CN209133528U - Led器件和灯组阵列 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种LED器件和灯组阵列，其中，LED器件包括：支架结构，支架结构包括支撑基板和设置在支撑基板的上表面的金属框架；封装透镜组件，封装透镜组件包括封装透镜和与封装透镜连接的金属连接件，其中，金属连接件盖设在金属框架上以与支架结构围成并密封用于安装芯片的杯腔；其中，金属连接件包括相连接的纵向环板段和横向环板段，其中，纵向环板段与封装透镜的外表面连接，横向环板段向封装透镜的周向外侧延伸并与金属框架固定连接。本实用新型解决了现有技术中的LED器件的设置在封装透镜上的金属连接件的结构不合理，导致其与封装透镜连接不稳定，从而造成LED器件的整体结构稳固性差，降低了对芯片的密封效果的问题。

Description

LED器件和灯组阵列

技术领域

本实用新型涉及LED灯照明领域，具体而言，涉及一种LED器件和灯组阵列。

背景技术

紫外LED或深紫外LED以其具有强劲的杀菌功效，在冰箱或家电照明中被广泛使用。

为了确保LED器件芯片的使用寿命，通常需要对芯片进行密封保护。传统封装工艺中使用诸如硅胶、环氧树脂等有机材料对芯片进行密封保护，但上述有机材料在高温、高紫外环境中使用容易老化变质，从而易造成器件失效，严重影响了LED器件的工作稳定性，因此，有机封装在LED封装技术领域中已逐渐被淘汰。

相关技术中，无机封装被广泛使用，即将无机透光材料制成的封装透镜盖设在用于承载芯片的支架上，并将两者稳固连接以起到密封芯片的作用。现有技术中，封装透镜通过与其连接的金属连接件与支架焊接，现有的金属连接件的结构不合理，导致其与封装透镜连接不稳定，从而造成LED器件的整体结构稳固性差，影响了对芯片的密封效果。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种LED器件和灯组阵列，以解决现有技术中的LED器件的设置在封装透镜上的金属连接件的结构不合理，导致其与封装透镜连接不稳定，从而造成LED器件的整体结构稳固性差，降低了对芯片的密封效果的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种LED器件，包括：支架结构，支架结构包括支撑基板和设置在支撑基板的上表面的金属框架；封装透镜组件，封装透镜组件包括封装透镜和与封装透镜连接的金属连接件，其中，金属连接件盖设在金属框架上以与支架结构围成并密封用于安装芯片的杯腔；其中，金属连接件包括相连接的纵向环板段和横向环板段，其中，纵向环板段与封装透镜的外表面连接，横向环板段向封装透镜的周向外侧延伸并与金属框架固定连接。

进一步地，封装透镜包括透镜本体和凸出于透镜本体的下表面设置的装配凸台，其中，透镜本体的下表面与装配凸台的下表面之间形成第一台阶结构，纵向环板段的内环周面与纵向环板段的顶环面形成第二台阶结构，第二台阶结构与第一台阶结构适应性装配，以使纵向环板段套设在装配凸台上并止挡在第一台阶结构的台阶面处。

进一步地，横向环板段的下表面与装配凸台的下表面平齐。

进一步地，横向环板段的长度大于纵向环板段的长度，且横向环板段与金属框架的上表面通过连接结构连接。

进一步地，连接结构由横向环板段的部分和金属框架的部分共同形成，连接结构的一部分凸出于金属连接件的上表面，连接结构的凸出于金属连接件的上表面的部分形成绕金属连接件的上表面连续延伸的条状凸起。

进一步地，金属连接件和金属框架的形状相适配，且纵向环板段的内环周面与金属框架的内壁面平齐过渡。

进一步地，金属连接件和金属框架呈圆环形、椭圆环形或多边形。

进一步地，金属框架在支撑基板的上表面的投影位于支撑基板的上表面的内部。

进一步地，金属框架的外周表面包括多个相连接的外壁面，相邻两个外壁面的连接处弧面过渡。

进一步地，金属连接件处于金属框架的上表面的范围内，且金属连接件的外周沿与金属框架的外周沿之间具有装配距离H。

进一步地，支撑基板包括基板本体和连接片层，基板本体由陶瓷制成，连接片层为使用烧结工艺安装在基板本体的上表面的铜片框，金属框架与铜片框连接，金属框架由多层环形金属框叠置电镀形成，金属连接件由铜、铝、金、银、铁、钴、镍或上述金属的合金或可伐合金制成。

进一步地，封装透镜由玻璃制成，且封装透镜的外表面为球面的部分表面或椭球面的部分表面；杯腔内设置有电极，芯片为与电极连接并能够发出紫外光的芯片。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种灯组阵列，包括支撑架，支撑架上以阵列的形式排布设置有多个LED器件，LED器件为上述的LED器件。

应用本实用新型的技术方案，通过对与封装透镜连接的金属连接件进行结构优化，将金属连接件设置成包括相连接的纵向环板段和横向环板段，其中，纵向环板段与封装透镜的外表面连接，这样，纵向环板段沿纵向延伸能够有效地增加金属连接件与封装透镜的外表面之间的接触面积，提高了金属连接件与封装透镜的连接稳定性，提升了封装透镜组件的结构稳固性，且使得金属连接件与封装透镜的连接面处被可靠地密封，提高了LED器件的气密性。此外，横向环板段向封装透镜的周向外侧延伸，便于与金属框架的上表面贴合，从而有利于提高金属连接件与金属框架之间固定连接的便捷性和稳定性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一种可选实施例的LED器件的主视剖视示意图；

图2示出了图1中的A处的放大示意图；

图3示出了图1中的LED器件的封装透镜组件的主视剖视示意图；

图4示出了图3中的封装透镜组件的封装透镜的结构示意图；

图5示出了图3中的封装透镜组件的金属连接件的主视剖视示意图；

图6示出了图1中的LED器件的俯视示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、支架结构；11、支撑基板；111、基板本体；112、连接片层；12、金属框架；121、内壁面；122、外周表面；123、外壁面；124、金属框；13、杯腔；20、芯片；30、封装透镜组件；31、封装透镜；311、外表面；312、透镜本体；313、装配凸台；32、金属连接件；321、纵向环板段；3211、内环周面；3212、顶环面；322、横向环板段；40、电极；100、第一台阶结构；200、第二台阶结构；300、连接结构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了解决现有技术中的LED器件的设置在封装透镜上的金属连接件的结构不合理，导致其与封装透镜连接不稳定，从而造成LED器件的整体结构稳固性差，降低了对芯片的密封效果的问题，本实用新型提供了一种LED器件和灯组阵列，其中，灯组阵列包括支撑架，支撑架上以阵列的形式排布设置有多个LED器件，LED器件为上述和下述的LED器件。

如图1至图5所示，LED器件包括支架结构10和封装透镜组件30，支架结构10包括支撑基板11和设置在支撑基板11的上表面的金属框架12，封装透镜组件30包括封装透镜31和与封装透镜31连接的金属连接件32，其中，金属连接件32盖设在金属框架12上以与支架结构10围成并密封用于安装芯片20的杯腔13；其中，金属连接件32包括相连接的纵向环板段321和横向环板段322，其中，纵向环板段321与封装透镜31的外表面311连接，横向环板段322向封装透镜31的周向外侧延伸并与金属框架12固定连接。

通过对与封装透镜31连接的金属连接件32进行结构优化，将金属连接件32设置成包括相连接的纵向环板段321和横向环板段322，其中，纵向环板段321与封装透镜31的外表面311连接，这样，纵向环板段321沿纵向延伸能够有效地增加金属连接件32与封装透镜31的外表面311之间的接触面积，提高了金属连接件32与封装透镜31的连接稳定性，提升了封装透镜组件30的结构稳固性，且使得金属连接件32与封装透镜31的连接面处被可靠地密封，提高了LED器件的气密性。此外，横向环板段322向封装透镜31的周向外侧延伸，便于与金属框架12的上表面贴合，从而有利于提高金属连接件32与金属框架12之间固定连接的便捷性和稳定性。

如图1至图5所示，封装透镜31包括透镜本体312和凸出于透镜本体312的下表面设置的装配凸台313，其中，透镜本体312的下表面与装配凸台313的下表面之间形成第一台阶结构100，纵向环板段321的内环周面3211与纵向环板段321的顶环面3212形成第二台阶结构200，第二台阶结构200与第一台阶结构100适应性装配，以使纵向环板段321套设在装配凸台313上并止挡在第一台阶结构100的台阶面处。

如图1和图3所示，横向环板段322的下表面与装配凸台313的下表面平齐。这样，不仅便于对盖设在金属框架12上的封装透镜组件30进行水平位置调节，而且便于对封装透镜组件30进行加工制造。

当然，在本申请的一个未图示的可选实施例中，横向环板段322的下表面与金属框架12的上表面贴合，装配凸台313的下表面凸出于横向环板段322的下表面，且装配凸台313的横截面形状与杯腔13的腔截面形状相适配，装配凸台313伸入杯腔13内与杯腔13的腔壁面止挡配合，从而起到了防呆作用，便于封装透镜组件30与金属框架12之间的装配定位。

在本实施例中，横向环板段322与金属框架12通过连接结构300固定连接，且连接结构300由横向环板段322的部分和金属框架12的部分共同形成，连接结构300的一部分凸出于金属连接件32的上表面，连接结构300的凸出于金属连接件32的上表面的部分形成绕金属连接件32的上表面连续延伸的条状凸起，这种连接方式十分便于封装透镜组件30与支架结构10的安装。如图6所示，横向环板段322与金属框架12的连接处形成有连接结构300，使用连接结构300对横向环板段322和金属框架12进行固定连接，不仅便于操作，提升LED器件的封装效率，而且使得两者之间的连接精度高，确保金属连接件32和金属框架12的连接十分稳固，从而有利于封装透镜组件30对杯腔13的可靠密封，提高对芯片20的保护效果。

需要说明的是，连接结构300还实现了金属连接件32和金属框架12的刚性连接，有效地避免了使用有机材料对两者进行连接，因有机材料长期使用中失效而导致两者脱开，影响LED器件的正常使用；因此，本申请的LED器件具有很好的使用寿命。

此外，在连接结构300的形成过程中，金属连接件32和金属框架12的受热面积小，这样使得形成的连接结构300的构成稳定，连接结构300的宽度和成型温度可控，不会过度破坏封装透镜31或金属框架12的结构，确保LED器件的结构完整性，有利于提升LED器件的产品良率。

可选地，横向环板段322的长度大于纵向环板段321的长度。这样，方便对横向环板段322与金属框架12进行连接，不会导致横向环板段322上的连接位置与封装透镜31之间的距离太近。

可选地，金属连接件32和金属框架12的形状相适配，且纵向环板段321的内环周面3211与金属框架12的内壁面121平齐过渡。这样，使得金属连接件32不会遮挡杯腔13的开口，而且通过判断纵向环板段321的内环周面3211是否与金属框架12的内壁面121平齐，能判断封装透镜组件30是否相对于支架结构10安装到位，从而有利于判断LED器件是否封装合格。

可选地，金属连接件32和金属框架12呈圆环形、椭圆环形或多边形。这种结构的金属连接件32和金属框架12有利于提高LED器件产品的多样性。

可选地，金属框架12在支撑基板11的上表面的投影位于支撑基板11的上表面的内部。这样，使得支撑基板11的上表面的面积大于或等于金属框架12的***轮廓的面积，避免了金属框架12凸出于支撑基板11的外周侧，从而在后期对LED器件切割时，使得切割刀具能够直接切割到支撑基板11上，有效地防止了切割刀具碰触到金属框架12，从而影响器件的出光问题，提高了被切割下的多个LED器件的产品良率。也就是说，为了避免在对LED器件进行切割时伤及金属框架12而影响LED器件的产品质量，可选地，金属框架12在支撑基板11的上表面的投影位于支撑基板11的上表面的内部。

可选地，金属框架12的外周表面122包括多个相连接的外壁面123，相邻两个外壁面123的连接处弧面过渡。这种结构形式的金属框架12不仅便于加工制造而且结构稳定。

如图1和图2所示，金属连接件32处于金属框架12的上表面的范围内，且金属连接件32的外周沿与金属框架12的外周沿之间具有装配距离H。这样，使得金属连接件32的外周缘不会凸出于金属框架12的外周缘而出现毛刺，提升了LED器件的产品质量。此外，通过优化金属连接件32与金属框架12的装配位置，确保了在对两者进行连接时，避免了连接结构300发生偏离而无法将两者可靠连接，从而提升了连接过程的成功率，且有利于减小金属连接件32的耗材，提升经济成本。

可选地，装配距离H大于0且小于等于0.2mm。

如图1和图6所示，支撑基板11包括基板本体111和连接片层112，基板本体111由陶瓷制成，连接片层112为使用烧结工艺安装在基板本体111的上表面的铜片框，金属框架12与铜片框连接，金属框架12由多层环形金属框124叠置电镀形成，金属连接件32由铜、铝、金、银、铁、钴、镍或上述金属的合金或可伐合金制成。上述材质的金属连接件32均便于与金属框架12连接。

可选地，金属框124由铜片制成。

在本申请的可选实施例中，封装透镜31由玻璃制成，且封装透镜31的外表面311为球面的部分表面或椭球面的部分表面；杯腔13内设置有电极40，芯片20为与电极40连接并能够发出紫外光的芯片20。这种材质的封装透镜31有利于节约成本，通过优化封装透镜31的外表面311的轮廓形状，能够大大地改善LED器件的出光性能。

进一步可选地，封装透镜31由高硼玻璃或石英玻璃制成。

本申请中使用无机材料即高硼玻璃或石英玻璃作为密封杯腔13的封装透镜31，正是为了适应于紫外LED或深紫外LED，能够确保封装透镜31的透光性能不受到紫外光线的影响，延长了LED器件的使用寿命

还需要说明的是，本申请提供的灯组阵列包括支撑架，支撑架上以阵列的形式排布设置有多个上述的LED器件，也就是说，通过支撑架便于批量加工制造LED器件，当使用时逐个将LED器件从支撑架上取下，以便于后续安装。

在本实施例中，可选的，横向环板段322与金属框架12的上表面采用焊接连接。也就是说，连接结构300是对横向环板段322与金属框架12进行焊接时，形成在两者连接处的连接结构。采用焊接的方式对金属连接件32和金属框架12进行局部熔融固定连接，可以采用电阻焊接、平行封焊、激光焊接等方式对金属连接件32和金属框架12进行焊接，以在两者的连接处形成连接结构300。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种LED器件，其特征在于，包括：

支架结构(10)，所述支架结构(10)包括支撑基板(11)和设置在所述支撑基板(11)的上表面的金属框架(12)；

封装透镜组件(30)，所述封装透镜组件(30)包括封装透镜(31)和与所述封装透镜(31)连接的金属连接件(32)，其中，所述金属连接件(32)盖设在所述金属框架(12)上以与所述支架结构(10)围成并密封用于安装芯片(20)的杯腔(13)；所述金属连接件(32)包括相连接的纵向环板段(321)和横向环板段(322)，其中，所述纵向环板段(321)与所述封装透镜(31)的外表面(311)连接，所述横向环板段(322)向所述封装透镜(31)的周向外侧延伸并与所述金属框架(12)固定连接。

2.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述封装透镜(31)包括透镜本体(312)和凸出于所述透镜本体(312)的下表面设置的装配凸台(313)，其中，所述透镜本体(312)的下表面与所述装配凸台(313)的下表面之间形成第一台阶结构(100)，所述纵向环板段(321)的内环周面(3211)与所述纵向环板段(321)的顶环面(3212)形成第二台阶结构(200)，所述第二台阶结构(200)与所述第一台阶结构(100)适应性装配，以使所述纵向环板段(321)套设在所述装配凸台(313)上并止挡在所述第一台阶结构(100)的台阶面处。

3.根据权利要求2所述的LED器件，其特征在于，所述横向环板段(322)的下表面与所述装配凸台(313)的下表面平齐。

4.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述横向环板段(322)的长度大于所述纵向环板段(321)的长度，且所述横向环板段(322)与所述金属框架(12)的上表面通过连接结构(300)连接。

5.根据权利要求4所述的LED器件，其特征在于，所述连接结构(300)由所述横向环板段(322)的部分和所述金属框架(12)的部分共同形成，所述连接结构(300)的一部分凸出于所述金属连接件(32)的上表面，所述连接结构(300)的凸出于所述金属连接件(32)的上表面的部分形成绕所述金属连接件(32)的上表面连续延伸的条状凸起。

6.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述金属连接件(32)和所述金属框架(12)的形状相适配，且所述纵向环板段(321)的内环周面(3211)与所述金属框架(12)的内壁面(121)平齐过渡。

7.根据权利要求6所述的LED器件，其特征在于，所述金属连接件(32)和所述金属框架(12)呈圆环形、椭圆环形或多边形。

8.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述金属框架(12)在所述支撑基板(11)的上表面的投影位于所述支撑基板(11)的上表面的内部。

9.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述金属框架(12)的外周表面(122)包括多个相连接的外壁面(123)，相邻两个所述外壁面(123)的连接处弧面过渡。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的LED器件，其特征在于，所述金属连接件(32)处于所述金属框架(12)的上表面的范围内，且所述金属连接件(32)的外周沿与所述金属框架(12)的外周沿之间具有装配距离H。

11.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述支撑基板(11)包括基板本体(111)和连接片层(112)，所述基板本体(111)由陶瓷制成，所述连接片层(112)为使用烧结工艺安装在所述基板本体(111)的上表面的铜片框，所述金属框架(12)与所述铜片框连接，所述金属框架(12)由多层环形金属框(124)叠置电镀形成，所述金属连接件(32)由铜、铝、金、银、铁、钴、镍或上述金属的合金或可伐合金制成。

12.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述封装透镜(31)由玻璃制成，且所述封装透镜(31)的外表面(311)为球面的部分表面或椭球面的部分表面；所述杯腔(13)内设置有电极(40)，所述芯片(20)为与所述电极(40)连接并能够发出紫外光的芯片(20)。

13.一种灯组阵列，其特征在于，包括支撑架，所述支撑架上以阵列的形式排布设置有多个LED器件，所述LED器件为权利要求1至12中任一项所述的LED器件。