CN203131498U - 基于cob基板的led灯源 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于LED照明领域，提供了一种基于COB基板的LED灯源，包括基板和用于发光的LED晶片，所述基板设置有凹槽，所述凹槽包括底面和环绕所述底面的斜面，所述LED晶片贴设于所述底面。本实用新型提供的一种基于COB基板的LED灯源，基板上冲压形成有凹槽，将LED晶片放置于凹槽的底面，与基板直接接触，达到低热阻的效果，提高了LED晶片的散热效率，提升了LED晶片的出光率，从整体上改善了眩光效应，减少了人眼对LED灯眩光的不适感。

Description

基于COB基板的LED灯源

技术领域

本实用新型属于LED照明领域，尤其涉及一种基于COB基板的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，而电路层底面设置有绝缘层和基体，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，提供了基于COB基板的LED灯源，其散热效果好，提升了LED晶片的出光效率、降低了光衰、避免了眩光效应及人眼对眩光的不适感、光源均匀度高。

本实用新型是这样实现的：一种基于COB基板的LED灯源，包括基板和用于发光的LED晶片，所述基板设置有凹槽，所述凹槽包括底面和环绕所述底面的斜面，所述LED晶片贴设于所述底面。

具体地，所述凹槽一体冲压成型，所述凹槽内和所述基板的表面均设置有用于覆盖所述LED晶片的胶层。

优选地，所述胶层为硅胶层，所述胶层于所述凹槽口处形成凸起部，所述凸起部呈半圆弧状。

具体地，所述基板包括金属基体和覆盖于所述金属基体的绝缘体，所述凹槽设置于所述金属基体上，所述绝缘体上还盖有电路层，所述LED晶片通过导线与所述电路层电连接。

具体地，所述LED晶片包括正极区和负极区，所述电路层包括正极导电片和负极导电片，所述正极区通过所述导线与所述正极导电片电连接，所述负极区通过所述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，所述金属基体由金属材料铝或铜制成，所述金属基体上至少设置有两个所述凹槽。

优选地，所述凹槽设置有九个且呈三排三列状分布于所述基板上。

具体地，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。

进一步地，所述基板呈矩形且边角处开设有用于定位的定位孔，所述定位孔设置至少有两个且呈对角分布。

本实用新型提供的一种基于COB基板的LED灯源，金属基体上设置有凹槽，凹槽包括底面和环绕底面的斜面，通过将用于发光的LED晶片贴设于底面，与金属基体直接接触，增加了散热面积，降低了热阻，将产生的热量直接传递至基板，提高了LED晶片的散热效果，提升了LED晶片的出光效率，保证了灯具使用的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的基于COB基板的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基于COB基板的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基于COB基板的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基于COB基板的LED灯源，（Chip On Board的缩写，中文译文为：板上晶片直装）包括基板1和用于发光的LED晶片2，基板1设置有凹槽3，凹槽3包括底面31和环绕底面31的斜面32，LED晶片2贴设于底面31。凹槽3冲压成型，加工效率高，冲压而成的斜面32表面平整、光泽度高，对LED晶片2发出的光线具有很好的折射效果，并且，斜面32还设置有反光层（图中未示出），进一步提高了光线的折射效果。当LED晶片2通电发光后，通过反光层的折射，使发出的光线更加均匀、柔和，能够更好的提供照射。基板1具有高导热性能，通过将LED晶片2贴设于凹槽3的底面31，直接与基板1接触，使LED晶片2产生的热量能够直接传递至基板1上，将热量及时散失，克服了传统的安装方式：即在平整的基板1上直接贴设LED晶片2，因基板1上的塑胶封装支架对热量形成的阻挡，而造成散热不良的现象。通过将LED晶片2与基板1直接接触，解决了LED晶片2的散热问题，提高了散热效率，提升了LED晶片2的出光效率，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。采用此种基板1制成的灯具产品，在有限的体积下可以达到较好的散热效率，保证了灯具照明强度的稳定性，节能环保性能佳。

LED晶片2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1或覆铜陶瓷基板1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)。

具体地，如图1、图3和图5所示，凹槽3冲压成型，加工效率高，降低了生产成本，并且，冲压形成的凹槽3平整性好，LED晶片2能够与凹槽3的底面31完全接触，确保热传递的可靠性。在冲压凹槽3时，在金属基体11与凹槽3相对的一面形成有凹陷111，免凹槽3大致呈碗杯状，底面31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2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3的形状也可为矩形、多边形等其它的形状。凹槽3内和基板1的表面均设置有用于覆盖LED晶片2的胶层4。LED晶片2设置凹槽3内，其完全被胶层4覆盖，处于一个密封的环境，保护了LED晶片2。并且，胶层4的粘接性好，能将LED晶片2稳定的固定于凹槽3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，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3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2发出的光线在凹槽3内折射，再通过凸起部41的汇聚，增大了灯光照射的亮度。

具体地，如图1和图3所示，基板1包括金属基体11和覆盖于金属基体11的绝缘体12，凹槽3设置于金属基体11上，绝缘体12上还盖有电路层13，以提供电源支持。金属基体11具有高导热性，且强度高，也具有一定的导电性，通过在其上边设置有绝缘体12，将电路层13和金属基体11隔离，保证电源传输的可靠性。凹槽3冲压形成于金属基体11上，设置在凹槽3内的LED晶片2通过导线与电路层13电连接，接通电源使LED晶片2发光，而LED晶片2是直接与金属基体11接触的，产生的热量没有电路层13和绝缘体12的阻挡，能够直接传递给金属基体11，解决了LED晶片2的散热问题，提升了LED晶片2的出光率。绝缘体12可为硅胶、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11上，而且绝缘性也好，能够为与其粘连的电路层13提供很好的绝缘保护，满足电路层13的绝缘要求，保证了基板1使用的可靠性。

具体地，如图1和图2所示，LED晶片2包括正极区21和负极区22，电路层13包括正极导电片131和负极导电片132，正极区21通过导线5与正极导电片131电连接，负极区22通过导线5与负极导电片132电连接，电路层13通电后，为LED晶片2提供电源支持，以实现点亮照明。正极导电片131和负极导电片132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131和负极导电片132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131和负极导电片132上可电镀有镀层（图中未示出），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3所示，导线5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2，使LED晶片2发光，电连接稳定可靠。金线将LED晶片2和电路层13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。

具体地，如图1所示，本实施例中，金属基体11呈矩形，当然，可以理解地，金属基体11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。金属基体11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11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11上至少设置有两个凹槽3，以保证照明强度能够满足使用要求。当然，可以理解地，凹槽3设置的个数可以根据实际对照明强度的要求进行设置，并不仅局限为两个。

优选地，如图1所示，凹槽3设置有九个且呈三排三列状设置于金属基体11上。将凹槽3集中排列于金属基体11上，便于光线的集中照射，提供强度足够的照明。当然，可以理解地，凹槽3在金属基体11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。

具体地，凸起部41设置的个数与凹槽3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。

进一步地，如图2和图4所示，基板1呈矩形且边角处开设有用于定位的定位孔6，定位孔6设置至少有两个且呈对角分布。通过设置有定位孔6，定位孔6内穿设有紧固件，将基板1固定安装，紧固件可为螺丝、螺栓等。并且，定位孔6呈对角分布，能够更加可靠地将基板1固定。当然，可以理解地，定位孔6也可以设置为其它合适的数量。

本实用新型提供的一种基于COB基板的LED灯源，通过在基板1上冲压形成凹槽3，将发光的LED晶片2贴设于凹槽3的底面31，使LED晶片2产生的热量能够及时的传递于金属基体11上，确保LED晶片2的温度不会过高，而影响照明的稳定性。凹槽3采用冲压加工而成，加工效率高，硅胶层4在凹槽3口处形成凸起部41，LED晶片2发出的光线经反光层的折射，再经过凸起部41的汇聚，增大了光线照射的强度。基板1解决了LED晶片2的散热问题和提升了LED晶片2的出光效率，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，极大的消除了LED灯的点状效应，达到了面光源的效果，凹槽3表面平整，光泽度高，并且，凹槽3的斜面32设置有反光层，光线反射性好，提升了光源的均匀度。

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，所以它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。

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)

1.一种基于COB基板的LED灯源，包括基板和用于发光的LED晶片，其特征在于，所述基板设置有凹槽，所述凹槽包括底面和环绕所述底面的斜面，所述LED晶片贴设于所述底面。 

2.如权利要求1所述的基于COB基板的LED灯源，其特征在于，所述凹槽一体冲压成型，所述凹槽内和所述基板的表面均设置有用于覆盖所述LED晶片的胶层。 

3.如权利要求2所述的基于COB基板的LED灯源，其特征在于，所述胶层为硅胶层，所述胶层于所述凹槽口处形成凸起部，所述凸起部呈半圆弧状。 

4.如权利要求1所述的基于COB基板的LED灯源，其特征在于，所述基板包括金属基体和覆盖于所述金属基体的绝缘体，所述凹槽设置于所述金属基体上，所述绝缘体上还盖有电路层，所述LED晶片通过导线与所述电路层电连接。 

5.如权利要求2所述的基于COB基板的LED灯源，其特征在于，所述LED晶片包括正极区和负极区，所述电路层包括正极导电片和负极导电片，所述正极区通过所述导线与所述正极导电片电连接，所述负极区通过所述导线与所述负极导电片电连接。 

6.如权利要求4所述的基于COB基板的LED灯源，其特征在于，所述导线为金线。 

7.如权利要求4所述的基于COB基板的LED灯源，其特征在于，所述金属基体由金属材料铝或铜制成，所述金属基体上至少设置有两个所述凹槽。 

8.如权利要求3所述的基于COB基板的LED灯源，其特征在于，所述凹槽设置有九个且呈三排三列状分布于所述基板上。 

9.如权利要求8所述的基于COB基板的LED灯源，其特征在于，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所述的基于COB基板的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孔，所述定位孔设置至少有两个且呈对角分布。 

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