一种led模组光源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种LED模组光源，包括设置在基板上的透镜；所述透镜包括一填充空腔，所述填充空腔与基板形成一密闭空间，在所述密闭空间内，填充有无色透明且不导电的非固态物，形成第一填充层；所述透镜还包括若干吸能空腔，在所述吸能空腔内填充有无色透明气体，形成第二填充层；所述LED芯片和键合丝位于所述密闭空间的内。本实用新型可有效解决因键合丝机械强度低容易受到外界冲击力和封装胶体内应力伤害，从而发生断裂的问题，本实用新型的LED模组光源寿命长、可靠性高。
【专利说明】
一种LED模组光源
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及LED技术领域，尤其涉及一种LED模组光源。
【背景技术】
[0002]LED集成模组封装光源在家居、商业、场馆、工矿照明领域大受青睐。集成封装以其优秀的光品质，优异的光效表现，良好的光学设计宽容度以及出色的性价比，始终扮演着LED照明器件市场的重要组成部分。
[0003]LED集成模组光源一般形式是:以金属、陶瓷或其它材料为基材，在其上设置有正装或倒装LED芯片，芯片区域被围墙所包围，在其中涂覆荧光转换材料。
[0004]其中，采用倒装LED芯片的集成模组光源，由于倒装技术门槛较高，设备复杂昂贵，在市场上只占有较少份额。而使用正装芯片封装的LED集成模组光源，封装技术成熟，产业链配套完善，为众多LED封装厂家所采用。
[0005]其中，使用正装芯片的LED模组光源封装工艺，一般包含以下工序:固晶(Dieattach)，键合(Wire bond)，围坝(Damming)，点胶(Dispensing)，分光分色(Binning)。其关键工序是焊线键合，在此工序中，通常采用热压超声的方法用键合丝将基板电路与芯片P、N电极连接，从而形成电通路。
[0006]但是，键合丝通常是直径通常只有0.8?1.2mil (密耳)(约20?30um)的金丝或合金丝，机械强度非常低，极容易受到外界冲击力损伤和封装体本身的封装胶体内应力伤害，导致键合丝断裂，从而引起LED模组光源失效。可以说，关系到LED光源的可靠性优劣的最核心因素在于键合丝。如何保证LED模组光源的长期可靠性一直是一个困扰着整个LED封装行业的难题。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于提供一种LED模组光源，该LED模组光源可有效解决键合丝机械强度低，容易受到外界冲击力和封装胶体内应力伤害，从而发生断裂的问题，寿命长、
可靠性高。
[0008]为了实现上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案如下:
[0009]—种LED模组光源，包括一基板、至少2个LED芯片，所述LED芯片设置在所述基板上，所述基板与LED芯片之间、LED芯片与LED芯片之间通过键合丝电性连接，其特征在于:该LED模组光源还包括设置在所述基板上的透镜；
[0010]所述透镜包括一填充空腔，所述填充空腔与基板形成一密闭空间，在所述密闭空间内，填充有无色透明且不导电的非固态物，形成第一填充层；
[0011]所述透镜还包括一透镜主体、设置在所述透镜主体上的若干吸能空腔，在所述吸能空腔内，填充有无色透明气体，形成第二填充层；
[0012]所述LED芯片和键合丝位于所述密闭空间的内。
[0013]作为一种具体的实施例，所述透镜主体呈半球状;或所述透镜主体的内表面和外表面为曲面;或所述透镜主体的内表面为曲面，外表面为带锯齿状的平面。
[0014]进一步地，所述吸能空腔与填充空腔之间的壁膜为薄壁结构。
[0015]进一步地，所述吸能空腔设置在所述透镜与基板连接处。
[0016]作为一种具体的实施例，所述吸能空腔在模制过程中一次性成型并封闭；或所述吸能空腔为开放式空腔，设有一开口，所述开口与基板连接，以形成一密闭的吸能空腔。
[0017]作为一种具体的实施例，所述第一、第二填充层的折射率<1.48。
[0018]作为一种具体的实施例，所述透镜的折射率21.48。
[0019]作为一种具体的实施例，所述透镜由具有热固性的硅胶、硅树脂或环氧树脂制成。
[0020]作为一种具体的实施例，所述无色透明且不导电的非固态物为硅胶、硅树脂或惰性气体。
[0021]作为一种具体的实施例，所述无色透明气体为氢气、氮气或惰性气体。
[0022]本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果:
[0023]本实用新型的LED模组光源，通过在透镜中设置填充空腔，并在填充空腔中填充硅胶、硅树脂、惰性气体等无色透明且不导电的非固态物，利用其非固态物质的流动性，避免了传统固态灌封胶胶体内的剪切应力和弹性模量，彻底消除由于不同封装材料之间的热失配而作用于键合丝的内应力，极大提高键合丝的长期可靠性，从而降低了封装体的可靠性对材料体系、封装技术的苛刻要求。
[0024]本实用新型还通过在透镜主体上设置了吸能空腔，吸收填充空腔内因第一填充层热胀冷缩导致的体积变化，进一步消除了因第一填充层发生热胀冷缩产生的内应力，对键合丝的损害。进一步地，本实用新型第一、第二填充层的折射率<1.48，透镜的折射率为21.48，通过透明材料的折射率匹配，并结合透镜结构，极大地避免光线的全发射，可达到优越的光提取效果。
[0025]进一步地，为了不影响出光通路，从而对光通量造成影响，本实用新型将吸能空腔的位置设置在了透镜与基板连接处。
【附图说明】
[0026]图1是本实用新型的LED模组光源的底座的结构示意图；
[0027]图2是本实用新型实施例1的透镜的结构示意图。
[0028]图3是本实用新型的LED模组光源一液态填充的结构示意图。
[0029]图4是本实用新型的LED模组光源一气态填充的结构示意图。
[0030]图5是本实用新型实施例2的透镜的结构示意图。
[0031 ]图6是本实用新型实施例3的透镜的结构示意图。
[0032]图7是本实用新型实施例4的LED模组光源的结构示意图。
[0033]图8是本实用新型实施例5的LED模组光源一透镜混合有荧光转换材料的结构示意图。
[0034]图9是本实用新型实施例5的LED模组光源一透镜内表面涂覆荧光转换材料的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]为了充分地了解本实用新型的目的、特征和效果，以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明。
[0036]本实用新型提供了一种LED模组光源结构，其包括有一底座600，如图1所示，所述底座600包括一基板601、至少2个LED芯片602，所述LED芯片602设置在所述基板601上。所述基板601与LED芯片602之间、LED芯片602与LED芯片602之间通过键合丝603电性连接，优选地，通过串并联的方式连接。优选地，所述键合丝603的线径为0.8?1.2密耳(mil)。
[0037]其中，在所述底座上还布置有电路层604，安装槽605，也即，LED芯片602通过键合丝603与基板601的电路层电性连接。所述LED芯片602、键合丝603均位于安装槽605所围成的区域内。
[0038]实施例1
[0039]如图2-4所示，在底座600上，安装有透镜100，所述透镜100的开头边沿与底座600
的安装槽605对接粘合。
[0040]所述透镜100包括一填充空腔104，所述填充空腔104与基板601形成一密闭空间，在所述密闭空间内，填充有非固态物，形成第一填充层401。其中，非固态物无色透明且不导电，从而避免了传统固态灌封胶胶体内的剪切应力和弹性模量，彻底消除由于不同封装材料之间的热失配而作用于键合丝的内应力，极大提高键合丝的长期可靠性，从而降低了封装体的可靠性对材料体系、封装技术的苛刻要求。所述LED芯片602和键合丝603位于所述密闭空间的内。
[0041]所述透镜100还包括一透镜主体105，为了进一步消除因第一填充层发生热胀冷缩产生的内应力，对键合丝的损害，本实用新型在所述透镜主体105上设置了若干吸能空腔103，将吸能空腔103与填充空腔104之间的壁膜设为薄壁结构，在所述吸能空腔103内，填充有无色透明气体，形成第二填充层402。所述无色透明气体可以是氢气、氮气或惰性气体等气体中的一种或多种。
[0042]为了不影响出光通路，从而对光通量造成影响，本实用新型将吸能空腔的位置设置在了透镜与基板连接处，以减少或消除吸能空腔设置在透镜主体上对挡住光通路。
[0043]本实施例中，所述透镜主体105呈半球状，透镜主体的内表面102和外表面101均呈球面形。
[0044]其中，所述吸能空腔103可以在模制过程中一次性成型并封闭，如图2-4中的透镜，其吸能空腔103为在模制过程中一次性直接封闭成型。
[0045]为了使本实用新型的LED模组光源具有良好的光通量，本实用新型的第一、第二填充层的透射率为98 %?100 %，所述透镜的透射率为95 %?100 %。
[0046]为了避免产生光线的全反射，影响光提取效果，本实用新型的第一、第二填充层的折射率<1.48，所述透镜的折射率21.48。
[0047]优选地，所述第一、第二填充层的折射率为1.45，所述透镜的折射率为1.48。
[0048]其中，所述透镜的材料可以是具有热固性的硅胶、硅树脂、环氧树脂中的一种或多种。
[0049]所述无色透明且不导电的非固态物为硅胶、硅树脂、惰性气体等材料中的一种或多种。如图3所示，为在本实施例的填充空腔中填充液态填充物的示意图，如硅胶等。如图4所示，为在本实施例的填充空腔中填充气态填充物的示意图，如填充惰性气体等。
[0050]实施例2
[0051]本实施例与实施例1的技术方案基本相同，其区别点主要在于:
[0052]本实施例的透镜200与实施例1中透镜100结构不同，其中，如图5所示，本实施例中的透镜主体205的内表面202和外表面201为曲面，且其截面图呈波浪形。
[0053]实施例3
[0054]本实施例与实施例1的技术方案基本相同，其区别点主要在于:
[0055]本实施例的透镜300与实施例1中透镜100、实施例2中透镜200的结构不同，其中，如图6所示，本实施例中的透镜主体305的内表面302为曲面，具体如图6呈一圆曲面，外表面301为带锯齿状的平面。
[0056]需要说明的是，本实用新型的透镜的结构包括但不限于实施例1、2和3中所述的三种结构。
[0057]实施例4
[0058]本实施例与实施例1的技术方案基本相同，其中，本实施例中透镜的结构可以包括实施例1、2和3的透镜的结构，其区别点主要在于:
[0059]如图7所示，所述吸能空腔103为开放式空腔，设有一开口，所述开口与基板601连接，以形成一密闭的吸能空腔。
[0060]实施例5
[0061]本实施例与实施例1的技术方案基本相同，其中，本实施例中透镜的结构可以包括实施例1、2和3的透镜的结构，且吸能空腔既可以是封闭式的，也可以是开放式空腔，其主要区别点在于:如图8所示，所述透镜混合有荧光转换材料106，或如图9所示，所述透镜的内表面102或外表面101涂覆有荧光转换材料106。
[0062]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，故凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种LED模组光源，包括一基板、至少2个LED芯片，所述LED芯片设置在所述基板上，所述基板与LED芯片之间、LED芯片与LED芯片之间通过键合丝电性连接，其特征在于: 该LED模组光源还包括设置在所述基板上的透镜； 所述透镜包括一填充空腔，所述填充空腔与基板形成一密闭空间，在所述密闭空间内， 填充有无色透明且不导电的非固态物，形成第一填充层； 所述透镜还包括一透镜主体、设置在所述透镜主体上的若干吸能空腔，在所述吸能空腔内，填充有无色透明气体，形成第二填充层； 所述LED芯片和键合丝位于所述密闭空间的内。2.根据权利要求1所述的LED模组光源，其特征在于:所述透镜主体呈半球状;或所述透镜主体的内表面和外表面为曲面;或所述透镜主体的内表面为曲面，外表面为带锯齿状的平面。3.根据权利要求2所述的LED模组光源，其特征在于:所述吸能空腔与填充空腔之间的壁膜为薄壁结构。4.根据权利要求3所述的LED模组光源，其特征在于:所述吸能空腔设置在所述透镜与基板连接处。5.根据权利要求4所述的LED模组光源，其特征在于:所述吸能空腔在模制过程中一次成型封闭；或所述吸能空腔为开放式空腔，设有一开口，所述开口与基板连接，以形成一密闭的吸能空腔。6.根据权利要求1所述的LED模组光源，其特征在于:所述第一、第二填充层的折射率<1.48ο7.根据权利要求6所述的LED模组光源，其特征在于:所述透镜的折射率21.48。8.根据权利要求1所述的LED模组光源，其特征在于:所述透镜由具有热固性的硅胶、硅树脂或环氧树脂制成。9.根据权利要求1所述的LED模组光源，其特征在于:所述无色透明且不导电的非固态物为硅胶、硅树脂或惰性气体。10.根据权利要求1所述的LED模组光源，其特征在于:所述无色透明气体为氢气、氮气或惰性气体。
【文档编号】H01L33/58GK205424538SQ201521045667
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月15日
【发明人】刘桂良, 万垂铭, 文家祥, 姜志荣, 姚述光, 曾照明, 肖国伟
【申请人】广东晶科电子股份有限公司