CN201438462U - 一种防雷击发光二极管 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种防雷击发光二极管，包括基板、安装在基板上的至少一发光芯片、至少一第一电极、至少一第二电极以及透明封装体，所述第一电极、第二电极与发光芯片电性连接，所述透明封装体包覆所述电极与发光芯片。所述发光芯片与瞬态电压抑制芯片反向并联。本实用新型的防雷击发光二极管，通过反向并联瞬态电压抑制芯片，能够有效防止过电造成的损害，如静电放电(ESD)或者雷击，而瞬态电压抑制二极管的响应时间是在皮秒(PS)级，稳压值很高，能在极短时间内迅速泄放高能量电势，保护发光二极管不会被雷电损坏。

Description

一种防雷击发光二极管
技术领域
本实用新型涉及发光二极管领域，具体涉及一种可提供过电保护，防止雷击的发光二极管。
背景技术
随着节能半导体照明产业发展日趋成熟，大功率发光二极管广泛应用于路灯及室外照明。目前发光二极管芯片的反向抗静电及防雷击能力还较弱，需要附加保护电路或加装齐纳二极管做反向泄流保护。
现有的封装工艺中，和发光芯片并联的齐纳二极管与其一起封装在LED支架的膜腔内。但是，齐纳二极管的响应时间是在微秒(μS)级，相较于皮秒(PS)级响应时间来说，齐纳二极管的响应时间还不够及时并且齐纳二极管的稳压值较低。同时，现有的过电保护装置，如齐纳二极管或者加装额外防过电保护装置，都需要占用发光二极管的封装空间，并且现有的齐纳二极管采用将其与发光芯片安装在同一腔室的方式会吸收发光芯片产生的部分光线，产生吸光负作用，降低出光率。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是弥补上述现有技术的不足，提供一种可提高大功率发光二极管防雷击能力同时又保证出光效率不受影响的发光二极管。
本实用新型的技术问题是通过以下技术方案予以解决的：一种防雷击发光二极管，包括基板、安装在基板上的至少一发光芯片、至少一第一电极、至少一第二电极以及透明封装体，所述第一电极、第二电极与发光芯片电性连接，所述透明封装体包覆所述电极与发光芯片。所述发光芯片与瞬态电压抑制芯片反向并联。
具体方案是：所述瞬态电压抑制芯片是瞬态电压抑制二极管。
为了提高出光效率，本实用新型在所述发光芯片和透明封装体之间封装一反光杯，所述反光杯具有反射曲面。
优选的，所述反光杯的反射曲面上进一步设置有用来提高反射率的反光层或者增加漫反射的糙化层。
所述瞬态电压抑制芯片的安装结构是：所述反射杯在反射曲面的背面设置支撑体，所述支撑体紧贴基板并且开有罩设瞬态电压抑制芯片的收容槽。
所述透明封装体顶部进一步设置凸透镜。
在结合凸透镜的情况下，所述反光杯顶缘设置用来扩大出光范围的弧形突出部。
优选的，本实用新型中，用于散热的基板上延伸设置若干用于增加散热面积的支脚。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是：1)本实用新型的防雷击发光二极管，发光芯片与瞬态电压抑制芯片反向并联，有效防止过电造成的损害，如静电放电(ESD)或者雷击，而TVS管的响应时间是在PS级，稳压值很高，能在极短时间内迅速泄放高能量电势，保护发光二极管不会被雷电损坏；2)本实用新型的高光效发光二极管，所述瞬态电压抑制芯片隐藏安装在反射曲面背部的收容槽内，不占据发光芯片的封装空间，减少了额外芯片对光线的吸收，并使得发光二极管的结构更加合理；3)本实用新型的防雷击发光二极管，在发光芯片和透明封装体之间封装一反光杯，反光杯具有反射曲面，部分发光芯片产生的光线在透明封装体和空气临界处发生全反射折回透明封装体，该反射曲面用于将折回的光线反射出透明封装体，从而提高发光二极管出光效率，通过试验模拟测算可提高30％以上出光效率；4)本实用新型的防雷击发光二极管，在反光杯的反射曲面上进一步设置用来提高反射率的反光层或者增加漫反射的糙化层，从而增强反光杯的反射效果；5)反射杯的反射曲面的背面设置支撑体，支撑体紧密贴合在基板上，增加了基板的散热面积，促进降低热阻；6)所述反光杯顶缘设置用来扩大出光范围的弧形突出部；7)该基板上延伸设置若干用于增加散热面积的支脚，从而达到降低热阻的目的。
附图说明
图1是本实用新型防雷击发光二极管的结构示意图；
图2是本实用新型防雷击发光二极管的LED支架俯视图；
图3是本实用新型防雷击发光二极管的LED支架沿图2中A-A剖面线的剖视图；
图4是本实用新型防雷击发光二极管在图3中LED支架基础上焊装发光芯片以及瞬态电压抑制芯片的结构示意图；
图5是本实用新型防雷击发光二极管的反光杯的俯视图；
图6是本实用新型防雷击发光二极管的反光杯沿着图5中B-B剖面线的剖视图；
图7是本实用新型防雷击发光二极管的并联瞬态电压抑制芯片的电路图；
图8是本实用新型防雷击发光二极管的整合凸透镜的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施方式并结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
请参考图1至图3，本实用新型涉及一种防雷击发光二极管，本实施方式中，该防雷击发光二极管主要包括LED支架20、设置在LED支架20上的基板40、第一电极32、第二电极34、安装在基板40上的发光芯片30以及透明封装体26。该第一电极32和第二电34与发光芯片30电性连接。透明封装体26包覆第一电极和第二电极32、34与发光芯片30。
为了满足不同大小发光芯片30的发光需要，可以设置两对第一电极与第二电极。或者为了满足不同亮度的需要，可以在该LED支架20上设置若干个该发光芯片30。
本实用新型的发光二极管在发光芯片30和透明封装体26之间封装一反光杯50。该反光杯50的特点是具有反射曲面51。部分发光芯片30产生的光线B在透明封装体26和空气临界处发生全反射折回透明封装体26，所述反射曲面51用于将折回的光线B反射出透明封装体26。
请参考图2，该LED支架20包括支架塑封22、第一电极引脚12和第二电极引脚10，基板40和第一电极引脚、第二电极引脚12、10安装在该支架塑封22内。支架塑封22顶部凹陷形成一封装发光芯片30的模腔24。模腔24下部设置该基板40。该第一电极32焊接在第一电极引脚12上，第二电极34焊接在第二电极引脚10上。
该具有低热阻散热功能的基板40朝支架塑封20外部延伸设置若干散热支脚。本例中，该基板40延伸设置了四个散热支脚42、44、46、48。该基板40在为了共晶焊发光芯片30的区域镀有金属层。本例中，金属层可为镀金层或者镀银层。
该第一电极引脚和第二电极引脚12、10分别包括固定部与从固定部一侧延伸而出的上引脚10-2、12-2和下引脚10-1、12-1。两电极引脚的上引脚10-2、12-2和下引脚10-1、12-1之间形成防止对应电极引脚脱落的卡槽。
如图5、图6所示，该反光杯50的具体结构包括作为杯体的反射曲面51、开设在反光杯底部的开口59、形成在反光杯顶部边缘的弧形突出部54以及从反光杯背面延伸设置的支撑体58。所述作为杯体的反射曲面51上开设有焊接孔52。该支撑体58内开设有收容槽56。本例中，所述由导热材料制成的支撑体58紧贴在基板40上。增加了基板40的散热面积，促进降低热阻。
该反光杯顶缘设置的弧形突出部54在结合凸透镜的情况下，可充分扩大发光二极管的出光范围。
为了进一步提高出光效率，该反光杯50的反射曲面51上进一步设置有用来提高反射率的反光层或者增加漫反射的糙化层。本例中，所述反光层可为镀亮银层或者镀铝层。所述糙化层可通过在镀亮银层或者镀铝层之前通过压膜成型。
如图7所示，本实施方式中，为了防止过电损害，如静电放电(ESD)或者雷击，所述发光芯片30与一瞬态电压抑制芯片60反向并联。具体来说，所述瞬态电压抑制芯片60采用瞬态电压抑制二极管。本例中，所述瞬态电压抑制芯片隐藏安装在反射曲面51背面支撑体58的收容槽56内。不占据发光芯片30的封装空间。
请参考图8，本实施方式中的发光二极管的进一步的结构还包括在所述透明封装体26顶部进一步设置凸透镜90。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种防雷击发光二极管，包括基板、安装在基板上的至少一发光芯片、至少一第一电极、至少一第二电极以及透明封装体，所述第一电极、第二电极与发光芯片电性连接，所述透明封装体包覆所述电极与发光芯片，其特征在于：所述发光芯片与瞬态电压抑制芯片反向并联。
2.根据权利要求1所述的防雷击发光二极管，其特征在于：所述瞬态电压抑制芯片是瞬态电压抑制二极管。
3.根据权利要求1或2所述的防雷击发光二极管，其特征在于：在所述发光芯片和透明封装体之间封装一反光杯，所述反光杯具有反射曲面。
4.根据权利要求3所述的防雷击发光二极管，其特征在于：所述反光杯的反射曲面上进一步设置有用来提高反射率的反光层或者增加漫反射的糙化层。
5.根据权利要求3所述的防雷击发光二极管，其特征在于：所述反射杯在反射曲面的背面设置支撑体，所述支撑体紧贴基板并且开有罩设瞬态电压抑制芯片的收容槽。
6.根据权利要求3所述的防雷击发光二极管，其特征在于：所述反光杯顶缘设置用来扩大出光范围的弧形突出部。
7.根据权利要求6所述的防雷击发光二极管，其特征在于：所述透明封装体顶部进一步设置凸透镜。
8.根据权利要求1所述的防雷击发光二极管，其特征在于：用于散热的基板上延伸设置若干用于增加散热面积的支脚。
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