一种带有电路结构的高反射金属基LED模块制造技术

本新型公开了一种带有电路结构的高反射金属基LED模块，所述模块包括镜面金属基板(或金属+纳米反射涂层结构)，所述高反射金属基板具有截面为梯形的反光杯阵列，每个反光杯两侧的之金属基板的上表面均贴合有封装电极和反光电路；垫片，所述垫片固定于所述反光杯的底面上，且通过电路与所述封装电极连接；LED芯片，所述LED芯片与所述垫片的上表面连接；所述反光杯内设置有包覆LED芯片、垫片和电路连接处的封装保护层。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于LED灯具
，特别涉及一种带有电路结构和高导热双面金属化陶瓷垫片的、镜面金属基或纳米高反射涂层金属基的LED模块。
技术介绍
当前传统的LED封装支架主要是LED颗粒密封在横截面为倒梯形结构的反光杯和塑料或陶瓷+金属电极组成的支架内，如图1所示，LED颗粒左右有2根电极引脚延伸出支架外。这种传统的方案工艺复杂，且由于使用塑料为反光材料，一方面导致反光效率低，另一方面由于外壳材料为塑料，其导热性较差，散热仅靠左右2根电极引脚，所以导致整体散热效果很差。而陶瓷+金属结构的封装器件，其导热性能虽有所提升，但其光效率、导热效率和综合成本，都处于劣势。更为重要的是，当这些器件被应用于灯具时，需要配套制备相应的电路板、并用SMT设备对LED颗粒进行相应的贴片、焊接加工，从而增加了产业链的复杂性和成本。此外，因常规金属基电路板或其它类型的电路板的使用，使得LED散热路径延长，或因常规电路板绝缘层极低的导热系数(高档的、PVD类金刚石高导热电路板又价格极高)让LED工作时的热能不能顺利散出，从而降低了LED的光效、可靠性。另外一种金属基COB封装器件，如图2所示，因其在镀银铝基板甚至在镜面铝基板上，采用热电分离和COB的方式来封装LED器件，使得LED的光、热性能有所提升，但大多是有针对性的应用设计，不能同时应用于不同类型灯具；金属基COB大多在平面上进行封装，使得LED芯片间产生相互的发光干扰问题，造成硅胶/荧光粉材料的浪费并增加其涂布难度而影响其发光性能。事实上采用普通金属基COB封装的产品光效，甚至比上述独立封装的SMDLED光效还低。常规金属基COB产品虽然解决了LED发热可直接扩散到金属基板的路径问题，但它在灯具制备应用时，需要填导热膏再用螺钉加压固定在金属散热器上，并因此增加了相应的成本和热阻，其散热效果明显降低。还有一种免封装LED，在芯片级加工时已经涂覆荧光粉并留有可焊接电极，但其在灯具产品制造应用时仍然需要一个良好的光、电、热综合环境，不能同时满足常规芯片和免封装LED的最终产品化应用。
技术实现思路
针对现有技术中存在光效低、成本高的技术问题，本技术提供一种带有电路结构的高反射金属基LED模块，可以彻底解决上述技术问题。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种带有电路结构的镜面金属基或纳米高反射金属基的LED模块，包括高反射金属基板，所述高反射金属基板具有截面为梯形的反光杯阵列，每个反光杯两侧的金属基板的上表面均贴合有封装电极和反光电路；垫片，所述垫片固定于所述反光杯的底面上，且通过电路与所述封装电极连接；所述垫片上下表面经金属化处理，上表面可适正装、垂直、倒装结构的各类中、大功率LED芯片的银浆、共晶、回流锡膏等固晶形式；LED芯片，所述LED芯片与所述垫片的上表面连接；所述反光杯内设置有包覆LED芯片、垫片和电路连接处的封装保护层；所述LED芯片用于垂直或倒装结构，以共晶或锡焊的方法，通过双面金属化的高导热绝缘垫片过渡，固定于镜面金属反光杯或金属+纳米高反射涂层杯底的封装形式。进一步地，所述高反射金属基板具有局部可焊或全部可焊处理的上表面，且具有用于焊接镀层的下表面。进一步地，所述垫片的基材为高导热绝缘陶瓷层，所述高导热绝缘陶瓷层具有上下两层经金属化处理的用于焊接的表面。进一步地，针对倒装结构芯片时，所述垫片的上表面可分割缘绝槽。进一步地，所述垫片通过其下表面与反光杯的底面共晶或回流焊接。进一步地，所述垫片的上表面具有可用于所述LED芯片与封装电极之间形成电气连接的共晶焊或锡膏焊接层兼金丝(或银丝或铜丝或铝线)键合层。进一步地，所述LED芯片通过高导热的共晶膏/银胶/锡膏与垫片的上表面焊接连接。进一步地，所述模块可切割成方形、圆形、矩形或异形形成最终符合LED照明灯具设计应用的形状。与现有技术相比，本技术所具有的有益效果是：1.模块化且自带有电路，设计、使用、安装方便。2.采用热电一体化技术，LED芯片通过高导热绝缘垫片焊接固定并封装于高反射金属基板1的金属层表面，结合本体与金属焊层与散热器连接，散热通畅有效，无散热瓶颈效应，从而降低了结温，提升了光效和LED的利用效率。3.独立高反射镜面反光杯，显著提升了LED的出光效率；荧光粉/硅胶用料匀均、节约，质量可靠(LED芯片和荧光粉的温升低、几乎不出现变性退化变色漂移，以及光衰减)。4.当该模块被装入灯具后，模块表面分布有较大面积的镜面和局部的镀银电路表面，因此几乎不吸收LED发出来的光；加上外围的反光材料配置和使用，能较大提升灯具整体的发光效率。5.灯具制造不涉及SMT设备、SMDLED封装支架材料，简化了产业链的结构和降低了成本。6.本技术特别适用于大功率高热密度灯具，以及降低结温提高光效的中小功率灯具，较SMDLED和COBLED而言，在使用同等LED芯片和荧光粉材料的情况下，光效可提高20％，温升降低25摄氏度、成本节约15％以上。7、本技术与在普通电路板上焊接垂直或倒装LED器件的产品生产方式相比较，可有效改进LED散热效果，并能获和更高的封装光效；附图说明图1是带有电路结构的镜面金属基LED模块立体结构示意图；图2是图1横截面剖视结构示意图；图3是带有电路结构的镜面金属基LED模块应用于灯具的结构示意图；图4是适合倒装芯片用的垫片立体结构示意图。图1-图4中，1.镜面金属基板；11.反光杯；12.封装电极；2.垫片；21.高导热绝缘陶瓷层；22.倒装芯片绝缘槽；3.LED芯片；4.封装保护层；5.散热器；6.金属焊层。具体实施方式为使本领域技术人员更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本新型作详细说明。如图1和图2所示，一种带有电路结构的高反射金属基LED模块，包括镜面金属基板(或普通金属+纳米反光涂层基板)1，镜面金属基板具有截面为梯形的反光杯阵列，每个反光杯11两侧的镜面金属基板的上表面均贴合有封装电极12和反光电路；垫片2，垫片2固定于反光杯11的底面上，且通过电路与封装电极12连接；LED芯片3，LED芯片3与垫片2的上表面连接；反光杯11内设置有包覆LED芯片3、垫片2和电路连接处的封装保护层4。上述LED模块应用于LED灯具时，所发出的光，经镜面金属基板1上表面和反光杯11内的镜面、镀银电路反光表层，以及设计在模块外围的灯具腔体反光表面，这一系列综合光学设计处理后，提升了光效。镜面金属基板1具有局部可焊或全部可焊处理的上表面，且具有用于焊接镀层的下表面，比如电镀/化学镀镍、锡等可中低温焊接涂层，以便于与可焊接性金属散热器进行焊接，有利于散热。镜面金属基板1的厚度一致，其表现形式是，反光杯11的底面向下凸出于镜面金属基板1的下表面。垫片2的基材为高导热绝缘陶瓷层，高导热绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有电路结构的高反射金属基LED模块，其特征在于，包括所述高反射金属基板具有截面为梯形(或碗形)的反光杯阵列，每个反光杯两侧的金属基板的上表面均贴合有封装电极和反光电路；垫片，所述垫片固定于所述反光杯的底面上，且通过电路与所述封装电极连接；LED芯片，所述LED芯片与所述垫片的上表面连接；所述反光杯内设置有包覆LED芯片、垫片和电路连接处的封装保护层。

【技术特征摘要】
2015.07.17 CN 20152052433341.一种带有电路结构的高反射金属基LED模块，其特征在于，包
括
所述高反射金属基板具有截面为梯形(或碗形)的反光杯阵列，
每个反光杯两侧的金属基板的上表面均贴合有封装电极和反光电路；
垫片，所述垫片固定于所述反光杯的底面上，且通过电路与所述
封装电极连接；
LED芯片，所述LED芯片与所述垫片的上表面连接；
所述反光杯内设置有包覆LED芯片、垫片和电路连接处的封装保
护层。
2.根据权利要求1所述的带有电路结构的高反射金属基LED模块，
其特征在于，所述高反射金属基板具有局部可焊或全部可焊处理的上
表面，且具有用于焊接镀层的下表面；所述高反射金属基板的厚度一
致。
3.根据权利要求1所述的带有电路结构的高反射金属基LED模
块，其特征在于，所述垫片的基材为高导热绝缘陶...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云，朱序，
申请(专利权)人：无锡来德电子有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32