[发明专利]组合式半导体结构及灯具

说明书

技术领域

本发明涉及一种组合式半导体结构，尤其涉及一种适用制造大功率智能照明光源的组合式半导体结构及灯具。

背景技术

随着半导体发光效率的提升、制造成本的下降和使用寿命的提高，其应用范围已经涵盖显示、背光和照明等领域。

为了满足不同情景下的照明需求，能通过APP无线控制自由变色的智能照明己广泛应用于商业、家居、办公、景观、舞台等领域。有别于普通单色白光照明，为了在不同的情景下，从同一个照明灯具中投射出不同颜色的光线，其光源必须由不同波长的单色光，如红、绿、蓝、黄，和/或不同色温的白光组成，再由电源控制器控制每一种颜色光源的发光强度，从而可以组合出成千上万种不同颜色的光投射到被照面上，实现智能照明的目的。

上述智能照明的基本原理与人们熟知的全彩显示屏十分类似。常见的全彩显示屏通常采用将不同颜色的半导体发光元件，如红、绿、蓝发光二极管按次序排布在多层线路板上，通过电源和寻址控制器控制通过每一个红、绿、蓝发光二极管的电流来实现全彩显示的目的。多层线路板为刚性或柔性，采用的基材包括但不限于纸质、玻纤布质、合成纤维质、无纺布质、复合材质。

如图1所示，目前常用的全彩显示屏中，包括多层线路板10、外接焊盘11、设置在多层线路板10内的导电电路12、设置在多层线路板10表面的导电焊盘13、连接导电焊盘13和导电电路12的金属导电柱14、以及焊接在导电焊盘13上的发光二极管15。

由图1可知，对于面积大、无须聚光和无投射距离等要求的全彩显示屏而言，每一个发光二极管15所通过电流仅为几毫安到几十毫安，产生的热量完全可以通过设置在多层线路板10背后的风扇，通过强制冷却多层线路板10的方法实现全彩显示屏的散热，对多层线路板10材质的导热能力要求不高。

智能照明的使用环境与使用要求与全彩显示屏完全不同。一方面，为了能放置在体积有限的照明灯具内，智能照明用的光源尺寸十分有限；另一方面，为了满足在一定投射距离处的被照表面有足够的照度，智能照明用的光源表面的亮度或单位光源表面积所要求的光通量输出远远大于全彩显示屏。为了达到上述目的，图1所示的每一个发光二极管所通过的电流不是几十毫安而是几百至几千毫安。显然，其产生的热量无法顺利通过热阻很大的多层线路板，即使背面仍然采用风扇强制冷却，多层线路板热阻所产生的巨大温差可以导致多层线路板表面温升很大，不仅影响发光二极管的使用寿命、可靠性和光衰，还有可能烧毁树脂基线路板。

显而言见，目前常用的多层线路板不能作为智能照明用发光光源的导热基板使用。因此，有必要设计一种能用于大功率智能照明用发光光源的组合式半导体结构。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种适用制造大功率智能照明光源的组合式半导体结构及使用该组合式半导体结构的灯具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种组合式半导体结构，包括至少一多层线路板以及导热基板；所述导热基板远离所述多层线路板的第一表面设有若干导电焊盘，所述导热基板朝向所述多层线路板的第二表面设有若干第一连接焊盘；所述导热基板内设有若干第一导电柱，所述第一导电柱的两端分别贯穿所述导热基板的第一表面和第二表面，与所述导电焊盘和第一连接焊盘连接；

所述多层线路板朝向所述导热基板的表面设有若干第二连接焊盘，所述第二连接焊盘与所述第一连接焊盘连接导通所述导电焊盘和多层线路板。

优选地，所述多层线路板包括基材、设置在所述基材内的若干层导电电路和若干第二导电柱、设置在所述基材上的若干外接焊盘；所述第二连接焊盘设置在所述基材朝向所述导热基板的表面上，所述外接焊盘设置在所述基材背向和/或朝向所述导热基板的表面上；所述第二导电柱与所述导电电路电连接，并且贯穿所述基材的表面，分别连接所述第二连接焊盘和外接焊盘。

优选地，所述导电电路包括正极导电电路和负极导电电路；所述外接焊盘包括正极外接焊盘和负极外接焊盘；

所述第二导电柱包括若干正极导电柱和若干负极导电柱；若干所述正极导电柱通过一所述正极导电电路与所述正极外接焊盘相连通，或者，若干所述负极导电柱通过一所述负极导电电路与所述负极外接焊盘相连通。

优选地，若干所述导电焊盘中，极性不同的所述导电焊盘之间相绝缘，极性相同的所述导电焊盘互连后再通过所述第一导电柱与所述第一连接焊盘相连通。

优选地，若干所述第一连接焊盘中，极性不同的所述第一连接焊盘之间相绝缘，极性相同的所述第一连接焊盘互连后再与对应的所述第二连接焊盘相连通。