CN203103348U - 具有cob基板结构的led灯源 - Google Patents

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Abstract

本实用新型适用于LED照明领域，提供了一种具有COB基板结构的LED灯源，包括基板，所述基板包括金属基体，所述金属基体设置有用于发光的LED晶片，所述金属基体的表面设置有凹坑，于所述凹坑的边缘处还凸设有凸环，所述凸环环绕于所述凹坑，所述凹坑和所述凸环组合形成用于放置LED晶片的凹槽，所述LED晶片设置于所述凹槽内。本实用新型提供的一种具有COB基板结构的LED灯源，通过将LED晶片直接贴设于凹槽，使LED晶片产生的热量能够直接传递至金属基体，提高了散热效率，提升了出光率，改善了眩光效应。

Description

具有COB基板结构的LED灯源
技术领域
本实用新型属于LED照明领域，尤其涉及一种具有COB基板结构的LED灯源。
背景技术
LED作为绿色、节能光源虽然在这几年得到大力的发展，但其光电转换效率不是很高，大部分的电能被转换为热能，随着LED功率的提高，其发热量也逐渐的增大，如果产生的热量不能及时地散发将极大的影响LED的正常工作，缩短其使用寿命。
目前市场传统的LED灯，其LED灯板是平整的，而用于发光的LED晶片是直接粘贴于基板上的电路层上，而电路层下有上绝缘层和基体，LED晶片产生的热量必须先传到绝缘层上，再由基体传导到散热装置上，热在传导过程中经过了两层介质的传导，其热传导效率受到了很大的递减，因而存在散热较差等问题。这些问题最终导致基板温度升高、出光效率降低、光衰增大、产生眩光效应、造成人眼对LED灯眩光的不适感。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种具有COB基板结构的LED灯源，其散热迅速，散热效果好，提升了LED晶片的出光效率、光源均匀度高。
本实用新型是这样实现的：一种具有COB基板结构的LED灯源，包括基板，所述基板包括金属基体，所述金属基体设置有用于发光的LED晶片，所述金属基体的表面设置有凹坑，于所述凹坑的边缘处还凸设有凸环，所述凸环环绕于所述凹坑，所述凹坑和所述凸环组合形成用于放置LED晶片的凹槽，所述LED晶片设置于所述凹槽内。
具体地，所述凹坑包括底面和第一斜面，所述LED晶片贴设于所述底面，所述第一斜面的一端环绕所述底面且与所述底面连接，另一端与所述金属基体的表面平齐。
具体地，所述凸环包括台阶和第二斜面，所述第一斜面和所述第二斜面相连接，所述第一斜面和所述第二斜面均设置有反光层。
具体地，所述基板设置有胶层，所述胶层覆盖于所述凹槽。
优选地，所述胶层为硅胶，所述硅胶于所述凹槽口处形成凸起部，所述凸起部呈半圆弧状。
进一步地，所述基板还包括绝缘体和电路模块，所述绝缘体一面设置贴设于所述金属基体的表面，所述电路模块贴设于所述绝缘体的另一面，所述胶层设置于所述电路模块的表面。
具体地，所述LED晶片包括正极区和负极区，所述电路模块包括正极导电片和负极导电片，所述正极区通过导线与所述正极导电片电连接，所述负极区通过导线与所述负极导电片电连接。
优选地，所述导线为金线。
具体地，所述凹槽设置有四个且呈二排二列状分布于所述基板上，所述凸起部设置的个数与所述凹槽的个数相同，各相邻所述凸起部相连接。
优选地，所述基板呈矩形且边角处开设有用于定位的定位缺口，所述定位缺口设置有至少两个且呈对角分布。
本实用新型提供的一种具有COB基板结构的LED灯源，金属基体的表内设置有凹坑，于凹坑的边缘凸设有凸环，凹坑和凸环组合形成用于放置LED晶片的凹槽，LED晶片直接贴设于凹槽，增加了散热的表面积，使LED晶片产生的热量能够直接传递至金属基体，散热迅速、效率高，降低了LED晶片的光衰，提升了出光效率及光源的均匀度。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的具有COB基板结构的LED灯源的整体分解示意图；
图2是本实用新型实施例提供的具有COB基板结构的LED灯源的俯视图；
图3是图2中B-B剖面的剖面图；
图4是本实用新型实施例提供的具有COB基板结构的LED灯源的仰视图；
图5是图1中A处的局部放大示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1、图3和图5所示，本实用新型实施例提供的一种具有COB（ChipOn Board的缩写，中文译文为：板上晶片直装）基板结构的LED灯源，包括基板1，基板1包括金属基体2，金属基体2可由金属材料铝或铜制成，强度高，而且导热性能好，便于热量及时的传递及散失，避免灯板温度过高而影响使用。金属基体2也可采用其它材料制成，如铁、陶瓷、氮化铝、三氧化铝等，均具有高热导性。金属基体2设置有用于发光的LED晶片3，金属基体2的表面设置有凹坑211，于凹坑211的边缘处还凸设有凸环212，凸环212环绕于凹坑211，凹坑211和凸环212组合形成用于放置LED晶片3的凹槽21，LED晶片3设置于凹槽21内。LED晶片3在照亮时会有热量的产生，通过将LED晶片3设置于凹槽21内，与金属基体2直接接触，将产生的热量及时传递至金属基体2上，确保LED晶片3的稳温度不会过高而增大LED晶片3的光衰，影响照明的强度。本实施例中，通过在基板1上冲压设置有凹槽21，LED晶片3直接贴设于凹槽21，避免了传统的安装方式：即将LED晶片3直接贴设于平整的基板1上，因基板1上的塑胶封装支架对热量的散失形成阻挡，而造成散热不良的现象。凹槽21的设置，使LED晶片3的温度及时散失，降低了LED晶片3的光衰，保证了照明的稳定性。
具体地，如图3和图5所示，凹坑211和凸环212组合形成的凹槽21大致呈碗杯状，底面圆的直径小于开口处圆的直径，形成下小上大的倒扣形状，便于LED晶片3的安装和光线的汇聚及扩散。当然，可以理解地，在符合实际使用的前提下，凹槽21的形状也可为矩形、多边形等其它的形状。
具体地，LED晶片3通过粘胶剂或焊料直接粘贴到基板1上，再通过引线键合实现晶片与基板1间的电连接。基板1可以是低成本的FR-4材料(玻璃纤维增强的环氧树脂)，也可以是高热导的金属基或陶瓷基复合材料(如铝基板或覆铜陶瓷基板等)。而引线键合可采用高温下的热超声键合(金丝球焊)和常温下的超声波键合(铝劈刀焊接)。COB技术主要用于大功率多晶片阵列的LED封装，同SMT（Surface Mounted Technology的缩写，表面贴装技术）相比，不仅大大提高了封装功率密度，而且降低了封装热阻(一般为6-12W/m.K)。
从技术上来看，COB封装是从水平面来考虑，它用的是一两个大的芯片，能把它分成十几个小芯片，可以做得比较小，所以它的水平散热效率比较高。就垂直面来讲，大家都知道SMD（它是Surface Mounted Devices的缩写，意为：表面贴装器件）需要一个塑胶封装的支架，所以他在垂直的散热又多了两三层的热阻，所有的热就会往下倒，在散热方面具有一定的局限性，而COB照明产品在有限的体积下可以达到比较好的效率，COB封装形式在水平式和垂直式的散热都有比较好的表现。
具体地，如图1、图3和图5所示，凹坑211包括底面2111和第一斜面2112，第一斜面2112的一端环绕底面2111且与底面2111连接，另一端与金属基体2的表面平齐，LED晶片3贴设于底面2111。凹坑211的底面2111低于金属晶体的表面，将LED晶片3贴设于底面2111，不仅能够及时将热量传递给金属基体2，提高散热效率，而且，形成一定的高度差，便于在LED晶片3的安装。
具体地，如图1、图3和图5所示，凸环212包括台阶2121和第二斜面2122，凸环212的高度高于金属基体2的表面，第一斜面2112和第二斜面2122的倾斜度相同，而且，第一斜面2112和第二斜面2122相连接，组合形成一个表面平整的斜面，便于光线的折射。凹坑211和凸环212一体冲压而成，加工效率高，并且，冲压而成的第一斜面2112和第二斜面2122的表面光泽度高。于第一斜面2112和第二斜面2122上均设置有反光层（图中未示出），提高了光线的折射效果，使凹槽21内的LED晶片3发出的光线在反光层的折射作用下，发出的光线均匀、柔和，能够更好的提供照射。在冲压形成凹坑211和凸环212时，在金属基体2的底面形成有凹陷22。
具体地，如图1和图3所示，基板1设置有胶层4，胶层4覆盖于凹槽21，LED晶片3设置凹槽21内，通过设置有胶层4，使LED晶片3其完全被胶层4覆盖，处于一个密封的环境，保护了LED晶片3。并且，胶层4的粘接性好，能将LED晶片3稳定的固定于凹槽21内，不易松动，确保了使用的可靠性。
优选地，如图1和图3所示，胶层4为硅胶层4，硅胶不仅粘性好，而且光的通透率高，不会对光线形成遮挡。胶层4于凹槽21口处形成凸起部41，凸起部41呈半圆弧状，具有凸透镜的功能，当LED晶片3发出的光线在凹槽21内折射，再通过凸起部41的汇聚，增大了灯光照射的强度。
进一步地，如图1和图3所示，基板1还包括绝缘体5和电路模块6，绝缘体5一面设置贴设于金属基体2的表面，电路模块6贴设于绝缘体5的另一面，金属基体2和电路模块6均具有导电性，通过在金属基体2和电路模块6之间设置有绝缘体5，确保了电路模块6在传输电源的过程中不发生短路，绝缘体5为胶层4，如硅胶、环氧树脂等其它绝缘性能好的材料，其不仅粘接性好，能稳定的粘连于金属基体2上，而且绝缘性也好，能够为与其粘连的电路模块6提供很好的绝缘保护，满足电路模块6的绝缘要求，保证了基板1使用的可靠性。胶层4设置于电路模块6的表面，电路模块6的一面设置有绝缘体5，另一面设置有胶层4，进一步保证了使用的可靠性。
具体地，如图1和图2所示，LED晶片3包括正极区31和负极区32，电路模块6包括正极导电片61和负极导电片62，正极区31通过导线7与正极导电片61电连接，负极区32通过导线7与负极导电片62电连接，电路模块6通电后，为LED晶片3提供电源支持，以实现点亮照明。正极导电片61和负极导电片62采用铜制成，其电阻低、导电性能好、能够提供稳定可靠的电连接，并且，具有耐腐蚀。容易加工等优点。当然，可以理解地，正极导电片61和负极导电片62也可采用如铝、锌等其它导电性好的金属材料制成。正极导电片61和负极导电片62上可电镀有镀层，以进一步提高导电性，并且，镀层表面的光泽度高，便于光线的折射，增强照明的亮度。镀层可为锌镀层、银镀层、铬镀层等。
优选地，如图1和图2所示，导线7为金线。金线具有电导率大、耐腐蚀、韧性好等优点，当电流导通时，电流通过金线进入LED晶片3，使LED晶片3发光，电连接稳定可靠。金线将LED晶片3和电路层电连接导通后，也处于胶层4中，被胶层4密封，处于一个电连接稳定的环境中，进一步确保了电连接的稳定性。当然，可以理解地，在满足使用要求的前提下，导线7也可为铜线、银线、铝线等其它导电性好的材料。
具体地，如图2和图3所示，凹槽21设置有四个且呈二排二列状分布于基板1上，凹槽21集中排列，便于光线的集中照射，增强照明的强度。凹槽21在金属基体2上排列的形状可以根据实际情况的需要而排列成其它的形状，如三角形、圆形等。凸起部41设置的个数与凹槽21的个数相同，各相邻凸起部41相连接，形成为一个整体，不仅保证密封的可靠性，而且，也加工方便，有助于生产效率的提高。
优选地，如图1和图4所示，本实施例中，金属基体2呈矩形，当然，可以理解地，金属基体2的形状也可以根据实际应用于灯具类型的不同，可设置为其它的形状，如圆形、三角形、多边形等。金属基板1边角处开设有用于定位的定位缺口8，定位缺口8设置有至少两个且呈对角分布。定位缺口8呈弧形，弧形的状的定位缺口8，能够很好的与紧固件配合，方便紧固件的卡入，将基板1固定。此种设置方式，定位方便、快捷，而且拆卸时也方便。也可将定位缺口8设置为其它合适的形状，如矩形、多边形等。
本实用新型提供了一种具有COB基板结构的LED灯源，其通过在金属基体2上一体冲压形成凹坑211和凸环212，凹坑211和凸环212组合形成用于放置LED晶片3的凹槽21，LED晶片3贴设于凹坑211的底面2111，与金属基体2直接接触，使LED晶片3产生的热量能够直接传递至金属基体2，及时散失，降低了LED晶片3的温度，提升了LED晶片3的出光效率，保证了照明强度的稳定性。胶层4覆盖于凹槽21并在凹槽21口处形成凸起部41，对LED晶片3发出的光线具有汇聚的作用，增强了照明的强度。此种基板结构，不仅解决了LED晶片3散热的问题，降低了LED灯的光衰；同时，一体冲压形成的第一斜面2112和第二斜面2122表面光泽度高，光线折射性好，从整体光形上改善了眩光效应，减少了人眼对LED灯眩光的不适感，极大消除了LED灯的点状效应，达到面光源的效果，提升了光源的均匀度。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有COB基板结构的LED灯源，包括基板，所述基板包括金属基体，所述金属基体设置有用于发光的LED晶片，其特征在于，所述金属基体的表面设置有凹坑，于所述凹坑的边缘处还凸设有凸环，所述凸环环绕于所述凹坑，所述凹坑和所述凸环组合形成用于放置LED晶片的凹槽，所述LED晶片设置于所述凹槽内。
2.如权利要求1所述的具有COB基板结构的LED灯源，其特征在于，所述凹坑包括底面和第一斜面，所述LED晶片贴设于所述底面，所述第一斜面的一端环绕所述底面且与所述底面连接，另一端与所述金属基体的表面平齐。
3.如权利要求2所述的具有COB基板结构的LED灯源，其特征在于，所述凸环包括台阶和第二斜面，所述第一斜面和所述第二斜面相连接，所述第一斜面和所述第二斜面均设置有反光层。
4.如权利要求1所述的具有COB基板结构的LED灯源，其特征在于，所述基板设置有胶层，所述胶层覆盖于所述凹槽。
5.如权利要求4所述的具有COB基板结构的LED灯源，其特征在于，所述胶层为硅胶，所述硅胶于所述凹槽口处形成凸起部，所述凸起部呈半圆弧状。
6.如权利要求4所述的具有COB基板结构的LED灯源，其特征在于，所述基板还包括绝缘体和电路模块，所述绝缘体一面设置贴设于所述金属基体的表面，所述电路模块贴设于所述绝缘体的另一面，所述胶层设置于所述电路模块的表面。
7.如权利要求6所述的具有COB基板结构的LED灯源，其特征在于，所述LED晶片包括正极区和负极区，所述电路模块包括正极导电片和负极导电片，所述正极区通过导线与所述正极导电片电连接，所述负极区通过导线与所述负极导电片电连接。
8.如权利要求7所述的具有COB基板结构的LED灯源，其特征在于，所述导线为金线。
9.如权利要求5所述的具有COB基板结构的LED灯源，其特征在于，所述凹槽设置有四个且呈二排二列状分布于所述基板上，所述凸起部设置的个数与所述凹槽的个数相同，各相邻所述凸起部相连接。
10.如权利要求1所述的具有COB基板结构的LED灯源，其特征在于，所述基板呈矩形且边角处开设有用于定位的定位缺口，所述定位缺口设置有至少两个且呈对角分布。
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