專利名稱：一種具有散熱封裝的大功率led光源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及照明光源，尤其涉及一種具有散熱封裝的大功率LED光源。
背景技術：
發(fā)光二極管(LightEmitting Diode, LED)是一種磷化鎵(GAP)、氮化鎵(GAN)等半導體材料制成的、能直接將電能轉化為光能的發(fā)光器件。由于其發(fā)光效率高、壽命長、反應靈敏、不含有毒物質(zhì)等特點，使得其的應用越來越廣泛，如舞臺燈光照明、液晶投影、手機背光源、顯示屏幕等。近年來，人們對LED光源的亮度要求越來越高，如舞臺燈光照明領域，然而，伴隨·亮度的提升，LED芯片往往會產(chǎn)生大量的熱能，使LED的結溫升高，降低LED芯片的出光亮度和使用壽命?，F(xiàn)階段大功率LED與LED光源模組主要是采用芯片底部熱傳導的方式，通過金屬或者陶瓷等導熱材料將LED芯片所發(fā)出的熱量通過固體方式傳導到散熱片上，再采取風冷的方式將該熱量帶入空氣中，解決LED光源的散熱問題。然而，這種散熱方式的散熱效果十分有限，尤其對于大功率或超大功率LED光源而言，仍然有大量的熱量聚集在LED芯片表面，影響光源的出光亮度和使用壽命。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題是提供一種散熱效果好、可靠的具有散熱封裝的大功率LED光源。本實用新型的發(fā)明目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的—種具有散熱封裝的大功率LED光源,包括基板,至少一個設置于所述基板表面的裸露的LED芯片，以及罩設于所述LED芯片的聚光透鏡。其中，所述基板、LED芯片與聚光透鏡之間形成密封的散熱腔室，所述散熱腔室設置有與其連通的風道入口和風道出口，從而供空氣流入、流出所述散熱腔室，使LED芯片表面周圍的熱量借由空氣流動排出。本實用新型的具有散熱封裝的大功率LED光源，通過對LED芯片表面進行風冷散熱的方式，加強LED光源的散熱效果，結構簡單，可靠性高。

為了易于說明，本實用新型由下述的較佳實施例及附圖作以詳細描述。圖I為本實用新型第一實施方式的具有散熱封裝的大功率LED光源的結構示意圖。圖2為圖I的A部放大結構示意圖。圖3為多顆六角形芯片的排列方式結構示意圖。圖4為本實用新型第二實施方式的具有散熱封裝的大功率LED光源的結構示意圖。圖5為圖4的B部放大結構示意圖。
具體實施方式
圖I所示為本實用新型第一實施方式的具有散熱封裝的大功率LED光源的結構示意圖，同時參閱圖2，為圖I的A部放大結構示意圖，本實用新型實施方式中，具有散熱封裝的大功率LED光源10為單光源。該具有散熱封裝的大功率LED光源10包括基板101，至少一個設置于基板101表面的裸露的LED芯片102,罩設于LED芯片102的聚光透鏡103,以及用于固定聚光透鏡103的透鏡固定座104。其中，基板10ULED芯片102、聚光透鏡103
與透鏡固定座104之間形成密封的散熱腔室。該散熱腔室的形狀為“Π ”型，設置有與其
連通的風道入口 105和風道出口 106，從而供空氣流入、流出該散熱腔室，使LED芯片102表面周圍的熱量借由空氣流動排出。由于LED芯片102是直接裸露在空氣中，因此，散熱腔室內(nèi)的空氣可以在LED芯片102上流動，從而帶走LED芯片102散發(fā)在其所處空間內(nèi)的熱量。本實用新型其它實施方式中，透鏡固定座104也可以省略，只要滿足基板10ULED芯片102與聚光透鏡103之間形成密封的散熱腔室，從而供空氣流入、流出散熱腔室，使LED 芯片表面周圍的熱量借由空氣流動排出即可。如通過硅膠將多個LED芯片102對應的聚光透鏡103拼接起來后與基板10ULED芯片102之間形成密封的散熱腔室。本實用新型實施方式中，LED芯片102可以為傳統(tǒng)的方形芯片，也可以為六角形芯片，而每一聚光透鏡103對應的LED芯片102的數(shù)量可以是單顆，也可以是成陣列排列的多顆芯片。當LED芯片102為多顆六角形芯片時，可以以其中一顆芯片為中心成圓形或近圓形排列(如圖3所示)。采用六角形芯片，有利于在沒有復眼透鏡(圖中未示出)的情況下，其成像光斑也能接近圓形，提高效率。風道入口 105處設置有空氣過濾網(wǎng)107，用于對進入散熱腔室內(nèi)的空氣進行過濾，避免空氣在通過LED芯片102時損傷芯片。而風道出口 106處還設置有風扇108 (吸風風扇)，用于使散熱腔室外的空氣能夠從所述風道入口 105處進入，經(jīng)LED芯片102表面后從風道出口 106處流出。由于本實用新型的LED芯片102是直接裸露在空氣中，容易受臟污，受潮，ESD等的影響，采用空氣過濾網(wǎng)107的結構，有利用更好的保護裸露的LED芯片102。當然，本實用新型其它實施方式中，也可以在風道入口 105處設置吹風風扇，但由于散熱腔室成“門”型，在風道入口 105處采用吹風風扇，風扇吹出的風部分會在透鏡固定座104處反射回風道入口 105，因此，使空氣流動的效果不如在風道出口 106處采用吸風風扇的效果。又，基板101為絕緣高導熱基板，其背面還設置有散熱器109，LED芯片102所產(chǎn)生的熱量能快速通過絕緣高導熱基板組成的散熱通道進行傳導，向外消散，因此，在基板101表面光源處的溫度能迅速降低。即，采用芯片底部熱傳導的方式，通過金屬或陶瓷等導熱材料將LED芯片102所發(fā)出的熱量通過固體方式傳導到散熱器109上，消散到空氣中，通過這種傳統(tǒng)的散熱模式，有利于基板101表面光源處的溫度能迅速降低。因此,在傳統(tǒng)散熱模式的基礎上，再輔助本實用新型在裸露的LED芯片表面的風冷散熱方式來加LED強散熱效果，可以有效的解決LED光源的散熱問題，尤其對大功率或超大功率LED光源而言，效果更為明顯，可靠。此外，聚光透鏡103的出射光路上還設置有整形鏡組103’，用于收集并整形所接收到的光，這里不再贅述。因此，本實用新型的具有散熱封裝的大功率LED光源，通過采用LED芯片表面風冷散熱的方式，加強LED光源的散熱效果，結構簡單，可靠性高。圖4所示為本實用新型第二實施方式的具有散熱封裝的大功率LED光源的結構示意圖，同時參閱圖5，為圖4的B部放大結構示意圖。該具有散熱封裝的大功率LED光源與第一實施方式的具有散熱封裝的大功率LED光源的結構基本相同，區(qū)別在于圖4所示的具有散熱封裝的大功率LED光源為多光源。具體說，大功率LED光源為發(fā)出不同峰值波長的三色光源(如紅光光源11、藍光光源12、綠光光源13)。該三色光源的出射光路的交匯處還設置有合色鏡14,合色鏡14為平板狀交叉形合色鏡或者棱鏡狀交叉形合色鏡。用于合并三色光源出射的光束為一束光。因此，本實用新型的具有散熱封裝的大功率LED光源，通過對LED芯片表面進行風冷散熱的方式，加強LED光源的散熱效果，結構簡單，可靠性高?！0024]以上所述之具體實施方式
為實用新型的較佳實施方式，并非以此限定本實用新型的具體實施范圍，本實用新型的范圍包括并不限于本具體實施方式
，凡依照本實用新型之形狀、結構所作的等效變化均包含本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種具有散熱封裝的大功率LED光源，其特征在于，包括基板，至少一個設置于所述基板表面的裸露的LED芯片，以及罩設于所述LED芯片的聚光透鏡，其中，所述基板、LED芯片與聚光透鏡之間形成密封的散熱腔室，所述散熱腔室設置有與其連通的風道入口和風道出口，從而供空氣流入、流出所述散熱腔室，使LED芯片表面周圍的熱量借由空氣流動排出。
2.根據(jù)權利要求I所述的具有散熱封裝的大功率LED光源，其特征在于，所述風道出口處還設置有風扇，用于使散熱腔室外的空氣能夠從所述風道入口處進入，經(jīng)LED芯片表面后從風道出口處流出。
3.根據(jù)權利要求I所述的具有散熱封裝的大功率LED光源，其特征在于，所述風道入口處還設置有空氣過濾網(wǎng)，用于對進入散熱腔室內(nèi)的空氣進行過濾。
4.根據(jù)權利要求I所述的具有散熱封裝的大功率LED光源，其特征在于，基板的背面還設置有散熱器。
5.根據(jù)權利要求I所述的具有散熱封裝的大功率LED光源，其特征在于，還包括用于固定聚光透鏡的透鏡固定座，所述基板、LED芯片、聚光透鏡與透鏡固定座之間形成密封的散熱腔室。
6.根據(jù)權利要求5所述的具有散熱封裝的大功率LED光源，其特征在于，所述散熱腔室的形狀為“n ”型。
7.根據(jù)權利要求I所述的具有散熱封裝的大功率LED光源，其特征在于，所述LED芯片為六角形芯片。
8.根據(jù)權利要求7所述的具有散熱封裝的大功率LED光源，其特征在于，所述LED芯片的數(shù)量為多顆，以其中一顆芯片為中心成圓形或近圓形排列。
9.根據(jù)權利要求I所述的具有散熱封裝的大功率LED光源，其特征在于，所述聚光透鏡 >的出射光路上還設置有整形鏡組，用于收集并整形所接收到的光。
10.根據(jù)權利要求I至9任意一項所述的具有散熱封裝的大功率LED光源，其特征在于，所述大功率LED光源為發(fā)出不同峰值波長的三色光源；所述三色光源的出射光路的交匯處還設置有合色鏡，用于合并三色光源出射的光束為一束光。
11.根據(jù)權利要求10所述的具有散熱封裝的大功率LED光源，其特征在于，所述合色鏡為平板狀交叉形合色鏡或者棱鏡狀交叉形合色鏡。
專利摘要一種具有散熱封裝的大功率LED光源，包括基板，至少一個設置于所述基板表面的裸露的LED芯片，以及罩設于所述LED芯片的聚光透鏡。其中，所述基板、LED芯片與聚光透鏡之間形成密封的散熱腔室，所述散熱腔室設置有與其連通的風道入口和風道出口，從而供空氣流入、流出所述散熱腔室，使LED芯片表面周圍的熱量借由空氣流動排出。本實用新型的具有散熱封裝的大功率LED光源，通過對LED芯片表面進行風冷散熱的方式，加強LED光源的散熱效果，結構簡單，可靠性高。
文檔編號F21Y101/02GK202756930SQ20122002529
公開日2013年2月27日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權日2012年1月19日
發(fā)明者程曉輝, 黃鵬 申請人:紅蝶科技(深圳)有限公司