CN202302944U - Led面光源用cob封装灯条模块 - Google Patents

Abstract

一种LED面光源用COB封装灯条模块，属照明领域。其PCB基板为条状铝基PCB板，在其一侧面设置多个LED发光芯片和“+”、“-”电源电极条；LED发光芯片直接封装在PCB基板上；其所述的多个LED发光芯片，单列排列在PCB基板上；“+”、“-”电源电极条分别排列在各LED发光芯片的两侧；在各LED发光芯片之间，设置有芯片间连接电极片；各LED发光芯片通过金线/打线与芯片间连接电极片连接；m个LED发光芯片串联后构成-组发光芯片组，n组发光芯片组并联后与外接驱动电源连接。本技术方案将器件的封装形式和灯具壳体结合起来，采用一体化的COB多芯封装成灯条模块作为光源，实现芯片直接导热到基板再到灯壳，达到更好的散热效果，能有效提高灯具寿命的目的。可广泛用于室内、外照明领域。

Description

LED面光源用COB封装灯条模块

技术领域

本实用新型属于照明领域，尤其涉及一种采用LED发光器件的发光模块。

背景技术

半导体照明被公认为是21世纪最具发展前景的高技术领域之一。

由于LED(LED，light-emitting diode，半导体发光二极管)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光源有被称为冷光源，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封装则是具有完成输入电信号、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，故无法简单地将分立器件的封装用于LED。

目前LED的封装主要分为两种：一是单独封装，也就是将每颗芯片单独进行封装，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I_m。

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。

LED面光源是采用LED发光颗粒作为光源的平面形灯具，散热效果的好坏是决定灯具整体寿命的关键。

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，由于面光源型灯具的结构特殊性(结构扁平化)，其发光器件是设置在板状灯壳的侧面的，相对狭小的空间里，对灯具散热技术的要求更加苛刻。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种LED面光源用COB封装灯条模块，其采用一体化的COB多芯封装技术，采用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，提高/延长灯具的使用寿命，还可有效地提高光源的显色性，单位发光面积上可以提供更高的光照度或光流明量。

本实用新型的技术方案是：提供一种LED面光源用COB封装灯条模块，包括PCB基板和LED发光芯片，其特征是：所述的PCB基板为条状铝基PCB板，在其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。

其中，在所述各LED发光芯片的上方，设置荧光变换胶层。

所述各发光芯片组的首位LED发光芯片经过金线/打线与“+”电源电极条连接，构成本发光芯片组的首端连接端，各发光芯片组末位的LED发光芯片经过金线/打线与“-”电源电极条连接，构成本发光芯片组的末端连接端，中间的各个LED发光芯片经过金线/打线与在各个LED发光芯片之间的芯片间连接电极片依次顺序串接。

或者，所述各发光芯片组的首位LED发光芯片经过金线/打线与“-”电源电极条连接，构成本发光芯片组的首端连接端，各发光芯片组末位的LED发光芯片经过金线/打线与“+”电源电极条连接，构成本发光芯片组的末端连接端，中间的各个LED发光芯片经过金线/打线与在各个LED发光芯片之间的芯片间连接电极片依次顺序串接。

进一步的，在所述的条状铝基PCB板与“+”、“-”电源电极条之间，或在所述的条状铝基PCB板与芯片间连接电极片之间，设置绝缘层。

在每一根所述的条状铝基PCB板的上表面上设置m×n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，n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。

所述的导热粘接层为导热环氧树脂层或含银导热环氧树脂层。

所述的条状铝基PCB板经紧固件直接与面光源灯具的壳体连接或固定。

与现有技术比较，本实用新型的优点是：

1.采用COB封装方式，将LED发光芯片直接固定在条状铝基PCB板上，最大限度地缩短了芯片热量的传输路径，可大大减少发光芯片的热阻，有利于改善灯条模块的热传导环境，在同样散热条件下，可采用更大功率的LED发光芯片，有助于提高整个灯具的发光照度或发光效率；

2.多个LED发光芯片串接后再分组并接，有利于均衡各组发光芯片的发光特性和发光均衡性；

3.PCB基板上采用单排LED发光芯片的排列方式，可有效减少发光模块的整体外形尺寸，有利于减少灯具的厚度尺寸。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是PCB基板的剖视结构示意图；

图3是LED发光芯片串接后再分组的连接示意图。

图中1为PCB基板，2为LED发光芯片，3为“+”电源电极条，3-1为“+”电源电极延伸突出端，4为“-”电源电极条，4-1为“-”电源电极延伸突出端，5为芯片间连接电极片，6为荧光变换胶层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

图1中，本COB封装灯条模块包括PCB基板和LED发光芯片，其发明点在于所述的PCB基板为条状铝基PCB板1，在其一个侧面上设置有多个LED发光芯片2和“+”、“-”电源电极条3和4；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5；所述各个LED发光芯片通过金线/打线(图中未示出)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。

采用COB封装方式，将LED发光芯片直接固定在条状铝基PCB板上，最大限度地缩短了芯片热量的传输路径，可大大减少发光芯片的热阻，有利于改善灯条模块的热传导环境，在同样散热条件下，可采用更大功率的LED发光芯片，有助于提高整个灯具的发光照度或发光效率。

图2中，所述的LED发光芯片2经导热粘接层(图中未示出)直接封装在PCB基板1上。

在所述各LED发光芯片的上方，设置荧光变换胶层6。

进一步的，在所述的条状铝基PCB板与“+”、“-”电源电极条之间，或在所述的条状铝基PCB板与芯片间连接电极片之间，设置绝缘层(图中未示出)。

所述的导热粘接层为导热环氧树脂层或含银导热环氧树脂层。

所述的条状铝基PCB板经紧固件直接与面光源灯具的壳体连接或固定。

PCB基板上采用单排LED发光芯片的排列方式，可有效减少发光模块的整体外形尺寸，有利于减少灯具的厚度尺寸。

其余同图1。

图3中，所述的“+”、“-”电源电极条3、4分别排列在各个LED发光芯片2的两侧；在各个LED发光芯片之间，设置有芯片间连接电极片5。

在电路连接方式上，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。

在实际制造过程中，在每一根所述的条状铝基PCB板的上表面上设置m×n(例如12×7)个LED发光芯片，所述的LED发光芯片每m个(例如12个)串联后构成一组发光芯片组，n组(例如7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。

各发光芯片组的首位LED发光芯片经过金线/打线(图中未示出)与“+”电源电极条连接，构成本发光芯片组的首端连接端，各发光芯片组末位的LED发光芯片经过金线/打线与“-”电源电极条连接，构成本发光芯片组的末端连接端，中间的各个LED发光芯片经过金线/打线与在各个LED发光芯片之间的芯片间连接电极片依次顺序串接。

由图可知，图示各发光芯片组的首位LED发光芯片2和2-2，经过金线/打线(图中未示出)与“-”电源电极条4上的“-”电源电极延伸突出端4-1连接，构成本发光芯片组的首端连接端，各发光芯片组末位的LED发光芯片2-1经过金线/打线与“+”电源电极条3的“+”电源电极延伸突出端3-1连接，构成本发光芯片组的末端连接端，中间的各个LED发光芯片经过金线/打线与在各个LED发光芯片之间的芯片间连接电极片5依次顺序串接。

本技术方案采用m串n并(俗称m×n)的连接方式制作COB铝基板，实际上就是在LED发光芯片单列排列的基础上，采用合理的印刷电路布图设计结构，来实现或体现m个LED发光芯片的串联连接为一组发光芯片组，同时，位于同一COB铝基板上的n组发光芯片组之间采用并连的方式与外接驱动电源并接。

采用上述的连接方式，有利于均衡各组发光芯片的发光特性和发光均衡性；还可有效地提高光源的显色性，单位发光面积上可以提供更高的光照度或光流明量。

其余同图1或图2。

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；本技术方案很好地将器件的封装形式和灯具壳体结合起来，设计采用一体化的COB多芯封装成灯条作为光源，实现芯片直接导热到基板再到灯壳，达到更好的散热效果，其相对SMD方式灯条可以有效降低器件结温，实现提高灯具寿命的目的。

本实用新型可广泛用于室内、外照明领域。

Claims (8)

1.一种LED面光源用COB封装灯条模块，包括PCB基板和LED发光芯片，其特征是：

所述的PCB基板为条状铝基PCB板，在其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。

2.按照权利要求1所述的LED面光源用COB封装灯条模块，其特征是在所述各LED发光芯片的上方，设置荧光变换胶层。

3.按照权利要求1所述的LED面光源用COB封装灯条模块，其特征是所述各发光芯片组的首位LED发光芯片经过金线/打线与“+”电源电极条连接，构成本发光芯片组的首端连接端，各发光芯片组末位的LED发光芯片经过金线/打线与“-”电源电极条连接，构成本发光芯片组的末端连接端，中间的各个LED发光芯片经过金线/打线与在各个LED发光芯片之间的芯片间连接电极片依次顺序串接。

4.按照权利要求1所述的LED面光源用COB封装灯条模块，其特征是所述各发光芯片组的首位LED发光芯片经过金线/打线与“-”电源电极条连接，构成本发光芯片组的首端连接端，各发光芯片组末位的LED发光芯片经过金线/打线与“+”电源电极条连接，构成本发光芯片组的末端连接端，中间的各个LED发光芯片经过金线/打线与在各个LED发光芯片之间的芯片间连接电极片依次顺序串接。

5.按照权利要求1所述的LED面光源用COB封装灯条模块，其特征是在所述的条状铝基PCB板与“+”、“-”电源电极条之间，或在所述的条状铝基PCB板与芯片间连接电极片之间，设置绝缘层。

6.按照权利要求1所述的LED面光源用COB封装灯条模块，其特征是在每一根所述的条状铝基PCB板的上表面上设置m×n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，n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。

7.按照权利要求1所述的LED面光源用COB封装灯条模块，其特征是所述的导热粘接层为导热环氧树脂层或含银导热环氧树脂层。

8.按照权利要求1所述的LED面光源用COB封装灯条模块，其特征是所述的条状铝基PCB板经紧固件直接与面光源灯具的壳体连接或固定。 

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