[发明专利]一种LED灯封装结构

说明书

(一)技术领域

本发明涉及半导体照明领域，具体提供一种LED灯封装结构。

(二)背景技术

人类照明经历了白炽灯、荧光灯、节能灯等不同的阶段，在提高光效等方面取得了很大的进步。然而，出于降成本、节能、环保方面的考虑，还有进一步提升的空间。而LED利用固态半导体芯片作为发光材料，具有发光效率高、体积小、耗电量低、使用寿命长、环保等优点，其内在特征决定了它是最理想的传统光源替代品，其理论转换效率比传统光源出光效率高5～20倍。LED灯是否能够在普通照明领域得以普及取决于LED芯片技术的提高和封装技术的改进，只有在与传统照明产品具有相同甚至更低生产成本的前提下，能够获得更高的光效，才有可能广泛应用。

人们在LED灯制作方面已经取得了很大突破，最高光效超过130Lm/W，也有部分产品投入市场。但目前LED灯在制作成本及产品稳定性方面还远远没有达到替代传统光源的水平，存在很多亟待解决的问题。例如，根据应用领域不同，现今LED灯根据模组一般采用引脚式、贴片式、或COB模式。与传统光源相比，LED灯发光角度较小，为180～270度；组装芯片基板通常有PCB、MCPCB、陶瓷基板等，这些基板均不透光，使芯片的背面无法出光，影响出光量。为解决芯片散热问题，常采用铝做热沉，这会使整个灯的重量较大，达白炽灯的5倍以上。

(三)发明内容

本发明提供一种以蓝宝石为支架，能够显著提高出光效率的，大发光角度，无热沉结构的轻质的LED灯具封装结构。

本发明的目的是这样实现的：它是由灯罩、灯座及置于内部的LED光源组、芯柱、支架、驱动电源及连接导线组成，LED光源组包括蓝宝石基板、通过蓝宝石基板上的金属线路连接的芯片模组及外面包覆的荧光粉，蓝宝石基板为采用蓝宝石表面加工抛光晶片做芯片模组的基板，与芯片模组连接一侧蓝宝石基板表面镀有金属导电薄膜制作成的连接芯片模组电极的金属线路，LED光源组用连接导线连接后与驱动电源相连，LED光源组间连接通过芯柱和支架固定。

本发明还有这样一些技术特征：

1、所述的蓝宝石抛光晶片长度10-100mm，宽度0.1-10mm，厚度0.2-2mm。

2、所述的芯片模组外360度包覆荧光粉，两端留出作为与其它模组或电源的连接位置。

3、所述的连接导线为铜导线，将芯片模组间用串联或并联的方式连接起来，再与驱动电路的输出端相连。

4、所述的灯罩包括透光灯罩和绝缘树脂灯罩，透光灯罩、绝缘树脂灯罩分别与灯座相连。

5、所述的芯柱及支架材质为透光、耐热绝缘树脂。

本发明LED多芯片封装的LED光源组采用蓝宝石表面加工抛光晶片做芯片模组的基板，与芯片模组连接一侧蓝宝石表面镀上金属导电薄膜，随后采用相应技术将金属导电薄膜制作成连接芯片模组电极的线路，并按预得到灯具功率将芯片模组分装在几个基板上。将制作好的芯片模组外360度包覆荧光粉，两端留出作为与其它模组或电源连接位置。用铜导线将芯片模组间用串联或并联的方式连接起来，再与驱动电路的输出端相连，最后将透光、绝缘树脂灯罩与灯座相连。LED芯片模组间连接通过芯柱和支架固定，以防止晃动。

本发明的有益效果是：1)采用蓝宝石表面加工抛光晶片作为芯片模组基板，有源层发出的光线可以透过基板，使芯片模组可以近360度出光；2)蓝宝石单晶具有的优异的绝缘性，良好的导热性，与导电层间无需用绝缘层隔离，热量可直接传导到蓝宝石基板上，使热阻降低；3)LED光源组由数条多组芯片模组组成，加上大于300度的透光灯罩，使灯泡的发光角度可达300度以上；4)采用透光、导热性良好的树脂做透光灯罩，与传统玻璃球泡相比，制作工艺简单，成本低，且抗冲击性强，不易破碎；5)蓝宝石晶片可以加工成非常高的表面质量，与芯片模组接触良好，有利于热量的传输；6)灯具结构中不采用热沉结构，灯具质量轻。

(四)附图说明

图1为本发明LED灯封装结构示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

结合图1，本实施例由灯罩1、灯座2(下置焊锡触电3)及置于内部的数根LED光源组6，芯柱4、支架5、驱动电源及连接导线7组成。由4组芯片模组作为LED光源，LED光源组6采用蓝宝石抛光晶片做芯片模组的蓝宝石基板，蓝宝石抛光晶片长度30mm，宽度0.8mm，厚度0.8mm，表面粗糙度为Ra10nm；将蓝宝石抛光晶片单侧表面镀上铝金属膜，并刻蚀成连接线路，铝导线宽度80μm，线路厚度60μm。将一定数量的芯片模组与蓝宝石基板表面铝导线相连。连接导线7为铜导线。四个LED光源组间采取串联模式，第一个LED光源组a的P电极端与芯柱4中与N电极端连接LED光源组b的P电极端，随后依次连接LED光源组c和LED光源组d，LED光源组d的N极与芯柱中与电源负极相连的铜导线相连。LED光源组b下端铜导线绕过绝缘支架与LED光源组c下端相连，起固定作用。LED光源组a与LED光源组b间，LED光源组c与LED光源组d间相连的铜导线分别固定在支架上。支架及芯柱均采用耐热、绝缘树脂。