大功率led照明燈具的led封裝方法
2023-04-24 19:43:01 2
專利名稱：大功率led照明燈具的led封裝方法
技術領域：
本發明公開了一種便於高效散熱並主要應用於大功率LED照明燈具的LED 封裝方法，屬於半導體照明技術領域。
背景技術：
目前的LED照明產品，絕大多數是先行將多顆LED排布封裝於整塊基板， 並在基板上預布線以對封裝於其上的LED光源進行電路連接，再將該基板置 於燈體內部連接入照明電路。因此，LED光源不與燈體直接連接，兩者之間隔 了一層基板。
LED照明領域所應用的LED基板，從材質上區分主要有常規PCB基板(主 要為紙質和纖維、樹脂類基板)、陶瓷質基板與金屬質基板(主要為鋁合金基 板)。
大功率LED為發熱器件，且其光效、功耗及使用壽命受溫度影響較大， 因此有效發散LED光源產生的熱量是提高LED使用性能的重要因素。常規PCB 基板、陶瓷質基板熱阻大，基本無法發散LED光源所產生的熱量，因此並不 適用於大功率LED。金屬質基板導熱性相對較好，但這種LED基板並不直接裸 露於外界，還需要將該基板固定於散熱體表面，通過散熱體向外界發散熱量， 因此對金屬質基板與散熱體的接觸面要求很高，同時LED光源與基板之間、 基板與散熱體安裝表面之間均難以避免的存在間隙，因此還需要填充流質導 熱膠脂，以形成"LED光源一導熱膠脂一金屬質基板一導熱膠脂一散熱體一外 界"的散熱路徑，該散熱路徑為多次間接散熱，效果並不明顯，同時對該散 熱路徑中的每一接觸面的平整度、光潔度和安裝要求高，增加了加工難度與加工成本；各接觸面易產生接觸間隙，造成整體有效導熱係數下降，導致LED 結溫升高，光衰增加，降低了LED光源的使用壽命。
發明內容
本發明的目的是為克服上述現有技術的缺點，提供一種便於高效散熱的， 有利於提高發光效率，延長LED光源使用壽命的大功率LED照明燈具的LED 封裝方法。
本發明的目的實現的技術方案是，大功率LED照明燈具的LED封裝方法， 包括如下步驟
① 選擇剛性基板或柔性基板為基板1，在基板1上設置LED光源4的容置 孔，在表面布設聯接電路2;
② 在布有聯接電路2的基板1的表面覆蓋絕緣覆膜層3構成LED線路板；
③ 將LED光源4引腳與LED線路板上的聯接電路2焊接連接；
④ 將LED線路板採用耐高溫強力膠6粘合在散熱器5上；
⑤ LED光源4穿過LED線路板上的容置孔直接封裝於散熱器5表面，並且 在LED光源4與散熱器5表面之間採用高導熱粘合材料7熱接觸連接。
所述的散熱器5與LED光源4熱接觸連接的表面經過絕緣氧化處理。 所述的聯接電路2為導電薄膜電路，覆蓋聯接電路2的絕緣覆膜層3的
位置旁留有裸露的焊盤，聯接電路2通過焊盤焊接連接LED光源4的引腳4-3
和外部電路。
所述的絕緣覆膜層3與基板1、聯接電路2之間為熱壓接合或黏結接合。 所述的剛性基板為厚度均勻的金屬薄板或PCB板。
所述的柔性基板為具有一定彎曲、扭曲、巻曲性能的厚度均勻的樹脂材 料薄膜或橡膠材料薄板或塑性金屬薄膜中的任何一種。
所述的散熱器5的材料為具有低熱阻、高導熱性、高散熱性的金屬材料，散熱器5上設有若干用以增大散熱面積的筋條。
LED線路板也可以通過鉚接或螺紋連接固定在散熱器5表面。還可以將 LED光源4高溫焊合於散熱器5表面。
所述LED線路板可實現為模塊化線路板，各模塊可以單獨與LED光源4 組合實現照明，也可以多模塊串、並聯連接成模組與LED光源4組合共同實 現照明。單個LED線路板模塊可沿LED光源排布方向進行裁切，裁切後不影 響布線連接，或者僅需要對布線進行局部小調整，即可使用而不影響其他布 線連接。多個LED線路板模塊可沿LED光源排布方向進行對接，僅在局部進 行錫焊連接即可組合為一塊加長型LED線路板。
當應用耐高溫強力膠6將LED線路板粘附於散熱器5表面時，耐高溫強 力膠6需避開LED光源4所在位置。耐高溫強力膠6外側還設有保護紙膜保 護，安裝時，撕開保護紙膜，將LED線路板緊貼散熱器5表面即可固定。
安裝時，還可將LED光源4的散熱底座4-2與散熱器5表面進行高溫焊 合，則LED散熱底座4-2、散熱器5可焊合成一體，獲得更高的散熱性能。
本發明工藝方法先進簡單，結構新穎合理緊湊，生產製造容易，成本低， 使用安裝維護方便，便於推廣應用，特別適合於大功率LED照明燈具使用， 與現有技術比較，具有如下優點
1、 具有"LED光源一散熱器一外界"的散熱路徑，大幅減少了中間散熱 環節，提高了散熱性能，從而有效控制LED光源結溫，有利於減小光衰，提 高能效，增長使用壽命。
2、 可採用柔性線路板技術，使線路板可同時適用於平整安裝表面和不大 於一定變化曲率的非平整安裝表面，具有更高的適用通用性。同時，該柔性 LED照明線路板還可以承受一定強度的彎曲、扭曲、巻曲變形，在安裝後安裝 面出現該類變形的情況下不損害其使用性能，進一步拓寬了其適用範圍。
3、 易於實現模塊化與模組化，有利於產品的系列化和批量生產。下面結合附圖以具體實施例對本發明進行進一步說明。
圖1A為本發明實施例的外形結構示意圖IB為本發明實施例的分解結構示意圖2為本發明於LED光源封裝位置的截面結構示意圖3A為本發明聯接電路的串聯排布連接方式示意圖3B為本發明聯接電路的並聯排布連接方式示意圖3C為本發明聯接電路的串並聯排布連接方式示意圖中l基板，2聯接電路，2-1LED連接焊盤、2-2外部電路連接悍盤、
3絕緣覆膜層，4LED光源，4-1 LED晶片，4-2散熱底座，4-3引腳，5散熱
器，6耐高溫強力膠、7高導熱粘合材料。
具體實施方式
實施例1
1、 選擇厚度均勻的金屬薄板或PCB板為基板1，將銅箔聯接電路2以黏 結接合方式布於基板1正面，在基板1、聯接電路2表面噴塗透明絕緣膠黏結 接合或熱壓接合形成絕緣覆膜層3，構成LED線路板，LED線路板上按一定排 列順序開有LED光源容置孔。覆蓋聯接電路2的絕緣覆膜層3的位置旁留有 裸露的LED連接焊盤2-1和外部電路連接焊盤2-2。
2、 將LED光源4引腳通過絕緣覆膜層3旁裸露的LED連接焊盤2-1焊接 連接LED線路板上的聯接電路2。
3、 散熱器5的材料採用具有低熱阻、高導熱性、髙散熱性的金屬材料， 散熱器5上設有若干用以增大散熱面積的筋條。將散熱器5表面進行絕緣氧 化處理，將LED線路板與散熱器5表面通過耐高溫強力膠6緊密粘合起來。 然後用高導熱粘合材料7將LED光源4穿過線路板上的LED光源容置孔固定 於散熱器表面，形成LED照明模塊，整個LED照明模塊內形成"LED光源一散熱體一外界"的散熱路徑，能獲得更好的散熱效果，有效發散LED光源4產 生的熱量。 實施例2
1、 選擇具有一定彎曲、扭曲、巻曲性能的厚度均勻的樹脂材料薄膜或橡 膠材料薄板或塑性金屬薄膜中的任何一種為基板1，將導電薄膜聯接電路2以 黏結接合方式布於基板1正面，在基板1、聯接電路2表面噴塗透明絕緣膠黏 結接合或熱壓接合形成絕緣覆膜層3，構成LED線路板，LED線路板上按一定 排列順序開有LED光源容置孔。覆蓋聯接電路2的絕緣覆膜層3的位置旁留 有裸露的LED連接焊盤2-1和外部電路連接焊盤2-2。
2、 將LED光源4引腳通過絕緣覆膜層3旁裸露的LED連接焊盤2-1焊接 連接LED線路板上的聯接電路2。
3、 散熱器5的材料採用具有低熱阻、高導熱性、高散熱性的金屬材料， 散熱器5上設有若干用以增大散熱面積的筋條。將散熱器5表面進行絕緣氧 化處理，將LED線路板與散熱器5表面通過耐高溫強力膠6緊密粘合起來。 然後用高導熱粘合材料7將LED光源4穿過線路板上的LED光源容置孔固定 於散熱器表面，形成LED照明模塊，整個LED照明模塊內形成"LED光源一散 熱體一外界"的散熱路徑，能獲得更好的散熱效果，有效發散LED光源4產 生的熱量。
權利要求
1、一種大功率LED照明燈具的LED封裝方法，其特徵在於，包括如下步驟①選擇剛性基板或柔性基板為基板(1)，在基板(1)上設置LED光源(4)的容置孔，在表面布設聯接電路(2)；②在布有聯接電路(2)的基板(1)的表面覆蓋絕緣覆膜層(3)構成LED線路板；③將LED光源(4)引腳與LED線路板上的聯接電路(2)焊接連接；④將LED線路板採用耐高溫強力膠(6)粘合在散熱器(5)上；⑤LED光源(4)穿過LED線路板上的容置孔直接封裝於散熱器(5)表面，並且在LED光源(4)與散熱器(5)表面之間採用高導熱粘合材料(7)熱接觸連接。
2、 如權利要求1所述的大功率LED照明燈具的LED封裝方法，其特 徵在於，所述的散熱器(5)與LED光源(4)熱接觸連接的表面經過絕緣 氧化處理。
3、 如權利要求1所述的大功率LED照明燈具的LED封裝方法，其特 徵在於，所述的聯接電路(2)為導電薄膜電路，覆蓋聯接電路(2)的絕 緣覆膜層(3)的位置旁留有裸露的焊盤，聯接電路(2)通過焊盤焊接連 接LED光源(4)的引腳(4-3)和外部電路。
4、 如權利要求1所述的大功率LED照明燈具的LED封裝方法，其特 徵在於，所述的絕緣覆膜層(3)與基板(1)、聯接電路(2)之間為熱壓 接合或黏結接合。
5、 如權利要求1所述的大功率LED照明燈具的LED封裝方法，其特 徵在於，所述的剛性基板為厚度均勻的金屬薄板或PCB板。
6、 如權利要求1所述的大功率LED照明燈具的LED封裝方法，其特 徵在於，所述的柔性基板為具有一定彎曲、扭曲、巻曲性能的厚度均勻的 樹脂材料薄膜或橡膠材料薄板或塑性金屬薄膜中的任何一種。
7、 如權利要求1所述的大功率LED照明燈具的LED封裝方法，其特 徵在於，所述的散熱器(5)的材料為具有低熱阻、高導熱性、高散熱性 的金屬材料，散熱器(5)上設有若干用以增大散熱面積的筋條。
全文摘要
本發明公開了一種大功率LED照明燈具的LED封裝方法，包括如下步驟①選擇剛性基板或柔性基板為基板，在基板上設置LED光源的容置孔，在表面布設聯接電路；②在布有聯接電路的基板1的表面覆蓋絕緣覆膜層構成LED線路板；③將LED光源引腳與LED線路板上的聯接電路焊接連接；④將LED線路板採用耐高溫強力膠粘合在燈具的散熱器上；⑤LED光源穿過LED線路板上的容置孔直接封裝於散熱器表面，並且在LED光源與散熱器表面之間採用高導熱粘合材料熱接觸連接。本發明工藝方法先進簡單，結構新穎合理緊湊，生產製造容易，成本低，使用安裝維護方便，適合於大功率LED照明燈具使用，便於推廣應用。
文檔編號F21V17/10GK101592322SQ20091003366
公開日2009年12月2日 申請日期2009年6月5日 優先權日2009年6月5日
發明者傑 史 申請人:傑 史