CN201112413Y - 大功率led封装结构 - Google Patents

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万喜红
雷玉厚
罗龙
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Lighting Optoectronic(SZ) Co., Ltd.
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万喜红
雷玉厚
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Abstract

本实用新型涉及一种大功率LED封装结构，包括铝基板、利用银胶或锡膏固定的发光芯片、金线、铜基板、透镜、反射腔，所述铜基板由上下两层构成，下面一层为纯铜，上面一层为热膨胀系数介于发光芯片和纯铜之间而且具有高导热率的缓冲层。由于铜基板由上下两层构成，上面是一层热匹配的缓冲层，在保证若热传递的条件下，可最大限度的保证热压的均匀性，保证器件在不同使用环境下寿命和可靠性；由于透镜是采用硅胶材质，使器件能耐更高温度，而且硅胶对紫外线的透过率极佳，不会黄变，具有更好的信赖性；而且硅胶透镜极易成型，可以根据客户的要求定制，更加有利于光线的合理利用。

Description

大功率LED封装结构
技术领域
本实用新型涉及一种LED封装结构，尤其是涉及一种大功率LED封装结构。
背景技术
大功率LED(发光二极管)具有广泛的应用前景，现阶段在手电，矿灯，装饰照明，户外公共照明上都有很好的应用，从实际应用的角度来看：安装使用简单，体积相对较小而光通量极大的大功率LED在大部分照明应用中必将取代传统的小功率LED器件，但是大的耗散功率，大的发热量，大的出光效率也对封装结构，封装工艺和封装材料提出了新的更高的要求。现有的大功率LED产品的产品结构形式都存在一些不足：一是发光芯片和散热器的距离太大，增加器件的热阻；二是普遍采用一种PC透镜来保护芯片和调整出光角度，但是PC材料在户外应用时由于紫外光的照射容易发生黄变，使器件的发光效率降低；三是在热参数上不匹配，发光芯片材料和金属基板材料之间的热膨胀系数(TCE)可以导致芯片和基板开裂，进而发光失效或导热减弱。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种新的大功率LED产品，其结构科学合理，光效利用率高，散热情况良好，使用寿命长。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种大功率LED封装结构，包括铝基板、利用银胶或锡膏固定的发光芯片、金线、铜基板、透镜、反射腔，所述铜基板由上下两层构成，下面一层为纯铜，上面一层为热膨胀系数介于发光芯片和纯铜之间而且具有高导热率的缓冲层。
铜基板要分开正、负极，有一个极在保证金线焊接位置的条件下尽可能小，留出足够的位置给另外一个极以保证器件的散热。用耐高温的工程塑料把两个极固定并在表面形成一个反射腔，反射腔的高度低于1mm。
其中，所述透镜采用硅胶来成型，反射腔上面可以根据应用条件的不同配上不同角度的硅胶透镜。
其中，所述缓冲层为膨胀系数为10.3ppm/℃的铜材，介于发光芯片7.6ppm/℃和纯铜17ppm/℃之间，有一个良好的缓冲作用，其导热率为230W/m.K。下面一层纯铜有着高达398W/m.K的高导热率，在保证热参数匹配的情况下尽可能的提高导热率。
其中，所述铜基板厚度小于1mm。
其中，所述铜基板用锡膏采用回流焊接的方式固定到铝基板上。
本实用新型的有益效果是：1.由于铜基板上下由两层构成，上面是一层热匹配的缓冲层，在保证若热传递的条件下，最大限度的保证热压的均匀性，保证器件在不同使用环境下寿命和可靠性；2.由于发光芯片距离铜基底部短，而铜又是所有金属里面除了银以外导热率最高的，因此可以很好的将芯片产生的热量传导到器件外部；3.由于透镜是采用硅胶材质，使器件能耐更高温度，而且硅胶对紫外线的透过率极佳，不会黄变，具有更好的信赖性；4.硅胶透镜极易成型，可以根据客户的要求定制，更加有利于光线的合理利用；5.器件采用SMT方式与散热器连接，减少了热阻。
附图说明
图1是本实用新型大功率LED封装结构的结构示意图；
图2是本实用新型大功率LED封装结构的铜基板的结构示意图。
具体实施方式
如图1及图2所示，本实用新型公开了一种大功率LED封装结构，包括铝基板6、焊锡5、铜基板7、工程塑胶反射腔8、银胶2、发光芯片1、金线3，其中铜基板7厚度小于1mm，是在纯铜铜片72上成型一层缓冲层71，缓冲层71的导热率为230W/m.K，热膨胀系数为10.3ppm/℃，介于发光芯片7.6ppm/℃和纯铜17ppm/℃之间，有一个良好的缓冲作用，用冲压方式分开电极，中间用耐高温工程塑料8连接固定并成型反射腔8，反射腔8上用硅胶制成透镜4，铜基板7底部用焊锡5固定连接到铝基板6上实现电气连接和热量的散发，发光芯片1到铜基板底面的高度很小。
本实用新型的组装步骤是，先将银胶2点到铜基板7上，再将发光芯片1固定在银胶2上，放入烤箱内在150℃下烘烤3个小时，然后焊接金线3，将发光芯片1的正负极分别用金线3焊接在铜基板7的正负极上，在反射腔8内点上硅胶，模压上硅胶透镜4，最后再用锡膏用回流焊工艺焊接到铝基板上即可使用。

Claims (6)

1、一种大功率LED封装结构，包括铝基板、利用银胶或锡膏固定的发光芯片、金线、铜基板、透镜、反射腔，其特征在于：所述铜基板由上下两层构成，下面一层为纯铜，上面一层为热膨胀系数介于发光芯片和纯铜之间而且具有高导热率的缓冲层。
2、如权利要求1所述的大功率LED封装结构，其特征在于：所述透镜为硅胶制成。
3、如权利要求1或2所述的大功率LED封装结构，其特征在于：所述缓冲层为膨胀系数为10.3ppm/℃的铜材，其导热率为230W/m.K。
4、如权利要求1或2所述的大功率LED封装结构，其特征在于：所述铜基板厚度小于1mm。
5、如权利要求1或2所述的大功率LED封装结构，其特征在于：所述反射腔高度低于1mm。
6、如权利要求1或2所述的大功率LED封装结构，其特征在于：所述铜基板用锡膏采用回流焊接的方式固定到铝基板上。
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