CN208208753U - 一种超高光功率密度led光源 - Google Patents

Abstract

提供了一种超高光功率密度LED光源，包括陶瓷基板、陶瓷框架、第一线路层、LED芯片、以及混合有荧光粉的硅胶；陶瓷基板的上方设有第一线路层，第一线路层的上方设有多个LED芯片，LED芯片与第一线路层通过焊料连接，多个LED芯片围成的LED芯片区域的外围设有陶瓷框架，且陶瓷框架与第一线路层通过粘接胶连接；LED芯片的表面涂覆有硅胶；陶瓷基板和陶瓷框架的材质均为氮化铝。本实用新型增加了陶瓷框架，且陶瓷框架和陶瓷基板的材质均为氮化铝，进而使得荧光粉被LED芯片激发后产生的热量能够很好的传导出去，从而实现了高度集成、微型化，从而实现LED光源单位面积上的功率增加，产品功率可以达到5～50W，并提高光功率，产品发光功率密度可以到96W/CM²。

Description

一种超高光功率密度LED光源

技术领域

本实用新型涉及一种超高光功率密度LED光源。

背景技术

目前市面上的LED封装方式主要有两种，一是填充式封装（主要有贴片TOP系列、COB系列）；二是模顶式封装(贴片PCB系列、平板陶瓷系列）。此两种封装方式各有优缺点，

1.填充式封装

优点：其封装方式简单，所以对其所使用的封装胶材料的要求相对较低，由于其作用主要是保护LED发光芯片，所以要求封装胶具有良好的密闭性、粘接性、透光性、以及硬度，只有足够的硬度才能保护LED光源内部的金线不受外力或者内应力影响、良好的透光性是LED光源的具有高光效的优势，粘接性和密闭性是保护LED芯片和支架不受水汽影响而氧化发黑。

缺点：目前的LED产品无论是SMD系列还是COB系列其荧光粉的涂覆方式（硅胶很厚，荧光粉离散热基板距离较大，荧光粉的热量不能很好的传到出去）决定了其LED荧光胶表面的温度会很高，致使其无法做到高度集成化和微型化，单位面积发光功率都在20W/CM²以下。

2.模顶式封装

优点：因此类LED光源荧光粉都是贴近基板涂覆，所以其很好的解决了LED光源在工作时距离散热基板距离较远不能散热的问题，且本身产品具有高度集成微型化，发光角度可调；

缺点：因其封装方式决定了此类LED光源所使用的封装胶，除了需要具有填充胶所具有的性能外，还需要有较高的硬度、较高的剪切特性以及良好的快速固化特性，因为其这类胶水的硬度较高，其耐热性能相对较低，所以其封装功率相对较小，产品功率范围一般在0.06W～20W之间，且封装工艺复杂（喷粉、模顶、切割.此类设备价格少的约50W一台，贵的则达到百万一台以上），设备昂贵，生产效率相对较低。

以上不足，有待改进。

实用新型内容

为了克服现有的技术的不足, 本实用新型提供一种。

本实用新型技术方案如下所述：

一种超高光功率密度LED光源，包括陶瓷基板、陶瓷框架、第一线路层、LED芯片、以及混合有荧光粉的硅胶；

所述陶瓷基板的上方设有第一线路层，所述第一线路层的上方设有多个LED芯片，所述LED芯片与所述第一线路层通过焊料连接，多个所述LED芯片围成的LED芯片区域的外围设有所述陶瓷框架，且所述陶瓷框架与所述第一线路层通过粘接胶连接；

所述LED芯片的表面涂覆有所述硅胶；

所述陶瓷基板和所述陶瓷框架的材质均为氮化铝。

进一步地，所述第一线路层设有测试焊盘。

进一步地，所述第一线路层为镀金线路层。

进一步地，所述陶瓷基板的下方设有第二线路层，所述第二线路层设有焊接焊盘。

进一步地，所述第二线路层为镀金线路层。

进一步地，所述粘接胶为耐高温粘接胶。

进一步地，所述LED芯片为发光二极管。

进一步地，所述焊料采用共晶焊接将所述LED芯片与所述第一线路层连接。

根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于：本实用新型增加了陶瓷框架，进而使得增加有陶瓷框架的产品的封装方式可以采用填充式封装，进而可以选择更加耐高温性、流动性较好的材料进行封装，且陶瓷框架和陶瓷基板的材质均为氮化铝，进而使得荧光粉被LED芯片激发后产生的热量能够很好的传导出去，从而实现了高度集成、微型化，从而实现LED光源单位面积上的功率增加，产品功率可以达到5～50W，并提高光功率，产品发光功率密度可以到96W/CM²。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖面结构示意图；

其中，图中各附图标记：

1-陶瓷基板；2-陶瓷框架；3-第一线路层；4-LED芯片；5-荧光粉；6-硅胶；7-焊料；8-粘接胶；9-第二线路层。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

请参阅图1至图2，一种超高光功率密度LED光源，包括陶瓷基板1、陶瓷框架2、第一线路层3、LED芯片4、以及混合有荧光粉5的硅胶6；

陶瓷基板1的上方设有第一线路层3，第一线路层3的上方设有多个LED芯片4，LED芯片4与第一线路层3通过焊料7连接，多个LED芯片4围成的LED芯片区域的外围设有陶瓷框架2，且陶瓷框架2与第一线路层3通过粘接胶8连接；

LED芯片4的表面涂覆有硅胶6；

陶瓷基板1和陶瓷框架2的材质均为氮化铝。

本实施例提供的超高光功率密度LED光源的工作原理如下：陶瓷基板1上增加了陶瓷框架2，由于新增陶瓷框架2使其产品的封装可以采用填充式封装，进而可以选择更加耐高温性、流动性较好的材料进行封装，这样可以通过沉淀的生产工艺将荧光粉5沉淀在陶瓷基板1的表面，使荧光粉5就很好的接近陶瓷基板1，由于硅胶6本身的导热能力很差，因而荧光粉5在硅胶6中被激发所产生的热量很难被传导出去，因此荧光粉5越接近陶瓷基板1其产生的热量则更容易被传导出去，且陶瓷基板1和陶瓷框架2侧材质均为氮化铝，具有相同的特性，氮化铝具有硬度高、高导热、耐腐蚀、耐紫外照射等特性，荧光粉5被激发时产生的热量也就可以很好的通过材质为氮化铝的陶瓷基板1传导出去（荧光粉5被LED芯片4蓝光激发出不同波段光谱的稀有金属粉末颗粒，并会产生热量），从而实现LED光源单位面积上的功率增加，从而提高光功率。

本实施例提供的超高光功率密度LED光源的有益效果为：本实用新型增加了陶瓷框架2，进而使得增加有陶瓷框架2的产品的封装方式可以采用填充式封装，因此可以选择更加耐高温性、流动性较好的材料进行封装，且陶瓷框架2和陶瓷基板1的材质均为氮化铝，进而使得荧光粉5被LED芯片4激发后产生的热量能够很好的传导出去，从而实现了高度集成、微型化，从而实现LED光源单位面积上的功率增加，产品功率可以达到5～50W，并提高光功率，产品发光功率密度可以到96W/CM²。

优选地，第一线路层3设有测试焊盘。

优选地，第一线路层3为镀金线路层。

优选地，陶瓷基板1的下方设有第二线路层9，第二线路层9设有焊接焊盘。

优选地，第二线路层9为镀金线路层。

优选地，粘接胶8为耐高温粘接胶。耐高温粘接胶具有耐高温、高粘接的特性。

优选地，LED芯片4为发光二极管。发光二极管为LED光源的发光主体。

优选地，焊料7采用共晶焊接将LED芯片4与第一线路层3连接。焊料具有导电、导热的性能。

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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超高光功率密度LED光源，其特征在于：包括陶瓷基板、陶瓷框架、第一线路层、LED芯片、以及混合有荧光粉的硅胶；

所述陶瓷基板的上方设有第一线路层，所述第一线路层的上方设有多个LED芯片，所述LED芯片与所述第一线路层通过焊料连接，多个所述LED芯片围成的LED芯片区域的外围设有所述陶瓷框架，且所述陶瓷框架与所述第一线路层通过粘接胶连接；

所述LED芯片的表面涂覆有所述硅胶；

所述陶瓷基板和所述陶瓷框架的材质均为氮化铝。

2.如权利要求1所述的超高光功率密度LED光源，其特征在于：所述第一线路层设有测试焊盘。

3.如权利要求1所述的超高光功率密度LED光源，其特征在于：所述第一线路层为镀金线路层。

4.如权利要求1所述的超高光功率密度LED光源，其特征在于：所述陶瓷基板的下方设有第二线路层，所述第二线路层设有焊接焊盘。

5.如权利要求4所述的超高光功率密度LED光源，其特征在于：所述第二线路层为镀金线路层。

6.如权利要求1所述的超高光功率密度LED光源，其特征在于：所述粘接胶为耐高温粘接胶。

7.如权利要求1所述的超高光功率密度LED光源，其特征在于：所述LED芯片为发光二极管。

8.如权利要求1所述的超高光功率密度LED光源，其特征在于：所述焊料采用共晶焊接将所述LED芯片与所述第一线路层连接。