接形成U型壳体;所述封装杯腔的一侧表面与铝箔粘接形成所述杯腔,且该铝箔表面固晶焊接有所述LED芯片。
4.根据权利要求2所述的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构,其特征在于,所述封装杯腔的周围外侧壁上一体成型有所述多个支架;所述封装杯腔的两侧对称设置有所述支撑件;所述两侧的支撑件之间连接有S型铝箔片且S型铝箔片的一端表面均与封装杯腔和各个支架的一侧粘接连接。
5.根据权利要求4所述的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构,其特征在于,所述支撑件包括沿竖直方向呈等间距的排布的多个连接板、装配于两相邻连接板之间的支柱,所述S型铝箔片沿竖直方向排列的各个表面分别与对应的连接板相贴合且通过支柱固定。
6.根据权利要求1所述的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构,其特征在于,所述承载体设为散热板,散热板的一侧表面上开设有所述杯腔,杯腔的底面上开设有与所述插针相匹配的插孔。
7.根据权利要求6所述的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构,其特征在于,所述散热板的周围外侧壁上一体成型有所述多个支架,多个支架形成所述散热骨架,散热骨架的同一侧表面上与铝箔粘接形成筒体且筒体的一端与散热板的外壁相贴合。
8.根据权利要求6所述的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构,其特征在于,所述散热板的周围外侧壁上一体成型有所述多个支架,各个支架端部分别连接有所述支撑件;所述铝箔包覆于各个支架和支撑件的同一侧表面上。
9.根据权利要求8所述的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构,其特征在于,所述支撑件设为W形支撑片,W形支撑片的表面与所述铝箔相贴合。
10.根据权利要求1所述的铝箔式散热器与芯片封装一体化光源结构,其特征在于,所述两根插针的端部均设有焊盘,焊盘与所述LED芯片焊接连接,LED芯片通过灌胶密封于所述杯腔内;所述铝箔的表面上开设有多个通孔。
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