CN202111088U - 一种大功率led芯片的封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率LED芯片的封装结构，包括支架及导热器主体、电极，所述电极固定在电极座内，所述支架及导热器主体上表面中心设有盘状的光源碗杯，其特征在于，所述支架及导热器主体为一体，所述LED芯片以串并联的方式与所述电极连接并且置于所述光源碗杯上，所述支架及导热器主体的径向上且位于所述光源碗杯外侧的位置对称设有供所述电极座固定的卡槽。结构简单，散热合理易行并且效果较好，通过设置光学透镜还能根据光源的光效和角度需要进行光学设计。

Description

一种大功率LED芯片的封装结构

技术领域

本实用新型涉及一种LED芯片的封装结构。

背景技术

大功率LED是指拥有大额定工作电流的发光二极管。普通LED功率一般为0.05W、工作电流为20mA，而大功率LED可以达到1W、2W、甚至数十瓦，工作电流可以是几十毫安到几百毫安不等。目前所有大功率LED芯片都需要一个固定的安装摆放固定位置，由于大功率LED芯片功率大，常常造成芯片发热热量也加大，通常需要借助外界来完成LED的散热问题。常用的方法是在LED芯片附近采用安装散热片来解决散热问题，这种散热方法往往使芯片产生的热量不能快速有效的疏通，造成热量导出不畅，形成热量的积压，在LED光源处于工作状态时，LED芯片长期处于高温状态，容易引发故障。

授权公告号为CN201322267Y的中国专利公开了一种LED固定座，由导热柱、壳体、两个电极片注塑成型为一体，导热柱的顶端面为供固定LED芯片的固定表面，每个电极片包括外接端和与LED芯片电连接的连接端，导热柱的底部设有台阶状的连接部，壳体注塑成型于导热柱的外部，紧密包裹住导热柱的连接部以及两个电极片的接线端，壳体设有用于露出接线端的穿孔，导热柱顶端面与每个电极片的接线端的表面设置于同一平面。然而，该固定座只能做出单颗的LED，如果要做大功率的LED只能多颗拼成，由此会使得多颗排列重影很多，照明会出现问题；并且该固定座大部分为塑料件，整体很薄，多颗排列散热和导热结构不合理，结构不紧凑、不美观，且发光角度是固定的，做成后不易改变。

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大功率LED芯片的封装结构，结构简单，散热合理易行并且效果较好。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种大功率LED芯片的封装结构，包括支架及导热器主体、电极，所述电极固定在电极座内，所述支架及导热器主体上表面中心设有盘状的光源碗杯，其特征在于，所述支架及导热器主体为一体，所述LED芯片以串并联的方式与所述电极连接并且置于所述光源碗杯上，所述支架及导热器主体的径向上且位于所述光源碗杯外侧的位置对称设有供所述电极座固定的卡槽。

所述LED芯片上方设有光学透镜，所述光学透镜的底部外侧成圆环边，所述光学透镜的底部成内凹，能使LED芯片光效达到最好的光效状态，并且能根据光源所需光型及角度进行光学设计。

还包括上盖，所述上盖包括圆形的上盖卡圈，所述上盖卡圈的中间设有倾斜的光源反光面，所述光源反光面的中间设有供所述光学透镜上部穿过的通孔，所述通孔中部为与所述光学透镜形状适配的倾斜面，所述通孔下部为用于与所述支架及导热器主体配合固定的台阶部，用于对光学透镜进行保护。

所述光源碗杯周围形成环形的斜角口，所述斜角口的外侧形成有环形台阶，所述斜角口和所述环形台阶之间形成凹槽沟，所述凹槽沟与所述光学透镜配合并将所述光学透镜固定。

进一步地，所述凹槽沟上设有缺口，可以用作密封光学透镜时的灌胶口。

所述电极包括顶端的圆弧电极段，和电极插件体，所述圆弧电极段从电极座相应的圆弧电极座段的圆弧孔内穿出，所述电极座的后部设有凹槽，所述电极座末端设有第一半圆形孔，通过凹槽给电极接外部线缆留有一定的空间，并且线缆可以从第一半圆形孔穿出。

所述电极座上盖有盖板，所述盖板的末端设有与所述第一半圆形孔对应的第二半圆形孔，所述盖板的下端设有卡勾，卡入所述电极座相应位置处的盖板卡槽内，保护电极并且使得整个封装结构美观。

所述卡槽的内侧向所述光源碗杯延伸，形成与所述圆弧电极座段适配的槽沟，所述卡槽上还设有固定孔，与所述电极座下端的圆柱适配将所述电极座固定在所述支架及导热器主体上。

所述上盖卡圈上设有多个第一穿孔，所述支架及导热器主体的环形台阶外侧设置有多个第二穿孔，通过固定件穿过所述第一穿孔和所述第二穿孔分别将所述上盖和所述支架及导热器主体与照明器具固定。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：封装结构的散热面除支架及导热器主体的用于放置LED芯片的光源碗杯外，其余环形周围完全裸露在外，因此增加了散热和导热面积，提高了散热效率；LED芯片固定在同一平面上，能给LED光源的整灯中心照度光效得到几种利用，使LED光源所发整灯光效提高，使LED光源光效能最大化利用；在LED芯片上设置光学透镜，能使LED芯片光效达到最好的光效状态，并且能根据光源所需光型及角度进行光学设计。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的分解结构示意图；

图3-1为本实用新型的上盖的剖面图。

图3-2为本实用新型的剖面图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1和图2，一种大功率LED芯片的封装结构，包括LED光源和光源壳体。

LED光源包括光学透镜4和LED芯片2，光学透镜4设置在LED芯片2上方。光学透镜4为高透光光学玻璃，是玻璃材质类其中的一种材料，能使LED芯片2光效达到最好的光效状态，并且能根据光源所需光型及角度进行光学设计，经光学设计后的光学透镜4与LED芯片2结合，使光源能达到所需的角度。光学透镜4的底部外侧成圆环边5，光学透镜4的底部成内凹6，该内凹6能对LED芯片2发出的光起到配光作用，参见图3-2。

光源壳体包括上盖1和一体的支架及导热器主体3。上盖1包括圆形的上盖卡圈11，上盖卡圈11的中间设有倾斜的光源反光面12，光源反光面12的中间设有供光学透镜4上部穿过的通孔13。优选的，上盖卡圈11采用散热性好的铝材制成。通孔13中部为与光学透镜4形状适配的倾斜面131，用于盖住光学透镜4，固定住光学透镜4，防止其移动。通孔13下部为台阶部132，用于与支架及导热器主体3配合固定，参见图3-1。

支架及导热器主体3，为圆柱形，优选的采用紫铜材制成。支架及导热器主体3的底部为水平平板式，上表面中心设有圆环盘状的光源碗杯31，光源碗杯31为平板面，周围形成环形的斜角口32，斜角口32面向光源碗杯31的一面具有倾斜的表面，优选的，斜角口32的高度为1mm。斜角口32的外侧形成有环形台阶33，环形台阶33向内成直角，上表面则与支架及导热器主体3的上表面平行。斜角口32和环形台阶33之间形成凹槽沟34，凹槽沟34上设有缺口35，作为封装时光学透镜4密封时的灌胶口。光源碗杯31上固定放置LED芯片2，LED芯片2以串并联的摆放方式置于光源碗杯31上，即LED芯片2以串联的形式相连固定在光源碗杯31上，串联的长度与光源功率大小相吻合，每一长条形LED芯片2串联后连接到两端的电极7，由此，各长条形LED芯片2之间为并联。可根据光源功率的大小对LED芯片2的排放进行要求，以串联或并联的形式进行电性的工艺操作，LED芯片2上包裹有透明胶21。光源碗杯31的表面经过电镀银层处理，有反光折射的效果，能使LED芯片2在发光时经过电镀银层的反光折射时发光效果更好更亮，使LED光源能达到光源最高亮度；并且斜角口32能使荧光粉停留在LED芯片2上，从而使得LED芯片2在工作状态能发出LED光源所需的光色。

支架及导热器主体3的径向上，光源碗杯31的外侧对称地设置有两个用于放置电极的卡槽36，电极7包括顶端的圆弧电极段71，裸露在外用于焊接LED芯片2，以及电极插件体72。电极7固定在耐高温塑料制成的电极座8内，电极7的圆弧电极段71从电极座8相应的圆弧电极座段81的圆弧孔82内穿出。电极座8的后部设有凹槽83，为电极7接外部线缆留有一定的空间，外部焊接线缆后从电极座8末端的第一半圆形孔84穿出。

上盖卡圈11上设有多个第一穿孔14，支架及导热器主体3的环形台阶33外侧设置有多个第二穿孔37，通过螺栓等固定件分别将上盖1和支架及导热器主体3固定到其他的照明器具上，由此可以使得支架及导热器主体3的热量迅速地传递到照明器具上，减少LED光源工作时LED芯片2散发的热量，使LED芯片2在工作状态时能保持低温运行状态，因此时LED光源的光衰缓减，已达到无光衰或低光衰的效果。优选的，第一穿孔14和第二穿孔37都具有四个，并且对称设置。

电极7上方设有盖板9，盖板9的末端设有第二半圆形孔91，盖板9的下端设有卡勾92，电极座8相应位置处开设有盖板卡槽85。当盖上盖板9时，第二半圆形孔91与第一半圆形孔84组成圆形孔，卡勾92卡入盖板卡槽85内，将盖板9与电极座8卡死固定，并且此时盖板9与支架及导热器主体3的上表面处于同一平面。

卡槽36的内侧向光源碗杯31延伸，形成与电极7的圆弧电极段71和电极座8的圆弧电极座段81适配的槽沟361，卡槽36上还设有固定孔362，与电极座8下端的圆柱86适配，用于将电极座8固定在支架及导热器主体3上。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种大功率LED芯片的封装结构，包括支架及导热器主体(3)、电极(7)，所述电极(7)固定在电极座(8)内，所述支架及导热器主体(3)上表面中心设有盘状的光源碗杯(31)，其特征在于，所述支架及导热器主体(3)为一体，所述LED芯片(2)以串并联的方式与所述电极(7)连接并且置于所述光源碗杯(31)上，所述支架及导热器主体(3)的径向上且位于所述光源碗杯(31)外侧的位置对称设有供所述电极座(8)固定的卡槽(36)。

2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述LED芯片(2)上方设有光学透镜(4)，所述光学透镜(4)的底部外侧成圆环边(5)，所述光学透镜(4)的底部成内凹(6)。

3.如权利要求2所述的封装结构，其特征在于，还包括上盖(1)，所述上盖(1)包括圆形的上盖卡圈(11)，所述上盖卡圈(11)的中间设有倾斜的光源反光面(12)，所述光源反光面(12)的中间设有供所述光学透镜(4)上部穿过的通孔(13)，所述通孔(13)中部为与所述光学透镜(4)形状适配的倾斜面(131)，所述通孔(13)下部为用于与所述支架及导热器主体(3)配合固定的台阶部(132)。

4.如权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述光源碗杯(31)周围形成环形的斜角口(32)，所述斜角口(32)的外侧形成有环形台阶(33)，所述斜角口(32)和所述环形台阶(33)之间形成凹槽沟(34)，所述凹槽沟(34)与所述光学透镜(4)配合并将所述光学透镜(4)固定。

5.如权利要求4所述的封装结构，其特征在于，所述凹槽沟(34)上设有缺口(35)。

6.如权利要求1-5中任一项所述的封装结构，其特征在于，所述电极(7)包括顶端的圆弧电极段(71)，和电极插件体(72)，所述圆弧电极段(71)从电极座(8)相应的圆弧电极座段(81)的圆弧孔(82)内穿出，所述电极座(8)的后部设有凹槽(83)，所述电极座(8)末端设有第一半圆形孔(84)。

7.如权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述电极座(8)上盖有盖板(9)，所述盖板(9)的末端设有与所述第一半圆形孔(84)对应的第二半圆形孔(91)，所述盖板(9)的下端设有卡勾(92)，卡入所述电极座(8)相应位置处的盖板卡槽(85)内。

8.如权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述卡槽(36)的内侧向所述光源碗杯(31)延伸，形成与所述圆弧电极座段(81)适配的槽沟(361)，所述卡槽(36)上还设有固定孔(362)，与所述电极座(8)下端的圆柱(86)适配将所述电极座(8)固定在所述支架及导热器主体(3)上。

9.如权利要求4或5所述的封装结构，其特征在于，所述上盖卡圈(11)上设有多个第一穿孔(14)，所述支架及导热器主体(3)的环形台阶(33)外侧设置有多个第二穿孔(37)，通过固定件穿过所述第一穿孔(14)和所述第二穿孔(37)分别将所述上盖(1)和所述支架及导热器主体(3)与照明器具连接。

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