CN208738244U - 一种内置恒流驱动的led器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种内置恒流驱动的LED器件，包括：支架、LED芯片、恒流集成芯片、第一散热片和第二散热片；所述第一散热片嵌入式设置于所述支架的一端，并在所述支架的边沿外引出正极引脚；所述第二散热片嵌入式设置于所述支架的另一端，并在所述支架的边沿外引出负极引脚；所述LED芯片和恒流集成芯片分别设置于所述第二散热片上，所述LED芯片和所述恒流集成芯片电连接。本实用新型实现了双通道结构的支架，提高了连接的稳定性和牢固性，整体结构合理且美观，制作方便，生产效率和可靠性都得到了明显的提高；并且通过恒流集成芯片进行分压整形，能够维持LED芯片的电流恒定，保证了本实用新型的恒流特性，确保其宽压使用及可靠性。

Description

一种内置恒流驱动的LED器件

技术领域

本实用新型涉及一种LED器件，尤其涉及一种内置恒流驱动的LED器件。

背景技术

LED 作为***绿色照明光源，目前已经得到广泛的应用。LED为发光二极管的英文简称，其具备二极管的伏安特性，在使用时仅能进行恒流驱动设计，如在恒压使用时，根据LED的伏安特性，电流将急剧上升，并击穿LED PN结造成芯片失效。在目前柔性灯条设计上，使用恒压进行驱动，采用恒压DC12V/24V驱动，通过单面设计线路板设计电路12V为3pcsLED+1pc贴片陶瓷电阻/24V为6pcsLED+1pc电阻，通过阻值调整进行限流；但是由于电阻占用位置较大，且表面为涂黑，造成产品设计不便，出光亮度及效果受到影响。

也就是说，以上方式均存在设计灵活度低、制造工艺技术难度高以及产品可靠性低等问题，大大降低产品稳定性，生产良率低且生产效率低下，造成产品推广适应面窄的情况。

因此如何提供一种具有生产效率高、低热阻、可靠性能好、设计灵活度高，焊接方式多样等特点的柔性灯条产品的封装方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种能够降低恒流驱动设计的要求，并进一步提高生产效率且提高其可靠性，便于后续产品的电路设计和降低终端产品成本的LED器件。

对此，本实用新型提供一种内置恒流驱动的LED器件，包括：支架、LED芯片、恒流集成芯片、第一散热片和第二散热片；所述第一散热片嵌入式设置于所述支架的一端，并在所述支架的边沿外引出正极引脚；所述第二散热片嵌入式设置于所述支架的另一端，并在所述支架的边沿外引出负极引脚；所述LED芯片和恒流集成芯片分别设置于所述第二散热片上，所述LED芯片和所述恒流集成芯片电连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述LED芯片和恒流集成芯片的正极均与所述正极引脚相连接，所述LED芯片的负极连接至所述恒流集成芯片，所述恒流集成芯片的负极连接至所述负极引脚。

本实用新型的进一步改进在于，所述第二散热片的面积大于所述第一散热片的面积。

本实用新型的进一步改进在于，所述第一散热片和第二散热片之间相互独立设置。

本实用新型的进一步改进在于，所述支架上设置有内陷放置腔，所述第一散热片和第二散热片分别独立设置于所述内陷放置腔的底部。

本实用新型的进一步改进在于，所述内陷放置腔的内壁为下宽上窄的坡度内壁。

本实用新型的进一步改进在于，所述恒流集成芯片通过导热银胶固定设置于所述第二散热片上，所述LED芯片通过导热绝缘胶固定设置于所述第二散热片上。

本实用新型的进一步改进在于，所述LED芯片为蓝光LED芯片，所述恒流集成芯片上设置有导热绝缘胶层。

本实用新型的进一步改进在于，所述支架上设置有支架缺口，所述支架缺口设置于靠近所述负极引脚的一个支架角上。

本实用新型的进一步改进在于，所述LED芯片、恒流集成芯片、第一散热片以及第二散热片分别与所述内陷放置腔之间填充设置有透明封胶层，所述透明封胶层中设置有荧光粉。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：将所述LED芯片和恒流集成芯片串联设置于所述第二散热片上，所述第一散热片和第二散热片之间相互独立设置，进而实现了双通道结构的支架，提高了连接的稳定性和牢固性，整体结构合理且美观，制作方便，生产效率和可靠性都得到了明显的提高；另一方面，由于所述LED芯片和恒流集成芯片串联，进入在恒流集成芯片最大承受工作电压范围内电压驱动时，通过恒流集成芯片进行分压整形后，能够维持LED芯片的电流恒定，保证了所述LED器件的恒流特性，确保了所述LED器件的宽压使用及可靠性；降低了对恒流驱动设计的要求，便于后续产品的电路设计，使得终端产品的成本得以降低、外观简洁且便于升级和维护。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的立体结构示意图；

图2是本实用新型一种实施例的正视剖面结构示意图；

图3是本实用新型一种实施例的侧视剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。

如图1至图3所示，本例提供一种内置恒流驱动的LED器件，包括：支架1、LED芯片2、恒流集成芯片3、第一散热片4和第二散热片5；所述第一散热片4嵌入式设置于所述支架1的一端，并在所述支架1的边沿外引出正极引脚6；所述第二散热片5嵌入式设置于所述支架1的另一端，并在所述支架1的边沿外引出负极引脚7；所述LED芯片2和恒流集成芯片3分别设置于所述第二散热片5上，所述LED芯片2和所述恒流集成芯片3电连接。所述第一散热片4和第二散热片5之间相互独立设置。

本例所述支架1为高强度特殊焊盘支架，经实验，所述支架1的尺寸优选为2.8*3.5mm，发光面积为φ2.1*2.8mm，厚度为0.75mm；在所述支架1上有两个分立连接脚位，即正极引脚6和负极引脚7，为了实现分立设置，所述第一散热片4和第二散热片5之间相互独立设置，即第一散热片4和第二散热片5没有连接在一起；在实际应用中，优选的，正极引脚6与第一散热片4为一体结构，即正极引脚6与第一散热片4是共用的散热正极焊盘；负极引脚7与第二散热片5为一体结构，即负极引脚7与第二散热片5是共用的散热负极焊盘，如图2和图3所示。

本例所述支架1的这种设置方式有利于提高导热效率和散热效果，减少 LED 芯片2的光衰，延长使用寿命。且本例采用整体式封装结构和分离式电路结构，减少了将 LED 芯片2单个封装成 LED灯珠的生产工艺，提升了单颗LED功率及使用功能，使整个终端灯具的制作工艺更加简单，设计更灵活多样。

本例所述LED芯片2和恒流集成芯片3优选通过金线10封装在一个2835封装的元器件中，构成一个完整的电路及发光体；在恒定电压驱动时，恒流集成芯片3分担超出部分电压，并根据分担电压的大小，确定通过LED芯片2的驱动电流，进而达到恒流输出的目标。

本例所述LED芯片2和恒流集成芯片3的正极均与所述正极引脚6相连接，所述LED芯片2的负极连接至所述恒流集成芯片3的电源管理输出管脚，所述恒流集成芯片3的负极连接至所述负极引脚7。即，电路层为支架1的正极引脚6和负极引脚7与恒流集成芯片3（如明微MW-1851恒流电源IC）及LED芯片2通过金线10连接，形成完整的电气控制及连接通道。

如图1至图3所示，本例所述第二散热片5的面积大于所述第一散热片4的面积；所述恒流集成芯片3优选通过导热银胶固定设置于所述第二散热片5上，所述LED芯片2优选通过导热绝缘胶固定设置于所述第二散热片5上；进一步地，所述LED芯片2优选为蓝光LED芯片，450-460nm，所述蓝光LED芯片优选采用单颗双电极平行结构芯片，其底部采用日本信越高导热率绝缘胶物理固定连接；所述恒流集成芯片3上设置有导热绝缘胶层。

即，本例包括一颗宽压输入的明微MW-1851恒流电源IC（恒流集成芯片3）、一颗蓝光LED芯片（LED芯片2）和一颗双通道结构的支架1，所述支架1采用PPA塑胶原料增强耐热性能，且焊接引脚采用双通道结构，所述的明微MW-1851恒流电源IC（恒流集成芯片3）的裸晶优选通过日本京瓷高导热率银胶固定于支架1上的第二散热片5（大杯散热片）的对应位置；所述LED芯片2通过高导热绝缘胶固定于支架1上的第二散热片5（大杯散热片）的恒流集成芯片3旁边的位置，并对支架1内部填充具有高耐热性、粘结性胶体及荧光粉混合的透明封胶层，所述的LED芯片2、恒流集成芯片3之间的正负极通过金线10与所述支架1的各功能引脚相连接并焊接在一起，提高了连接的稳定性和牢固性，整体结构均匀美观，制作方便。所述金线10优选采用Au≥99.99%的金线，提高了连接的稳定性、牢固性以及良好的导电性，避免过热及胶水应力导致产品电性失效。

本例所述支架1上设置有内陷放置腔8，所述第一散热片4和第二散热片5分别独立设置于所述内陷放置腔8的底部。所述内陷放置腔8为所述支架1的向下凹陷的空腔，用于放置LED芯片2、恒流集成芯片3、第一散热片4和第二散热片5等。

优选的，所述内陷放置腔8的内壁为下宽上窄的坡度内壁，即所述内陷放置腔8的底部内壁比顶部内壁厚；所述内陷放置腔8的四个内角为坡度折角。这种下宽上窄的坡度内壁结构设置是为了胶水的流平并增加其粘接强度；而坡度折角的导角设计可以有效改善粘接强度和出光效果。

本例所述支架1上设置有支架缺口9，所述支架缺口9设置于靠近所述负极引脚7的一个支架1角上。所述支架缺口9为标识部，用于表示支架1的负极引脚7所在的一端。

本例所述LED芯片2、恒流集成芯片3、第一散热片4以及第二散热片5分别与所述内陷放置腔8之间填充设置有透明封胶层，所述透明封胶层中设置有荧光粉。也就是说，所述透明封胶层填充于所述LED芯片2、硅片电阻3、第一散热片4以及第二散热片5分别与所述内陷放置腔8之间的空间之内，即填充所述内陷放置腔8的空余空间，所述透明封胶层优选为高耐热性的封装硅胶胶层，其高触变效果且长期耐热性能达到160℃。所述透明封胶层可根据LED蓝光激发所述荧光粉，进而通过荧光粉发光原理能够调节其颜色及参数。

综上所述，本例将所述LED芯片2和恒流集成芯片3串联设置于所述第二散热片5上，所述第一散热片4和第二散热片5之间相互独立设置，进而实现了双通道结构的支架1，提高了连接的稳定性和牢固性，整体结构合理且美观，制作方便，生产效率和可靠性都得到了明显的提高；另一方面，由于所述LED芯片2和恒流集成芯片3串联，进入在恒流集成芯片3最大承受工作电压范围内电压驱动时，通过恒流集成芯片3进行分压整形后，能够维持LED芯片2的电流恒定，保证了所述LED器件的恒流特性，确保了所述LED器件的宽压使用及可靠性；降低了对恒流驱动设计的要求，便于后续产品的电路设计，使得终端产品的成本得以降低、外观简洁且便于升级和维护。

本例所述恒流集成芯片3优选采用MW-1851恒流电源IC，该恒流电源IC是在电源领域中的应用封装IC，封装形式为SOP8，不同引脚接入可输出不同电流，该恒流电源IC存在8个电极（PAD）打线位置，可根据需要调整输出电流，输出范围20-100mA；本例创造性的将该IC裸晶植入至LED产品中，将该IC的恒流功能与LED芯片结合起来，起到宽压恒流使用的效果。在恒压使用时，可采用该期间与常规3V 2835LED期间串联应用，极大方便了产品电路设计，且节省了MW-1851恒流IC，使终端产品成本降低，外观简洁。当然，在实际应用中，所述恒流集成芯片3不是一定要选取该MW-1851恒流电源IC，只要能够使得LED芯片2实现恒流的集成IC都可以。

本例的制作过程如下：第一、制作支架1，即在红铜料带上注塑PPA塑胶料，然后用电镀方式在支架铜材上镀银层，即支架1包括支架本体和设置于支架本体上的镀银层，以形成电路层及焊线层；支架1在制造时可以整体拼接式制造，最后点胶完后进行落料处理。

第二、在制作好的支架1上进行固晶，所述的固晶是将 LED芯片2用绝缘胶固定芯片、将恒流集成芯片3（MW-1851恒流IC）用银胶固定在支架1内部上，使LED芯片2和恒流集成芯片3（MW-1851恒流IC）与支架1形成稳定、一致的热量导出通道及位置。

第三、采用Au99.99% 键合金线10将LED芯片2的P、N级、恒流集成芯片3（MW-1851恒流IC）与支架1的引脚连接上，使LED芯片2的电极、恒流集成芯片3（MW-1851恒流IC）的各控制电极脚位与支架1的引脚形成完整的电路电气连接。

第四、在已经焊好线的恒流集成芯片3（MW-1851恒流IC）正上方覆盖一层高导热率绝缘胶层。

第五、调采用高触变效果且长期耐热性能达到160℃的硅胶，在已经焊好 LED芯片2的支架上根据需要涂布该硅胶（透明封装胶）。

第六、将涂布好硅胶（透明封装胶）的LED产品进行烘烤、脱落、分光检验和编带包装。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种内置恒流驱动的LED器件，其特征在于，包括：支架、LED芯片、恒流集成芯片、第一散热片和第二散热片；所述第一散热片嵌入式设置于所述支架的一端，并在所述支架的边沿外引出正极引脚；所述第二散热片嵌入式设置于所述支架的另一端，并在所述支架的边沿外引出负极引脚；所述LED芯片和恒流集成芯片分别设置于所述第二散热片上，所述LED芯片和所述恒流集成芯片电连接。

2.根据权利要求1所述的内置恒流驱动的LED器件，其特征在于，所述LED芯片和恒流集成芯片的正极均与所述正极引脚相连接，所述LED芯片的负极连接至所述恒流集成芯片，所述恒流集成芯片的负极连接至所述负极引脚。

3.根据权利要求1所述的内置恒流驱动的LED器件，其特征在于，所述第二散热片的面积大于所述第一散热片的面积。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的内置恒流驱动的LED器件，其特征在于，所述第一散热片和第二散热片之间相互独立设置。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的内置恒流驱动的LED器件，其特征在于，所述支架上设置有内陷放置腔，所述第一散热片和第二散热片分别独立设置于所述内陷放置腔的底部。

6.根据权利要求5所述的内置恒流驱动的LED器件，其特征在于，所述内陷放置腔的内壁为下宽上窄的坡度内壁。

7.根据权利要求1至3任意一项所述的内置恒流驱动的LED器件，其特征在于，所述恒流集成芯片通过导热银胶固定设置于所述第二散热片上，所述LED芯片通过导热绝缘胶固定设置于所述第二散热片上。

8.根据权利要求1至3任意一项所述的内置恒流驱动的LED器件，其特征在于，所述LED芯片为蓝光LED芯片，所述恒流集成芯片上设置有导热绝缘胶层。

9.根据权利要求1至3任意一项所述的内置恒流驱动的LED器件，其特征在于，所述支架上设置有支架缺口，所述支架缺口设置于靠近所述负极引脚的一个支架角上。

10.根据权利要求5所述的内置恒流驱动的LED器件，其特征在于，所述LED芯片、恒流集成芯片、第一散热片以及第二散热片与所述内陷放置腔之间填充设置有透明封胶层，所述透明封胶层中设置有荧光粉。