CN114171644A - 一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域nk瓦级cob光源封装技术 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光源封装技术领域，具体是一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域NK瓦级COB光源封装技术，具体包括六大步骤。本发明工艺精良，效果突出，发光芯片采用呈圆形均匀分布于基板的发光面，使每颗发光芯片出光效果一致，大大提高了功率，有效的解决传统发光芯片分布稀疏容易出现暗点光斑的问题，将整条线路分成了4路，且都配备单独的驱动电源，每路独立工作，互补影响，即降低了对驱动的要求，也降低了成本，同时四个250W驱动相比较一个1000W驱动，性能更加稳定可靠，使用寿命更长，基板的结构极大的减少了芯片与基板的热阻，使材料整体导热系数高达50w/m.k，氮化铝的陶瓷绝缘体性能，又极大提高了材料的抗高压能力，大大提高了安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及光源封装技术领域，具体是一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域NK瓦级COB光源封装技术。
背景技术
光源封装是将多颗LED芯片集成封装在同一基板上的发光体。
目前市场现有产品，采用普通铝基板、镀银铜基板或者镜面铝基板，功率密度较低，在外形65cm*85cm上，不能做到足功率1500W，主要都在500W以内，功率密度过低，不能满足市场对亮度的需求，光效低，在70lm/w左右；且光源发光面因为芯片排列不规则，易出现暗斑及阴影区，传统1路或者2路驱动，在低功率时，部分芯片未能点亮，出现非常大的暗区区域，驱动电源功率过大，对电源要求高，显色指数低，Ra在95左右，不能满足照明场景对高显色指数的需求的要求。
因此，本领域技术人员提供了一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域NK瓦级COB光源封装技术，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域NK瓦级COB光源封装技术，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域NK瓦级COB光源封装技术，其特征在于，包括如下具体步骤：
S1：在基板的底部安装散热器；
S2：按照0.15-0.20mm的间距将发光芯片呈圆形均匀分布于基板的发光面，并通过固晶胶进行固晶，保证发光芯片排列均匀，点亮无暗区；
S3：采用焊线机将发光芯片与基板之间通过金线电气连接形成回路。
S4：在基板的正上方围上一层硅胶，形成闭环围坝；
S5：将荧光胶点在基板上，对发光芯片进行覆盖，确保无漏蓝光；
S6：在荧光胶面上覆盖一层蓝宝石玻璃片完成封装。
作为本发明更进一步的方案：S1中散热器的散热片均为错位排列的紫铜麒麟片，且散热片的表面涂覆有纳米级的石墨烯复合材料，能快速的将散热片内的热量，聚集于表面的复合材料上，错位排列的紫铜麒麟片，再通过散热器表面的风扇，保证每一片紫铜麒麟片的表面都有风吹过，最大程度将热量散到空气中，从而高效快速的降低了散热器的温度，进而大大降低了发光温度，增加发光芯片的使用寿命。
作为本发明更进一步的方案：所述基板采用正装基板或倒装基板：
正装基板：选择陶瓷氮化铝薄片，在陶瓷氮化铝薄片的两面上生长铜箔线路层，一面蚀刻线路，另一面通过金锡共晶粘合红铜底板，最后在蚀刻线路的一面涂覆纳米涂层的铝镜面；
倒装基板：选择陶瓷氮化铝薄片，在陶瓷氮化铝薄片的两面上生长铜箔线路层，一面蚀刻线路，另一面通过金锡共晶粘合紫铜底板，最后在蚀刻线路的一面铜箔上涂覆纳增白剂油墨。
作为本发明更进一步的方案：S3中回路均分四路，每路的发光芯片数量相同，均匀分布在基板的发光区内，每一路采用单独的250W驱动电源，四个驱动单独工作，互不影响，相比一个单独的1000W电源，明显降低了对驱动的要求，也降低了成本，四个250W驱动相比较一个1000W驱动，性能更加稳定可靠，使用寿命更长。
作为本发明更进一步的方案：所述荧光胶由纳米荧光粉、增白扩散剂、K瓦级专用胶混合而成，三者的比例为3：1：2，且S5中的荧光胶采用半沉淀工艺封装。
作为本发明更进一步的方案：增白扩散剂由光扩散剂、荧光增白剂、树脂造粒研磨而成，其中光扩散剂、荧光增白剂、树脂的比例为1：1：3。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明工艺精良，效果突出，发光芯片采用呈圆形均匀分布于基板的发光面，使每颗发光芯片出光效果一致，大大提高了功率，有效的解决传统发光芯片分布稀疏容易出现暗点光斑的问题；
将整条线路分成了4路，且都配备单独的驱动电源，每路独立工作，互补影响，即降低了对驱动的要求，也降低了成本，同时四个250W驱动相比较一个1000W驱动，性能更加稳定可靠，使用寿命更长；
基板的结构极大的减少了芯片与基板的热阻，使材料整体导热系数高达50w/m.k，氮化铝的陶瓷绝缘体性能，又极大提高了材料的抗高压能力，大大提高了安全性能；
纳米荧光粉与增白扩散剂可以实现从2200-7500k，进行全光谱发光，R1-R15＞90，Ra>96光效＞150lm/w，配合；
在表面封装蓝宝石玻璃片，使得胶面温度大大降低，比同行业降低20℃以上，提高了光源抗挤压能力，同时使光色的一致性及出光效果，极大的提高了材料抗老化能力；
散热器中错位排列的紫铜麒麟片可以最大化提升导热散热效果，确保发光芯片的持续工作。
附图说明
图1为一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域NK瓦级COB光源封装技术中发光芯片于发光面上的分布图；
图2为传统封装技术中发光芯片于发光面上的分布图；
图3为一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域NK瓦级COB光源封装技术中驱动电路图；
图4为传统封装技术中驱动电路图；
图5为一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域NK瓦级COB光源封装技术中正装基板的结构示意图；
图6为一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域NK瓦级COB光源封装技术中倒装基板的结构示意图；
图7为传统封装技术中基板的结构示意图；
图8为一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域NK瓦级COB光源封装技术的反射温度图；
图9为传统封装技术的反射温度图；
图10为一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域NK瓦级COB光源封装技术的光源光谱图；
图11为传统封装技术光源的光谱图。
具体实施方式
实施例1
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域NK瓦级COB光源封装技术，包括如下具体步骤：
S1：在基板的底部安装散热器；
S2：按照0.15-0.20mm的间距将发光芯片呈圆形均匀分布于基板的发光面，并通过固晶胶进行固晶，保证发光芯片排列均匀，点亮无暗区；
S3：采用焊线机将发光芯片与基板之间通过金线电气连接形成回路。
S4：在基板的正上方围上一层硅胶，形成闭环围坝；
S5：将荧光胶点在基板上，对发光芯片进行覆盖，确保无漏蓝光；
S6：在荧光胶面上覆盖一层蓝宝石玻璃片完成封装。
进一步的，S1中散热器的散热片均为错位排列的紫铜麒麟片，且散热片的表面涂覆有纳米级的石墨烯复合材料，能快速的将散热片内的热量，聚集于表面的复合材料上，错位排列的紫铜麒麟片，再通过散热器表面的风扇，保证每一片紫铜麒麟片的表面都有风吹过，最大程度将热量散到空气中，从而高效快速的降低了散热器的温度，进而大大降低了发光温度，增加发光芯片的使用寿命。
进一步的，所述基板采用正装基板或倒装基板：
正装基板：选择陶瓷氮化铝薄片，在陶瓷氮化铝薄片的两面上生长铜箔线路层，一面蚀刻线路，另一面通过金锡共晶粘合红铜底板，最后在蚀刻线路的一面涂覆纳米涂层的铝镜面；
倒装基板：选择陶瓷氮化铝薄片，在陶瓷氮化铝薄片的两面上生长铜箔线路层，一面蚀刻线路，另一面通过金锡共晶粘合紫铜底板，最后在蚀刻线路的一面铜箔上涂覆纳增白剂油墨。
进一步的，S3中回路均分四路，每路的发光芯片数量相同，均匀分布在基板的发光区内，每一路采用单独的250W驱动电源；四个驱动单独工作，互不影响，相比一个单独的1000W电源，明显降低了对驱动的要求，也降低了成本，四个250W驱动相比较一个1000W驱动，性能更加稳定可靠，使用寿命更长。
进一步的，所述荧光胶由纳米荧光粉、增白扩散剂、K瓦级专用胶混合而成，三者的比例为3：1：2，且S5中的荧光胶采用半沉淀工艺封装。
进一步的，增白扩散剂由光扩散剂、荧光增白剂、树脂造粒研磨而成，其中光扩散剂、荧光增白剂、树脂的比例为1：1：3。
实施例2：
完全按照实施例1的方案实施么，不同于实施例1的是；所述基板采用倒装基板：
倒装基板：选择陶瓷氮化铝薄片，在陶瓷氮化铝薄片的两面上生长铜箔线路层，一面蚀刻线路，另一面通过金锡共晶粘合紫铜底板，最后在蚀刻线路的一面铜箔上涂覆纳增白剂油墨。
对比例
1.对比本申请和传统封装中的发光芯片分布(参阅说明书附图1、说明书附图2)；
对比结果：结合说明书附图1、说明书附图2可以明显看出相同的发光面，本申请的发光芯片不仅间隔小还分布均匀，呈圆形分布使得整体更加紧密，点亮后无暗点且各个角度出光更加均匀，反观传统封装中的发光芯片分布的过于稀疏，空白区域较多在点亮后会出现暗点和光斑；
2.对比本申请和传统封装中的线路驱动(参阅说明书附图3、说明书附图4)；
对比结果：结合说明书附图3和说明书附图4可以看出传动封装技术中采用单一驱动电源驱动电路，而本申请将整条线路分成了4路，且都配备单独的驱动电源，这样每路独立工作，互补影响，降低了对驱动的要求，也降低了成本，四个250W驱动相比较一个1000W驱动，性能更加稳定可靠，使用寿命更长；
3.对比本申请与传统封装中的基板结构(参阅说明书附图5、说明书附图6、说明书附图7、说明书附图8、说明书附图9)；
对比结果：根据说明书附图5、说明书附图6、说明书附图7说明书附图8、说明书附图9可以得出传统封装中基板结构简单，表面镀银，反射率＜90％，且抗氧化硫化能力差，光衰大，而本申请正装基本和倒装基板，导热系数达到了20w/mk，远超传统封装技术的12w/mk，1500W点亮，成品胶面温度低至90℃。远低于传统封装技术的150℃，纳米涂覆的镜面铝，在光反射率＞99％(＞传统封装技术的95％)的同时，拥有了超强的抗氧化，硫化能力，硫化8小时，光通量维持率达到了99.5％，增白剂油墨比常规油墨反射系数高5％左右，抗老化能力更强；
4.对比本申请与传统封装技术的光谱图(参阅说明书附图10、说明书附图11)；
对比结果：根据说明书附图10、说明书附图11可以得出本申请实现了从2200-7500k的全光谱覆盖，1500w光效达到了150lm/w，再添加特殊增白扩散剂，成品表面覆盖蓝宝石薄片，提高了光源的物理抗挤压能力，同时降低胶面5-10℃，提高了老化性能，还提高了光色的一致性，实现了5m距离测试板，中心3m直径内任何两点色温差＜20k，反观传统封装技术效果较差，光效低，在70lm/w左右。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域NK瓦级COB光源封装技术，其特征在于，包括如下具体步骤：
S1：在基板的底部安装散热器；
S2：按照0.15-0.20mm的间距将发光芯片呈圆形均匀分布于基板的发光面，并通过固晶胶进行固晶，保证发光芯片排列均匀，点亮无暗区；
S3：采用焊线机将发光芯片与基板之间通过金线电气连接形成回路。
S4：在基板的正上方围上一层硅胶，形成闭环围坝；
S5：将荧光胶点在基板上，对发光芯片进行覆盖，确保无漏蓝光；
S6：在荧光胶面上覆盖一层蓝宝石玻璃片完成封装。
2.根据权利要求1所述的一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域NK瓦级COB光源封装技术，其特征在于，S1中散热器的散热片均为错位排列的紫铜麒麟片，且散热片的表面涂覆有纳米级的石墨烯复合材料，能快速的将散热片内的热量，聚集于表面的复合材料上，错位排列的紫铜麒麟片，再通过散热器表面的风扇，保证每一片紫铜麒麟片的表面都有风吹过，最大程度将热量散到空气中。
3.根据权利要求1所述的一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域NK瓦级COB光源封装技术，其特征在于，所述基板采用正装基板或倒装基板：
正装基板：选择陶瓷氮化铝薄片，在陶瓷氮化铝薄片的两面上生长铜箔线路层，一面蚀刻线路，另一面通过金锡共晶粘合红铜底板，最后在蚀刻线路的一面涂覆纳米涂层的铝镜面；
倒装基板：选择陶瓷氮化铝薄片，在陶瓷氮化铝薄片的两面上生长铜箔线路层，一面蚀刻线路，另一面通过金锡共晶粘合紫铜底板，最后在蚀刻线路的一面铜箔上涂覆纳增白剂油墨。
4.根据权利要求1所述的一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域NK瓦级COB光源封装技术，其特征在于，S3中回路均分四路，每路的发光芯片数量相同，均匀分布在基板的发光区内，每一路采用单独的250W驱动电源。
5.根据权利要求1所述的一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域NK瓦级COB光源封装技术，其特征在于，所述荧光胶由纳米荧光粉、增白扩散剂、K瓦级专用胶混合而成，三者的比例为3：1：2，且S5中的荧光胶采用半沉淀工艺封装。
6.根据权利要求5所述的一种特殊应用超高密度纳米级导热全色域NK瓦级COB光源封装技术，其特征在于，增白扩散剂由光扩散剂、荧光增白剂、树脂造粒研磨而成，其中光扩散剂、荧光增白剂、树脂的比例为1：1：3。
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