[发明专利]具有功率发光二极管的大型照明灯的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有功率发光二极管的大型照明灯的制造方法，尤其涉及将在路灯等大型发光二极管照明灯高热通过对流形散热装置迅速地多重分散在大气温度的具有功率发光二极管的大型照明灯的制造方法。

背景技术

二氧化碳(CO₂)、二氧化硫(SO₂)、二氧化氮(NO₂)是导致地球温暖化的元凶，最近，迫切地要求减少二氧化碳(CO₂)、二氧化硫(SO₂)、二氧化氮(NO₂)使用，随此，照明领域也需要开发一种能够作为绿色增长的技术而受瞩目的新型照明灯以达到显著减少电力消费及资源浪费而增大光源效率，并使环境和经济的相生具体化。

利用发光二极管的LED(Light Emitting Diode)照明灯耗电量少且能够半永久使用，并具有环境和经济特性。与霓虹日光灯相比，具有至少8倍以上的长寿命，比白炽灯能节约67％的电力、比日光灯能节约17％的电力，作为无汞光源有利于环境保护。但是，在发光效率方面还有许多要克服的课题。

发光二极管照明是使用一个或多个流通红色，绿色，蓝色等电便自发性地发光的发光二极管元件而制成的。发光二极管的发光原理是1907年向半导体施加电压时观测到发光而被发现的。半导体的电子(e)随着外部电压产生能量的偏差，此时从高能量转到低能量的瞬间，会发光。若电子的能量差大即发蓝光，小即发红光，中间即发绿光。1962年美国的General Electronics(GE)首次将红色发光二极管商用化，而1993年日本日亚化学工业的须子中村博士开发出了蓝色发光二极管。1997年日亚在蓝色发光二极管上使用黄色荧光体，开发出了发白光的白色发光二极管。发光二极管从基本要素的红、绿、蓝还发出白色从而制作出多种彩色光。特别是通过白色发光二极管的开发，发光二极管照明的领域从电子产品的显示器扩大到能够代替一般照明的灯使用。

因此，代替一般照明的利用发光二极管的LED照明灯，依赖根本技术在多种应用技术的研究开发上倾注全力。即，体现高亮度发光二极管的发光效率的流明/瓦特(lm/W)级的技术，世界上屈指可数的照明企业在争先恐后的研发拥有最高光源效率的产品，而到目前为止，美国的Cree社，德国的欧司朗公司，日本的日亚(NICHIA)公司这3架马车在推出着大部分的产品进而支配着世界市场。

目前，高亮光功率发光二极管照明灯按3W级为基准生产VF电压3.3V、IF电流700mA，但在小的发光二极管元件上流通大电流来发光的过程中发生功率发光二极管的后面温度高的问题，而解决高温的散热处理已成为最大的问题。

1瓦特(W)级以上的高输出发光二极管的功率发光二极管，电力消耗比较多，电流量很大，因此发光效率也高，但发光二极管芯片的发热量还处于非常高的水准，因此若不树立散热对策，发光二极管芯片的温度过高导致芯片本身或封装树脂被熔化，从而招来照明度降低等发光效率的低下和减少芯片寿命的结果。为了不损害发光二极管的最大特征的半永久寿命，散热技术的开发是很有必要的。

为了将发光二极管作为照明用光源来使用，模块化技术是很有必要的，其核心技术是将封装材料作为基础的散热设计技术。为此，为了制造利用发光二极管的照明产品，散热设计技术是及其重要的核心技术。

目前在使用中的功率发光二极管封装是使用PCB(配线电路用基板)及水平形态，其种类很多。但共同事项是PCB状态下使用高亮度功率发光二极管，会产生体积变大的问题，而使用的芯片的大小是20，28，40mil(1000分之1英尺)，而所述芯片上使用的消费电力是0.5-1瓦特，因此，耗电多的同时发生很多热量，进而提高功率上有限制。

功率发光二极管中最重要的部分是由于热导致的芯片的损失。由于热导致发光二极管急剧被老化，进而导致照明度降低。为解决这部分问题，国内外的封装企业在争先恐后地开发的领域是散热板，且同时开发中的又一领域是用低电流来体现高效率的方法。从根本上讲，光能是依据热来发光的，因此没有热便不能发光。因此，将所述的热转化为多少光能成为提高产品的效率且具竞争性的因素。