CN215988749U - 大功率led光源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率LED光源，包括具有相对的第一表面和第二表面的基板、设置在所述基板的第一表面上的若干个陶瓷基板；每一所述陶瓷基板上设有至少一个LED发光单元区，每一所述LED发光单元区包括至少一个LED发光芯片；若干个所述陶瓷基板在所述第一表面上相配合拼接，所有陶瓷基板上的所述LED发光单元区拼接形成LED发光区。本实用新型的大功率LED光源，通过若干陶瓷基板在基板上的拼接，使陶瓷基板上的发光单元区也拼接形成较大的发光区，每一个陶瓷基板尺寸无需过大设置，解决大功率LED光源因陶瓷基板尺寸过大而开裂的问题，避免了基板与陶瓷基板之间因热膨胀系数不同而产生的应力与形变，提高了两者之间的焊接稳定性与光源可靠性。

Description

大功率LED光源

技术领域

本实用新型涉及LED光源技术领域，尤其涉及一种大功率LED光源。

背景技术

LED光源被广泛应用于照明领域。一种常见的LED光源结构如图1所示，其包括基板1、陶瓷基板2、发光区3、外接焊盘4和5。为了增加LED光源的功率，发光区3的面积越来越大，相对应的陶瓷基板2的尺寸也越大越大。为了有更好的导热性能和安装便利，基板1通常采用金属如铜制成，而陶瓷基板1通常采用氧化铝和氮化铝制成，基板1和陶瓷基板2通常采用回流焊工艺连接在一起。

由于基板1和陶瓷基板2的热膨胀系数差距非常大，当从回流温度冷却到室温时，陶瓷基板2将会受到很大的应力作用。陶瓷基板2尺寸越大，应力就越大。当应力达到一定程度时，会导致陶瓷基板2的开裂。即使不开裂，陶瓷基板2中存在的应力也会对LED光源的可靠性带来隐患。

由于上述LED光源结构存在本质的缺陷和不足，无法解决制造大功率LED光源所面临的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种大功率LED光源。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种大功率LED光源，包括具有相对的第一表面和第二表面的基板、设置在所述基板的第一表面上的若干个陶瓷基板；

每一所述陶瓷基板远离所述基板的表面上设有至少一个LED发光单元区，每一所述LED发光单元区包括至少一个LED发光芯片；若干个所述陶瓷基板在所述第一表面上相配合拼接，所有陶瓷基板上的所述LED发光单元区拼接形成LED发光区。

优选地，所述大功率LED光源还包括导电电路；

所述导电电路包括若干外接焊盘组；每一所述外接焊盘组与一所述陶瓷基板的LED发光单元区导电连接。

优选地，每一所述外接焊盘组包括至少一第一外接焊盘和至少一第二外接焊盘；

所述第一外接焊盘设置在所述陶瓷基板远离所述基板的表面上或者所述基板的第一表面上；

所述第二外接焊盘设置在所述陶瓷基板远离所述基板的表面上或者所述基板的第一表面上。

优选地，所述导电电路还包括设置在所述陶瓷基板远离所述基板的表面上的第一导电线路；

所述第一外接焊盘和所述第二外接焊盘均设置在所述陶瓷基板远离所述基板的表面上，并且通过所述第一导电线路与所述LED发光芯片导电连接。

优选地，所述导电电路还包括设置在所述陶瓷基板远离所述基板的表面上的第一导电线路、设置在所述基板的第一表面上的第二导电线路、设置在所述陶瓷基板内并贯穿陶瓷基板相对两表面的导电通孔；

所述第一外接焊盘和所述第二外接焊盘均设置在所述基板的第一表面上，通过依次连通的所述第二导电线路、导电通孔和第一导电线路与所述LED发光芯片导电连接。

优选地，每相邻的两个所述陶瓷基板之间留有间隙；

所述基板的第一表面上设有与所述间隙相对连通的凹槽和/或贯穿所述基板的通孔。

优选地，所述陶瓷基板朝向所述基板的表面上设有至少一导热焊垫；所述基板的第一表面上对应设有至少一导热焊盘；所述导热焊垫与所述导热焊盘导热连接。

优选地，所述陶瓷基板远离所述基板的表面上设有绝缘反光层，所述绝缘反光层包裹所述LED发光芯片的侧面和填充在所述LED发光芯片之间的间隔中。

优选地，每一所述LED发光单元区或所述LED发光区上覆盖有至少一透光层。

优选地，所述透光层上设有至少一遮光层；所述遮光层上设有开口，所述开口对应在所述LED发光芯片的上方。

本实用新型的大功率LED光源，通过若干陶瓷基板在基板上的拼接，使陶瓷基板上的发光单元区也拼接形成较大的发光区，每一个陶瓷基板尺寸无需过大设置，解决大功率LED光源因陶瓷基板尺寸过大而开裂的问题，避免了基板与陶瓷基板之间因热膨胀系数不同而产生的应力与形变，提高了两者之间的焊接稳定性与光源可靠性。

本发明的大功率LED光源，结构简单，制造简单且成本低。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是现有的一种LED光源结构示意图；

图2是本实用新型的大功率LED光源的俯视图；

图3是本实用新型的大功率LED光源的一实施例的剖面结构示意图；

图4是本实用新型的大功率LED光源的另一实施例的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图2、3所示，本实用新型的大功率LED光源，包括基板10、若干个陶瓷基板20以及导电电路。

基板10具有相对的第一表面和第二表面，若干个陶瓷基板20设置在基板10的第一表面上并且相配合拼接，形成一个大的陶瓷板结构。每一个陶瓷基板20上设有至少一个LED发光单元区30，在若干个陶瓷基板20相配合拼接后，所有陶瓷基板20上的LED发光单元区30也拼接形成一个大的LED发光区。

其中，基板10可以是金属基板，也可以是覆铜金属基板。陶瓷基板20可以是氧化铝基板或氮化铝基板。陶瓷基板20采用回流焊接或真空焊接的方法焊接固定到基板10上。若干个陶瓷基板20之间的形状、尺寸可一致设置，也可以具有多种形状和尺寸。

在基板10上，每相邻的两个陶瓷基板20之间留有间隙200。对应间隙200的设置，基板10的第一表面上设有与间隙200相对连通的凹槽11和/或贯穿基板10的通孔12，用于在陶瓷基板20焊接至基板10第一表面上时，排出助焊剂，避免助焊剂堆积在陶瓷基板20之间。

如图3所示，在一实施例中，基板10的第一表面上设有凹槽11与间隙200相对连通，凹槽11的底面设有通孔12，贯穿基板20的第二表面，间隙200、凹槽11和通孔12依次相连通，方便将助焊剂从基板10第二表面一侧排出。

如图4所示，在另一实施例中，在陶瓷基板20焊接至基板10上后，陶瓷基板20之间的间隙、基板10上的凹槽11通过设置硅胶等填充物201填充。

结合图2-4，在陶瓷基板20上，每一个LED发光单元区30包括至少一个LED发光芯片31。LED发光芯片31之间通过导电电路相互串联和/或并联。所有陶瓷基板20上的LED发光单元区30之间也可通过导电电路相互串联和/或并联。

导电电路包括用于与外接电源导电连接的若干外接焊盘组；外接焊盘组的数量可与陶瓷基板20的数量对应设置。每一外接焊盘组与一陶瓷基板20的LED发光单元区30导电连接。

具体地，每一外接焊盘组包括至少一第一外接焊盘41和至少一第二外接焊盘42。第一外接焊盘41设置在陶瓷基板20远离基板10的表面上或者基板10的第一表面上；第二外接焊盘42设置在陶瓷基板20远离基板10的表面上或者基板10的第一表面上。

在图2-4所示实施例中，第一外接焊盘41和第二外接焊盘42设置在基板10的第一表面上，并且位于陶瓷基板20的外侧。对应地，导电电路还包括设置在陶瓷基板20远离基板10的表面上的第一导电线路(未图示)、设置在基板10的第一表面上的第二导电线路(未图示)、设置在陶瓷基板20内并贯穿陶瓷基板20相对两表面的导电通孔43。

第一导电线路与LED发光单元区30的LED发光芯片31导电连接，并且第一导电线路通过导电通孔43与第二导电线路导电连接。第一外接焊盘41和第二外接焊盘42分别与对应的第二导电线路导电连接，从而第一外接焊盘41和第二外接焊盘42通过依次连通的第二导电线路、导电通孔43和第一导电线路与LED发光芯片31导电连接。

在其他实施例中，第一外接焊盘41和第二外接焊盘41可以均设置在陶瓷基板20远离基板的表面上，并且通过陶瓷基板20上的第一导电线路与LED发光芯片31导电连接。

作为优选，当基板10为金属基板时，第一外接焊盘41和第二外接焊盘41设置在陶瓷基板20上。当基板20为覆铜金属基板时，第一外接焊盘41和第二外接焊盘41设置在基板10的第一表面上。

进一步地，陶瓷基板20朝向基板10的表面上可设有至少一导热焊垫21；基板10的第一表面上对应设有至少一导热焊盘13；导热焊垫21与导热焊盘13导热连接。导热焊垫21与导热焊盘13的设置，在LED发光区工作产热时，热量通过导电焊垫21和导热焊盘13传导至基板10，再通过基板10向外散热，实现及时散热的目的。

导热焊垫21与导热焊盘13的连接方法包括但不限于回流焊接、真空焊接、导热胶粘接、机械固定中的一种或多种。

进一步地，为提高出光效率，陶瓷基板20远离基板10的表面上设有绝缘反光层50，绝缘反光层50可位于LED发光单元区30内并包裹LED发光芯片31的侧面和填充在LED发光芯片31之间的间隙中。

为保护LED发光芯片31，LED发光单元区30上还可以覆盖至少一透光层60。透光层60包裹在LED发光芯片31的上方，起到保护及透光的作用。

每一个陶瓷基板20上可分别设置透光层60，如图3所示；或者，透光层60作为一个整体覆盖在所有LED发光单元区30拼接形成的LED发光区上，如图4所示。

透光层60可采用树脂或硅胶等制成。

为获得白光等其它颜色，透光层60内可掺有荧光粉和/或量子点中的一种或多种。

根据需要，为了控制出光光形，在透光层60上可设有至少一遮光层70。遮光层70上设有开口，开口对应在LED发光芯片31的上方，从而裸露出LED发光芯片31上方的透光层部分，使其正常出光。

本实用新型的大功率LED光源制造时，根据整体的陶瓷板结构所需的尺寸，采用对应数量的较小尺寸的陶瓷基板20拼接在基板10上，采用回流焊接或真空焊接等方式固定在基板10上。每一个陶瓷基板20的尺寸以根据其在焊接时应力未达到开裂为准而定，从而将应力控制在适当范围内，确保不开裂。LED发光单元区30及绝缘反光层50等结构可预先设置在陶瓷基板20上，或者在陶瓷基板20固定在基板10后设置。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种大功率LED光源，其特征在于，包括具有相对的第一表面和第二表面的基板、设置在所述基板的第一表面上的若干个陶瓷基板；

每一所述陶瓷基板远离所述基板的表面上设有至少一个LED发光单元区，每一所述LED发光单元区包括至少一个LED发光芯片；若干个所述陶瓷基板在所述第一表面上相配合拼接，所有陶瓷基板上的所述LED发光单元区拼接形成LED发光区。

2.根据权利要求1所述的大功率LED光源，其特征在于，所述大功率LED光源还包括导电电路；

所述导电电路包括若干外接焊盘组；每一所述外接焊盘组与一所述陶瓷基板的LED发光单元区导电连接。

3.根据权利要求2所述的大功率LED光源，其特征在于，每一所述外接焊盘组包括至少一第一外接焊盘和至少一第二外接焊盘；

所述第一外接焊盘设置在所述陶瓷基板远离所述基板的表面上或者所述基板的第一表面上；

所述第二外接焊盘设置在所述陶瓷基板远离所述基板的表面上或者所述基板的第一表面上。

4.根据权利要求3所述的大功率LED光源，其特征在于，所述导电电路还包括设置在所述陶瓷基板远离所述基板的表面上的第一导电线路；

所述第一外接焊盘和所述第二外接焊盘均设置在所述陶瓷基板远离所述基板的表面上，并且通过所述第一导电线路与所述LED发光芯片导电连接。

5.根据权利要求3所述的大功率LED光源，其特征在于，所述导电电路还包括设置在所述陶瓷基板远离所述基板的表面上的第一导电线路、设置在所述基板的第一表面上的第二导电线路、设置在所述陶瓷基板内并贯穿陶瓷基板相对两表面的导电通孔；

所述第一外接焊盘和所述第二外接焊盘均设置在所述基板的第一表面上，通过依次连通的所述第二导电线路、导电通孔和第一导电线路与所述LED发光芯片导电连接。

6.根据权利要求1所述的大功率LED光源，其特征在于，每相邻的两个所述陶瓷基板之间留有间隙；

所述基板的第一表面上设有与所述间隙相对连通的凹槽和/或贯穿所述基板的通孔。

7.根据权利要求1所述的大功率LED光源，其特征在于，所述陶瓷基板朝向所述基板的表面上设有至少一导热焊垫；所述基板的第一表面上对应设有至少一导热焊盘；所述导热焊垫与所述导热焊盘导热连接。

8.根据权利要求1所述的大功率LED光源，其特征在于，所述陶瓷基板远离所述基板的表面上设有绝缘反光层，所述绝缘反光层包裹所述LED发光芯片的侧面和填充在所述LED发光芯片之间的间隔中。

9.根据权利要求1-8任一项所述的大功率LED光源，其特征在于，每一所述LED发光单元区或所述LED发光区上覆盖有至少一透光层。

10.根据权利要求9所述的大功率LED光源，其特征在于，所述透光层上设有至少一遮光层；所述遮光层上设有开口，所述开口对应在所述LED发光芯片的上方。

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