CN203760466U - 一种高导热高光输出的led封装基板 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种高导热高光输出的LED封装基板，其包括基板、铜箔层、反射层和电极，铜箔层设置于基板上，反射层设置于铜箔层上，电极设置于铜箔层上，其特征在于，在高导热塑料制成的基板上设置有碗状结构的凹槽，凹槽之间设置有水平平台。本实用新型采用高导热塑料基板，与铝基板相比，省去了绝缘层，减少了基板的层数，使得工艺更为简单，散热性能更好；采用塑料基板，能够很容易的制作出表面带有碗状结构的凹槽，将各LED芯片分隔开，消除因芯片相互挡光而损失的光能量，碗状结构也能使芯片射出的光更多的反射出来，最终得到高光输出的LED封装器件；同时，由于芯片被放置在每个小凹槽中，使得热量分布更均匀，很好的解决了热量集中的问题。

Description

一种高导热高光输出的LED封装基板
技术领域
本实用新型涉及一种LED封装基板，尤其涉及一种高导热高光输出的LED封装基板。
背景技术
近年来，白光LED发展迅速，以其节能、环保、寿命长等优势，将逐渐占据整个照明市场，被称为21世纪新一代光源。
目前LED封装主要分为两类，小功率的SMD以及大功率的COB。其中大功率的COB封装比SMD工艺要简单，成本要更低，光效也要更好。但由于多芯片都集成于一块基板上，对散热的要求就较常规的SMD封装要高很多。
常用的COB基板，主要有金属基板和陶瓷基板，基板的出光面通常都为水平面。封装时，将LED芯片排布固定在基板水平面上，按照一定的串并方式连接个芯片实现共同发光。
但由于LED芯片是不定向发光的发光体，在COB封装中尽管LED芯片之间有间隙，但始终都处于同一平面上，芯片与芯片之间就会造成挡光，从而降低COB的出光效率。
解决这个问题，主要有两种解决方式，一是增大各芯片之间间距，但此种方法解决效果不明显，且容易受到基板面积和金线跨度的限制。二是在基板表面制作类似碗状结构的凹槽，此种方式能直接解决芯片之间相互干扰的问题，但由于COB封装所用基板通常为金属基板和陶瓷基板，在这两类基板上开形状特殊的凹槽工艺十分困难，成本也较高，尤其是陶瓷基板。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供了一种高导热高光输出的LED封装基板。
本实用新型公开了一种高导热高光输出的LED封装基板，其包括基板、铜箔层、反射层和电极，所述铜箔层设置于所述基板上，所述反射层设置于所述铜箔层上，所述电极设置于所述铜箔层上，其特征在于，在高导热塑料制成的所述基板上设置有碗状结构的凹槽，所述凹槽之间设置有水平平台。
根据一个优选的实施方式，所述凹槽的底部与所述水平平台的表面之间的过渡部构成所述碗状结构的内侧壁。
根据一个优选的实施方式，所述铜箔层通过粘接方式固定于所述基板设置有所述凹槽的一面。
根据一个优选的实施方式，所述铜箔层的厚度为0.5～1mm，并且所述基板上的电路是通过蚀刻所述铜箔层而形成的。
根据一个优选的实施方式，所述基板是由导热系数为5～20W/m·K的高导热塑料构成的。
根据一个优选的实施方式，铝质或银质的所述反射层通过电镀或化学镀的方式设置于所述凹槽底面和所述碗状结构的内侧壁的铜箔层上。
根据一个优选的实施方式，银质或金质的所述电极通过电镀或化学镀的方式设置于所述凹槽之间的水平平台及所述基板的水平面上的铜箔层上。
根据一个优选的实施方式，LED芯片通过粘接固定于所述凹槽的底部，所述LED芯片通过金线与所述电极连接，并使所述LED芯片之间实现串联和/或并联。
根据一个优选的实施方式，在横剖图中，所述碗状结构的内侧壁构成圆形、椭圆形或多边形；而在纵剖图中，所述碗状结构的内侧壁呈直线形、抛物线形或二次指数型上升曲线。
根据一个优选的实施方式，在所述基板上的非电极区域和非反射层区域设置有由绝缘材料制成的白油层。
本实用新型的优点在于：
1.采用导热系数为5～20W/m·K的高导热塑料作为基板材料，能够迅速的将热量传导至散热器或空气中。高导热塑料基板，相比起铝基板，不但省去了绝缘层，减少了基板的层数，使得工艺更为简单，而且导热系数也要比铝基板（常用铝基板导热系数为1.5～3W/m·K）高，散热性能要更好。
2.采用高导热塑料基板能够很容易的制作出表面带有类似碗状结构的凹槽。从而能有效的将各LED芯片分隔开，消除了因芯片相互挡光而损失的光能量；碗状结构也能使芯片射出的光更多的反射出来。最终得到高光输出的LED封装器件。
3.传统的封装方式中，芯片排布较密集，局部热量过于集中，致使热量不能快速传导至外部，造成LED性能下降。本实用新型由于芯片被放置在每个小凹槽中，使得热量分布更均匀，很好的解决热量集中这一问题。
附图说明
图1是本实用新型的高导热高光输出的LED封装基板的结构示意图。
附图标记列表
100：LED封装基板
101：基板 102：铜箔层 103：反射层
104：电极 105：白油层
201：凹槽
具体实施方式
下面结合附图具体说明本实用新型。
图1是本实用新型的高导热高光输出的LED封装基板的结构示意图。图1示出了一种高导热高光输出的LED封装基板100，其包括基板101、铜箔层102、反射层103和电极104。铜箔层102设置于基板101上，反射层103设置于铜箔层102上，电极104设置于铜箔层102上。在高导热塑料制成的基板101上设置有碗状结构的凹槽201。凹槽201之间设置有水平平台。
本实用新型采用的基板101是在制备散热塑料PA的原料过程中，加入一种高导热纤维状碳粉，混合均匀后。此高导热纤维状碳粉的导热系数高达400～700W/m·K。再按照塑料PA的烧制工艺，按照高光输出基板的外形成型，烧制成LED用塑料基板。
基板101导热系数能够达到5～20W/m·K，能够将LED芯片的热量快速的传导至外部散热器。基板101还具有很好的机械强度，且因为基板101材料为塑料，绝缘性能也很好，较其他金属基板而言，更易于加工出带有类似碗状结构小凹槽的基板。
凹槽201的底部与水平平台的表面之间的过渡部构成所述碗状结构的内侧壁。在横剖图中，碗状结构的内侧壁构成圆形、椭圆形或多边形；而在纵剖图中，碗状结构的内侧壁呈直线形、抛物线形或二次指数型上升曲线。
铜箔层102通过粘接方式固定于基板101设置有凹槽201的一面。箔层102的厚度为0.5～1mm。通过蚀刻铜箔层102在基板101上形成有电路。铜箔层102目的是在基板101上布置电路走线，以及为镀反射层103提供载体。
铝质或银质的反射层103通过电镀或化学镀的方式设置于凹槽201底面和碗状结构的内侧壁的铜箔层102上。反射层103用于将LED射出的光发射出去，常用材料为铝或银。通过电镀、化学镀或其他镀膜方法将反射材料镀在凹槽201底面和碗状结构的内侧壁的铜箔层102上，形成致密的发射层103。
银质或金质的电极104通过电镀或化学镀的方式设置于凹槽201之间的水平平台及基板101的水平面上的铜箔层102上。在基板101上各凹槽201间的水平平台及反射层103两侧设置电极104，其目的是将LED电极引出至基板，电极材料通常为银或金，可采用镀膜的方式将电极104镀在铜箔层102上。
LED芯片106通过粘接固定于凹槽201的底部。LED芯片106通过金线与电极104连接，并使LED芯片106之间实现串联和/或并联。
在基板101上的非电极区域和非反射层区域设置有白油层105。白油层105材料为白色绝缘材料，其作用是增加基板上表面的反光率，并使基板表面绝缘，防止触电。
本实用新型的优点在于：
1.采用导热系数为5～20W/m·K的高导热塑料作为基板材料，能够迅速的将热量传导至散热器或空气中。高导热塑料基板，相比起铝基板，不但省去了绝缘层，减少了基板的层数，使得工艺更为简单，而且导热系数也要比铝基板（常用铝基板导热系数为1.5～3W/m·K）高，散热性能要更好。
2.采用高导热塑料基板能够很容易的制作出表面带有类似碗状结构的凹槽。从而能有效的将各LED芯片分隔开，消除了因芯片相互挡光而损失的光能量；碗状结构也能使芯片射出的光更多的反射出来。最终得到高光输出的LED封装器件。
3.传统的封装方式中，芯片排布较密集，局部热量过于集中，致使热量不能快速传导至外部，造成LED性能下降。本实用新型由于芯片被放置在每个小凹槽中，使得热量分布更均匀，很好的解决热量集中这一问题。
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本实用新型的目的，并非用于限制本实用新型。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种高导热高光输出的LED封装基板（100），其包括基板（101）、铜箔层（102）、反射层（103）和电极（104），
所述铜箔层（102）设置于所述基板（101）上，所述反射层（103）设置于所述铜箔层（102）上，所述电极（104）设置于所述铜箔层（102）上，
其特征在于，
在高导热塑料制成的所述基板（101）上设置有碗状结构的凹槽（201），所述凹槽（201）之间设置有水平平台。
2.根据权利要求1所述的高导热高光输出的LED封装基板（100），其特征在于，所述凹槽（201）的底部与所述水平平台的表面之间的过渡部构成所述碗状结构的内侧壁。
3.根据权利要求2所述的高导热高光输出的LED封装基板（100），其特征在于，所述铜箔层（102）通过粘接方式固定于所述基板（101）设置有所述凹槽（201）的一面。
4.根据权利要求3所述的高导热高光输出的LED封装基板（100），其特征在于，所述铜箔层（102）的厚度为0.5～1mm，并且所述基板（101）上的电路是通过蚀刻所述铜箔层（102）而形成的。
5.根据权利要求4所述的高导热高光输出的LED封装基板（100），其特征在于，所述基板（101）是由导热系数为5～20W/m·K的高导热塑料构成的。
6.根据权利要求5所述的高导热高光输出的LED封装基板（100），其特征在于，铝质或银质的所述反射层（103）通过电镀或化学镀的方式设置于所述凹槽（201）底面和所述碗状结构的内侧壁的铜箔层（102）上。
7.根据权利要求6所述的高导热高光输出的LED封装基板（100），其特征在于，银质或金质的所述电极（104）通过电镀或化学镀的方式设置于所述凹槽（201）之间的水平平台及所述基板（101）的水平面上的铜箔层（102）上。
8.根据权利要求7所述的高导热高光输出的LED封装基板（100），其特征在于，LED芯片（106）通过粘接固定于所述凹槽（201）的底部，所述LED芯片（106）通过金线与所述电极（104）连接，并使所述LED芯片（106）之间实现串联和/或并联。
9.根据权利要求2所述的高导热高光输出的LED封装基板（100），其特征在于，在横剖图中，所述碗状结构的内侧壁构成圆形、椭圆形或多边形；而在纵剖图中，所述碗状结构的内侧壁呈直线形、抛物线形或二次指数型上升曲线。
10.根据权利要求9所述的高导热高光输出的LED封装基板（100），其特征在于，在所述基板（101）上的非电极区域和非反射层区域设置有由绝缘材料制成的白油层（105）。
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