专利名称：高导热性led封装照明线路板的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种便于高效散热并主要应用于大功率LED的 LED封装技术，具体表现为一种LED照明线路板，属于半导体照明技术 领域。
背景技术：
LED (发光二极管)技术始于20世纪60年代末，经过半个世纪的 迅速发展，LED光源，特别是大功率高亮LED光源，以其光效高、体积小、 使用寿命长，以及环保节能等多方面优点，在照明光源领域占据了重要 位置，并且仍在持续迅速发展中。
最初的LED照明产品，其LED光源直接封装于灯体内部，因其灯体 材料多为导电金属材质，在电路连接时，必须考虑电路的绝缘保护，费 时费力且安全性、稳定性不高，因此而出现了LED光源的封装线路板， 即先行将多颗LED排布封装于整块基板，并在基板上预布线以对封装于 其上的LED光源进行电路连接，再将该基板置于灯体内部连接入照明电 路。因此，LED光源不与灯体直接连接，两者之间隔了一层基板。
目前，LED照明领域所应用的LED基板，从材质上区分主要有常规 PCB基板(主要为纸质和纤维、树脂类基板)、陶瓷质基板与金属质基板 (主要为铝合金基板)。
大功率LED为发热器件，且其光效、功耗及使用寿命受温度影响较 大，因此有效发散LED光源产生的热量是提高LED使用性能的重要因素。常规PCB基板、陶瓷质基板热阻大，基本无法发散LED光源所产生的热 量，因此并不适用于大功率LED。金属质基板导热性相对较好，但这种 LED基板并不直接裸露于外界，还需要将该基板固定于散热体表面，通 过散热体向外界发散热量，因此对金属质基板与散热体的接触面要求很 高，同时LED光源与基板之间、基板与散热体安装表面之间均难以避免 的存在间隙，因此还需要填充流质导热胶脂，以形成"LED光源一导热 胶脂一金属质基板一导热胶脂一散热体一外界"的散热路径，该散热路 径为多次间接散热，效果并不明显，同时对该散热路径中的每一接触面 的平整度、光洁度和安装要求高，增加了加工难度与加工成本；各接触 面易产生接触间隙，造成整体有效导热系数下降，导致LED结温升高， 光衰增加，降低了LED光源的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的是为克服上述现有技术的缺点，通过一种新的 LED封装技术，提供一种具有较高通用性，对安装表面要求较低，同时 更加便于高效散热并主要应用于大功率LED光源的LED照明线路板。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的高导热性LED封装 照明线路板，是一种LED照明线路板，设有基板l、联接电路2、绝缘 覆膜层3、 LED光源4及高导热绝缘片5。绝缘覆膜层3覆盖在布有联接 电路2的基板1的表面，三者构成线路板主体;高导热绝缘片5附于LED 光源4的散热底座4-2背面，LED光源4封装于线路板主体，线路板主 体上按照一定排列顺序开有若干个容置孔，LED散热底座4-2穿过线路 板主体上设置的容置孔。
所述的LED光源4封装于线路板主体，是指LED光源4与联接电路 2的电气连接，联接电路2上于LED光源4的封装位置旁留有LED连接焊盘2-1， LED光源4的引脚4-3通过该焊盘焊接于联接电路2。
所述的联接电路2为具有一定韧性与延展性材质的导电薄膜电路，
其上还留有外部电路连接焊盘2-2，该焊盘，以及LED连接焊盘2-1均
裸露于绝缘覆膜层3外。
所述的基板1可为刚性基板，具体表现为厚度均匀的金属、薄板或
PCB板；也可为柔性基板，具体表现为厚度均匀的树脂材料薄膜或橡胶
材料薄板或塑性金属薄膜。
所述的绝缘覆膜层3与柔性基板1、联接电路2之间为热压接合或
黏结接合。
所述的高导热绝缘片5为具有高导热性的纯铝薄片进行表面氧化， 获得的高导热性电绝缘薄片，贴附于LED芯片4-1的散热底座4-2背面， 其形状大小与散热底座4-2底面的形状大小一致，两者之间为热压接合、 强力胶粘合或高温焊合。同时，为保证高导热绝缘片5与灯体结构(散 热体7)的贴合度，高导热绝缘片5应略凸出于基板1。
所述LED照明线路板可实现为模块化线路板，各模块可以单独实现 照明，也可以多模块串、并联连接成模组共同实现照明。单个LED照明 线路板模块可沿LED光源排布方向进行裁切，裁切后不影响布线连接， 或者仅需要对布线进行局部小调整，即可使用而不影响其他布线连接。 多个LED照明线路板模块可沿LED光源排布方向进行对接，仅在局部进 行锡焊连接即可组合为一块加长型LED照明线路板。
所述的LED照明线路板可以通过铆接或螺纹连接等机械结构固定于 散热体7表面，也可以在基板l的背面贴覆强力粘合胶层6，并通过该 强力粘合胶层6粘附于散热体7表面。
当应用强力粘合胶层6将LED照明线路板粘附于散热体7表面时，强力粘合胶层6需避开LED光源4所在位置。强力粘合胶层6外侧还设 有保护纸膜保护，安装时，撕开保护纸膜，将LED照明线路板紧贴散热 体7表面即可固定。
安装时，若高导热绝缘片5与散热体7表面之间存在贴合缝隙，则 在该贴合缝隙填充导热介质。
安装时，还可将高导热绝缘片5与散热体7进行高温焊合，则LED 散热底座4-2、高导热绝缘片5、散热体7可焊合成一体，获得更高的 散热性能。
本实用新型结构新颖合理紧凑，生产制造容易，成本低，使用安装 维护方便，便于推广应用，特别适合于大功率LED照明领域，与现有所 应用的LED基板比较，具有如下优点
1、 与LED光源直接封装于散热体的方式比较，本实用新型将LED 光源封装于LED电绝缘基板，提高了应用安全性与稳定性，降低了生产 难度；当LED光源出现故障时利于维修与更换，有助于提高产品的适用 通用性。
2、 具有"LED光源一高导热绝缘片一散热体一外界"的散热路径， 因高导热绝缘片与LED光源的散热底座结合为一个整体，因此具有"LED 光源一散热体7—外界"的散热路径，大幅减少了中间散热环节，提高 了散热性能，从而有效控制LED光源结温，有利于减小光衰，提高能效， 增长使用寿命。
3、 相对于传统LED基板大面积导热接触，本实用新型采用散热底 座小面积有效接触，热接触面的贴合度高，更加利于有效散热。同时， 本实用新型应用一次填充，且填充面积小，大幅减少了昂贵的导热介质 用量，控制了成本。4、 可采用柔性线路板技术，使线路板可同时适用于平整安装表面 和不大于一定变化曲率的非平整安装表面，具有更高的适用通用性。同 时，该柔性LED照明线路板还可以承受一定强度的弯曲、扭曲、巻曲变 形，在安装后安装面出现该类变形的情况下不损害其使用性能，进一步 拓宽了其适用范围。
5、 易于实现模块化与模组化，有利于产品的系列化和批量生产。
以下结合附图以具体实施例对本实用新型进行进一步说明。
图1A为本实用新型实施例的外形结构示意图1B为本实用新型实施例的分解结构示意图2为本实用新型于LED光源封装位置的截面结构示意图3A为本实用新型联接电路的串联排布连接方式示意图3B为本实用新型联接电路的并联排布连接方式示意图3C为本实用新型联接电路的串并联排布连接方式示意图4A为本实用新型联接电路并联连接的裁剪布线结构示意图4B为本实用新型联接电路串联连接的裁剪布线结构示意图5A为本实用新型的实施例1安装于平整表面的结构示意图5B为本实用新型的实施例1安装于平整表面时于LED光源封装
位置的散热截面示意图6A为本实用新型的实施例2安装于圆柱安装表面的结构示意图； 图6B为本实用新型的实施例2安装于圆柱安装表面时于LED光源
封装位置的散热截面示意图。
图中l基板，2联接电路，2-lLED连接焊盘、2-2外部电路连接
焊盘、3绝缘覆膜层，4 LED光源，4-1 LED芯片，4-2散热底座，4-3引脚，5高导热绝缘片，6强力粘合胶层、7散热体、8线路板主体、0-1 模块一、0-2模块二。
具体实施方式
实施例1
如图l、图2所示， 一种LED照明线路板模块，由基板l、联接电 路2、绝缘覆膜层3、 LED光源4及高导热绝缘片5组成。本实施例中应 用的基板1为铝合金薄板，铜箔联接电路2以黏结接合方式布于基板1 正面，并在基板l、联接电路2表面喷涂透明绝缘胶以形成绝缘覆膜层 3，三者构成LED照明线路板主体。以高导热性的纯铝薄片进行表面绝 缘氧化处理形成高导热绝缘片5，并高温焊合于LED光源4的散热底座 背面，其形状大小近似LED散热底座4-2底面的形状大小。线路板主体 上按一定排列顺序开有LED光源容置孔，LED光源4封装于线路板主体， 其散热底座4-2穿过LED光源容置孔。未安装于散热体7时，高导热绝 缘片5略凸出于基板1的背面。
本实施例中的LED照明线路板模块包含六颗额定功率1W的LED光 源4，以串联方式，直线阵列式排布封装于柔性LED照明线路板模块内 部。联接电路2上留有LED连接焊盘2-l与外部电路连接焊盘2-2，焊 盘裸露于绝缘覆膜层3外，LED引脚4-3与外部电路输入线分别焊接于 联接电路2实现电路连接。
如图5A、图5B所示，本实施例所述的LED照明线路板模块通过螺 纹结构固定于具有平整安装面的散热体7，高导热绝缘片5以导热银膏 高温焊合于散热体表面，整个LED照明模块内形成"LED光源一高导热 绝缘片一散热体一外界"的散热路径。因高导热绝缘片5焊合于LED光 源4的散热底座4-2，可视为一个整体，因此该散热路径可视为"LED光源一散热体一外界"的散热路径，高导热绝缘片5同时焊合于散热体 7表面，保证了有效接触，其散热路径更为通畅，能获得更好的散热效 果。
实施例2
一种LED照明线路板模块，同样由基板l、联接电路2、绝缘覆膜 层3、 LED光源4及高导热绝缘片5组成。本实施例中应用的基板1为 聚酰亚胺(PI)薄膜，为柔性材料；铜箔联接电路2以热压合方式布于 基板1正面，并在基板1、联接电路2表面贴覆绝缘纸膜以形成绝缘覆 膜层3，三者构成LED照明线路板主体。以高导热性的纯铝薄片进行表 面绝缘氧化处理形成高导热绝缘片5，并高温焊合于LED光源4的散热 底座背面，其形状大小近似LED散热底座4-2底面的形状大小。线路板 主体上按一定排列顺序开有LED光源容置孔，LED光源4封装于线路板 主体，其散热底座4-2穿过LED光源容置孔。未安装于散热体7时，高 导热绝缘片5略凸出于基板1的背面。
本实施例中的LED照明线路板模块包含六颗额定功率1W的LED光 源4，以串联方式，直线阵列式排布封装于柔性LED照明线路板模块内 部。联接电路2上留有LED连接焊盘2-1与外部电路连接焊盘2-2，焊 盘裸露于绝缘覆膜层3外，LED引脚4-3与外部电路输入线分别焊接于 联接电路2实现电路连接。
本实施例所述的LED照明线路板模块通过强力粘合胶层6进行安装 固定，强力粘合胶层6贴附于基板1背面，并让开线路板主体上LED光 源容置孔的位置。不安装于散热体7时，强力粘合胶层6背面还覆有一 层保护纸膜。安装时，撕开保护纸膜，LED照明线路板可通过强力粘合 胶层6贴附于散热体7。因线路板主体材料具有一定的弯曲、扭曲、巻曲变形能力，可同时适用于平整安装表面和不大于一定曲率的非平整安 装表面。
如图6A、图6B所示，两个LED照明线路板模块同向环形安装于圆 柱形散热体7的圆柱形安装表面。两个LED照明线路板模块组成模组， 电源线正极焊接于LED照明线路板模块一 0-1的正极焊盘，模块一 0-1 负极焊盘与模块二 0-2正极焊盘焊线连接，模块二 0-2负极焊盘焊接电 源线负极，完成模组电气连接。
该LED照明线路板模组由强力粘合胶层6粘合于散热体7的安装表 面,高导热绝缘片5紧紧贴附于散热体7表面，贴合缝隙填充导热银胶， 整个LED照明模块形成"LED光源一高导热绝缘片一导热介质一散热体 —外界"的散热路径；因高导热绝缘片5焊合于LED散热底座4-2，可 视为一个整体，因此该散热路径为"LED光源一导热介质一散热体一外 界"；因高导热绝缘片5略凸出于基板1的背面，因此其与散热体7的 连接最为紧密，即高导热绝缘片5与散热体7的贴合度最高，因此填充 导热银胶的厚度几乎可以忽略不计，该散热路径可视为"LED光源一散 热体一外界"的散热路径，有效发散LED光源4产生的热量。
权利要求1、一种高导热性LED封装照明线路板，其特征在于，设有基板(1)、联接电路(2)、绝缘覆膜层(3)、LED光源(4)及高导热绝缘片(5)，绝缘覆膜层(3)覆盖在布有联接电路(2)的基板(1)的表面，三者构成线路板主体；LED光源(4)封装于该线路板主体；其特征还在于，高导热绝缘片(5)附于LED光源(4)的散热底座背面；线路板主体上按照一定排列顺序开有若干个容置孔，LED光源(4)封装于线路板主体，其散热底座(4-2)穿过线路板主体上设置的容置孔。
2、 如权利要求1所述的高导热性LED封装照明线路板，其特征在 于，所述的联接电路(2)为具有一定韧性与延展性材质的导电薄膜电 路。
3、 如权利要求1或2所述的高导热性LED封装照明线路板，其特 征在于，联接电路(2)上于LED光源(4)的封装位置旁留有焊盘， LED光源(4)的引脚(4-3)通过该焊盘焊接于联接电路(2)。
4、 如权利要求1至3所述的高导热性LED封装照明线路板，其特 征在于，联接电路(2)上与LED光源(4)的引脚(4-3)焊接连接的 焊盘，以及与外部电路焊接连接的焊盘，均裸露在绝缘覆膜层(3)夕卜。
5、 如权利要求1所述的高导热性LED封装照明线路板，其特征在 于，所述的绝缘覆膜层(3)与柔性基板(1)、联接电路(2)之间为 热压接合或黏结接合。
6、 如权利要求1所述的高导热性LED封装照明线路板，其特征在 于，所述的基板(1)可为刚性基板，具体表现为厚度均匀的金属薄板 或PCB板。
7、 如权利要求1所述的高导热性LED封装照明线路板，其特征在 于，所述的基板(1)可为柔性基板，具体表现为具有一定弯曲、扭曲、巻曲性能的厚度均匀的树脂材料薄膜或橡胶材料薄板或塑性金属薄 膜。
8、 如权利要求1所述的高导热性LED封装照明线路板，其特征在 于，高导热绝缘片(5)贴附于LED芯片(4-1)的散热底座(4-2)背 面，其形状大小近似于散热底座(4-2)底面的形状大小，两者之间为 热压接合、强力胶粘合或高温焊合。
9、 如权利要求1或8所述的高导热性LED封装照明线路板，其特 征进一步在于，所述的高导热绝缘片(5)为具有高导热性的纯铝薄片 进行表面氧化，获得的高导热性电绝缘薄片。
10、 如权利要求1至9所述的高导热性LED封装照明线路板，其 特征在于，该LED照明线路板可以通过铆接或螺纹连接等机械结构固 定于散热体(7)表面，也可以在基板(1)的背面贴覆强力粘合胶层(6)，并通过该强力粘合胶层(6)粘附于散热体(7)表面，其特征 进一步在于，还可以将高导热绝缘片(5)高温焊合于散热体(7)表 面。
专利摘要高导热性LED封装照明线路板，其特征在于，设有基板、联接电路、绝缘覆膜层、LED光源及高导热绝缘片，绝缘覆膜层覆盖在布有联接电路的基板的表面，三者构成线路板主体；LED光源封装于该线路板主体；其特征还在于，高导热绝缘片附于LED光源的散热底座背面；线路板主体上按照一定排列顺序开有若干个容置孔，LED光源封装于线路板主体，其散热底座穿过线路板主体上设置的容置孔。本实用新型结构新颖合理紧凑，提高了产品应用的安全性与稳定性，降低了生产难度与成本，安装于散热体后形成“LED光源→高导热绝缘片→散热体→外界”的散热路径，散热性能更好。
文档编号F21V29/00GK201259194SQ20082016160
公开日2009年6月17日 申请日期2008年10月8日 优先权日2008年10月8日
发明者杰 史 申请人:杰 史