一种采用COB封装技术的超薄LED面光源制造技术

技术编号:7062207 阅读:396 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种采用COB封装技术的超薄LED面光源,属照明领域。其设置一带有侧立边框状结构的灯具壳体;在两个对应的侧立边,设置LED灯条模块容纳槽;在各LED灯条模块容纳槽中,设置一个COB封装LED灯条模块;在框状结构灯具壳体所容纳/包含的空间内,嵌入/设置一个导光板;所述的框状结构灯具壳体、COB封装LED灯条模块和导光板,组合成一个LED面光源。其采用一体化的COB多芯片封装技术,很好地将器件的封装形式和灯具壳体结合起来,实现芯片直接导热到基板再到灯壳的导热路径,热阻明显减小,可达到更好的散热效果,更有效地降低器件结温,延长灯具的使用寿命,通过发光芯片的单列芯片的排列方式,其LED面光源灯具的厚度尺寸可大大减小。可广泛用于各种室内、外照明领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于照明领域,尤其涉及一种采用LED发光器件的照明装置。
技术介绍
半导体照明被公认为是21世纪最具发展前景的高
之一。LED发光器件属于半导体芯片发光器件,其优越的物理属性是传统自炽灯、荧光灯等无法比拟的。它的发光机理为当在半导体发光二极管(LED,light-emitting diode)的两端加上正偏的电压时,大量的电子空穴对注入半导体,当电子和空穴在半导体中的某些特殊活性区域中复合时,即产生光子而发光。由于LED是电能通过半导体器件直接转化为光能并非由热发光,所以LED光源又被称为冷光源,其转换效率随着科研水平的发展正逐步提高,现在已经达到和超过节能灯的水平并且其可挖的潜力还很大。作为半导体器件其长寿命可达10万小时,也是所有其它光源所无法期冀的。LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的,但却有很大的特殊性。一般情况下,分立器件的管芯被密封在封装体内,封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而LED发光器件芯片的封装则是完成输出电信号,保护管芯正常工作,输出可见光的功能,既有电参数,又有光参数的设计及技术要求,无法简单地将分立器件的封装直接用于LED发光器件芯片的封装。目前LED发光器件芯片的封装主要分为两种一是单独封装,也就是将每颗发光芯片单独进行封装,制造出一个一个的独立光源,然后再根据需要进行组装;二是集成封装,将多个芯片按照一定的排列方式,然后进行集成封装,这种方法封装出的是一个多芯片的集合体。进入21世纪后,LED的高效化、超高亮度化、全色化不断发展创新,红、橙LED光效已达到100Im/W,绿LED为501m/W,单只LED的光通量也达到数十加。LED芯片和封装不再沿龚传统的设计理念与制造生产模式,在增加芯片的光输出方面,研发不仅仅限于改变材料内杂质数量,晶格缺陷和位错来提高内部效率,同时,如何改善管芯及封装内部结构,增强LED内部产生光子出射的几率,提高光效,解决散热,取光和热沉优化设计,改进光学性能,加速表面贴装化进程更是产业界研发的主流方向。在2002年,表面贴装封装的LED (SMD LED)逐渐被市场所接受,并获得一定的市场份额,从单独的引脚式封装转向SMD (Surface Mount Devices)封装符合整个电子行业发展大趋势,很多生产厂商推出此类产品。SMD LED成为一个发展热点,很好地解决了亮度、视角、平整度、可靠性、一致性等问题,采用更轻的PCB板和反射层材料,在显示反射层需要填充的环氧树脂更少,并去除较重的碳钢材料引脚,通过缩小尺寸,降低重量,可轻易地将产品重量减轻一半,最终使应用更趋完美,尤其适合户内,半户外全彩显示屏应用。但是,现有LED的SMD封装多适用于小功率LED的封装,其在大功率LED器件的封装应用上还有一定的局限性,究其原因,主要是散热问题更加突出。采用集成封装后,多颗芯片被聚集到很小的面积上,芯片与散热片之间的热阻增大,这就使得散热问题比单独封装再组装所制造出的大功率照明装置问题更加突出。同时,由于SMD封装结构的限制,整个灯具的厚度尺寸不能做的太薄,限制了其应用场合。此外,随着功率型LED在普通照明领域的广泛应用,功率型器件应用在室内照明灯具中也已成为趋势,相对狭小的空间里,对灯具散热技术的要求更加苛刻。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种采用COB封装技术的超薄LED面光源,其采用一体化的单列芯片COB封装技术,一方面很好地将器件的封装形式和灯具壳体结合起来,实现芯片直接导热到基板再到灯壳的导热路径,热阻明显减小,可达到更好的散热效果,相对传统封装方式可以更有效地降低器件结温,其单位发光面积上可以提供更高的光照度或光流明量,提高/延长灯具的使用寿命,另一方面由于采用单列芯片的排列方式,其 LED面光源灯具的厚度尺寸可大大减小。本专利技术的技术方案是提供一种采用COB封装技术的超薄LED面光源,包括灯具壳体、PCB基板和多个LED发光芯片,其特征是设置一带有侧立边的框状结构的灯具壳体;在两个对应的侧立边,设置LED灯条模块容纳槽;在各LED灯条模块容纳槽中,设置一个COB 封装LED灯条模块;在框状结构灯具壳体所容纳/包含的空间内,嵌入/设置一个导光板; 所述的框状结构灯具壳体、COB封装LED灯条模块和导光板,组合成一个LED面光源。具体的,所述的COB封装LED灯条模块包括多个LED发光芯片和一个条状铝基PCB 基板;在所述条状铝基PCB基板的一个侧面上设置有多个LED发光芯片和“ + ”、“-”电源电极条;所述的LED发光芯片经导热粘接层直接封装在PCB基板上;其所述的多个LED发光芯片,沿PCB基板的纵向轴线单列排列在PCB基板上;所述的“ + ”、“_”电源电极条分别排列在各个LED发光芯片的两侧;在各个LED发光芯片之间,设置有芯片间连接电极片;所述各个LED发光芯片通过金线/打线与芯片间连接电极片连接;所述的多个LED发光芯片串联后构成一组发光芯片组,数个发光芯片组并联后与外接驱动电源连接;在所述各LED发光芯片的上方,设置荧光变换胶层。其所述条状铝基PCB基板的长度与LED灯条模块容纳槽的长度相等。所述条状铝基PCB基板的底面经紧固件直接固定在框状结构灯具壳体的侧立边上。所述条状铝基PCB基板的上表面朝向导光板的边侧面设置。进一步的,在所述条状铝基PCB基板的上表面上设置mXn个LED发光芯片,所述的LED发光芯片每m个串联后构成一组发光芯片组,η组发光芯片组并联后与外接驱动电源连接,构成一个完整的COB封装LED灯条模块。所述的LED灯条模块容纳槽设置在框状结构灯具壳体两个对应的侧立边上。所述的LED灯条模块容纳槽至少为对应的两个。所述COB封装LED灯条模块的出光面朝向导光板的边侧面设置。在所述导光板的两侧面,设置保护层或透光层,其中,所述的保护层设置在导光板的背面,所述的透光层设置在导光板的正面。在所述条状铝基PCB基板上的多个LED发光芯片,呈单列排列在PCB基板的上表本技术方案通过缩小所述PCB基板的横向尺寸或宽度尺寸,减少侧立设置的LED 灯条模块的高度尺寸,进而降低框状结构灯具壳体所容纳/包含空间的厚度尺寸,最终缩减面光源灯具的厚度尺寸。与现有技术比较,本专利技术的优点是1.在一个相对狭小的灯具空间里,设置多颗LED光源,采用COB封装技术,做成 LED灯条发光模块的形式,直接贴装进灯具壳体,由于COB铝基板散热效果明显优于SMD形式,故灯具整体热性能得到改善;2.多颗LED发光器件集成在同一灯条中,使得其较传统的分立式封装方式,可大大节省LED的一次封装成本、光引擎模组制作成本和二次配光成本,有效地提高LED光源的显色性;3.很好地将器件的封装形式和灯具壳体结合起来,由于其热阻明显减小,可以有效降低发光器件的结温,可达到更好的散热效果,较传统封装方式可以更有效地降低器件结温,提高/延长灯具的使用寿命,且在单位发光面积上可以提供更高的光照度或光流明量,故而更适合于大功率LED照明装置;4.由于采用COB封装技术,减少COB铝基板的宽度尺寸,通过发光芯片的单列芯片的排列方式,其LED面光源灯具的厚度尺寸可大大减小。附图说明图1是本专利技术的分体结构示意图;图2是本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种采用COB封装技术的超薄LED面光源,包括灯具壳体、PCB基板和多个LED发光芯片,其特征是:设置一带有侧立边的框状结构的灯具壳体;在两个对应的侧立边,设置LED灯条模块容纳槽;在各LED灯条模块容纳槽中,设置一个COB封装LED灯条模块;在框状结构灯具壳体所容纳/包含的空间内,嵌入/设置一个导光板;所述的框状结构灯具壳体、COB封装LED灯条模块和导光板,组合成一个LED面光源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王峰庄美琳李抒智黄健鲁康杨卫桥马可军钱雯磊钱晶高卫东侯丽敏
申请(专利权)人:上海半导体照明工程技术研究中心莎益博设计系统商贸上海有限公司
类型:发明
国别省市:31

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