一种大功率蓝光LED制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大功率蓝光LED，包括：包括：多组透镜层(1)、散热基板(21)、外封装层(3)；所述透镜层(1)设置在所述散热基板(21)之上，所述多组透镜层(1)最顶部还设置有外封装层(3)；其中，每组透镜层包括下封装层(11)、上封装层(12)、球形透镜(13)；所述球形透镜(23)至少一部分嵌入所述下封装层(22)中，所述上封装层(24)位于所述球形透镜(23)未嵌入部分和所述下封装层(22)之上；其中，所述散热基板(21)上具有多个平行设置的通孔(211)。本实用新型专利技术的大功率蓝光LED通过在散热基板上设置槽孔通道，使得产生的热量能够通过该通过流通，增加了器件内部空气的流通性，利用空气热对流原理提高散热效果。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率蓝光LED
本技术属于半导体封装领域，具体涉及一种大功率蓝光LED。
技术介绍
LED具有寿命长、发光效率高、显色性好、安全可靠、色彩丰富和易于维护的特点。现在，LED多采用GaN基蓝光灯芯加黄色荧光的方式产生白光，以实现照明。蓝色发光二极管是氮化镓二极管，发光二极管由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在上述辐射过程中，LED输入功率中只有一部分的能量转化为光能，其它的能量转化为热能。对于功率较大的LED芯片，控制其热能量，是LED制造和灯具应该着重解决的重要问题。处于对大功率LED应用场景的限制，以及成本考虑，一般没有空间专门配备较好的散热器件供其进行主动散热，LED灯外部热沉的结构尺寸不允许太大，更不可能容许加电风扇等方式主动散热。但由于LED芯片工作的安全结温应在110℃以内，如果结温过高，会导致光强降低、光谱偏移、色温升高、热应力增高、芯片加速老化等一系列问题，大大降低了LED的使用寿命，同时，还可以导致芯片上面灌装的封装胶胶体加速老化，影响其透光效率。因此急需解决在不增加尺寸及外部散热器的情况下，提高散热性能。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种能够在不额外增加散热设备的同时提高散热性能的大功率蓝光LED。为了实现上述技术目的，本技术采用的技术方案是：一种大功率蓝光LED，包括：多组透镜层、散热基板、外封装层；所述透镜层设置在所述散热基板之上，所述多组透镜层最顶部还设置有外封装；其中，每组透镜层包括下封装层、上封装层、球形透镜；所述球形透镜至少一部分嵌入所述下封装层中，所述上封装层位于所述球形透镜未嵌入部分和所述下封装层之上；其中，所述散热基板上具有多个平行设置的通孔。进一步地，所述散热基板上焊接有LED蓝光灯芯。进一步地，与所述散热基板不接触的封装层中至少一层具有荧光粉。进一步地，所述下封装层、上封装层、球形透镜均为硅胶结构。进一步地，同一透镜层相邻两个球形透镜之间的间距为10μm-200μm。进一步地，所述球形透镜直径为10μm-200μm。本技术的有益效果是：1、本技术的大功率蓝光LED通过在散热基板上设置倾斜的槽孔通道，使得产生的热量能够通过该通过流通，增加了器件内部空气的流通性，利用空气热对流原理提高散热效果，此外，通过开设该槽体也降低了散热基板耗材用量，降低了生产成本；且解决了光源照明亮度不够集中的技术问题，不需要进行二次整形，工艺简单，降低成本，不需要在芯片上涂抹荧光粉，解决了高温引起的荧光粉的量子效率下降，导致亮度降低的问题。2、采用本技术的工艺采用不同折射率的硅胶，并在硅胶中形成透镜，解决了LED芯片发光分散的问题，使得光源发出的光能够更加集中，同时，采用双层球形透镜的方式能够使提高光源利用率。3、本技术的大功率蓝光LED采用铁板作为散热基板，其热容大，不容易变形，与散热片底面接触紧密，散热效果好。附图说明图1为本技术实施例提供的一种大功率蓝光LED示意图；图2为本技术实施例的基板槽孔通道示意图；图3为本技术实施例提供的LED灯芯结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本技术的范围。实施例一图1为本技术实施例提供的一种大功率蓝光LED示意图，包括：多组透镜层1、散热基板21、外封装层3；所述透镜层1设置在所述散热基板21之上，所述多组透镜层1最顶部还设置有外封装层3；其中，每组透镜层包括下封装层11、上封装层12、球形透镜13；所述球形透镜13至少一部分嵌入所述下封装层11中，所述上封装层12位于所述球形透镜13未嵌入部分和所述下封装层11之上；参看图2，图2为本技术实施例的基板槽孔通道示意图，其中，所述散热基板21上具有多个平行设置的通孔211。该通孔为空气流通的通道，利用空气的热对流，增加了散热效果。通孔的直径为0.3mm-2mm。优选的，通孔直径为0.5mm，在该尺寸下，能够达到在不改变散热基板强度的情况下，尽可能大的增加风道的尺寸。本技术的大功率蓝光LED通过在散热基板上设置倾斜的槽孔通道，使得产生的热量能够通过该通过流通，增加了器件内部空气的流通性，利用空气热对流原理提高散热效果，此外，通过开设该槽体也降低了散热基板耗材用量，降低了生产成本；且解决了光源照明亮度不够集中的技术问题，不需要进行二次整形，工艺简单，降低成本，不需要在芯片上涂抹荧光粉，解决了高温引起的荧光粉的量子效率下降，导致亮度降低的问题。所述下封装层11、上封装层12、球形透镜13均为硅胶结构。所述外封装层3为凸形结构。具体可以是半球形、椭球形等。本技术实施例的大功率蓝光LED采用多层封装结构，多次折射使LED光源收敛性更好，解决了光源照明亮度不够集中的技术问题，不需要进行二次整形，工艺简单，成本低。此外，相比现有技术不需要在芯片上涂抹荧光粉，将荧光粉添加在其他硅胶层中，使荧光粉与LED芯片分离，解决了高温引起的荧光粉的量子效率下降的问题。在一个具体实施方式中，与所述散热基板21距离远的封装层11、12的折射率大于与所述散热基板21距离近的封装层11、12的折射率；且每组所述透镜层1中，所述下封装层11、所述上封装层12、所述球形透镜13的折射率依次增大。在具体实施中，为了简化操作流程，可以将相邻两封装的一个上封装层与另一的下封装层设置为相同材料，以便减少一次涂覆流程，本技术的工艺采用不同折射率的硅胶，并在硅胶中形成透镜，解决了LED芯片发光分散的问题，使得光源发出的光能够更加集中，提高光源利用率。在本实施例中，外封装层折射率为1.4-1.6。例如可以选择甲基(1.41折光率)硅橡胶、苯基高折(1.54光折射率)有机硅橡胶。硅胶层折射率从下向上依次增大是为了抑制全反射，因为全反射会导致出射光变少，全反射到内部的光会被吸收变为无用的热量。并且最外层的折射率不要太大，因为最外面一层硅胶的折射率太大，就会在外层与空气之间形成打的折射率差，全反射效应严重，不利于透光。一般的，球形透镜硅胶的材质可选择聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲脂、玻璃；每组封装层材料可以选择环氧树脂、改性环氧树脂、有机硅材料等，当采用环氧树脂类材料时，需要与芯片隔离，以防氧化。上述材料的折射率可以根据具体成分进行调节，以便适应不同应用场景。为了保证光从透镜出射后为聚拢状态，而不会发散，中间的硅胶层在两倍焦距以内，才能在第二层透镜中起到再一次聚焦的作用，否则光线反而更发散了，聚焦的效果降低。为了焦距计算简单，设透镜的上下两层硅胶折射率相似均为n1，透镜的折射率为n2，R为球形透镜的半径，x为上下两层球形透镜之间的距离，则焦距计算公式如下：球形，凸凸镜：焦距f＝R/[2(n2-n1)],则0≤x≤R/(n2-n1)；一般上下两层球之间的距离应小于焦距f的两倍以下，因此本实施例的上下两层球形透镜之间的距离是0-R/(n2-n1)，在具体实施中，最外层可以更厚点。最外层直接影响其出光效率，一般有扁平，半球形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大功率蓝光LED，其特征在于，包括：多组透镜层(1)、散热基板(21)、外封装层(3)；所述透镜层(1)设置在所述散热基板(21)之上，所述多组透镜层(1)最顶部还设置有外封装层(3)；其中，每组透镜层包括下封装层(11)、上封装层(12)、球形透镜(13)；所述球形透镜(13)至少一部分嵌入所述下封装层(11)中，所述上封装层(12)位于所述球形透镜(13)未嵌入部分和所述下封装层(11)之上；其中，所述散热基板(21)上具有多个平行设置的通孔(211)。

【技术特征摘要】
1.一种大功率蓝光LED，其特征在于，包括：多组透镜层(1)、散热基板(21)、外封装层(3)；所述透镜层(1)设置在所述散热基板(21)之上，所述多组透镜层(1)最顶部还设置有外封装层(3)；其中，每组透镜层包括下封装层(11)、上封装层(12)、球形透镜(13)；所述球形透镜(13)至少一部分嵌入所述下封装层(11)中，所述上封装层(12)位于所述球形透镜(13)未嵌入部分和所述下封装层(11)之上；其中，所述散热基板(21)上具有多个平行设置的通孔(211)。2.根据权利要求1所述的大功率蓝光LED，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉文方，
申请(专利权)人：西安科锐盛创新科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61