一种LED车灯导热封装结构、LED车灯及制造方法技术

本发明专利技术提供一种LED车灯导热封装结构、LED车灯及制造方法，LED车灯导热封装结构包括LED芯片、至少两根热管，相邻热管之间相互绝缘；所述LED芯片安装在相邻的两根热管上，LED芯片的正、负极分别与其中一根热管连接，所述热管作为LED芯片的导电通道，LED芯片采用倒装芯片。本发明专利技术采用热电一体的结构，将LED芯片直接焊在热管上，去除了原先所有的介质，LED芯片与热管之间只保留了薄薄的焊接芯片的焊锡层，芯片产生的热量透过薄薄的金属锡直接传导到热管上，热阻大大降低，最大限度地发挥了热管优异的导热性能，最大限度地降低了芯片的温度，同时，热管也是LED芯片的供电通道。

A kind of LED car light heat conduction package structure, LED lamp and manufacturing method

The present invention provides a light conducting LED package structure, and manufacturing method of LED lamp, LED lamp thermal package structure includes a LED chip, at least two heat pipes, mutual insulation between adjacent heat pipe; the LED chip is arranged on the two adjacent heat pipe, positive and negative LED chip respectively and one heat tube connected to the heat pipe as a conductive channel of LED chip, LED chip by flip chip. The invention adopts the structure of thermoelectric integrated, the LED chip is directly welded on the heat pipe and the removal of the original all the media, the solder layer between the LED chip and the heat pipe to retain only the welding thin chip, chip to generate heat through metal tin thin direct conduction to the heat pipe, the heat resistance is greatly reduced, the maximum to maximize the thermal performance of heat pipe, reduce the temperature of the chip, at the same time, the power supply channel heat pipe is LED chip.

【技术实现步骤摘要】
一种LED车灯导热封装结构、LED车灯及制造方法
本专利技术属于车辆照明装置
，涉及一种LED车灯导热封装结构、LED车灯及制造方法。
技术介绍
传统的汽车前大灯是卤素灯和氙气灯，新兴的LED汽车大灯以其高效、节能、长寿命的优势正以迅猛的速度开始普及。LED车大灯分两种，一种是原车本身就专门设计的全套包括光学系统的LED车大灯，一种是用LED替换原装的卤素灯和氙气灯。目前市场上的LED车大灯基本上是指后者，在不能改动原有光学和电学系统的情况下直接用LED替换卤素灯和氙气灯，价格便宜更换方便。LED照明一个永恒的难题就是热，所有的LED灯无一不要考虑导热散热问题，因为LED的亮度、颜色与寿命直接与温度相关，特别是在大功率高密度照明上，而汽车LED前大灯是其中最为典型的代表：(1)传统卤素灯的发光源是一根灯丝，LED替代卤素灯要利用原有的灯罩与光学系统，就决定了LED的发光面积、形状和位置必须与卤素灯的灯丝相仿；(2)在如此小的面积上要达到和超过卤素灯的亮度，就决定了车灯LED必须是高功率高密度，尽可能少的芯片和尽可能大的电流；(3)LED必须通过一个小孔深入到密闭灯罩的内部，内部空间摆不下也塞不进散热器，而且密闭的灯罩内也无法散热，必须把LED芯片产生的热量传导出来在灯罩外散热，这是车灯LED一个最为与众不同的特点，使本来就在密不透风灯罩内的高功率高密度LED的散热难题更难上加难，所以目前所有汽车LED前大灯存在的共同的最大问题就是过热。为此，汽车LED前大灯普遍采用热管导热把LED产生的热量导出灯壳外，靠自然散热或风扇散热方式把热散掉。热管是一种内部具有毛细管结构的铜管，利用液体相变吸热放热原理导热，其导热效率远远高于金银铜铝等金属材料。一个典型的汽车LED前大灯的封装结构如图1所示。从图1可以看到：从LED芯片7到热管1中间隔了很多层材料，除了导热性能好的金属铜4和氮化铝基板8外，还有导热性能极差的绝缘层9和导热膏2。LED芯片7上涂覆有荧光粉6，LED芯片通过焊锡5焊接在氮化铝基板8上，氮化铝基板8的两面都敷有铜4，氮化铝基板8通过焊锡5焊接在铜基板10上，在氮化铝基板8与铜基板10之间设置导电层，利用铜4导电，并利用绝缘层9避免铜基板10带电，导线与铜4(位于绝缘层9与焊锡5之间)连接，铜基板10通过导热膏与热管1连接，LED芯片产生的热量导到热管后，沿箭头方向散热。所以目前汽车LED前大灯的主要问题就是从LED芯片到热管的热阻太大，为此，有很多专利提出了改进方案，具有代表性的有如下一些专利：专利技术专利申请CN102095151A、CN106594627A、CN105737115A，技术专利CN204285394U、CN203010557U、CN205877976U、CN205480664U、CN205535477U、CN206469177U。公开号为CN105737115A的专利技术专利申请公开了一种LED前大灯导热结构，包括：一个以上的LED基板、铜导热管、铝合金散热片；其中，LED基板上设置LED芯片，LED芯片为5×1或4×1阵列；LED基板通过导热粘合剂粘贴于铜导热管的一端；铝合金散热片呈圆环状，套于铜导热管的另一端，二者采用导热粘合剂固定连接；铜导热管设有车灯安装位。公开号为CN106594627A的专利技术专利申请公开了一种LED车灯，LED光源包括焊接在光源安装面上的导热基板和设置在导热基板上的多个例如LED灯珠或LED芯片的LED发光元件。公告号为CN206469177U的技术专利公开了一种LED车灯，包括LED灯芯、遮光片、灯具总成装配件和散热风扇。LED灯芯包括两个焊接有若干个LED的条形电路板，且LED位于条形电路板的外侧。两个条形电路板之间设有散热板，散热板的后端连接散热管。每片电路板的下侧设有铜基板层，铜基板层分别与散热板前端的上下表面直接接触。公告号为CN205535477U的技术专利公开了一种LED车灯，LED车灯包括散热壳体、电源引线、卡环以及光电组件；光电组件位于散热壳体内，光电组件与电源引线的位于散热壳体内的第一端子电连接，实现光电组件的发光照明；卡环卡装于散热壳体外，便于LED车灯与车体之间的连接。散热壳体包括第一散热壳和第二散热壳，光电组件包括LED芯片、基板以及热管，LED芯片贴合在基板上，基板与热管粘接且基板与电源引线的第一端子电连接，LED芯片位于散热壳体上部的通光孔内侧，基板接收供电后使LED芯片发光同时基板产生热量，热量传递至热管上。上述专利或专利申请的方案都是要减少芯片与热管之间的介质层数，提高导热性能，概括有下列两种方式：方式一、LED芯片封装在铜基板上10，铜基板10与热管1通过导热膏2或焊锡5与热管1相连，如图2所示，该方式虽然省去了几层介质，但铜基板因有介电绝缘层9，其导热系数很低，整体热阻依旧很大。方式二、LED芯片7封装在氮化铝基板8上，氮化铝基板8再通过导热膏2或焊锡5与热管1相连，如图3所示，该方式比方式一的导热要好，去掉了导热系数很低的介电绝缘层9，但需要加大氮化铝基板8的尺寸以留出焊线的空间，氮化铝基板8的双面敷铜4，双面敷铜氮化铝很贵，无疑提高了成本，而且从LED芯片7到热管1还是有好几层介质，总厚度也较厚，依旧存在一定的热阻。上述所有专利以及现行的车灯均采用热电分离的结构，即LED芯片产生的热量通过热管导走，LED芯片需要的电能通过铜基板或铝基板或陶瓷基板上的金属导电层供电，而导电层是与热管绝缘的，即各走各的路，为此，LED芯片与热管之间就必须有导电层、绝缘层和粘结层，这是必不可少的。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种LED车灯导热封装结构，采用热电一体的结构将LED芯片直接安装在热管上，去除了现有技术设置在LED芯片与热管之间的介质，LED芯片热量直接传到到热管上，热阻大大降低，同时，热管也是LED芯片的供电通道。本专利技术提供的LED车灯导热封装结构，包括LED芯片、至少两根热管，相邻热管之间相互绝缘；所述LED芯片安装在相邻的两根热管上，LED芯片的正、负极分别与其中一根热管连接，所述热管作为LED芯片的导电通道，所述LED芯片为倒装芯片。本专利技术的LED芯片直接焊接在热管上，最大限度减少了芯片与热管之间的热阻。采用相互绝缘的两根热管的新型结构，解决了LED芯片不能直接焊在热管上的难题。省去了氮化铝陶瓷基板和铜基板，不仅降低了材料成本也简化了封装工艺，降低了封装成本，大大减小了厚度，光型上更加接近原有的卤素灯和氙气灯，光型与光斑更好。本专利技术新结构导热性能的大大改善，降低了LED芯片的温度，对于延长汽车LED前大灯的使用寿命极为重要。所述热管表面的一端设置有组焊层，阻焊层预留有安装LED芯片的焊盘，所述热管表面的另一端为连接散热片区。将粘接后的上下两个表面磨平抛光，涂敷或印刷一层白色阻焊层，阻焊层的作用是把焊锡限制在指定的区域，防止LED芯片位置发生移动，同时白色阻焊层有良好的反光。本专利技术相邻热管之间通过绝缘粘接层连接。将两段相同长度的已压制好的热管并排粘接在一起，粘接材料为混有陶瓷粉末的环氧树脂，硬度高耐高温且电绝缘，绝缘粘接层厚度可设置为0.2mm。LED芯片优选倒装芯片，LED倒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED车灯导热封装结构，其特征在于：包括LED芯片、至少两根热管，相邻热管之间相互绝缘；所述LED芯片安装在相邻的两根热管上，LED芯片的正、负极分别与其中一根热管连接，所述热管作为LED芯片的导电通道，所述LED芯片为倒装芯片。

【技术特征摘要】
1.一种LED车灯导热封装结构，其特征在于：包括LED芯片、至少两根热管，相邻热管之间相互绝缘；所述LED芯片安装在相邻的两根热管上，LED芯片的正、负极分别与其中一根热管连接，所述热管作为LED芯片的导电通道，所述LED芯片为倒装芯片。2.如权利要求1所述的LED车灯导热封装结构，其特征在于：所述热管的表面的一端涂敷有组焊层，阻焊层预留有焊接LED芯片的区域做为焊盘，所述热管表面的另一端为连接散热片区。3.如权利要求1所述的LED车灯导热封装结构，其特征在于：相邻热管之间通过绝缘粘接层连接。4.如权利要求3所述的LED车灯导热封装结构，其特征在于：所述绝缘粘接层的厚度与LED芯片的正负极之间的间隔大小相同或相当。5.如权利要求3所述的LED车灯导热封装结构，其特征在于：所述绝缘粘接层的厚度为0.1～0.3mm。6.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：董翊，梅泽群，
申请(专利权)人：麦科勒滁州新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34