一種散熱器和覆晶工礦燈的製作方法
2023-12-07 19:23:36 1
一種散熱器和覆晶工礦燈的製作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型實施例涉及照明的技術領域，尤其涉及一種散熱器和覆晶工礦燈。
【背景技術】
[0002]目前，市場上應用的工礦燈照明光源產品大部分是高壓鈉燈、小部分是採用在鋁基板、銅基板或陶瓷基板上直接固晶並焊線的傳統工藝方式生產的固態LED照明光源產品，外加二次透鏡。因普通LED光源大多需要使用絕緣膠或銀膠來固晶，其熱阻一般在12°C/W，熱阻相對較高，光源散熱存在很大問題。另外採用傳統的焊線工藝製作的LED光源，不能承受較大的脈衝電流，更不能在大電流的驅動下長時間穩定工作；因脈衝電流過大或長時間大電流(IA)驅動會導致產品的膠體、金線和晶片P至N結都會受到很大影響，容易造成膠體受熱膨脹、斷線死燈和晶片結溫升高等問題。而且普通LED工礦燈光源不能長期經受高頻振動，因長期高頻振動極易造成光源出現斷線死燈、接觸不良等問題，極大降低了產品的使用壽命，普通LED工礦燈的光效普遍在70—901m/w，出光效率較低且光源與二次透鏡是分體的。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型實施例的目的在於提出一種散熱器和覆晶工礦燈，旨在解決LED工礦燈光源不能長期經受高頻振動，因長期高頻振動極易造成光源出現斷線死燈、接觸不良等問題。
[0004]為達此目的，本實用新型實施例採用以下技術方案:
[0005]第一方面，一種散熱器，所述散熱器包括:圓筒形散熱器本體、蓋頂，所述圓筒形散熱器與所述蓋頂緊連，所述圓筒形散熱器本體周圍緊貼設置擋片，所述蓋頂包括第一部件、第二部件和第三部件，所述第一部件、所述第二部件和所述第三部件的圓心重疊，所述第一部件的形狀、所述第二部件的形狀和所述第三部件的形狀為具有預設厚度的圓；在所述第一部件的直徑小於所述第二部件的直徑、所述第二部件的直徑小於第三部件的直徑，在所述第三部件的邊界附近設置四個空孔。
[0006]優選地，所述擋片均勻排布在所述圓筒形散熱器本體上。
[0007]優選地，所述第一部件的直徑為O至34.1mm，所述第二部件的直徑為O至99mm，所述第三部件的直徑為O至118.6mm。
[0008]優選地，所述第一部件的厚度為O至0.8mm，所述第二部件的厚度為O至4mm，所述第三部件的厚度為O至4mm。
[0009]優選地，所述空孔的直徑為O至4_。
[0010]優選地，所述圓筒形散熱器本體和蓋頂為不鏽鋼材質。
[0011 ]第二方面，一種覆晶工礦燈，所述覆晶工礦燈包括:光學透鏡、氮化鋁陶瓷支架、FR4線路和散熱器；
[0012]所述光學玻璃透鏡的底部正中間有圓形凹槽，所述光學玻璃透鏡的邊緣有磨砂處理，所述光學玻璃透鏡粘貼在覆晶晶片的正上方；
[0013]所述氮化鋁陶瓷支架包括由氮化鋁陶瓷製成的支架本體，所述支架支體的一面上均勻設有多個固晶區，所述氮化鋁陶瓷支架的背面、正面的固晶區和引腳處均有電鍍金處理，每個固晶區的周圍圍壩圍牆膠後形成具有擋牆結構的固晶槽，所述固晶槽的底部鍍有的金錫合金的覆晶晶片通過助焊劑粘附在所述氮化鋁陶瓷支架的固晶區，並在固晶區的晶片上均勻塗覆螢光粉膠，所述固晶區固晶的並聯數包括預先設置的數目；
[0014]所述散熱器包括圓筒形散熱器本體、蓋頂，所述圓筒形散熱器與所述蓋頂緊連，所述圓筒形散熱器本體周圍緊貼設置擋片，所述蓋頂包括第一部件、第二部件和第三部件，所述第一部件、所述第二部件和所述第三部件的圓心重疊，所述第一部件的形狀、所述第二部件的形狀和所述第三部件的形狀為具有預設厚度的圓；在所述第一部件的直徑小於所述第二部件的直徑、所述第二部件的直徑小於第三部件的直徑，在所述第三部件的邊界附近設置四個空孔；
[0015]所述氮化鋁陶瓷支架、所述FR4線路直接回流焊接在所述散熱器上，回流焊接在所述散熱器上的氮化鋁陶瓷支架的基板通過所述FR4將線路引出。
[0016]優選地，所述光學玻璃透鏡用高透光率耐老化的高性能膠水粘貼在塗覆螢光粉的晶片封裝塊的正上方。
[0017]優選地，所述氮化鋁陶瓷支架在高壓達3000V以上時，所述覆晶工礦燈的熱阻為0.5°C/Wo
[0018]優選地，所述覆晶工礦燈的工作電流為350mA至I OOOmA。
[0019]本實用新型實施例提供一種覆晶工礦燈，所述覆晶工礦燈包括:光學透鏡、氮化鋁陶瓷支架、FR4線路和散熱器，採用新設計理念製作的光源，散熱器尺寸相比之前小，且散熱器可承受的溫度可達70度;普通LED工礦燈光源不能長期經受高頻振動，因長期高頻振動極易造成光源出現斷線死燈、接觸不良等問題，極大降低了產品的使用壽命;而採用覆晶工藝生產的LED光源就不存在此問題，因其是採用焊接固晶、又無需焊線而且共晶支架與散熱器之間是通過回流焊接連接起來的，其抗振穩定性非常好;並且由於無金線封裝，單顆晶片在350mA一100mA電流的驅動下也不會出現斷線死燈問題；另用高透光率耐老化性能優良的高性能膠水將高透光率光學玻璃透鏡粘貼於塗覆好螢光粉的晶片封裝塊的正上方，將透鏡直接設計到光源產品上，省去了在終端使用時要面臨的繼續選擇使用二次透鏡的問題;在晶片封裝塊的表面設計光學玻璃透鏡不僅可保護晶片封裝塊使膠面不被汙染，還能防止水分和空氣的滲入，隔絕膠面與環境的直接接觸，減緩膠面的老化，使產品的使用壽命得到極大提尚O
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型實施例提供的一種散熱器的結構示意圖；
[0021 ]圖2是本實用新型實施例提供的一種蓋頂的結構示意圖；
[0022]圖3是本實用新型實施例提供的一種蓋頂的俯視圖；
[0023]圖4是本實用新型實施例提供的一種蓋頂的側面示意圖；
[0024]圖5是本實用新型實施例提供的一種覆晶工礦燈的結構示意圖；
[0025]圖6是本實用新型實施例提供的一種覆晶工礦燈的俯視圖；
[0026]圖7是本實用新型實施例提供的一種覆晶工礦燈的側面示意圖；
[0027]圖8是本實用新型實施例提供的一種光學透鏡的結構示意圖；
[0028]圖9是本實用新型實施例提供的一種氮化鋁陶瓷支架的結構示意圖。
[0029]主要元件符號說明:
[0030]101為圓筒形散熱器本體，102為蓋頂，1021為第一部件，1022為第二部件，1023為第三部件，501為光學玻璃透鏡，502為散熱器，801為光學玻璃透鏡，802為散熱銅基板，901為氮化鋁陶瓷支架的正電極焊盤，902為氮化鋁陶瓷支架的負電極焊盤，903為固晶槽，904為固晶區。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖和實施例對本實用新型實施例作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋本實用新型實施例，而非對本實用新型實施例的限定。另外還需要說明的是，為了便於描述，附圖中僅示出了與本實用新型實施例相關的部分而非全部結構。
[0032]實施例一
[0033]參考圖1，圖1是本實用新型實施例提供的一種散熱器的結構示意圖。
[0034]如圖1所示，圓筒形散熱器本體、蓋頂，所述圓筒形散熱器與所述蓋頂緊連，所述圓筒形散熱器本體周圍緊貼設置擋片，所述蓋頂包括第一部件、第二部件和第三部件，所述第一部件、所述第二部件和所述第三部件的圓心重疊，所述第一部件的形狀、所述第二部件的形狀和所述第三部件的形狀為具有預設厚度的圓；在所述第一部件的直徑小於所述第二部件的直徑、所述第二部件的直徑小於第三部件的直徑，在所述第三部件的邊界附近設置四個空孔。
[0035]優選地，所述擋片均勻排布在所述圓筒形散熱器本體上。
[0036]優選地，所述第一部件的直徑為O至34.1mm，所述第二部件的直徑為O至99mm，所述第三部件的直徑為O至118.6mm。
[0037]優選地，所述第一部件的厚度為O至0.8mm，所述第二部件的厚度為O至4mm，所述第三部件的厚度為O至4mm。
[0038]優選地，所述空孔的直徑為O至4mm。
[0039]優選地，所述圓筒形散熱器本體和蓋頂為不鏽鋼材質。
[0040]本實用新型實施例提供一種散熱器，所述散熱器尺寸相比之前小，且散熱器可承受的溫度可達70度。
[0041 ] 實施例二
[0042]參考圖5，圖5是本實用新型實施例提供的一種覆晶工礦燈的結構示意圖。
[0043]在實施例二中，所述覆晶工礦燈包括:光學透鏡、氮化鋁陶瓷支架、FR4線路和散熱器；
[0044]所述光學玻璃透鏡的底部正中間有圓形凹槽，所述光學玻璃透鏡的邊緣有磨砂處理，所述光學玻璃透鏡粘貼在覆晶晶片的正上方；
[0045]所述氮化鋁陶瓷支架包括由氮化鋁陶瓷製成的支架本體，所述支架支體的一面上均勻設有多個固晶區，所述氮化鋁陶瓷支架的背面、正面的固晶區和引腳處均有電鍍金處理，每個固晶區的周圍圍壩圍牆膠後形成具有擋牆結構的固晶槽，所述固晶槽的底部鍍有的金錫合金的覆晶晶片通過助焊劑粘附在所述氮化鋁陶瓷支架的固晶區，並在固晶區的晶片上均勻塗覆螢光粉膠，所述固晶區固晶的並聯數包括預先設置的數目；
[0046]所述散熱器包括圓筒形散熱器本體、蓋頂，所述圓筒形散熱器與所述蓋頂緊連，所述圓筒形散熱器本體周圍緊貼設置擋片，所述蓋頂包括第一部件、第二部件和第三部件，所述第一部件、所述第二部件和所述第三部件的圓心重疊，所述第一部件的形狀、所述第二部件的形狀和所述第三部件的形狀為具有預設厚度的圓；在所述第一部件的直徑小於所述第二部件的直徑、所述第二部件的直徑小於第三部件的直徑，在所述第三部件的邊界附近設置四個空孔；
[0047]所述氮化鋁陶瓷支架、所述FR4線路直接回流焊接在所述散熱器上，回流焊接在所述散熱器上的氮化鋁陶瓷支架的基板通過所述FR4將線路引出。
[0048]優選地，所述光學玻璃透鏡用高透光率耐老化的高性能膠水粘貼在塗覆螢光粉的晶片封裝塊的正上方。
[0049]優選地，所述氮化鋁陶瓷支架在高壓達3000V以上時，所述覆晶工礦燈的熱阻為0.5°C/Wo
[0050 ] 優選地，所述覆晶工礦燈的工作電流為350mA至I OOOmA。
[0051]本實用新型實施例提供一種覆晶工礦燈，所述覆晶工礦燈包括:光學透鏡、氮化鋁陶瓷支架、FR4線路和散熱器，採用新設計理念製作的光源，散熱器尺寸相比之前小，且散熱器可承受的溫度可達70度;普通LED工礦燈光源不能長期經受高頻振動，因長期高頻振動極易造成光源出現斷線死燈、接觸不良等問題，極大降低了產品的使用壽命;而採用覆晶工藝生產的LED光源就不存在此問題，因其是採用焊接固晶、又無需焊線而且共晶支架與散熱器之間是通過回流焊接連接起來的，其抗振穩定性非常好;並且由於無金線封裝，單顆晶片在350mA一100mA電流的驅動下也不會出現斷線死燈問題；另用高透光率耐老化性能優良的高性能膠水將高透光率光學玻璃透鏡粘貼於塗覆好螢光粉的晶片封裝塊的正上方，將透鏡直接設計到光源產品上，省去了在終端使用時要面臨的繼續選擇使用二次透鏡的問題;在晶片封裝塊的表面設計光學玻璃透鏡不僅可保護晶片封裝塊使膠面不被汙染，還能防止水分和空氣的滲入，隔絕膠面與環境的直接接觸，減緩膠面的老化，使產品的使用壽命得到極大提尚O
[0052]實施例三
[0053]參考圖8，圖8是本實用新型實施例提供的一種光學透鏡的結構示意圖。
[0054]在圖8中，所述光學玻璃透鏡801的底部正中間有圓形凹槽，所述光學玻璃透鏡801的邊緣有磨砂處理；所述光學玻璃透鏡801粘貼在散熱銅基板802上的晶片封裝塊的正上方。
[0055]所述光學玻璃透鏡的折射係數為1.474。
[0056]所述光學玻璃透鏡的耐酸性達I級，耐鹼性達A級。
[0057]所述光學玻璃透鏡的膨脹係數為3.3。
[0058]具體的，光學玻璃透鏡的材料具有透明度極高，耐磨損，表面光滑，清洗容易，健康衛生等優點；該光學玻璃透鏡的膨脹係數為3.3，高硼矽玻璃膨脹係數低，通俗地講是將玻璃從冷凍室裡拿出來馬上澆上剛開的熱水，玻璃不會破，單層的玻璃製品可以直接進微波爐，並且可以放在明火上幹燒20分鐘。
[0059]本實用新型實施例提供一種光學玻璃透鏡，所述光學玻璃透鏡的底部正中間有圓形凹槽，所述光學玻璃透鏡的邊緣有磨砂處理;所述光學玻璃透鏡粘貼在散熱銅基板上的晶片封裝塊的正上方，從而解決光源終端使用需要選擇合理的二次透鏡的問題。
[0060]實施例四
[0061]參考圖9，圖9是本實用新型實施例提供的一種氮化鋁陶瓷支架的結構示意圖。
[0062]在圖9中，所述氮化鋁陶瓷支架包括由氮化鋁陶瓷製成的支架本體，所述支架支體的一面上均勻設有多個固晶區904，所述氮化鋁陶瓷支架的背面、正面的固晶區904和引腳處均有電鍍金處理，每個固晶區904的周圍圍壩圍牆膠後形成具有擋牆結構的固晶槽903，所述固晶槽903的底部鍍有的金錫合金的覆晶晶片通過助焊劑粘附在所述氮化鋁陶瓷支架的固晶區904，所述氮化鋁陶瓷支架的固晶區904固晶的並聯數包括預先設置的數目。
[0063]所述氮化鋁陶瓷支架本體的兩側邊設有用於與外部電源引線焊接的正電極901和負電極902。
[0064]所述氮化鋁陶瓷支架的另一面設有與所述散熱銅基板回流焊接的陶瓷焊盤。
[0065]所述氮化鋁陶瓷支架本體的表面上鍍覆有金層或銀層。
[0066]所述每個固晶槽的槽底上均設有用於固晶定位所述覆晶晶片的定位孔。
[0067]所述擋牆結構為圓形擋牆結構或者方形擋牆結構或者長方形擋牆結構。
[0068]本實用新型實施例提供一種氮化鋁陶瓷支架，所述氮化鋁陶瓷支架包括由氮化鋁陶瓷製成的支架本體，所述支架支體的一面上均勻設有多個固晶區，所述氮化鋁陶瓷支架的背面、正面的固晶區和引腳處均有電鍍金處理，每個固晶區的周圍圍壩圍牆膠後形成具有擋牆結構的固晶槽，所述固晶槽的底部鍍有的金錫合金的覆晶晶片通過助焊劑粘附在所述氮化鋁陶瓷支架的固晶區，所述氮化鋁陶瓷支架的固晶區固晶的並聯數包括預先設置的數目，能夠實現很好的熱電分離效果，倒裝晶片採用覆晶的方式固定在固晶槽上，不僅可避免銀膠固晶過程中因銀膠量的不均勻造成光通量的損失，而且使得倒裝晶片與支架的結合非常牢固，結合力非常好，晶片不會因環境影響而出現脫落的現象。
[0069]以上結合具體實施例描述了本實用新型實施例的技術原理。這些描述只是為了解釋本實用新型實施例的原理，而不能以任何方式解釋為對本實用新型實施例保護範圍的限制。基於此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本實用新型實施例的其它【具體實施方式】，這些方式都將落入本實用新型實施例的保護範圍之內。
【主權項】
1.一種散熱器，其特徵在於，所述散熱器包括:圓筒形散熱器本體、蓋頂，所述圓筒形散熱器與所述蓋頂緊連，所述圓筒形散熱器本體周圍緊貼設置擋片，所述蓋頂包括第一部件、第二部件和第三部件，所述第一部件、所述第二部件和所述第三部件的圓心重疊，所述第一部件的形狀、所述第二部件的形狀和所述第三部件的形狀為具有預設厚度的圓；在所述第一部件的直徑小於所述第二部件的直徑、所述第二部件的直徑小於第三部件的直徑，在所述第三部件的邊界附近設置四個空孔。2.根據權利要求1所述的散熱器，其特徵在於，所述擋片均勻排布在所述圓筒形散熱器本體上。3.根據權利要求1所述的散熱器，其特徵在於，所述第一部件的直徑為O至34.1mm，所述第二部件的直徑為O至99_，所述第三部件的直徑為O至118.6_。4.根據權利要求1所述的散熱器，其特徵在於，所述第一部件的厚度為O至0.8mm，所述第二部件的厚度為O至4_，所述第三部件的厚度為O至4_。5.根據權利要求1所述的散熱器，其特徵在於，所述空孔的直徑為O至4_。6.根據權利要求1至5任意一項所述的散熱器，其特徵在於，所述圓筒形散熱器本體和蓋頂為不鏽鋼材質。7.—種覆晶工礦燈，其特徵在於，所述覆晶工礦燈包括:光學透鏡、氮化鋁陶瓷支架、FR4線路和散熱器； 所述光學玻璃透鏡的底部正中間有圓形凹槽，所述光學玻璃透鏡的邊緣有磨砂處理，所述光學玻璃透鏡粘貼在覆晶晶片的正上方； 所述氮化鋁陶瓷支架包括由氮化鋁陶瓷製成的支架本體，所述支架支體的一面上均勻設有多個固晶區，所述氮化鋁陶瓷支架的背面、正面的固晶區和引腳處均有電鍍金處理，每個固晶區的周圍圍壩圍牆膠後形成具有擋牆結構的固晶槽，所述固晶槽的底部鍍有的金錫合金的覆晶晶片通過助焊劑粘附在所述氮化鋁陶瓷支架的固晶區，並在固晶區的晶片上均勻塗覆螢光粉膠，所述固晶區固晶的並聯數包括預先設置的數目； 所述散熱器包括圓筒形散熱器本體、蓋頂，所述圓筒形散熱器與所述蓋頂緊連，所述圓筒形散熱器本體周圍緊貼設置擋片，所述蓋頂包括第一部件、第二部件和第三部件，所述第一部件、所述第二部件和所述第三部件的圓心重疊，所述第一部件的形狀、所述第二部件的形狀和所述第三部件的形狀為具有預設厚度的圓；在所述第一部件的直徑小於所述第二部件的直徑、所述第二部件的直徑小於第三部件的直徑，在所述第三部件的邊界附近設置四個空孔； 所述氮化鋁陶瓷支架、所述FR4線路直接回流焊接在所述散熱器上，回流焊接在所述散熱器上的氮化鋁陶瓷支架的基板通過所述FR4將線路引出。8.根據權利要求7所述的覆晶工礦燈，其特徵在於，所述光學玻璃透鏡用高透光率耐老化的高性能膠水粘貼在塗覆螢光粉的晶片封裝塊的正上方。9.根據權利要求7所述的覆晶工礦燈，其特徵在於，所述氮化鋁陶瓷支架在高壓達3000V以上時，所述覆晶工礦燈的熱阻為0.5 °C /W。10.根據權利要求7所述的覆晶工礦燈，其特徵在於，所述覆晶工礦燈的工作電流為350mA至100mAο
【專利摘要】本實用新型實施例公開了一種覆晶工礦燈，所述覆晶工礦燈包括：光學透鏡、氮化鋁陶瓷支架、FR4線路和散熱器，採用新設計理念製作的光源，散熱器尺寸相比之前小，且散熱器可承受的溫度可達70度；覆晶工藝生產的LED光源因其是採用焊接固晶、又無需焊線而且共晶支架與散熱器之間是通過回流焊接連接起來的，其抗振穩定性非常好；在晶片封裝塊的表面設計光學玻璃透鏡不僅可保護晶片封裝塊使膠面不被汙染，還能防止水分和空氣的滲入，隔絕膠面與環境的直接接觸，減緩膠面的老化，使產品的使用壽命得到極大提高。
【IPC分類】F21V29/77, H01L33/58, H01L33/64, H01L33/48, F21Y115/10, F21V29/89
【公開號】CN205383579
【申請號】CN201620140318
【發明人】王志成, 朱正光, 蔣翔羽
【申請人】深圳市格天光電有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年2月25日