CN201103878Y

CN201103878Y - 发光二极管光源及使用其的灯具

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Publication number: CN201103878Y
Application number: CNU2007201221153U
Authority: CN
Inventors: 张济民
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2017-08-10

Abstract

一种发光二极管光源，包括电路板、导热柱以及未经封装的发光二极管晶片，所述发光二极管晶片以绑定的方式与所述导热柱以及电路板固接。该实用新型有效的解决了发光二极管光源的散热问题，使得发光二极管光源的生产尺寸规格可以更加细小，电路板上可以更加密集的设置发光二极管晶片，并且省去了发光二极管封装、插件、焊接再加工工序，节省成本，提高效率，延长使用寿命。另外，本实用新型还提供一种发光二极管光源的灯具。

Description

发光二极管光源及使用其的灯具

技术领域

本实用新型涉及一种发光二极管光源以及灯具，尤其涉及一种使用发光二极管晶片、散热性良好的发光二极管光源以及发光二极管光源的灯具。

背景技术

半导体发光二极管(light-emitting diode，LED)是一种可以直接将电能转化为可见光的光源器件，具有工作电压低、耗电量小、发光效率高、响应时间短、性能稳定可靠、无毒、无害、体积小等优点而被作为光源，广泛应用在各种场合，例如：手术室、体育比赛场、演唱会等。然而，发光二极管的性能、寿命与其工作环境温度有密切联系：当流过发光二极管晶片的电流增大，发光二极管晶片的结温增高；而温度的升高又引发通过发光二极管晶片电流的增大，过大的电流加速发光二极管晶片的老化和光通量的衰减；发光二极管晶片如果一直在较高温度的环境下工作，将会降低其使用效能，使得发光二极管光源产品在应用中会出现发光二极管死灯、光衰快的情况。

中国实用新型专利申请公开说明书中申请号“CN200520122050.3”名称为“一种散热型发光二极管光源模块及其灯具”公开了一种散热型发光二极管光源模块及其灯具，该散热型发光二极管光源模块包括发光二极管以及印刷电路板。该印刷电路板上设有由数个发光二极管所形成的数组发光二极管，发光二极管与印刷电路板之间设置有高导热介质的导热介质层，且该印刷电路板在发光二极管设置处设有至少一个贯穿的孔，孔侧壁上形成有导热层，在发光二极管的设置位置处与导热介质层之间还有与该导热层相连接的金属区块。因此，发光二极管所产生的热量，可以通过导热介质层、金属区块、导热层传导到印刷电路板，而达到散热的目的。然而，这种散热型发光二极管光源模块结构复杂，且，由于印刷电路板通常是由玻纤等材料作为基材，其传导性较低，仍然无法有效的将热量直接导引出来。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种结构简单、散热性良好的发光二极管光源。

另外，还可提供导热、散热性良好、寿命较长的发光二极管光源的灯具。

一种发光二极管光源，包括电路板、导热柱以及未经封装的发光二极管晶片，所述发光二极管晶片以邦定的方式与所述导热柱以及电路板固接。

上述的发光二极管光源，其中：所述过孔为通孔；所述导热柱为金属导热柱；采用金属导热柱能够使热量的传导更为迅速。

上述的发光二极管光源，其中：所述发光二极管晶片露置于导热柱外的表面设置有透光的密封层。

上述的发光二极管光源，其中：所述电路板的下表面设置有与电路板固接的散热层；采用固接的散热层能扩大散热面积以及散热速度。

上述的发光二极管光源，其中：所述电路板的下表面设置有与所述散热层的下表面粘覆的导热介质层；采用导热介质层可协助散热层更迅速的将热量传导出去。

上述的发光二极管光源，其中：所述散热层为金属层。

上述的发光二极管光源，其中：所述导热柱由所述散热层的表面凸伸；采用一体成型的导热柱能使热量的传导更迅速。

上述的发光二极管光源，其中：所述电路板的上表面设置有通过金属线与所述发光二极管晶片连接的焊盘层。

一种发光二极管光源的灯具，包括金属基座以及与所述金属基座紧密接合的灯罩，其中，所述发光二极管光源的灯具还包括收容于所述金属基座的上述发光二极管光源。

本实用新型的发光二极管光源，通过导热柱直接连接于未经封装的发光二极管晶片与散热层，使得发光二极管晶片所产生的热量通过导热柱、散热层、导热介质层快速传导出来，有效解决了发光二极管光源的散热问题，使得发光二极管光源的生产尺寸规格可以更加细小。此外，采用本实用新型在发光二极管光源电路板上可以更加密集的设置发光二极管的发光体，并且省去了发光二极管封装、插件、焊接再加工工序，节省成本，提高效率，同时延长发光二极管光源的使用寿命。

附图说明

下面结合具体实施方式和附图对本实用新型作进一步详细的描述。

图1是本实用新型发光二极管光源的垂直方向剖面视图。

图2是本实用新型发光二极管光源半成品的立体分解图。

图3是采用本实用新型发光二极管光源的灯具的立体分解结构示意图。

具体实施方式

图1所示为本实用新型发光二极管光源10的垂直方向剖面视图。发光二极管光源10包括电路板101、未经封装的发光二极管晶片102以及导热柱103。发光二极管晶片102以邦定(bonding)的方式与导热柱103以及电路板101固接。电路板101在发光二极管晶片102设置处设有用于容置导热柱103的过孔104(参阅图2)。导热柱103为金属导热柱，能够使热量的传导更为迅速。过孔104为通孔，能降低制造成本。

邦定是芯片生产工艺中一种打线的方式。通常用于封装前将芯片内部电路用金属线与封装管脚连接。一般邦定后(即电路与管脚连接后)用胶体将芯片封装，同时采用先进的外封装技术----板上芯片封装(Chip On Board，COB)，这种工艺的流程是将已经测试好的晶圆植入到特制的电路板上，然后用金属线将晶圆电路连接到电路板上，具有特殊保护功能的材料覆盖到晶圆上来完成芯片的后期封装。

又，电路板101的上表面，即电气连接层设置有通过金属线105与发光二极管晶片102连接的焊盘层106。且，发光二极管晶片102的露置于导热柱103外的表面设置有透光的密封层107，能够减少光的损失。本实施方式中，密封层107是采用高透光率的密封层。

此外，电路板101的下表面设置有与电路板101固接的散热层108以及与散热层108的下表面粘覆的导热介质层109。其中，散热层108也与导热柱103连接。本实施方式中，散热层108能扩大散热面积以及散热速度，其为金属层，例如铜箔层，导热柱103为金属导热柱，且金属导热柱103由该金属散热层108的上表面凸伸，采用一体成型的导热柱103能使热量的传导更迅速。该导热介质层109为辅助散热层，可以协助散热层108更迅速的将热量传导出去。

本实用新型的其它实施方式中，导热柱103与散热层108也可以通过铆接、焊接等常用的连接方式相互连接，这里不再赘述。

当发光二极管光源10工作时，发光二极管晶片102所产生的热量通过导热柱103、散热层108、导热介质层109快速传导出来。由于导热柱103是直接连接于发光二极管晶片102与散热层108，因此，增加了发光二极管光源10的散热的面积以及散热速度，避免了发光二极管晶片102的工作结温的升高，使得流经发光二极管晶片102的工作电流维持在正常工作状态，延长发光二极管光源10的使用寿命。

因此，本实用新型的发光二极管光源有效解决了其导热、散热问题，使得发光二极管光源的生产尺寸规格可以更加细小。此外，采用本实用新型在发光二极管光源电路板上可以更加密集的设置发光二极管发光体，并且省去了发光二极管封装、插件、焊接再加工工序，节省成本，提高效率，同时延长发光二极管光源的使用寿命。

图2所示为本实用新型发光二极管光源半成品的立体分解图。通常在制造时，首先将金属散热层108通过洗切、植入、冲压等工艺，在金属散热层108的表面制作出导热柱103；其次，在电路板101上与导热柱103对应的位置处设置过孔104；再次，将处理后的散热层108与电路板101压合在一起；将发光二极管晶片102固接于导热柱103的上表面通过金属线105连接电路板101上表面的焊盘层106。由于导热柱103直接与发光二极管晶片102相接触，因此能直接将发光二极管晶片102上产生的热量迅速有效的直接导出。

图3所示为采用本实用新型发光二极管光源10的灯具的立体分解结构示意图。发光二极管光源的灯具包括发光二极管光源10、灯罩20以及金属基座30。其中，发光二极管光源10收容于金属基座30内，灯罩20与金属基座30紧密接合。本实施方式中，灯罩20为透明或半透明的材质制成，金属基座30由导热性良好的金属材质制成。

本实用新型的发光二极管光源10的灯具，由于发光二极管晶片102所产生的热量通过导热柱、散热层、导热介质层、金属基座30快速向周围空气发散，因此，避免了发光二极管光源10因为温度的升高而使发光二极管晶片102发光亮度衰减，且提高散热效果可避免高温损坏发光二极管晶片102，进而延长了发光二极管光源10的灯具的使用寿命。

根据实际需要本实用新型发光二极管光源，可替代所有用普通发光二极管光源，应用于背光源，发光二极管台灯，灯饰等领域，并不限于实施方式所提及的方式，而且可以使得上述的发光源更加的轻巧、安全并且提高使用效率。

Claims

1.一种发光二极管光源，包括电路板，其特征在于：所述发光二极管光源还包括导热柱以及未经封装的发光二极管晶片，其中，所述发光二极管晶片以邦定的方式与所述导热柱以及电路板固接。

2.根据权利要求1所述的发光二极管光源，其特征在于：所述电路板在所述发光二极管晶片设置处设有用于容置所述导热柱的过孔。

3.根据权利要求2所述的发光二极管光源，其特征在于：所述过孔为通孔；所述导热柱为金属导热柱。

4.根据权利要求1或2或3任意一项所述的发光二极管光源，其特征在于：所述发光二极管晶片的露置于导热柱外的表面设置有透光的密封层。

5.根据权利要求1或2或3任意一项所述的发光二极管光源，其特征在于：所述电路板的下表面设置有与电路板固接的散热层；所述散热层与所述导热柱连接。

6.根据权利要求5所述的发光二极管光源，其特征在于：所述电路板的下表面设置有与所述散热层的下表面粘覆的导热介质层。

7.根据权利要求5所述的发光二极管光源，其特征在于：所述散热层为金属层。

8.根据权利要求5所述的发光二极管光源，其特征在于：所述导热柱由所述散热层的上表面凸伸。

9.根据权利要求1或2或3任意一项所述的发光二极管光源，其特征在于：所述电路板的上表面设置有通过金属线与所述发光二极管晶片连接的焊盘层。

10.一种发光二极管光源的灯具，包括金属基座以及与所述金属基座紧密接合的灯罩，其特征在于：所述发光二极管光源的灯具还包括收容于所述金属基座的根据权利要求1至9项任意一项所述的发光二极管光源。