一種金屬導(dǎo)熱柱cob led光源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)照明燈具技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬導(dǎo)熱柱COB LED光源。
【背景技術(shù)】
[0002]COB LED光源是一種將LED芯片直接貼在高反光率的鏡面金屬基板上，采用COB封裝技術(shù)通過鍵合引線與電路板鍵合的高光效集成面光源，其相對于其他結(jié)構(gòu)的LED光源，具有散熱快、便于配光，免回流焊接、降低燈具設(shè)計難度等優(yōu)點，因此在LED封裝技術(shù)領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
[0003]目前市場上對高功率、高集成、高光效的COBLED光源需求越來越廣泛，而高功率、高集成、高光效的COB LED光源，其熒光膠面溫度相對會更高，當(dāng)處于較高溫度時，熒光膠容易變性、老化、發(fā)黃影響LED燈的透光效果，而且導(dǎo)致LED芯片PN結(jié)結(jié)溫隨之增高，并增加LED芯片的損耗從而引起光電參數(shù)的退化，這樣，就大大降低了COB LED光源的出光效率和產(chǎn)品的可靠性?，F(xiàn)有技術(shù)主要根據(jù)不同材料的導(dǎo)熱系數(shù)不同對LED燈具的不同結(jié)構(gòu)在材料上進行替換，或者通過在燈具內(nèi)部空間加入導(dǎo)熱介質(zhì)如水等液體，在提高散熱效率方面作用有限。
[0004]專利號ZL201420193759.1的專利公開了一種具有散熱結(jié)構(gòu)的⑶B LED燈筒，包括一散熱結(jié)構(gòu)，所述散熱機構(gòu)包括散熱器以及導(dǎo)熱硅膠，所述散熱器包括一中間部分以及通過多根肋條與中間部分連接的一圈散熱鰭片，所述導(dǎo)熱硅膠置于所述散熱器中間部分。該方案的燈具結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，安裝不方便，散熱結(jié)構(gòu)與LED光源距離較遠，導(dǎo)熱不充分，不能有效降低LED光源的PN結(jié)結(jié)溫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不能降低發(fā)光芯片PN結(jié)結(jié)溫的技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種對熒光膠散熱效果好，降低LED芯片PN結(jié)的溫度，提高產(chǎn)品使用壽命的金屬導(dǎo)熱柱COB LED光源，包括設(shè)置在基板發(fā)光區(qū)11的至少一個LED芯片2，熒光膠層31粘結(jié)所述基板發(fā)光區(qū)11;
[0006]其中，所述基板發(fā)光區(qū)11還設(shè)置有至少一條金屬導(dǎo)熱柱4，所述熒光膠層31覆蓋所述LED芯片2以及所述金屬導(dǎo)熱柱4。
[0007]優(yōu)選地，所述金屬導(dǎo)熱柱4通過一個連接點41相對于所述基板發(fā)光區(qū)11垂直或者傾斜設(shè)置。
[0008]優(yōu)選地，所述金屬導(dǎo)熱柱4沿長度方向為如下形狀的一種:
[0009]-圓柱形；
[0010]-長方體形；
[0011]-圓錐形；
[0012]-三角錐形；或者
[0013]-梯臺形。
[0014]優(yōu)選地，所述金屬導(dǎo)熱柱4的尺寸為如下的一種:
[0015]-所述金屬導(dǎo)熱柱4沿長度方向的形狀為圓柱形，且所述金屬導(dǎo)熱柱4的橫截面的直徑為0.5mil?50mil ；
[0016]-所述金屬導(dǎo)熱柱4沿長度方向的形狀為長方體形，且所述金屬導(dǎo)熱柱4的橫截面積為 0.25mil2 ?2500mil2。
[0017]優(yōu)選地，所述金屬導(dǎo)熱柱4通過至少兩個連接點41固定在所述基板發(fā)光區(qū)11并形成橋式結(jié)構(gòu)。
[0018]優(yōu)選地，所述金屬導(dǎo)熱柱4的截面形狀為矩形、梯形、圓柱形或者橢圓形。
[0019]優(yōu)選地，所述金屬導(dǎo)熱柱4的截面形狀為圓形，且所述金屬導(dǎo)熱柱的直徑為0.5mil?20milο
[0020]優(yōu)選地，所述金屬導(dǎo)熱柱4通過兩個連接點41固定在所述基板發(fā)光區(qū)11，且所述金屬導(dǎo)熱柱4沿長度方向的形狀為矩形、梯形、弧形或者波浪形。
[0021]優(yōu)選地，所述COB LED光源還包括基板I，所述LED芯片2通過正裝或者倒裝工藝設(shè)置在基板I上；
[0022]其中，所述基板I上設(shè)置有第一連接部111，所述透鏡34設(shè)置有第二連接部112，所述第一連接部111和第二連接部112結(jié)構(gòu)匹配并相互連接。
[0023]本發(fā)明通過在PCB基板上的LED芯片周邊植上金屬導(dǎo)熱柱，且金屬導(dǎo)熱柱被熒光膠所包覆，通過金屬導(dǎo)熱柱將熒光膠的熱量傳導(dǎo)給基板，可以有效降低LED芯片的PN結(jié)結(jié)溫，從而增加了COB LED光源的可靠性和提高了COB LED光源的出光效率，同時具有生產(chǎn)工藝簡單，易于產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0024]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0025]圖1示出了本發(fā)明的一種【具體實施方式】的，一種金屬導(dǎo)熱柱COBLED光源的爆炸圖；
[0026]圖2示出了本發(fā)明的一種實施例的，一種金屬導(dǎo)熱柱COBLED光源的爆炸圖；
[0027]圖3示出了本發(fā)明的一個實施例的，金屬導(dǎo)熱柱與LED芯片的分布圖；
[0028]圖4示出了本發(fā)明的一個實施例的，金屬導(dǎo)熱柱與LED芯片的分布圖；以及
[0029]圖5示出了本發(fā)明的一個實施例的，金屬導(dǎo)熱柱與LED芯片的分布圖。
【具體實施方式】
[0030]為了更好的使本發(fā)明的技術(shù)方案清晰地表示出來，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步地說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，附圖中所示結(jié)構(gòu)示意圖主要用以說明實施例，圖中的組件并未按實際比例繪制，其形狀和結(jié)構(gòu)主要用以表示各組件及其相互關(guān)系，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以參考附圖所示實施例實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容。
[0031]圖1示出了本發(fā)明的一種【具體實施方式】的，一種金屬導(dǎo)熱柱COBLED光源的爆炸圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，圖1只是根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選畫法，所述金屬導(dǎo)熱柱COB LED光源還可以有其他表現(xiàn)形式。
[0032]具體地，圖1示出了一種對熒光膠散熱效果好，降低LED芯片PN結(jié)結(jié)溫，提高產(chǎn)品使用壽命的金屬導(dǎo)熱柱COB LED光源的爆炸圖，包括，基板發(fā)光區(qū)11、至少一個LED芯片2、至少一條金屬導(dǎo)熱柱4以及熒光膠層31，其中，所述LED熒光芯片2和所述金屬導(dǎo)熱柱4設(shè)置在所述基板發(fā)光區(qū)11上，所述熒光膠層31粘結(jié)所述基板發(fā)光區(qū)11并覆蓋設(shè)置在所述基板發(fā)光區(qū)11的LED芯片2以及金屬導(dǎo)熱柱4。具體地，所述LED芯片2可以通過正裝或者倒裝在所述基板發(fā)光區(qū)11上，并與所述基板發(fā)光區(qū)11的線路連接，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，上述安裝方法為本領(lǐng)域LED芯片常規(guī)的固定方式，在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要選擇任意一種安裝方式，在此不予贅述。
[0033]本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，正裝芯片通常用于小功率LED芯片的封裝，而大功率LED芯片的封裝通常采用倒裝芯片工藝封裝。具體地，正裝工藝采用金線將所述LED芯片的PN結(jié)與支架正負極連接;倒裝工藝將LED芯片的PN結(jié)直接與基板上的正負極共晶鍵合，沒有使用金線。更為具體地，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，所述LED芯片的正裝或倒裝工藝屬于現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，在此不予贅述。
[0034]進一步地，采用⑶B封裝技術(shù)將所述LED芯片固定在所述基板發(fā)光區(qū)11上的方式主要包括以下流程，第一步，采用擴張機將LED晶片薄膜均勻擴張，使附著在薄膜表面緊密排列的LED晶粒拉開，以便于刺晶;接下來采用點膠機將適量的固晶膠點在基板上;然后將LED芯片用真空吸嘴固定在基板上點好固晶膠的位置;進一步地，對所述固晶膠烘干使其固化，具體地，可以將所述基板放置在恒溫箱中處理一段時間；接下來采用金絲或鋁絲焊接機將LED芯片與基板上對應(yīng)的焊盤進行鍵合。所述基板優(yōu)選地為圓形、正方形、正六邊形或其他正多邊形，所述基板的材料優(yōu)選為鋁基板，所述鋁基板是一種散熱功能良好的覆銅板，包括線路層、導(dǎo)熱絕緣層以及金屬基層，所述LED芯片2貼妝在所述線路層，所述線路層經(jīng)過刻蝕形成印刷電路，使用過程中LED芯片產(chǎn)生的熱量通過所述絕緣層傳導(dǎo)到金屬基層，再由金屬基板擴散到模塊外部，實現(xiàn)散熱。其中，所述絕緣層由高導(dǎo)熱、高絕緣的陶瓷介質(zhì)填充的特殊聚合物構(gòu)成。進一步地，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，所述基板還可以是銅或其他金屬材料基板或者陶瓷、硅原料制備的基板。
[0035]進一步的，至少一個所述LED芯片2分布在所述基板I上，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要任意設(shè)定所述LED芯片2在所述基板I上的排列方式。具體地，圖1示出了 3個LED芯片2呈線性分布在所述基板發(fā)光區(qū)11上，圖2至圖5示出了 4個LED芯片2呈矩形分布在所述基板發(fā)光區(qū)11上，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在此基礎(chǔ)上作不同的變化，滿足不同的應(yīng)用需要。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，采用COB封裝LED芯片可以將多顆LED芯片集成封裝，形成面光源且所述面光源的形狀可以根據(jù)需要改變，使出光均勻、光線柔和。
[0036]進一步地，至少一條所述金屬導(dǎo)熱柱4固定在所述基板發(fā)光區(qū)11上，所述金屬導(dǎo)熱柱4的兩端優(yōu)選通過焊接固定在所述基板發(fā)光區(qū)11上。所述金屬導(dǎo)熱柱優(yōu)選為銅、鋁等散熱率高的金屬或它們的合金。所述金屬導(dǎo)熱柱4分布在所述LED芯片2周邊，具體地，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，所述LED芯片2在所述基板發(fā)光區(qū)11中心向外輻射均勻排布在所述基板發(fā)光區(qū)11上，所述金屬散熱柱4分布在所述LED芯片分布區(qū)區(qū)域的四周。具體地，圖2至圖5示出中共有四條所述金屬散熱柱4，且所述金屬散熱柱4分置于所述LED芯片2的兩側(cè)。作為一種變化，所述LED芯片2和所述金屬散熱柱4交錯均勻分布在所述基板發(fā)光區(qū)11上。在另一個變化例中，所述金屬散熱柱4在所述基板發(fā)光區(qū)11中所述LED芯片2排布區(qū)域以外的其它空余位置均勻分布。作為更多的變化，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對所述LED芯片2與所述金屬散熱柱4的數(shù)目以及在所述基板發(fā)光區(qū)11的排布方式做出各種變形，在此不予贅述。
[0037]進一步地，所述熒光膠層31覆蓋所述LED芯片2。具體地，采用COB封裝技術(shù)，將所述LED芯片2固定在所述基板I上后，再用點膠機載LED芯片2相應(yīng)位置注入適量熒光膠形成熒光膠層31，再對所述熒光膠層進行固化處理，即使所述熒光膠層覆蓋所述LED芯片2以及所述金屬導(dǎo)熱柱4并與所述基板I固定連接。進一步地，所述熒光膠層31的膠體材料選用環(huán)氧樹脂、硅膠或其他高分子樹脂材料，所述熒光膠層31通過在制備所述膠體時向