CN108799861A - 一种带整体阵列式透镜的led集成封装模块 - Google Patents

一种带整体阵列式透镜的led集成封装模块 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种带整体阵列式透镜的LED集成封装模块，包括基板、透镜支架、整体阵列透镜及透镜压片，透镜支架设于基板的上方并将基板包裹，整体阵列透镜设于透镜支架的上方并与透镜支架连接，透镜压片设于整体阵列透镜的上方，透镜压片将整体阵列透镜压住并与透镜支架连接；基板包括线路层、陶瓷层及金属层，线路层设于陶瓷层的上方并与陶瓷层连接，金属层设于陶瓷层的下方并与陶瓷层连接，金属层的两端均设有电极连接盘，电极连接盘连接线路层，电极连接盘与外部部件通过压接连接；线路层上设有多组LED芯片，每个透镜单元对应设于每组LED芯片的上方。不同使用距离和光均匀度更换整体阵列透镜可实现。

Description

一种带整体阵列式透镜的LED集成封装模块
技术领域
本发明涉及一种带整体阵列式透镜的LED集成封装模块。
背景技术
现有大功率LED芯片封装模块的电极连接盘都是设在线路层上，即LED芯片出光侧，电极连接盘与外部连接采用焊接方式，其缺陷是电极连接盘裸露于外侧，外界杂物易污染电极连接盘，甚至导致电极连接盘间短路，破坏LED芯片，存在安全隐患；现有技术中固定透镜的方式复杂，且固定透镜不够牢固。
以上不足，有待改进。
发明内容
为了克服现有的技术的不足, 本发明提供一种带整体阵列式透镜的LED集成封装模块。
本发明技术方案如下所述：
一种带整体阵列式透镜的LED集成封装模块，包括基板、透镜支架、由玻璃制成的整体阵列透镜及透镜压片，所述透镜支架设于所述基板的上方并将所述基板包裹，所述整体阵列透镜设于所述透镜支架的上方并与所述透镜支架连接，所述透镜压片设于所述整体阵列透镜的上方，所述透镜压片将所述整体阵列透镜压住并与所述透镜支架连接；
所述基板包括线路层、陶瓷层及金属层，所述线路层设于所述陶瓷层的上方并与所述陶瓷层连接，所述金属层设于所述陶瓷层的下方并与所述陶瓷层连接，所述金属层的两端均设有电极连接盘，所述电极连接盘连接所述线路层，所述电极连接盘与外部部件通过压接连接；
所述线路层上设有多组LED芯片，每组所述LED芯片包括一个或多个LED芯片单元，所述整体阵列透镜的每个透镜单元设于每组所述LED芯片的上方并与每组所述LED芯片的位置相对应。
进一步地，相邻所述透镜单元之间的间距大于等于所述透镜单元的直径。
进一步地，相邻所述透镜单元之间的间距小于所述透镜单元的直径。
进一步地，所述整体阵列透镜包括的多个透镜单元均为球面镜或非球面镜。
进一步地，每组内的所述LED芯片单元的波长均不相同或个别不相同。
进一步地，所述电极连接盘通过导电金属穿过所述陶瓷层与所述线路层连接。
进一步地，所述整体阵列透镜包括透镜连接座和阵列透镜单元，所述阵列透镜单元设于所述透镜连接座上且与所述透镜连接座连接，所述透镜支架上设有空洞，所述透镜连接座设于所述空洞内并与所述透镜支架连接。
进一步地，所述基板上设有第一安装孔，所述透镜支架上设有第二安装孔，所述透镜压片上设有第三安装孔，第一螺钉依次穿过所述第三安装孔、所述第二安装孔及所述第一安装孔将带有整体阵列式透镜的所述基板固定到散热片上。
进一步地，所述透镜压片上设有第四安装孔，所述透镜支架上设有第五安装孔，第二螺钉依次穿过所述第四安装孔、所述第五安装孔将所述透镜支架和所述透镜压片连接，实现整体阵列透镜的固定。
进一步地，所述透镜压片的数量为两片，且两片所述透镜压片相对设置。
根据上述方案的本发明，其有益效果在于：
（1）本发明实现了电极连接盘与外界隔离，避免了外界杂物对电极连接盘的污染，从而更好的保护了电极连接盘，延长了产品的使用寿命，且使用更加的安全，达到了电子产品的高压隔离要求；
（2）电极连接盘与外部部件通过压接连接使得工序更加的简单、快捷；
（3）玻璃制成的整体阵列透镜不仅保证了产品的出光效率，而且更好地保护了LED芯片，从而简化了产品的整体结构；
（4）整体阵列透镜的设计根据使用距离以及光均匀度要求会发生改变，整体阵列透镜的使用使模块的应用范围更广，不同的使用距离和光均匀度要求通过更换整体阵列透镜就可以实现；
（5）透镜压片使得产品的结构更加的稳定、牢固。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为发明的爆炸结构示意图；
图2为发明的基板结构示意图。
其中，图中各附图标记：
1-基板；2-透镜支架；3-整体阵列透镜；4-透镜压片；5-第一螺钉；
11-线路层；12-陶瓷层；13-金属层；14-第一安装孔；
131-电极连接盘；
21-空洞；22-第二安装孔；23-第五安装孔；
31-透镜连接座；32-阵列透镜单元；
311-弧面；
41-第三安装孔；42-第四安装孔。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
请参阅图1至图2，一种带整体阵列式透镜的LED集成封装模块，包括基板1、透镜支架2、由玻璃制成的整体阵列透镜3及透镜压片4，透镜支架2设于基板1的上方并将基板1包裹，整体阵列透镜3设于透镜支架2的上方并与透镜支架2连接，透镜压片4设于整体阵列透镜3的上方，透镜压片4将整体阵列透镜3压住并与透镜支架2连接；
基板1包括线路层11、陶瓷层12及金属层13，线路层11设于陶瓷层12的上方并与陶瓷层12连接，金属层13设于陶瓷层12的下方并与陶瓷层12连接，金属层13的两端均设有电极连接盘131，电极连接盘131连接线路层11，电极连接盘131与外部部件通过压接连接；
线路层11上设有多组LED芯片（图中未示出，下同），每组LED芯片包括一个或多个LED芯片单元，整体阵列透镜3的每个透镜单元设于每组LED芯片的上方并与每组LED芯片的位置相对应。
本实施例提供的带整体阵列式透镜的LED集成封装模块的工作原理如下：透镜支架2设于基板1的上方并将基板1包裹住，电极连接盘设于基板包括的金属层上，使得电极连接盘131与外界隔离，电极连接盘131与外部部件通过压接连接，使得工序更加的简单、快捷；整体阵列透镜3的每个透镜单元设于每组LED芯片的上方并与每组LED芯片的位置对相应，整体阵列透镜3用来控制LED芯片的出射光，整体阵列透镜3的设置保证了产品的出光效率，且整体阵列透镜3的材质为玻璃，无需再设置保护镜片；透镜压片4来将整体阵列透镜3压住并与透镜支架2连接，使得整体阵列透镜3可以稳定的固定于透镜支架2上。
本实施例提供的带整体阵列式透镜的LED集成封装模块的有益效果为：
（1）本发明实现了电极连接盘131与外界隔离，避免了外界杂物对电极连接盘131的污染，从而更好的保护了电极连接盘131，延长了产品的使用寿命，且使用更加的安全，达到了电子产品的高压隔离要求；
（2）电极连接盘131与外部部件通过压接连接使得工序更加的简单、快捷；
（3）玻璃制成的整体阵列透镜3不仅保证了产品的出光效率，而且更好地保护了LED芯片，从而简化了产品的整体结构；
（4）整体阵列透镜3的设计根据使用距离以及光均匀度要求会发生改变，整体阵列透镜3的使用使模块的应用范围更广，不同的使用距离和光均匀度要求通过更换整体阵列透镜3就可以实现；
（5）透镜压片4使得产品的结构更加的稳定、牢固。
优选地，整体阵列透镜3是在同一块玻璃上面加工出来的，整体阵列透镜3的每个透镜单元之间没有缝隙，这样可以防止灰尘以及其他污染物进入透镜单元下面污染LED芯片，从而可以更好的保护LED芯片；整体阵列透镜3的设计根据使用距离以及光均匀度要求会发生改变，整体阵列透镜3的使用使模块的应用范围更广，不同的使用距离和光均匀度要求通过更换整体阵列透镜就可以实现。
优选地，相邻透镜单元之间的间距大于等于透镜单元的直径。
优选地，相邻透镜单元之间的间距小于透镜单元的直径。
优选地，整体阵列透镜3包括的多个透镜单元均为球面镜或非球面镜，可以根据光学要求进行选择。
优选地，每组内的LED芯片单元的波长均不相同或个别不相同。这样设置可以使本产品用来固化传统UV胶水或油墨。由于传统UV胶水和油墨中均含有多个波段的光引发剂，因此含有多个波段的LED芯片可以用来固化传统UV胶水或油墨，相较于传统采用的汞灯来固化胶水或油墨，LED灯更加节能高效。
在一个实施例中，每组LED芯片包括四个LED芯片单元，且四个LED芯片单元的波长各不相同。
在一个实施例中，LED芯片单元的数量为八十个，每组包括四个LED芯片单元，即包括二十组LED芯片，二十组LED芯片呈矩阵设置。
优选地，多个LED芯片单元之间采用串联或并联或者串并结合的方式连接。
优选地，电极连接盘131通过导电金属穿过陶瓷层12与线路层11连接，从而实现压接式连接。
优选地，金属层13和线路层11的厚度一致。这样设置主要是防止基板1翘曲，从而保证基板1的平整度。
优选地，金属层13和线路层11的材质均为铜。铜为导电介质，且铜的导电性能优良且性价比高。
优选地，陶瓷层12的材料为氧化铝或氮化铝。氧化铝或氮化铝保证导热性能优良，同时因为氧化铝或氮化铝不导电，保证隔离电压要求。
优选地，整体阵列透镜3为石英玻璃。石英玻璃透紫外性能好，保证出光效率。
优选地，整体阵列透镜3为透紫外线的玻璃，保证出光效率。
优选地，整体阵列透镜3包括透镜连接座31和阵列透镜单元32，阵列透镜单元32设于透镜连接座31上且与透镜连接座31连接，透镜支架2上设有空洞21，透镜连接座31设于空洞21内并与透镜支架2连接。这样设置使得透镜支架2与整体阵列透镜3连接的更加的牢固且拆装方便。
优选地，透镜连接座31的上端的边缘和下端的边缘均设有弧面311。弧面311的设置使得透镜连接座31方便加工。
优选地，基板1上设有第一安装孔14，透镜支架2上设有第二安装孔22，透镜压片4上设有第三安装孔41，第一螺钉5依次穿过第三安装孔41、第二安装孔22及第一安装孔14将带有整体阵列透镜3的基板1固定到LED灯的散热片上。这样设置使得整个产品的连接结构更加的牢固，且拆装方便，使得LED芯片方便安装或更换，节省了时间。
优选地，第一安装孔14、第二安装孔22及第三安装孔41的数量均为四个，第一螺钉5的数量为四个。
优选地，四个第一安装孔14设于基板1的角部，四个第二安装孔22设于透镜支架2的角部，四个第三安装孔41设于透镜压片4的角部。这样设置使得模块的固定更加牢固，有利于模块散热。
优选地，透镜压片4上设有第四安装孔42，透镜支架2上设有第五安装孔23，第二螺钉（图中未视图）依次穿过第四安装孔42、第五安装孔23将透镜支架2和透镜压片4连接。这样设置使得整个产品的连接结构更加的牢固，且拆装方便，节省了时间。
优选地，第四安装孔42和第五安装孔23均为两个。
优选地，透镜压片4的数量为两片，且两片透镜压片4相对设置。这样设置使得透镜压片4将整体阵列透镜3固定的更加的牢固。
优选地，基板1为DBC基板。
优选地，基板1为DPC基板。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带整体阵列式透镜的LED集成封装模块，其特征在于：包括基板、透镜支架、由玻璃制成的整体阵列透镜及透镜压片，所述透镜支架设于所述基板的上方并将所述基板包裹，所述整体阵列透镜设于所述透镜支架的上方并与所述透镜支架连接，所述透镜压片设于所述整体阵列透镜的上方，所述透镜压片将所述整体阵列透镜压住并与所述透镜支架连接；
所述基板包括线路层、陶瓷层及金属层，所述线路层设于所述陶瓷层的上方并与所述陶瓷层连接，所述金属层设于所述陶瓷层的下方并与所述陶瓷层连接，所述金属层的两端均设有电极连接盘，所述电极连接盘连接所述线路层，所述电极连接盘与外部部件通过压接连接；
所述线路层上设有多组LED芯片，每组所述LED芯片包括一个或多个LED芯片单元，所述整体阵列透镜的每个透镜单元设于每组所述LED芯片的上方并与每组所述LED芯片的位置相对应。
2.如权利要求1所述的带整体阵列式透镜的LED集成封装模块，其特征在于：相邻所述透镜单元之间的间距大于等于所述透镜单元的直径。
3.如权利要求1所述的带整体阵列式透镜的LED集成封装模块，其特征在于：相邻所述透镜单元之间的间距小于所述透镜单元的直径。
4.如权利要求1所述的带整体阵列式透镜的LED集成封装模块，其特征在于：所述整体阵列透镜包括的多个透镜单元均为球面镜或非球面镜。
5.如权利要求1所述的带整体阵列式透镜的LED集成封装模块，其特征在于：每组内的所述LED芯片单元的波长均不相同或个别不相同。
6.如权利要求1所述的带整体阵列式透镜的LED集成封装模块，其特征在于：所述电极连接盘通过导电金属穿过所述陶瓷层与所述线路层连接。
7.如权利要求1所述的带整体阵列式透镜的LED集成封装模块，其特征在于：所述整体阵列透镜包括透镜连接座和阵列透镜单元，所述阵列透镜单元设于所述透镜连接座上且与所述透镜连接座连接，所述透镜支架上设有空洞，所述透镜连接座设于所述空洞内并与所述透镜支架连接。
8.如权利要求1所述的带整体阵列式透镜的LED集成封装模块，其特征在于：所述基板上设有第一安装孔，所述透镜支架上设有第二安装孔，所述透镜压片上设有第三安装孔，第一螺钉依次穿过所述第三安装孔、所述第二安装孔及所述第一安装孔将带有整体阵列式透镜的所述基板固定到散热片上。
9.如权利要求1所述的带整体阵列式透镜的LED集成封装模块，其特征在于：所述透镜压片上设有第四安装孔，所述透镜支架上设有第五安装孔，第二螺钉依次穿过所述第四安装孔、所述第五安装孔将所述透镜支架和所述透镜压片连接，实现整体阵列透镜的固定。
10.如权利要求1所述的带整体阵列式透镜的LED集成封装模块，其特征在于：所述透镜压片的数量为两片，且两片所述透镜压片相对设置。
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