CN219553628U - 一种led面光源及led灯具 - Google Patents

Abstract

本申请属于照明设备技术领域，尤其涉及一种LED面光源及LED灯具。LED面光源包括：主基板、N层间隔基板和多个LED芯片，主基板和间隔基板之间通过第一共晶层贴装固定，各个LED芯片通过第二共晶层贴装固定于间隔基板的另一侧，且相邻两个LED芯片之间的间距L≤1mm，其中，多个LED芯片包括至少M种光色，M和N均为整数，N≥1且M≥N+1，解决了现有技术中通过提高LED芯片的排布密度来提高照度的方式会导致LED光源在工作过程中发热增多，容易导致LED光源故障损坏、使用寿命缩短的问题。

Description

一种LED面光源及LED灯具

技术领域

本申请属于照明设备技术领域，尤其涉及一种LED面光源及LED灯具。

背景技术

LED光源具有节能、环保、寿命长等特点，已经被广泛应用在室内、户外等场景。随着人们对照明的要求越来越高，人们对LED光源的高照度要求正逐渐提高。

现有技术中高密高照度的LED光源一般采用两种或多种光色的LED芯片进行排布。具体的，两种或多种光色的LED芯片是独立的互不干涉的均匀排布，不同光色的间距较大，从而导致了不同光色的照度明显偏低。有效提高照度的途径之一就是在相同大小的分布表面上排布更多的LED芯片，即提高LED芯片的排布密度。然而，高密度的LED芯片排布方式会导致LED光源在工作过程中发热增多，LED光源积聚的热量增多，继而导致LED光源处于高温状态下工作，容易导致LED光源故障损坏，也使得LED光源的使用寿命缩短。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种LED面光源及LED灯具，旨在解决现有技术中通过提高LED芯片的排布密度来提高照度的方式会导致LED光源在工作过程中发热增多，容易导致LED光源故障损坏，也使得LED光源的使用寿命缩短的问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种LED面光源，包括：

主基板、N层间隔基板和多个LED芯片，所述主基板和所述间隔基板之间通过第一共晶层贴装固定，各个所述LED芯片通过第二共晶层贴装固定于所述间隔基板背离所述主基板的一侧，且相邻两个所述LED芯片之间的间距L≤1mm，其中，所述多个LED芯片包括至少M种光色，M和N均为整数，N≥1且M≥N+1；

当N＝1时，其中一种光色的所述LED芯片通过所述第一共晶层导通，另一种光色的所述LED芯片通过所述第二共晶层导通；

当N>1时，相邻两层所述间隔基板之间通过第三共晶层LED芯片贴装固定，其中一种光色的所述LED芯片通过所述第一共晶层实现导通，另一种光色的所述LED芯片通过所述第二共晶层实现导通，其余光色的所述LED芯片通过一一对应的所述第三共晶层LED芯片实现导通。

应用本申请提供的LED面光源，通过增加设置了相应的间隔基板，并且增加设置了相应的共晶层，如此以提高导热效率和散热效率，从而将高密度排布的LED芯片在工作过程中产生的热量进行传导和散失掉，以保证LED光源能够处于正常温度范围内继续工作。具体以增加一层间隔基板或增加两层间隔基板为例：当增加一层间隔基板则相应增加设置了第一共晶层，此时LED芯片的光色种类为两种，一种光色的LED芯片通过第一共晶层实现导通，另一种光色的LED芯片通过第二共晶层实现导通；当增加了两层间隔基板则相应增加了第一共晶层和第三共晶层，此时LED芯片的光色种类为三种，一种光色的LED芯片通过第一共晶层实现导通，另一种光色的LED芯片通过第二共晶层实现导通，第三中光色的LED芯片则通过第三共晶层实现导通。在LED光源工作工程中，LED芯片产生的热量能够通过增加的共晶层及间隔基板进行快速传导和散失掉，从而解决了高密度排布LED芯片的LED光源积聚热量的问题，使得LED光源能够处于正常温度范围内继续工作，降低LED光源故障损坏的概率，而且能够大大提高LED光源的使用寿命。

在一种实施方式中，每一所述间隔基板设有金属过孔；

当N＝1时，对应于其中一种光色的所述LED芯片的所述第一共晶层通过所述金属过孔电连接至所述第二共晶层；

当N>1时，对应于其中一种光色的所述LED芯片的所述第一共晶层通过所述金属过孔电连接至所述第二共晶层，并且，各个所述第三共晶层LED芯片通过所述金属过孔电连接至其余光色的所述LED芯片的所述第一共晶层上。

在一种实施方式中，所述多个LED芯片均匀布置。

在一种实施方式中，所述多个LED芯片呈阵列布置。

在一种实施方式中，所述第一共晶层为金锡合金层、锡银合金层、锡银铜合金层、锡铋合金层、锡锑合金层及锡铜合金层中的任一种；以及，所述第二共晶层为金锡合金层、锡银合金层、锡银铜合金层、锡铋合金层、锡锑合金层及锡铜合金层中的任一种。

在一种实施方式中，所述第三共晶层LED芯片为金锡合金层、锡银合金层、锡银铜合金层、锡铋合金层、锡锑合金层及锡铜合金层中的任一种。

在一种实施方式中，所述LED芯片的光色包括正白、暖白、红、绿、蓝、琥珀、柠檬、橙色、青色中的任一种或多种。

在一种实施方式中，所述LED面光源还包括荧光层LED芯片，所述荧光层LED芯片覆盖所述多个LED芯片。

在一种实施方式中，所述LED面光源还包括透明胶层LED芯片，所述透明胶层LED芯片覆盖所述荧光层LED芯片。

根据本申请的另一方面，提供了一种LED灯具。具体的，该LED灯具包括如前述的LED面光源。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一种实施例的LED面光源的剖视结构示意图；

图2为本申请另一种实施例的LED面光源的剖视结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10、主基板；

20、间隔基板；21、第一间隔基板；22、第二间隔基板；

30、LED芯片；31、第一光色芯片；32、第二光色芯片；33、第三光色芯片；34、第四光色芯片；35、第五光色芯片；

41、第一共晶层；42、第二共晶层；43、第三共晶层；

50、荧光层；

60、透明胶层。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1和图2所示，本申请实施例提供的LED面光源包括主基板10、N层间隔基板20和多个LED芯片30。具体的，所述主基板10和所述间隔基板20之间通过第一共晶层41贴装固定，各个所述LED芯片30通过第二共晶层42贴装固定于所述间隔基板20背离所述主基板10的一侧，且相邻两个所述LED芯片30之间的间距L≤1mm。其中，所述多个LED芯片30包括至少M种光色，M和N均为整数，N≥1且M≥N+1。当N＝1时，则M＝2(即LED芯片30为两种光色)，其中一种光色的所述LED芯片30通过所述第一共晶层41导通，另一种光色的所述LED芯片30通过所述第二共晶层42导通。当N>1时，则M>2，此时LED芯片30具有至少三种光色(即LED芯片30的光色可以是三种，也可以是四种，或者可以是五种，……)，相邻两层所述间隔基板20之间通过第三共晶层43贴装固定，其中一种光色的所述LED芯片30通过所述第一共晶层41实现导通，另一种光色的所述LED芯片30通过所述第二共晶层42实现导通，其余光色的所述LED芯片30通过一一对应的所述第三共晶层43实现导通。以下，均是以N＝2为举例，用来解释说明N>1的情况。

应用本申请提供的LED面光源，通过增加设置了相应的间隔基板20，并且增加设置了相应的共晶层，如此以提高导热效率和散热效率，从而将高密度排布的LED芯片30在工作过程中产生的热量进行传导和散失掉，以保证LED光源能够处于正常温度范围内继续工作。具体的，当增加一层间隔基板20(如图1所示的第一间隔基板21)则相应增加设置了第一共晶层41，此时LED芯片30的光色种类为两种，即如图1所示的第一光色芯片31和第二光色芯片32，一种光色的LED芯片30(例如第一光色芯片31)通过第一共晶层41实现导通，另一种光色的LED芯片30(相应为第二光色芯片32)通过第二共晶层42实现导通；当增加了两层间隔基板20(如图2所示的第一间隔基板21和第二间隔基板22)则相应增加了第一共晶层41和第三共晶层43，此时LED芯片30的光色种类为三种，即可如图2所示的第三光色芯片33、第四光色芯片34和第五光色芯片35，一种光色的LED芯片30(例如第三光色芯片33)通过第一共晶层41实现导通，另一种光色的LED芯片30(例如第四光色芯片34)通过第二共晶层42实现导通，第三种光色的LED芯片30(相应为第五光色芯片35)则通过第三共晶层43实现导通。在LED光源工作工程中，LED芯片30产生的热量能够通过增加的共晶层及间隔基板20进行快速传导和散失掉，从而解决了高密度排布LED芯片30的LED光源积聚热量的问题，使得LED光源能够处于正常温度范围内继续工作，降低LED光源故障损坏的概率，而且能够大大提高LED光源的使用寿命。

具体的，每一层共晶层均包括有正极晶层部分和负极晶层部分，并且每一层共晶层的正极晶层部分和负极晶层部分相互绝缘，从而组合形成完整的一层共晶层。也就是说，对每个LED芯片30进行贴装时，LED芯片30的正极焊盘对应于相应共晶层的正极晶层部分、负极焊盘对应于共晶层的负极晶层部分，然后，采用DPC工艺(即基于薄膜电路工艺)进行共晶焊接，从而贴装固定。金属的结晶性能好，平整度好，线路不易脱落，且线路位置更准确，线距更小，可靠性稳定等优点。

在本申请实施例中，每一所述间隔基板20设有金属过孔(未图示)，利用金属过孔穿过各个间隔基板20，从而在每一层间隔基板20的两侧表面均能够设置相应的共晶层。

当N＝1时，对应于其中一种光色的所述LED芯片30的所述第一共晶层41通过所述金属过孔电连接至所述第二共晶层42。一种光色的LED芯片30通过第一共晶层41实现导通，另一种光色的LED芯片30通过第二共晶层42实现导通。其中，一种光色的LED芯片30是通过间隔基板20的金属过孔和位于间隔基板20和主基板10之间的第一共晶层41实现电性连接。

当N>1时，对应于其中一种光色的所述LED芯片30的所述第一共晶层41通过所述金属过孔电连接至所述第二共晶层42，并且，各个所述第三共晶层43通过所述金属过孔电连接至其余光色的所述LED芯片30的所述第一共晶层41上。例如N＝2，M＝3，此时，一种光色的LED芯片30通过第一共晶层41实现导通，另一种光色的LED芯片30通过第二共晶层42实现导通，第三种光色的LED芯片则通过第三共晶层43实现导通。其中，一种光色的LED芯片30是通过间隔基板20的金属过孔和位于间隔基板20和主基板10之间的第一共晶层41实现电性连接，第三种光色的LED芯片则是通过两层间隔基板20中相应对接的金属过孔和第三共晶层43实现导通。

为了是装配完成后的LED光源能够均匀发射光线照明，并且，LED光源的各处位置能够热量均匀，因此，所述多个LED芯片30均匀布置。优选的，所述多个LED芯片30呈阵列布置，且相邻两个所述LED芯片30之间的间距L＝1mm。

在本申请实施例中，所述第一共晶层41包括但不限于为金锡合金层、锡银合金层、锡银铜合金层、锡铋合金层、锡锑合金层及锡铜合金层中的任一种。以及，所述第二共晶层42也同样包括但不限于为金锡合金层、锡银合金层、锡银铜合金层、锡铋合金层、锡锑合金层及锡铜合金层中的任一种。进一步的，所述第三共晶层43包括但不限于为金锡合金层、锡银合金层、锡银铜合金层、锡铋合金层、锡锑合金层及锡铜合金层中的任一种。

进一步的，本申请提供的LED光源中所述LED芯片30的光色包括正白、暖白、红、绿、蓝、琥珀、柠檬、橙色、青色中的任一种或多种。

为了是装配完成的LED光源出光更加均匀、柔和，因此，如图1和图2所示，所述LED面光源还包括荧光层50，所述荧光层50覆盖所述多个LED芯片30。在LED光源工作过程中，各个LED芯片30发出光线并首先照射入荧光层50中进行传播，从而实现混合均匀的混光色。并且，如图1和图2所示，所述LED面光源还包括透明胶层60，所述透明胶层60覆盖所述荧光层50。混合均匀的混光色继续传播至透明胶层60中，并出光照明。这样就实现了均匀、柔和出光的照明效果，避免照明光线炫目、刺眼。

根据本申请的另一方面，提供了一种LED灯具(未图示)。具体的，该LED灯具包括如前述的LED面光源。

应用本申请提供的LED面光源，通过增加设置了相应的间隔基板，并且增加设置了相应的共晶层，如此以提高导热效率和散热效率，从而将高密度排布的LED芯片在工作过程中产生的热量进行传导和散失掉，以保证LED光源能够处于正常温度范围内继续工作，降低LED光源故障损坏的概率，而且能够大大提高LED光源的使用寿命，也就是提高了LED灯具的使用寿命。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED面光源，其特征在于，包括：

主基板(10)、N层间隔基板(20)和多个LED芯片(30)，所述主基板(10)和所述间隔基板(20)之间通过第一共晶层(41)贴装固定，各个所述LED芯片(30)通过第二共晶层(42)贴装固定于所述间隔基板(20)背离所述主基板(10)的一侧，且相邻两个所述LED芯片(30)之间的间距L≤1mm，其中，所述多个LED芯片(30)包括至少M种光色，M和N均为整数，N≥1且M≥N+1；

当N＝1时，其中一种光色的所述LED芯片(30)通过所述第一共晶层(41)导通，另一种光色的所述LED芯片(30)通过所述第二共晶层(42)导通；

当N>1时，相邻两层所述间隔基板(20)之间通过第三共晶层(43)贴装固定，其中一种光色的所述LED芯片(30)通过所述第一共晶层(41)实现导通，另一种光色的所述LED芯片(30)通过所述第二共晶层(42)实现导通，其余光色的所述LED芯片(30)通过一一对应的所述第三共晶层(43)实现导通。

2.根据权利要求1所述的LED面光源，其特征在于，

每一所述间隔基板(20)设有金属过孔；

当N＝1时，对应于其中一种光色的所述LED芯片(30)的所述第一共晶层(41)通过所述金属过孔电连接至所述第二共晶层(42)；

当N>1时，对应于其中一种光色的所述LED芯片(30)的所述第一共晶层(41)通过所述金属过孔电连接至所述第二共晶层(42)，并且，各个所述第三共晶层(43)通过所述金属过孔电连接至其余光色的所述LED芯片(30)的所述第一共晶层(41)上。

3.根据权利要求1所述的LED面光源，其特征在于，

所述多个LED芯片(30)均匀布置。

4.根据权利要求3所述的LED面光源，其特征在于，

所述多个LED芯片(30)呈阵列布置。

5.根据权利要求1所述的LED面光源，其特征在于，

所述第一共晶层(41)为金锡合金层、锡银合金层、锡银铜合金层、锡铋合金层、锡锑合金层及锡铜合金层中的任一种；以及，

所述第二共晶层(42)为金锡合金层、锡银合金层、锡银铜合金层、锡铋合金层、锡锑合金层及锡铜合金层中的任一种。

6.根据权利要求5所述的LED面光源，其特征在于，

所述第三共晶层(43)为金锡合金层、锡银合金层、锡银铜合金层、锡铋合金层、锡锑合金层及锡铜合金层中的任一种。

7.根据权利要求1所述的LED面光源，其特征在于，

所述LED芯片(30)的光色包括正白、暖白、红、绿、蓝、琥珀、柠檬、橙色、青色中的任一种或多种。

8.根据权利要求1-7任一项所述的LED面光源，其特征在于，

所述LED面光源还包括荧光层(50)，所述荧光层(50)覆盖所述多个LED芯片(30)。

9.根据权利要求8所述的LED面光源，其特征在于，

所述LED面光源还包括透明胶层(60)，所述透明胶层(60)覆盖所述荧光层(50)。

10.一种LED灯具，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的LED面光源。