CN202195315U - 一种led面光源装置 - Google Patents

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余彬海
夏勋力
谢志国
李伟平
李程
梁丽芳
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Abstract

本实用新型公开一种LED面光源装置，包括基板，所述基板包括压合在一起的金属箔以及印刷线路板，所述印刷线路板上具有至少一个通孔，所述通孔与金属箔形成的凹槽作为芯片安放部，所述芯片安放部中设有至少一个LED芯片，所述芯片安放部周围设置有围坝，在LED芯片上还覆盖有封装体。与现有技术相比，本实用新型的LED面光源装置具有结构简单、制造成本低、可靠性高的优点。

Description

一种LED面光源装置
技术领域
本实用新型涉及LED照明领域，尤其涉及一种基于压合板的LED面光源装置。
背景技术
近年来，随着LED技术的发展，路灯、筒灯、射灯等LED灯具逐渐被消费市场所接受。因受功率因素限制，目前单颗LED器件的功率远远不能满足路灯等灯具的功率要求，而必须先将一颗颗LED器件贴片组成面光源后再组装到灯具中使用。现有技术中一种比较常见的面光源装置，如图1所示，其包括：印刷线路板01，设置在印刷线路板上的LED器件02，为了提高散热效果，有人还在LED器件对应的安放位置开通孔埋热沉03。但是，这种面光源的制作必须经过LED芯片封装、LED器件贴片、回流焊等工序，加工工艺相对复杂，制造成本高；其次，器件热沉与基板热沉是独立的，热沉间不可避免的存在接触热阻，散热效果不尽理想。为此，又有人提出了一种基于金属铝基板的LED面光源装置，如图2所示，其包括：金属铝基板04，点在金属铝基板上的LED芯片05，覆盖在LED芯片05上的封装透镜06。为提高散热效果，有人在铝基板上开设凹槽07至金属铝层，所述LED芯片直接点在凹槽的铝层上。然而，金属铝基板的一个缺点是绝缘层较薄，使得面光源在应用过程中容易被腐蚀而发生击穿漏电。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种结构简单，制造成本低、可靠性高的LED面光源装置。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种LED面光源装置，包括基板，所述基板包括压合在一起的金属箔以及印刷线路板，所述印刷线路板上具有至少一个通孔，所述通孔与金属箔形成的凹槽作为芯片安放部，所述芯片安放部中设有至少一个LED芯片，在LED芯片上还覆盖有封装体。
优选地，在所述LED芯片旁还围设有围坝。
优选地，所述围坝为正方形或圆形。
优选地，所述金属箔通过一粘结片与印刷线路板固定。
优选地，所述芯片安放部上设有封装透镜。
优选地，所述芯片安放部为多个，成排分布，位于同排的芯片安放部之间电性连接。
优选地，所述芯片安放部为多个，所述围坝至少包围一个芯片安放部。
优选地，所述芯片安放部为多个，所述围坝包围所有的芯片安放部。
优选地，所述基板上还设有底部电极，所述底部电极包括贯穿所述基板的贯穿孔、设置在贯穿孔中的导电材料、设置在导电材料周围的电极垫。
优选地，所述金属箔的厚度为0.2mm-0.5mm。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
本实用新型的LED面光源装置，基板包括压合在一起的印刷线路板和金属箔，印刷线路板上设置的通孔与金属箔形成的凹槽作为芯片安放部，由于印刷线路板的绝缘性能远高于传统金属铝基板的绝缘性能，克服了普通金属铝基板的绝缘层易腐蚀漏电的问题。而且，与传统的贴片式面光源相比，设置的芯片安放部，具有免器件贴片可直接装配的特点，省去了贴片回流焊步骤，制造成本低。
进一步地，相对于数颗LED器件贴片组成面光源，本实用新型的LED面光源装置具有光色一致性高、小体积范围实现高通量的优点，能有效解决眩光和重影问题。
进一步地，基板还设置底部电极，底部电极的设置，打破了传统金属基板面光源不能表贴的桎梏，便于LED面光源的下游安装使用；
进一步地，本实用新型的LED面光源装置，其金属箔的厚度为0.2mm～0.5mm。当金属薄厚度比0.2mm还小时，热阻随厚度减少而增加极快，散热效果很不理想；当金属箔厚度大于0.5mm时，厚度增加对热阻的改善不明显而成本增长速度不变，成本的增加并不能带来相应的性能收益。因此，依照本实用新型提供的金属箔厚度范围制造的LED面光源，制造成本低，同时还具有比传统金属铝基板面光源更加优异的散热性能。
附图说明
图1为现有技术中的PCB贴片式面光源的示意图；
图2为现有技术中的金属铝基板面光源的示意图；
图3为本实用新型的LED面光源装置实施例一的剖视图；
图4为本实用新型的LED面光源装置实施例一的俯视图；
图5为本实用新型的LED面光源装置实施例一中基板装配过程图；
图6为本实用新型的LED面光源装置实施例一中的电极结构图；
图7为本实用新型的LED面光源装置实施例一中的金属箔性价比曲线图；
图8为本实用新型的LED面光源装置的实施例二的俯视图；
图9为本实用新型的LED面光源装置的实施例二的剖视图；
图10为本实用新型的LED面光源装置的实施例三的俯视图；
图11为本实用新型的LED面光源装置的实施例三的剖视图。
具体实施方式
为使本实用新型的技术方案更加清楚，以下通过具体的实施例来对本实用新型进行详细说明。
实施例一
如图3、图4所示，本实施例的LED面光源装置，包括基板1，设置在基板1上的LED芯片2，围设在LED芯片2外侧的围坝3，填充在围坝3内并覆盖LED芯片2的封装体4。
其中，如图5所示，基板1由一金属箔11与具有通孔的印刷线路板12压合而成。其中，金属箔优选为铜片，铜片的厚度优选为0.2mm-0.5mm；所述印刷线路板优选为双面覆铜板，印刷线路板的厚度优选为0.2mm。金属箔11与印刷线路板12之间的结合方式优选为采用粘结片13粘合在一起，印刷线路板12上表面有蚀刻形成的电路，印刷线路板12的通孔与金属箔组合形成的凹槽用来充当芯片安放部14。作为一种优选的方案，该芯片安放部还镀有高反射材料，不限于本实施例。
在基板1上还设有底部电极，如图6所示，底部电极结构包括：贯穿所述基板的贯穿孔151，填充在贯穿孔151内的导电材料152和周围金属箔11被蚀刻掉的电极垫153。在其他实施方式中，为节省加工成本，电极也可只设置在基板上表面，不限于本实施例。
其中，围坝3用来固定封装体4。围坝3围在印刷线路板通孔的四周。位于围坝3内的芯片安放部和部分电路，其中，芯片安放部用来安放芯片，部分电路用来电连结所述芯片至外电路。本实施例中，围坝优选为具有反射性的白色环氧树脂围坝，围坝形状优选为圆形。在其他实施方式中，还可以采用硅胶围坝或金属围坝代替，围坝的形状还可以是方形等其他闭合的形状，不限于本实施例。
封装体4为环氧树脂或硅胶，封装体4中混有散射颗粒、红色荧光粉、黄色荧光粉、绿色荧光粉中的一种或几种。本实施例中优选的为混有黄色荧光粉和散射颗粒的有机硅胶，不限于本实施例。
LED芯片为红色芯片、绿光芯片、蓝光芯片、紫外芯片中的一种或几种。本实施中，LED芯片为氮化镓基蓝光芯片，不限于本实施例。
本实施例的LED面光源装置，将印刷线路板和金属板集成在一起，与传统的贴片式面光源相比，具有免器件贴片可直接装配的特点，节约了贴片回流焊步骤，制造成本低。同时，底部电极的设置，打破了传统金属基板面光源不能表贴的桎梏，便于LED面光源的下游安装使用；另外，印刷线路板的绝缘性能远高于传统金属铝基板的绝缘性能，克服普通金属铝基板的绝缘层易腐蚀漏电的问题。最后，考虑到制造成本与散热性能的关系，参见图7，本实施例提供的一种LED面光源装置，其金属箔厚度优选为0.2mm-0.5mm。如图7所示，L1代表热阻随金属箔厚度变化情况，L2代表成本随金属箔厚度变化情况。当金属薄厚度比0.2mm还小时，热阻随厚度减少而增加极快，散热效果很不理想；当金属箔厚度大于0.5mm时，厚度增加对热阻的改善不明显而成本增长速度不变，成本的增加并不能带来相应的性能收益。因此，依照本实施例提供的金属箔厚度范围制造的LED面光源，制造成本低，同时还具有比传统金属铝基板面光源更加优异的散热性能。
实施例二
如图8和图9所示，本实施例的LED面光源装置，包括：具有芯片安放部14的基板1，每个芯片安放部上放有LED芯片2，设置在每个芯片安放部四周的围坝3，填充在围坝内的封装体4，以及覆盖在每个芯片安放部上面的透镜5。
本实施例提供的一种LED面光源装置，与实施例一提供的面光源装置结构基本一致，其区别在于：
1、基板上具有四个芯片安放部14，四个芯片安放部的周围设有围坝，每个芯片安放部安放的芯片和填充的封装材料可以根据不同的需求自行选择。本实施中，在其中一个芯片安放部内安放红光芯片并填充混有散射颗粒的硅胶；在其他三个芯片安放部内安放蓝光芯片并填充混有黄色荧光粉的硅胶，不限于本实施例。
2、在最佳实施方式中，每个芯片安放部上面设有透镜5，用来控制面光源的出光方向。
实施例三
如图10、图11所示，本实施例的LED面光源装置，包括具有芯片安放部14的基板1，每个芯片安放部上放有多个LED芯片2，还包括设置在芯片安放部14四周并包围所有芯片安放部14的围坝3以及填充在围坝3内的封装体4。
本实施例提供的LED面光源装置，与实施例一基本一致，其区别在于：
基板1上具有九个芯片安放部14，成排分布，设置在每排的三个芯片安放部间实现电连结，一围坝3将九个芯片安放部14都包围住，围坝的形状为正方形。
本实施例提供一种LED面光源装置，采用一个围坝将各芯片安放部统一包围，有利于各芯片安放部间的混光，使得整个LED面光源装置的发光均匀性更加理想。
以上对本实用新型进行了详细介绍，文中应用具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种LED面光源装置，其特征在于，包括基板，所述基板包括压合在一起的金属箔以及印刷线路板，所述印刷线路板上具有至少一个通孔，所述通孔与金属箔形成的凹槽作为芯片安放部，所述芯片安放部中设有至少一个LED芯片，在LED芯片上还覆盖有封装体。
2.如权利要求1所述的LED面光源装置，其特征在于，在所述LED芯片旁还围设有围坝。
3.如权利要求2所述的LED面光源装置，其特征在于，所述围坝为正方形或圆形。
4.如权利要求1所述的LED面光源装置，其特征在于，所述金属箔通过一粘结片与印刷线路板固定。
5.如权利要求2所述的LED面光源装置，其特征在于，所述芯片安放部上设有封装透镜。
6.如权利要求1所述的LED面光源装置，其特征在于，所述芯片安放部为多个，成排分布，位于同排的芯片安放部之间电性连接。
7.如权利要求2所述的LED面光源装置，其特征在于，所述芯片安放部为多个，所述围坝至少包围一个芯片安放部。
8.如权利要求2所述的LED面光源装置，其特征在于，所述芯片安放部为多个，所述围坝包围所有的芯片安放部。
9.如权利要求1所述的LED面光源装置，其特征在于，所述基板上还设有底部电极，所述底部电极包括贯穿所述基板的贯穿孔、设置在贯穿孔中的导电材料、设置在导电材料周围的电极垫。
10.如权利要求1所述的LED面光源装置，其特征在于，所述金属箔的厚度为0.2mm-0.5mm。
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