CN207621715U - 一体式面状倒装高效散热cob光源灯管 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种一体式面状倒装高效散热cob光源灯管，包括LED模组，LED模组包括金属基板、绝缘层、铜箔层、倒装芯片、荧光胶、石墨烯层和散热铝基板，金属基板包括第一平面第二平面；绝缘层设置在第一平面上；铜箔层设置在绝缘层上，其包括焊盘；倒装芯片通过固晶锡膏固定连接于焊盘；荧光胶覆盖倒装芯片，石墨烯层通过第一黏胶层粘接于第二平面；散热铝基板通过第二黏胶层粘接于石墨烯层；散热铝基板的底面间隔设置有凹陷槽，凹陷槽沿着LED模组的延伸方向设置，且凹陷槽之间的间距从散热铝基板的中间位置向两侧递增。本实用新型通过散热铝基板的凹陷槽的设置，提高了散热效率；采用石墨烯层作为散热和传热的媒介，提高LED模组的散热效率。

Description

一体式面状倒装高效散热cob光源灯管

技术领域

本实用新型涉及日常照明设备技术领域，特别是涉及一种一体式面状倒装高效散热cob光源灯管。

背景技术

日光灯管是室内照明的重要组成部分，特别是cob光源的LED灯，其中COB光源是在LED芯片直接贴在高反光率的镜面金属基板上的高光效集成面光源技术。

现有的LED灯管中，特别是由多节LED模组组合拼装的长条形cob光源灯管，而传统的封装采用芯片、固晶胶、支架、金线、锡膏、铜箔、荧光胶和铝基板进行封装，这样的封装导致热阻高，散热不良。

故，需要提供一种一体式面状倒装高效散热cob光源灯管，以解决上述的技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种发光均匀的一体式面状倒装高效散热cob光源灯管；以解决现有的cob光源灯管的散热效果差的技术问题。

本实用新型实施例提供一种一体式面状倒装高效散热cob光源灯管，本实用新型的cob光源灯管的cob光源具有发光角度大，发光均匀，cob光源的发光角度一般在160°左右，出光均匀。而且cob光源采用平面封装，光线柔和无眩光。

另外采用倒装芯片的封装，基于倒装焊技术并在传统LED芯片封装的基础上，减少了金线封装工艺，省掉导线架、打线，仅留下芯片搭配荧光胶封装；同时克服了金线虚焊或接触不良引起的不亮、闪烁、光衰大等问题，相比了传统封装工艺，本实施例的封装密度增加了16倍，封装体积却缩小了80％，灯具设计空间更大，性能更稳定，散热性更好，光色分布更均匀。

本实用新型的技术方案，一体式面状倒装高效散热cob光源灯管包括外壳和设置在所述外壳内的LED模组，所述LED模组包括：

金属基板，包括第一平面和与所述第一平面背向设置的第二平面；

绝缘层，设置在所述第一平面上；

铜箔层，设置在所述绝缘层上，其包括焊盘；

多个倒装芯片，通过固晶锡膏固定连接于所述焊盘；

荧光胶，覆盖所述倒装芯片，并通过烘烤的方式粘接于所述铜箔层；

石墨烯层，通过第一黏胶层粘接于所述第二平面；以及

散热铝基板，通过第二黏胶层粘接于所述石墨烯层；

其中，所述散热铝基板的底面间隔设置有条形的凹陷槽，所述凹陷槽沿着所述LED模组的延伸方向设置，且所述凹陷槽之间的间距从所述散热铝基板的中间位置向两侧递增。

在本实用新型中，所述凹陷槽的深度从所述散热铝基板的中间位置向两侧递减。

在本实用新型中，所述凹陷槽的深度小于所述散热铝基板的三分之一。

在本实用新型中，所述固晶锡膏的截面积从连接于所述焊盘的一端向连接于所述倒装芯片的一端递减。

在本实用新型中，所述凹陷槽的截面为优弧型。

在本实用新型中，所述金属基板的厚度小于所述散热铝基板的厚度。

在本实用新型中，所述石墨烯层的厚度为0.01-0.09mm。

在本实用新型中，所述铜箔层包括线路区和设置在所述线路区周围的粘接区，所述线路区包括线路和所述焊盘；

其中，所述荧光胶包括连接于所述粘接区的荧光胶主体和设置在所述荧光胶主体底部四周的多个连接脚，所述铜箔层包括设置在所述粘接区的多个连接孔，所述连接脚插入所述连接孔内，所述连接孔的底部宽度大于所述连接孔的顶部宽度。

在本实用新型中，所述连接孔为阶梯孔，所述连接脚为圆柱状。

在本实用新型中，所述连接孔的上孔高度大于连接孔高度的三分之二。

在本实用新型中，所述连接孔贯通所述铜箔层，所述连接孔沿着所述粘接区的延伸方向均匀设置。

在本实用新型中，所述粘接区和所述荧光胶主体连接的一面为粗糙面。

相较于现有技术的超长cob光源LED灯，本实用新型的一体式面状倒装高效散热cob光源灯管通过凹陷槽的设置，提高散热效率，以及通过倒装芯片和固晶锡膏的连接设置，使得整体的热阻降低，而且倒装芯片将大量的热量经固晶锡膏传导至铜箔层，提高了倒装芯片的热传导效率；另一方面，采用石墨烯层作为散热和传热的媒介，由于石墨烯具有极高的散热性和导热性能，因此石墨烯层的设置，提高了LED模组的散热效率；而且散热铝基板具有优越的散热效果，进一步提高本实施例的散热效果，另外，散热铝基板还作用石墨烯层的保护层和载体支撑的作用；解决了现有的cob光源灯管的散热效果差的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍。下面描述中的附图仅为本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1为本实用新型的一体式面状倒装高效散热cob光源灯管的优选实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的一体式面状倒装高效散热cob光源灯管的优选实施例的LED模组的结构示意图；

图3为本实用新型的一体式面状倒装高效散热cob光源灯管的优选实施例的LED模组的结构俯视示意图；

图4为图2中A的放大图。

具体实施方式

请参照附图中的图式，其中相同的组件符号代表相同的组件。以下的说明是基于所例示的本实用新型具体实施例，其不应被视为限制本实用新型未在此详述的其它具体实施例。

请参照图1至图2，图1为本实用新型的一体式面状倒装高效散热cob光源灯管的优选实施例的结构示意图；图2为本实用新型的一体式面状倒装高效散热cob光源灯管的优选实施例的LED模组的结构示意图。本实施例的一体式面状倒装高效散热cob光源灯管，包括外壳10、设置在外壳10内的LED模组和设置在外壳10两端的封装堵头20。

LED模组包括金属基板31、绝缘层32、铜箔层33、倒装芯片34、荧光胶35、石墨烯层36和散热铝基板37。

具体的，金属基板31包括第一平面和与第一平面背向设置的第二平面；绝缘层32设置在第一平面上；铜箔层33设置在绝缘层32上，其包括线路区331和设置在线路区331周围的粘接区332，线路区331包括线路和焊盘；多个倒装芯片34，通过固晶锡膏341固定连接于焊盘；荧光胶35覆盖倒装芯片34，并通过烘烤的方式粘接于铜箔层33；石墨烯层36通过第一黏胶层粘接于第二平面，石墨烯层36通过第二黏胶层粘接于散热铝基板37。

其中，散热铝基板37的底面间隔设置有条形的凹陷槽371，凹陷槽371沿着LED模组的延伸方向设置，且凹陷槽371之间的间距从散热铝基板37的中间位置向两侧递增。

由于散热铝基板37的中间位置对应着倒装芯片34，而倒装芯片34为主要的发热源，因此将中间区域的间距设置小，便于更为快速的散热。

本实施例中，凹陷槽371的深度从散热铝基板37的中间位置向两侧递减。由于散热铝基板37的中间位置对应着倒装芯片34，而倒装芯片34为主要的发热源，因此将中间区域的凹陷槽371的深度设置深，便于更为快速的散热，从而提高散热效率。

在本实施例中，凹陷槽371的深度小于散热铝基板37的三分之一。由于散热铝基板37起到散热的作用的同时，还具有支撑的作用，因此为保证散热铝基板的支撑效果，凹陷槽371的深度应当小于散热铝基板的三分之一。

进一步的，凹陷槽371的截面为优弧形。一方面，优弧形的凹陷槽具有较大的周侧面积，提高和空气的接触面积，从而提高散热效率；另一方面，采用优弧形的设计，使得散热铝基板37的底面的面积相对增大。

石墨烯层36是由纯度为99％-99.99％的高纯度石墨烯制成，并且石墨烯层10的比表面积介于45-60m2/g之间，并且石墨烯相较于石墨而言，既有不弱的散热能力，又有价格相对低廉的优势。并且，考虑到散热膜散热性、耐久性和经济性等因素，综合考虑下,石墨烯层36的厚度为0.01-0.09mm。

本实施例中，cob光源灯管的cob光源具有发光角度大，发光均匀，cob光源的发光角度一般在160°左右，出光均匀，而且cob光源采用平面封装，光线柔和无眩光。

另外采用倒装芯片34的封装，基于倒装焊技术并在传统LED芯片封装的基础上，减少了金线封装工艺，省掉导线架、打线，仅留下芯片搭配荧光胶封装；同时克服了金线虚焊或接触不良引起的不亮、闪烁、光衰大等问题，相比了传统封装工艺，本实施例的封装密度增加了16倍，封装体积却缩小了80％，灯具设计空间更大，性能更稳定，散热性更好，光色分布更均匀。

本实施例中，一方面通过倒装芯片34和固晶锡膏341的连接设置，使得整体的热阻降低，而且倒装芯片34将大量的热量经固晶锡膏341传导至铜箔层33，提高了倒装芯片34的热传导效率；另一方面，采用石墨烯层36作为散热和传热的媒介，由于石墨烯具有极高的散热性和导热性能，因此石墨烯层36的设置，提高了LED模组的散热效率；而且散热铝基板37具有优越的散热效果，进一步提高本实施例的散热效果，另外，散热铝基板37还作用石墨烯层36的保护层和载体支撑的作用。

进一步的，固晶锡膏341的截面积从连接于焊盘的一端向连接于倒装芯片34的一端递减。由于倒装芯片34的电性连接点均设置在底部，固晶锡膏341利用顶面和连接点进行焊接，并将热量从顶面传递到底面(连接于焊盘的一面)，随着截面积的增大，其热传递的效果就越大，从而了提高了热传递的效率。

在本实施例中，金属基板31的厚度小于散热铝基板37的厚度。由于散热铝基板37不仅要保护和支撑石墨烯层36，还具有支撑整个LED模组的作用，因此散热铝基板37的厚度应当大于金属基板31的厚度。

其中，金属基板31可以是铜基板也可以是铝基板，在材质上，铜基板具有良好的压延性和导热性能，可以提高了热量的传导效率；铝基板具有良好的延展性和散热性能，可以提高了散热效率。

在本实施例中，散热铝基板37的底面间隔设置有条形的凹陷槽371。这样的设置，提高了散热铝基板37和外界的接触面积，从而提高了散热效率。

另外，在本实施例中，第一黏胶层和第二黏胶层均为双面胶，第一黏胶层和第二黏胶层的材质可以一样可可以不一样，即第一黏胶层和第二黏胶层可以是环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰-甲醛树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂、呋喃树脂、不饱和聚酯、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、酚醛-聚乙烯醇缩醛、酚醛-聚酰胺、酚醛-环氧树脂或者环氧-聚酰胺中的任意一种。优选的，第一黏胶层和第二黏胶层为酚醛树脂，有利于散热膜之间粘结的牢固性。第一黏胶层和第二黏胶层的厚度均介于0.05-0.1mm之间。

另外，参照图3和图4，荧光胶35包括连接于粘接区332的荧光胶主体351和设置在荧光胶主体351底部四周的多个连接脚352，铜箔层33包括设置在粘接区332的多个连接孔333，连接脚352插入连接孔333内，连接孔333的底部宽度大于连接孔333的顶部宽度。

本实施例中，采用倒装芯片34作为光源，并通过固晶锡膏341和铜箔层33的电路区331进行电性连接，避免了采用金线封装，使得整个倒装芯片34的顶面为一平整面；然后采用整条成型的荧光胶35包覆条形排布的倒装芯片34，并使得荧光胶35的荧光胶主体351的四周贴接于铜箔层33的粘接区332，连接脚352插入连接孔333内；随后进行烘烤，使得荧光胶35软化和粘接区332和连接孔333粘接在一起，从而实现一体固定连接。

整条荧光胶35的整体封装，一次到位，避免了多个LED模组拼接的情况，从而提高了LED模组出品的效率，另一方面，由于是整体一次性封装，使得倒装芯片34的光线在透过荧光胶34时，其光线的均匀性得到提高。

通过将整条荧光胶35包覆倒装芯片34，使得荧光胶35在烘烤的条件下，和铜箔层33粘接，从而固定在一起，完成一次性封装，提高了出品效率；另外，由于倒装芯片34是由荧光胶35整体封装，使得倒装芯片34的发光更为均匀。

另外，在烘烤的过程中，由于荧光胶35发生软化，使得连接脚352在连接孔333中也发生软化，由于连接脚352在连接孔333内，因此连接脚352的软化程度高于其他部分，故连接脚352在烘烤软化的过程中，会发生变形而向连接孔333的底部四周延展。当烘烤完毕后，连接脚352便会卡扣在连接孔333内，提高了荧光胶35和铜箔层33连接的稳定性。进一步的，连接孔333为阶梯孔，连接脚352为圆柱状。

在本实施例中，连接孔333的上孔高度大于连接孔333高度的三分之二。这样的设置，可以保证连接脚352在软化的过程中，有足够的硅胶延展到连接孔333的整个下孔，从而提高连接脚352和连接孔333连接的稳定性。

在本实施例中，连接孔333贯通铜箔层33，连接孔333沿着粘接区332的延伸方向均匀设置。连接孔333贯通铜箔层33，使得连接脚352可以直接和绝缘层32粘接，由于连接脚352和绝缘层32的材质相近，因此二者粘接的稳定性更高；另外将连接孔333均匀的沿着粘接区332的延伸方向设置，使得连接脚352的受力均衡，进一步提高了连接脚352和铜箔层33的连接稳定性。

在本实施例中，322粘接区和荧光胶主体351连接的一面为粗糙面。这样的设置，提高了荧光胶35和铜箔层33连接的稳定性。

在本实施例中，倒装芯片34呈直线式均匀排布，倒装芯片34之间的间距为0.3-0.4cm之间。由于采用倒装芯片34，利用固晶锡膏341和线路区331进行连接，缩小了倒装芯片34之间的安装距离，使得LED模组的空间利用率更大，可以安装更多的倒装芯片34，以提高了发光亮度。

本实施例的操作过程是：

首先，将绝缘层32设置在金属基板32的第一平面上，接着将铜箔层33设置在绝缘层32上；

随后，在铜箔层33的线路区的倒装芯片34对应的焊盘处设置在固晶锡膏341，并将倒装芯片34贴装在固晶锡膏341上，待连接稳定后；

将成型条状的荧光胶35的荧光胶主体351包覆倒装芯片34，并使得荧光胶主体351的四周贴接于铜箔层33的粘接区332，连接脚352插入连接孔333中；

然后，对上述结构进行烘烤处理，使得荧光胶35软化和铜箔层33进行固定粘接，完成倒装芯片34的封装过程；

其次，在金属基板31的第二平面上设置第一黏胶层，在第一黏胶层上设置石墨烯层36，在石墨烯层36上设置第二黏胶层，在第二黏胶层上设置散热铝基板37；这样便完成了LED模组的安装过程。

最后，将LED模组固定设置在外壳10内，并通过封装堵头20密封连接于外壳10的两端。

这样便完成了本实施例的操作过程。

相较于现有技术的超长cob光源LED灯，本实用新型的一体式面状倒装高效散热cob光源灯管通过倒装芯片和固晶锡膏的连接设置，使得整体的热阻降低，而且倒装芯片将大量的热量经固晶锡膏传导至铜箔层，提高了倒装芯片的热传导效率；另一方面，采用石墨烯层作为散热和传热的媒介，由于石墨烯具有极高的散热性和导热性能，因此石墨烯层的设置，提高了LED模组的散热效率；而且散热铝基板具有优越的散热效果，进一步提高本实施例的散热效果，另外，散热铝基板还作用石墨烯层的保护层和载体支撑的作用。解决了现有的cob光源灯管的散热效率较低的技术问题。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种一体式面状倒装高效散热cob光源灯管，包括外壳和设置在所述外壳内的LED模组，其特征在于，所述LED模组包括：

金属基板，包括第一平面和与所述第一平面背向设置的第二平面；

绝缘层，设置在所述第一平面上；

铜箔层，设置在所述绝缘层上，其包括焊盘；

多个倒装芯片，通过固晶锡膏固定连接于所述焊盘；

荧光胶，覆盖所述倒装芯片，并通过烘烤的方式粘接于所述铜箔层；

石墨烯层，通过第一黏胶层粘接于所述第二平面；以及

散热铝基板，通过第二黏胶层粘接于所述石墨烯层；

其中，所述散热铝基板的底面间隔设置有条形的凹陷槽，所述凹陷槽沿着所述LED模组的延伸方向设置，且所述凹陷槽之间的间距从所述散热铝基板的中间位置向两侧递增。

2.根据权利要求1所述的一体式面状倒装高效散热cob光源灯管，其特征在于，所述凹陷槽的深度从所述散热铝基板的中间位置向两侧递减。

3.根据权利要求2所述的一体式面状倒装高效散热cob光源灯管，其特征在于，所述凹陷槽的深度小于所述散热铝基板的三分之一。

4.根据权利要求1所述的一体式面状倒装高效散热cob光源灯管，其特征在于，所述凹陷槽的截面为优弧型。

5.根据权利要求1所述的一体式面状倒装高效散热cob光源灯管，其特征在于，所述固晶锡膏的截面积从连接于所述焊盘的一端向连接于所述倒装芯片的一端递减。

6.根据权利要求1所述的一体式面状倒装高效散热cob光源灯管，所述金属基板的厚度小于所述散热铝基板的厚度。

7.根据权利要求1所述的一体式面状倒装高效散热cob光源灯管，其特征在于，所述石墨烯层的厚度为0.01-0.09mm。

8.根据权利要求1所述的一体式面状倒装高效散热cob光源灯管，其特征在于，所述铜箔层包括线路区和设置在所述线路区周围的粘接区，所述线路区包括线路和所述焊盘；

其中，所述荧光胶包括连接于所述粘接区的荧光胶主体和设置在所述荧光胶主体底部四周的多个连接脚，所述铜箔层包括设置在所述粘接区的多个连接孔，所述连接脚插入所述连接孔内，所述连接孔的底部宽度大于所述连接孔的顶部宽度。

9.根据权利要求8所述的一体式面状倒装高效散热cob光源灯管，其特征在于，所述连接孔为阶梯孔，所述连接脚为圆柱状。

10.根据权利要求9所述的一体式面状倒装高效散热cob光源灯管，其特征在于，所述连接孔的上孔高度大于连接孔高度的三分之二。