CN107785475B - 发光装置复合基板及具有该发光装置复合基板的led模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发光装置复合基板及具有该发光装置复合基板的LED模组。其中，发光装置复合基板包括金属基底、绝缘载体与电极，所述金属基底与所述绝缘载体分别具有相对的正面和背面，所述绝缘载体位于所述金属基底外围且与所述金属基底固定连接，所述电极位于所述绝缘载体上，所述电极贯穿所述绝缘载体，所述电极具有相对的正面和背面，所述绝缘载体的背面及所述电极的背面的高度小于所述金属基底的背面的高度。本发明还提供一种LED模组。上述发光装置复合基板具有可降低成本的优点。

Description

发光装置复合基板及具有该发光装置复合基板的LED模组
本申请为“申请号为201510423059.6，发光装置复合基板及具有该发光装置复合基板的LED模组”的分案。
技术领域
本发明涉及LED照明技术领域，特别涉及一种发光装置复合基板及具有该发光装置复合基板的LED模组。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode,LED)是一种能够将电能转化成可见光的固态半导体器件，其可以直接把电能转化为光。由于LED光源具有节能、寿命长、环保等特点，决定了LED是替代传统光源的较理想光源，具有广泛的用途。
LED模组通常包括LED芯片、COB(Chip On Board)基板、电路板及散热器；其中，LED芯片位于基板上并通过COB基板上的电极与电路板电性连接，散热器位于COB基板的下方，用于将LED芯片发光时所产生的热量散发出去。
现有的COB基板上的电极通常都只设置在COB基板的正面侧，为减少焊接时出现异常，通常COB基板需要配合连接器(Connector)一起使用。然而，连接器一般具有较高的价格，因此其会造成LED模组成本的上升。
发明内容
因此，针对现有技术中的不足，本发明提出一种发光装置复合基板及具有该发光装置复合基板的LED模组。
具体地，本发明实施例提供的一种发光装置复合基板，其包括金属基底、绝缘载体与电极，所述金属基底与所述绝缘载体分别具有相对的正面和背面，所述绝缘载体位于所述金属基底外围且与所述金属基底固定连接，所述电极位于所述绝缘载体上，所述电极贯穿所述绝缘载体，所述电极具有相对的正面和背面，所述绝缘载体的背面及所述电极的背面的高度小于所述金属基底的背面的高度。
在本发明的一个实施例中，所述电极的背面的高度与所述金属基底的背面的高度差大于0.2mm，优选为0.25mm。
在本发明的一个实施例中，所述金属基底优选由铜形成。
在本发明的一个实施例中，所述金属基底形成有多个孔洞，所述孔洞内填充有绝缘材料，所述绝缘载体具有多个向所述金属基底方向延伸的凸出结构，所述凸出结构与所述孔洞内的绝缘材料相接。
在本发明的一个实施例中，所述绝缘载体在靠近所述金属基底处形成有防水结构，其中所述防水结构为防水槽。
在本发明的一个实施例中，所述防水结构具有依次连接的内侧面、上表面、外侧面及底面，所述内侧面靠近所述金属基底侧并形成光学反射面，所述外侧面与所述内侧面相对，所述上表面连接于所述外侧面与所述内侧面之间且构成槽面，所述底面与所述上表面相对，所述上表面及所述底面上分别形成有粗化结构。
在本发明的一个实施例中，所述绝缘载体在与所述金属基底的连接面形成有粗化结构。
在本发明的一个实施例中，所述绝缘载体在与所述电极的连接面形成有粗化结构。
在本发明的一个实施例中，所述绝缘载体为一体成型结构。
在本发明的一个实施例中，所述电极包括正极与负极。
在本发明的一个实施例中，所述电极在靠近所述金属基底侧形成有焊线区。
本发明实施例还提供的一种LED模组，其包括电路板、发光装置复合基板、LED芯片及散热器，其中发光装置复合基板包括金属基底、绝缘载体与电极，所述金属基底与所述绝缘载体分别具有相对的正面和背面，所述绝缘载体位于所述金属基底外围且与所述金属基底固定连接，所述电极位于所述绝缘载体上，所述LED芯片设于所述金属基底的正面并与所述电极电性连接，所述电极贯穿所述绝缘载体，所述电极具有相对的正面和背面，所述绝缘载体的背面及所述电极的背面的高度小于所述金属基底的背面的高度，所述电路板连接于所述绝缘载体的背面及所述电极的背面，所述电路板与所述电极形成电性连接，所述散热器与所述金属基底的背面热性接触。
在本发明的一个实施例中，所述电极的背面的高度与所述金属基底的背面的高度差大于0.2mm，优选为0.25mm。
在本发明的一个实施例中，所述电路板的厚度小于或等于所述电极背面与所述金属基底背面的高度差。
本发明上述实施例的LED模组及发光装置复合基板，由于发光装置复合基板的电极贯穿绝缘载体，电极的背面可以用于和电路板直接电性连接，因此可以不需使用连接器，从而节省使用连接器的成本。
通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。
附图说明
下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
图1为本发明第一实施例的发光装置复合基板的俯视示意图。
图2为图1所示发光装置复合基板的仰视示意图。
图3为图1所示发光装置复合基板沿III-III’线剖开的示意图。
图4为图2所示发光装置复合基板沿IV-IV’线剖开的示意图。
图5为图2所示发光装置复合基板沿V-V’线剖开的示意图。
图6为图2所示发光装置复合基板的剖面示意图，且所述发光装置复合基板与LED芯片组合并用封装胶封装。
图7为本发明第二实施例的发光装置复合基板的剖面示意图。
图8为图7所示发光装置复合基板的局部VIII的放大示意图。
图9为本发明第三实施例LED模组的剖面示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
【第一实施例】
请参见图1与图2，所示为本发明第一实施例的一种发光装置复合基板10，其包括金属基底11、绝缘载体13与电极15。金属基底11与绝缘载体13分别具有相对的正面和背面。绝缘载体13位于金属基底11外围且与金属基底11固定连接。电极15位于绝缘载体13上，电极15贯穿绝缘载体13。电极15具有相对的正面和背面。绝缘载体13的背面及电极15的背面的高度都小于金属基底11的背面的高度。换而言之，绝缘载体13的背面及电极15的背面向外凸出的程度都小于金属基底11的背面向外凸出的程度。
由于电极15贯穿绝缘载体13，电极15的背面可以用于和电路板(Printed CircuitBoard)直接电性连接，因此可以不需使用连接器，从而节省使用连接器的成本。
请参见图2与图3，具体在本实施例中，电极15的背面与金属基底11的背面的高度差D需大于0.2mm，最好为0.25mm；而绝缘载体13的背面与金属基底11的背面的高度差可相等外，绝缘载体13的背面与金属基底11的背面的高度差还可略小于或大于电极15的背面与金属基底11的背面的高度差D。
详细来说，在本实施例中，金属基底11可由铜形成。由于铜具有较高的导热系数，因此可便于将热量传导出去。金属基底11可形成有多个孔洞112，孔洞112内填充有绝缘材料114。请再参见图1与图3，孔洞112内填充的绝缘材料114可以是与绝缘载体13相分离的结构，即绝缘载体13上具有向金属基底11方向延伸出来的凸出结构131，而孔洞112内另外填充有绝缘材料114，凸出结构131与绝缘材料114相接，如此，绝缘载体13所使用的材质与孔洞112内填充的绝缘材料114所使用的材质可以相同也可以不同。通过在金属基底11设置孔洞112，且在孔洞112内填充有绝缘材料114，有利于增加耐电气绝缘性及有利于绝缘材料114与绝缘载体13之间的连接作用，提升金属基底11与绝缘载体13之间的连接强度，增强金属基底11固定的牢靠性。此外，可以理解，在本发明的其他实施例中，若绝缘载体13所使用的材质与孔洞112内填充的绝缘材料114所使用的材质是相同的，则凸出结构131与孔洞112内填充的绝缘材料114还可以形成一体结构。
绝缘载体13位于金属基底11的外围，其可以起到围坝的作用。绝缘载体13可由环氧树脂模塑料(Epoxy molding compound，EMC)、硅胶树脂模塑料(Silicone MoldingCompound，SMC)或陶瓷来形成。
在绝缘载体13上，形成一坝状凸出结构(Dam)132，如图1所示，此坝状凸出结构132形成一封闭区域，此封闭区域用以设置LED芯片并且以掺杂波长转换物质的封装胶将LED芯片密封，以形成发光装置之发光区域。
此外，坝状凸出结构(Dam)132上更设置有防水结构。请参见图6，防水结构用于在发光装置复合基板10形成LED模块后，延长水汽20渗入LED芯片21的路径，从而确保LED模块使用的稳定性。在本实施例中，防水结构是在坝状凸出结构132上表面设置一个或多个凹槽，在构成LED发光装置后，坝状凸出结构132上表面会被封装胶所覆盖，封装胶会填入防水结构的一个或多个凹槽之中，若环境的水汽20要渗入发光区域时，需跨过多个凹槽，路径将比无防水结构之坝状凸出结构长。
请同时参见图4与图5，绝缘载体13可以为一体成型结构，如此可使得发光装置复合基板10所使用的材料更为简单，只需要一种金属和一种绝缘材料，从而让发光装置复合基板10的设计及生产变得更为容易。
此外，请再参见图1，在绝缘载体13的四个角落的地方，还可以形成有螺丝孔134，螺丝孔134可在发光装置复合基板10与电路板组装时，用于与电路板相固定。
电极15可包括正极152及负极154。正极152及负极154分别具有两个。每个正极152或负极154可分别形成有焊线区。以正极152为例，其具有焊线区1522。焊线区1522可在发光装置复合基板10与LED芯片结合时，用于与LED芯片进行电性连接。
【第二实施例】
请参见图7与图8，所示为本发明第二实施例的发光装置复合基板30。其中，图7为发光装置复合基板30的剖面示意图，图8发光装置复合基板30的局部VIII的放大示意图。发光装置复合基板30与发光装置复合基板10相似，包括金属基底31、绝缘载体33与电极35。所述金属基底31与绝缘载体33分别具有相对的正面和背面。绝缘载体33位于金属基底31外围且与金属基底31固定连接。电极35位于绝缘载体33上，电极35贯穿绝缘载体33。电极35具有相对的正面和背面。绝缘载体33的背面及电极35的背面的高度都小于金属基底31的背面的高度。绝缘载体33的防水结构332为防水槽。
发光装置复合基板30与发光装置复合基板10的不同点在于，防水结构332具有依次连接的内侧面3321、上表面3323、外侧面3325及底面3327。内侧面3321靠近金属基底31侧并形成光学反射面。
外侧面3325与内侧面3321相对，上表面3323连接于外侧面3325与所述内侧面3321之间且构成槽面。底面3327与上表面3323相对连接于外侧面3325与所述内侧面3321之间。上表面3323及底面3327上分别形成有粗化结构353。粗化结构353例如是由微小的锯齿状的结构构成或者是又连续微小的凹凸形状构成。
在发光装置复合基板30用于形成LED模组时，上表面3323构成的槽面会被封装胶所覆盖，由于上表面3323形成槽面的原因，其可延长水汽进入到LED芯片的路径，从而可保障LED模组性能的稳定性。再者上表面3323上形成的粗化结构353，与封装胶结合时可以提高上表面3323与封装胶之间的接触面，并形成一定的啮合结构，从而可提升封装胶与绝缘载体33之间的结合强度。
防水结构332的底面3327形成的粗化结构353在与电极35连接时，也可提升绝缘载体33与电极35之间的连接强度。内侧面3321形成光学反射面则在发光装置复合基板30用于形成LED模组时，可以反射LED芯片所发出的光线，达到辅助调节光线方向的作用，从而提升光线利用率，其中光学反射面可以通过在内侧面3321上形成高反射绝缘膜或金属反射层实现。
此外，在本实施例中，为提升电极35与绝缘载体33之间的连接强度，在电极35与绝缘载体33之间的连接面也可以形成有凹凸结构351或粗化结构353。
【第三实施例】
请参见图9，所示为本发明第三实施例的LED模组100。LED模组100电路板110、发光装置复合基板130、LED芯片150及散热器170。其中发光装置复合基板130包括金属基底1301、绝缘载体1303与电极1305，其可为上述实施例中的任意一种发光装置复合基板，在此不再赘述。LED芯片150设于所述金属基底1301的正面并与电极1305电性连接。电极1305贯穿绝缘载体1303。绝缘载体1303的背面及电极1305的背面的高度都小于金属基底1301的背面的高度。电路板110连接于绝缘载体1303的背面及电极1305的背面。电路板110与电极1305形成电性连接。散热器170与金属基底1301的背面热性接触。
上述LED模组100，由于电极1305贯穿绝缘载体1303，电极1305的背面可以用于和电路板110直接电性连接，因此可以不需使用连接器，从而节省使用连接器的成本；并且由于绝缘载体1303的背面及电极1305的背面的高度都小于金属基底1301的背面的高度，使得散热器170可以直接与金属基底1301的背面进行热性接触，从而易于提升金属基底1301的散热速度，改善LED模组100的性能。
综上所述，本发明上述实施例的LED模组及发光装置复合基板，由于发光装置复合基板的电极贯穿绝缘载体，电极的背面可以用于和电路板直接电性连接，因此可以不需使用连接器，从而节省连接器使用的成本。
至此，本文中应用了具体个例对本发明的发光装置复合基板以及LED模组的原理及实施方式进行对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (9)

1.一种发光装置复合基板，其用于LED芯片的安装，其包括金属基底、绝缘载体与电极，所述金属基底与所述绝缘载体分别具有相对的正面和背面，所述绝缘载体位于所述金属基底外围且与所述金属基底固定连接，所述电极位于所述绝缘载体上，其特征在于，所述电极贯穿所述绝缘载体，所述电极具有相对的正面和背面，所述绝缘载体的背面及所述电极的背面的高度小于所述金属基底的背面的高度；其中，所述电极的背面用于与电路板直接电性连接；
其中，所述绝缘载体在靠近所述金属基底处形成有防水结构，所述防水结构为防水槽；其中，所述防水结构具有依次连接的内侧面、上表面、外侧面及底面，所述内侧面靠近所述金属基底侧并形成光学反射面，所述外侧面与所述内侧面相对，所述上表面连接于所述外侧面与所述内侧面之间且构成槽面，所述底面与所述上表面相对，所述上表面及所述底面上分别形成有粗化结构。
2.如权利要求1所述的发光装置复合基板，其特征在于，所述电极的背面的高度与所述金属基底的背面的高度差大于0.2mm。
3.如权利要求1所述的发光装置复合基板，其特征在于，所述金属基底由铜形成。
4.如权利要求1所述的发光装置复合基板，其特征在于，所述金属基底形成有多个孔洞，所述孔洞内填充有绝缘材料，所述绝缘载体具有多个向所述金属基底方向延伸的凸出结构，所述凸出结构与所述孔洞内的绝缘材料相接。
5.如权利要求1所述的发光装置复合基板，其特征在于，所述绝缘载体在与所述金属基底的连接面形成有粗化结构，所述绝缘载体在与所述电极的连接面形成有粗化结构，所述绝缘载体为一体成型结构。
6.如权利要求1所述的发光装置复合基板，其特征在于，所述电极包括正极与负极，所述电极在靠近所述金属基底侧形成有焊线区。
7.一种LED模组，其包括电路板、发光装置复合基板、LED芯片及散热器，其中发光装置复合基板包括金属基底、绝缘载体与电极，所述金属基底与所述绝缘载体分别具有相对的正面和背面，所述绝缘载体位于所述金属基底外围且与所述金属基底固定连接，所述电极位于所述绝缘载体上，所述LED芯片设于所述金属基底的正面并与所述电极电性连接，其特征在于，所述电极贯穿所述绝缘载体，所述电极具有相对的正面和背面，所述绝缘载体的背面及所述电极的背面的高度小于所述金属基底的背面的高度，所述电路板连接于所述绝缘载体的背面及所述电极的背面，所述电路板与所述电极形成电性连接，所述散热器与所述金属基底的背面热性接触；
其中，所述绝缘载体在靠近所述金属基底处形成有防水结构，所述防水结构为防水槽；其中，所述防水结构具有依次连接的内侧面、上表面、外侧面及底面，所述内侧面靠近所述金属基底侧并形成光学反射面，所述外侧面与所述内侧面相对，所述上表面连接于所述外侧面与所述内侧面之间且构成槽面，所述底面与所述上表面相对，所述上表面及所述底面上分别形成有粗化结构。
8.如权利要求7所述的LED模组，其特征在于，所述电极的背面的高度与所述金属基底的背面的高度差为0.25mm。
9.如权利要求7所述的LED模组，其特征在于，所述电路板的厚度小于或等于所述电极背面与所述金属基底背面的高度差。
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