专利名称：Led模组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体封装领域，更加具体地说是涉及一种LED (发光二极管)模组。
背景技术：
随着LED芯片技术与封装技术的发展越来越多的LED产品应用于照明领域，尤其 是大功率白光LED。由于LED具有高光效、长寿命、节能环保、合适调光控制、不含汞等污染 物质的特点，成为继白炽灯、荧光灯等传统光源之后的新一代照明光源。LED是一种电致发光半导体器件，其中约有百分之三十的电能转换为光，剩余电能 则转换为热量，而热量积累造成的LED温度上升，是引起LED光衰的主要原因。因而，LED芯 片散热是LED封装所致力于解决的关键问题，国内外生产厂家相继提出了各种封装方式。传统的封装的理念都是把LED芯片封装到颗粒的支架上，而大量的封装相关的科 研工作都围绕支架展开，包括支架的热性能、反光性能、材料的稳定性都成为研究的重点而 投入巨大的人力物力。目前，LED芯片固定于支架的热沉上，形成LED颗粒，LED颗粒置于金属基线路板 上，金属基板置于散热器上。热量通过热沉、铝基板等散热通道后经散热器扩散出去。也就是说，采用如图1所示的结构进行LED封装与组装。其为将LED芯片与热沉 等封装成LED颗粒303，LED颗粒303焊接到线路板302，如铝基板，线路板302通过螺钉或 者硅脂等方式固定在散热器301。其导热通道为热量从LED芯片，通过封装内部热沉、线 路板302、以及散热器301，最终传导到空气。上述LED模组存在以下缺陷由于LED芯片散热需要经过的导热通道的中间介层多，而且LED热沉与线路板 302、线路板302与散热器301之间的介质为空气或者硅脂，中间介层导热率较低，因此散热 性能不佳。对于一般的LED应用灯具，光从芯片发出后一般要经过荧光粉一封装透镜一空 气一配光透镜一透光罩，光线经过的介质多，每个界面都会发生反射损失，因此总的光学透 过率低。因而，存在散热性能不佳、光学透过率低、生产工序复杂、成本高等缺点。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种LED模组，以解决现有技术中，存在散热性能低、 光学透过率低或成本高的技术问题。一种LED模组，其特征在于，包括散热器、线路板、LED芯片、内引线、填充胶体和透 镜模组，所述LED芯片载覆在点有底胶的线路板，所述内引线将LED芯片与相应线路板焊盘 桥接，所述填充胶体灌封LED芯片和内引线，所述线路板与散热器以面接触的形式紧密贴 合，所述透镜模组盖扣在LED芯片、线路板以及散热器之上。本实例还包括单向齐纳二极管，所述每个齐纳二极管以并联方式与LED芯片电气 连接。[0012]较佳地，本实例还可以包括齐纳二极管，所述每个齐纳二极管为双向齐纳二极管， 所述双向齐纳二极管以并联方式与LED芯片电气连接。并全，LED芯片或其引线处于开路故障状态，所述齐纳二极管位于工作状，并保持 流经其的电流值不变。线路板采用金属基板或其它高导热率基板。光学透镜模组，加盖LED芯片之上，实现配光作用。光学透镜模组含有注胶孔和排 气孔。LED芯片正负极通过内引线分别与线路板焊盘连接，或者LED芯片某电极与线路 板焊接层焊接、另一电极通过内引线连接，或者LED芯片正负极与线路板焊盘直接焊接。填充胶体与现有技术相比，本实用新型的LED模组具有以下优点首先，传统的封装的理念都是把LED芯片封装到颗粒的支架上，而大量的封装相 关的科研工作都围绕支架展开，包括支架的热性能、反光性能、材料的稳定性都成为研究的 重点而投入巨大的人力物力，而本实用新型跳出了该思维模式的定势，彻底抛弃了 LED颗 粒的支架，LED芯片直接封装在线路板上，省略了包含有热沉的支架，使LED芯片的热量不 经过热沉这一中间层，直接扩散到高导热率的线路板及散热器，散热效果好。其次，透镜模组与LED芯片之间，仅有填充胶体，而填充胶体折射率在1.4和1.6 之间，光线经过介质少，透过率高，并且填充胶体与透镜模组的折射率匹配，反射损失少，提 高了 LED模组的出光效率。再则，通过透镜模组的注胶口灌入填充胶体，并注满整个透镜模组内腔，固化成 型，无脱模过程，不损伤内引线。 另外，LED模组包含部件少，生产工序简单，成本低廉。
图1为现有的LED器件的封装示例图；图2为本实用新型LED模组实施例示意图；图3为单向齐纳二极管示意图；图4为双向齐纳二极管示意图。
具体实施方式
本申请的核心在于现有的LED模组，往往将LED芯片固定于支架的热沉上，封装 成LED颗粒，LED颗粒焊接在不同的线路板，再安装到散热器上，形成不同的产品，以适应更 多更广的应用场合，并成为行业技术偏见，而这种LED模组的结构方式存在散热性能欠佳、 光学透过率低、部件复杂等缺点。本申请人在LED照明专有领域及应用场合，克服了现有的 技术偏见，提出了一种新的LED模组结构，将LED芯片直接载覆在线路板上，并且采用透镜 模组一次配光，达到了更好的散热效果和更高的出光效率，并且解决了 LED芯片载覆在线 路板上的封装问题。如图2所示，一种LED模组包括LED芯片402，齐纳二极管芯片403，内引线401， 填充胶体406，线路板405，散热器404，密封圈407，透镜模组408。散热器404，和线路板405可以通过螺钉等固定连接在一起。并且，为了比较好的散热效果，线路板405可以采用高导热率的材质，如金属材质或陶瓷等。线路板405与LED 芯片402贴装位置还可以为平面、方形凹槽、矩形凹槽、圆形凹槽等。并且为了固定LED芯 片，线路板405可以通过点有银胶，或者绝缘胶，或者焊锡连接LED芯片402。并且，可以在 线路板405固定LED芯片402的位置加工成放射碗形状，同时可以在固定芯片后，注入荧光 粉。散热器404的一般为铝等具有良好导热率的金属材质，在结构上可以为鳍片，或 者柱状，或者其他有利于将热量导到空气的结构形式。在本实用新型的实施例中，还可以包括齐纳二极管，其与LED芯片并联方式连接。 或者采用双向齐纳二极管，则作为防静电作用(如图4)；或者采用单项齐纳二极管(如图 3所示)，则起LED断路保护作用，当时LED断路时，电流经齐纳二极管流过，而不影响其他 LED芯片正常工作。所述透镜模组408，通过密封圈407，加盖在散热器404上，达到密封效果，避免LED 芯片402受污染。所述透镜模组408前后侧或者左右侧含有注胶孔和排气孔，其作用为在 加盖透镜模组408后，在LED芯片402周围形成腔体，通过注胶孔和排气孔向腔体注入填充 胶体406。所述透镜模组408其另一作用为光学配光，其形状为圆形、方形、椭圆形、或者以 光学配光要求设计的各种形状。从上可知，LED芯片可以直接封装在线路板上，LED芯片的热量直接传导到线路板 和散热器，没有经过LED封装热沉，以及LED热沉与线路板的空气介质，大大提升了散热效
^ ο此外，LED芯片发出的光，经填充胶体和透镜模组直接透射出来，没有二次透镜或 者透光罩，因而出光效率高。要说明的是，所述透镜模组，其作用是光学配光，将LED芯片发出的光发散或者汇 聚在合适的角度范围。所述透镜模组，其另一作用为与密封圈共同作用，在散热器与透镜之间形成密封 腔，使得LED芯片处于密封状体，防水防尘，提高LED模组的可靠性。所述的填充胶体，其作用为填充透镜模组的腔体，另一作用是折射率匹配，减少介 质表面的反射，提高出光效果。填充胶体的折射较佳的，介于1. 4与1. 6之间。上公开的仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型并非局限于此，任何本领 域的技术人员能思之的变化，都应落在本实用新型的保护范围内。
权利要求一种LED模组，其特征在于，包括散热器、线路板、LED芯片、内引线、填充胶体和透镜模组，所述LED芯片固定在覆有底胶的线路板上，所述内引线将LED芯片与相应线路板焊盘桥接，所述填充胶体灌封LED芯片和内引线，所述线路板与散热器以面接触的形式紧密贴合，所述透镜模组盖扣在LED芯片、线路板以及散热器之上。
2.如权利要求1所述的LED模组，其特征在于，透镜模组两侧包含注胶孔和排气孔。
3.如权利要求1所述的LED模组，其特征在于，填充胶体折射率在1.4和1. 6之间。
4.如权利要求1所述的LED模组，其特征在于，还包括单向齐纳二极管，所述每个齐纳 二极管以并联方式与LED芯片电气连接。
5.如权利要求1所述的LED模组，其特征在于，还包括双向齐纳二极管，所述双向齐纳 二极管以并联方式与LED芯片电气连接。
6.如权利要求1所述的LED模组，其特征在于，线路板的LED芯片承载处设置为平面或 凹槽或下陷的碗状。
7.如权利要求4或5所述的LED模组，其特征在于，LED芯片或其引线处于开路故障状 态，所述齐纳二极管位于工作状，并保持流经其的电流值不变。
8.如权利要求1所述的LED模组，其特征在于，线路板采用金属基板或具有高导热率功率的基板。
专利摘要一种LED模组，包括散热器、线路板、LED芯片、内引线、填充胶体和透镜模组，所述LED芯片固定在覆有底胶的线路板上，所述内引线将LED芯片与相应线路板焊盘桥接，所述填充胶体灌封LED芯片和内引线，所述线路板与散热器以面接触的形式紧密贴合，所述透镜模组盖扣在LED芯片、线路板以及散热器之上。LED芯片直接封装在线路板上，省略了包含有热沉的支架，使LED芯片的热量不经过热沉这一中间层，直接扩散到高导热率的线路板及散热器，提高了散热效果。透镜模组与LED芯片之间，仅有填充胶体，光线经过介质少，透过率高，并且填充胶体与透镜模组的折射率匹配，反射损失少，提高了LED模组的出光率。
文档编号F21Y101/02GK201764324SQ20102052058
公开日2011年3月16日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者章子奇, 陈凯, 黄建明 申请人:浙江西子光电科技有限公司