一种用于汽车前照灯的LED产品制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于汽车前照灯的LED产品，该LED产品包括上层基板、中层基板和下层基板，其中上层基板加工有通槽结构；中层基板的上表面设置有相互间隔的多颗芯片焊盘，并且该设置有多颗芯片焊盘的区域与上层基板的通槽结构对准贴合；下层基板的上表面则与中层基板的下表面对准焊接；此外，在各颗芯片焊盘的上表面固定安装有LED芯片，并且各个LED芯片的侧面和上部分别填充有导热性填料层和荧光粉硅胶层。通过本实用新型专利技术，所获得的LED产品可以增加荧光粉硅胶的散热途径，降低荧光粉硅胶的温度；增加芯片的导热途径，降低芯片结温；降低模块的湿气透过率，降低防潮等级要求；有效反射芯片的侧面出光，提高整体光效。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于汽车配件
，更具体地，涉及一种用于汽车前照灯的LED产品。
技术介绍
LED(Light Emitting Diode)是一种基于P-N结电致发光原理制成的半导体发光器件，与普通光源相比，具备使用寿命长、启动时间短、电光转换效率高、便于实现AFS功能和车灯造型灵活等优点，因而在汽车光源领域获得了较多应用。目前国外LED前照灯已从高端车型向低端车型进行转变，国内厂家也纷纷跟进，使得LED车灯模块需求量急速增加，具有巨大的市场潜力。然而，对于现有的汽车前照灯LED光源模块而言，由于汽车照明标准对于光源发光面的致密度要求严格，芯片需密集排布，这相应会带来芯片侧面出光相互干扰的问题。研究表明，水平电极结构的LED芯片侧面出光大约占总出光的40％，侧面出光的干扰大大降低了模块的出光效率；而且出光角度和位置会改变侧面出光在荧光粉中的光程，降低了出光均匀性。针对上述问题，现有技术中主要的解决方式为使用倒装电极LED芯片或者垂直电极LED芯片，这会大大提高芯片成本；考虑到芯片密集排布对封装中固晶精度提出了严格要求，目前提高封装精度的方法主要为提高固晶设备的精度，但这同样会大大提高模块的封装成本。此外，现有的汽车前照灯LED光源模块还存在模块温度偏高、湿气隔绝效果较差、可靠性和使用寿命低等集中体现的一些问题。由于LED模块中荧光粉存在自发热现象，其恶劣的散热条件导致荧光粉层温度远远高于>芯片结温，成为热可靠性的一个瓶颈，而且对芯片温度的影响大大降低了芯片的可靠性。针对模块温度偏高的问题，现有的解决方案主要是改变荧光粉的浓度来改善荧光粉分布，但是会同时降低模块的光效，难以进行高效的光热协同设计。同时，车灯模块使用环境多变恶劣，荧光粉硅胶层较易透过湿气，这会大幅降低芯片的可靠性和使用寿命；目前的解决办法主要为利用密封胶将车灯外壳密封以隔绝外界空气，但是会带来车灯一次性使用、外围散热难以设计等问题。因此，相关领域中亟需寻找更为完善的解决方案，以便获得高效、可靠和低成本的汽车前照灯LED模块产品。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种用于汽车前照灯的LED模块产品，其中通过对其关键组件及其内部构造进行改进，相应可以增加荧光粉硅胶和芯片的散热途径，提高产品热可靠性；控制模块发光面的出光空间均匀性，并有效反射芯片的侧面出光，由此达到提高整体光效的目的；此外还具备封装精度高、湿气透过率降低和模块使用寿命长等优点，因而尤其适用于汽车前照灯LED光源的用途。为实现上述目的，按照本技术，提供了一种用于汽车前照灯的LED产品，其特征在于，该LED产品包括三层基板即上层基板、中层基板和下层基板，其中：上层基板加工有通槽结构；中层基板上表面设置有相互间隔的多颗芯片焊盘，并且该设置有多颗芯片焊盘的区域与上层基板的通槽结构对准贴合；下层基板的上表面则通过焊料与中层基板的下表面对准焊接；在各颗芯片焊盘的上表面固定安装有LED芯片，各个LED芯片的侧面填充有导热性填料层，并且该导热性填料层的高度与LED芯片的上表面相平齐；此外，在所有LED芯片上部填充有荧光粉硅胶层，并且该荧光粉硅胶的高度与上层基板的上表面相平齐。作为进一步优选地，所述芯片焊盘呈阵列式排列，并在各颗芯片焊盘的上表面对应安装有LED芯片，其中每行的芯片之间串联连接，而相邻两列之间的芯片并联连接。总体而言，按照本技术的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：1、本技术中通过在上层基板设置通槽结构也即成品的发光面适应凹坑，这样在封装时可以控制导热性填料和荧光粉胶的涂覆形状，保证模块发光面的尺寸和位置，控制出光空间的均匀性，而且还能使得荧光粉胶充分填满通槽与壁面完全贴合，由此增加了荧光粉的散热途径，从而改善了荧光粉胶的散热条件；2、通过在芯片侧面填充具备导热性填料，可以增加芯片导热途径，优化芯片散热条件，同时反射芯片的侧面出光，以达到提高光效的目的；3、按照本技术的LED模块整体结构紧凑、可有效反射芯片的侧面出光，同时具备封装精度高、散热性能好和模块使用寿命长等优点，因而尤其适用于汽车前照灯LED光源的用途。附图说明图1a是按照本技术优选实施例1的用于汽车前照灯的LED模块的结构前视图；图1b是沿着图1a中A-A线所得到的剖视图；图2是图1a中所示中层基板的前视图；图3是图1a中所示下层基板的前视图；图4a是中层基板和上层基板贴合后的结构示意图；图4b是图4a中中层基板的局部放大图；图5a是按照本技术优选实施例2的垂直芯片封装基板的结构前视图；图5b是沿着图5a中A-A线所得到的剖视图；图6是图5a中所示中层基板的结构前视图；图7是图5a中所示模块完成封装后的结构示意图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-外围电路焊盘  2-阻焊白油  3-定位孔  4-螺栓孔  5-接线板  6-中层基板  7-下层基板  8-上层基板  9-芯片焊盘  10-通槽结构  11-镀铜电路  12-焊料  13-中层基板的金属镀层  14-半固化片  15-导热性填料层  16-荧光粉硅胶层  17-金线  18-LED芯片  19-焊料具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术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仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。图1是按照本技术优选实施例1的用于汽车前照灯的LED模块的结构示意图。如图1-3中所示，该车灯模块主要包括三层基板，其中上层基板8例如为铝，并加工有通槽结构10，该通槽结构将作为发光面适应面凹坑，同时还可以设置有工艺扩展凹坑。中层基板6的材质可选自AlN或者Al2O3，它的上下表面均覆盖有譬如铜的金属镀层，并在上表面设置有譬如呈阵列式排列的多个芯片焊盘(Pad)，其分布根据工艺要求与LED芯片的尺寸和安装位置相同，并可印有外围电路等常规元件。下层基板7的材质例如可选择铝，它的上表面可设置有电绝缘层，并与中间基板6的结合面处镀有金属层，而且同样印有外围电路等常规元件。具体而言，主要参照图4a和4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于汽车前照灯的LED产品，其特征在于，该LED产品包括三层基板即上层基板(8)、中层基板(6)和下层基板(7)，其中：上层基板(8)加工有通槽结构(10)；中层基板(6)的上表面设置有相互间隔的多颗芯片焊盘(9)，并且该设置有多颗芯片焊盘的区域与上层基板的通槽结构(10)对准贴合；下层基板(7)的上表面则通过焊料与中层基板(6)的下表面对准焊接；在各颗芯片焊盘(9)的上表面固定安装有LED芯片(18)，各个LED芯片的侧面填充有导热性填料层(15)，并且该导热性填料层的高度与LED芯片的上表面相平齐；此外，在所有LED芯片上部填充有荧光粉硅胶层(16)，并且该荧光粉硅胶的高度与上层基板(8)的上表面相平齐。

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车前照灯的LED产品，其特征在于，该LED产品包括三
层基板即上层基板(8)、中层基板(6)和下层基板(7)，其中：
上层基板(8)加工有通槽结构(10)；中层基板(6)的上表面设置
有相互间隔的多颗芯片焊盘(9)，并且该设置有多颗芯片焊盘的区域与上
层基板的通槽结构(10)对准贴合；下层基板(7)的上表面则通过焊料与
中层基板(6)的下表面对准焊接；
在各颗芯片焊盘(9)的上表面固定安装有LED芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗小兵，朱永明，郑怀，胡润，胡锦炎，罗明清，陈奇，谢斌，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42