一种带有独立碗杯的氮化铝陶瓷基板LED光源的制作方法

本实用新型涉及LED光源封装技术领域，尤其涉及一种带有独立碗杯的氮化铝陶瓷基板LED光源。

背景技术：

现有的LED光源封装技术还存在以下不足：

1、集成式LED光源封装存在生产效率偏低，生产直通良品率偏低、光源光色度一致性控制有难度，其散热性能和良品率有待提高等问题。集成式多芯片LED光源封装的光效一般比独立MCOB封装的光效要低；还存在一次光学透镜的多次折射造成的出光损失和热能增加等缺陷；

2、集成式LED封装光源大多使用金属作为基板材料，金属基板因为电子线路绝缘层热阻大，可靠性不高，容易出现严重的光衰、死灯现象；

3、LED高功率封装散热性也还有待提升，LED光源累加热集中度较高，产生热导效应，LED光源热量若不能及时导出，将导致光源寿命缩短。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够有效解决散热问题、及出光率偏低问题的LED光源。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种带有独立碗杯的氮化铝陶瓷基板LED光源，该LED光源主要包括基板、P极、N极、电子线路、独立碗杯、用于固定独立碗杯的定位孔和LED芯片。所述基板采用氮化铝陶瓷材料或氧化铝陶瓷材料制成，这两种材料可以加快LED芯片内部热量的散失，有效提高LED光源的散热效果。所述电子线路铺设于基板表面，使LED芯片之间、LED芯片与P极、N极之间形成电气连接，所述电子线路的两端分别与P极和N极相连，P极与N极分别连接供电电源的两端。所述定位孔通过激光打孔工艺开设，所述独立碗杯通过定位孔固定在基板上；具体的，首先在TracePro光学仿真软件中设计用于LED光源的独立碗杯模型，并制作成独立碗杯的注塑模具；然后将注塑模具安装在注塑机上；接着将已经铺设好电子线路的基板放入注塑机的模具中进行注塑，制作成EMC热固性材料的光学独立碗杯，最后将LED芯片安装在独立碗杯中并封装起来。

作为本实用新型的优选方案，每个所述独立碗杯内封装一个LED芯片，而每个所述独立碗杯需要两个定位孔来固定，因此所述独立碗杯、LED芯片和定位孔的数量按照上述比例关系一一对应。

作为本实用新型的优选方案，所述若干个LED芯片串联构成LED芯片组(串联成一行)，LED芯片组的两端通过电子线路分别与P极和N极相连；LED芯片组之间并联连接(多行LED芯片组之间并联)。

作为本实用新型的优选方案，为了提高LED光源的出光率，在进行结构设计时，所述独立碗杯的上方开口大于下方开口，使更多光线可以通过独立碗杯的杯壁集中反射出去，提高光线的聚集效果。

作为本实用新型的优选方案，为了提高LED光源的出光率和散热效率，本实用新型所提供的LED芯片采用MCOB封装结构，该封装结构具有散热路径短、出光效率高、散热快、功率大等优点。

作为本实用新型的优选方案，本实用新型所提供的LED芯片可以采用正装芯片或倒装芯片的封装结构，方便设计人员进行结构设计。

本实用新型的工作过程和原理是：本实用新型首先在采用氧化铝或氮化铝陶瓷材料制成的基板上进行金属化电子线路处理，形成连通各LED芯片的电子线路路径；然后用激光在基板上打孔，形成用于固定独立碗杯的定位孔；接着通过TracePro光学仿真软件设计用于LED光源的独立碗杯模型，并将独立碗杯模型制作成注塑模具；接着将注塑模具安装在注塑机上，将已经铺设好电子线路的基板放入注塑机的模具中进行注塑，制作成EMC热固性材料的光学独立碗杯，最后将LED芯片安装在独立碗杯中并封装起来。本实用新型的结构简单、实施方便，具有高光效、高散热的优点。

与现有技术相比，本实用新型还具有以下优点：

(1)本实用新型所提供的带有独立碗杯的氮化铝陶瓷基板LED光源采用MCOB封装方式，可以有效提高LED光源的出光率，缩短LED芯片的散热距离，提高散热效果。

(2)本实用新型所提供的带有独立碗杯的氮化铝陶瓷基板LED光源采用氮化铝陶瓷材料或氧化铝陶瓷材料去制作基板，使LED芯片产生的热量通过基板快速散发出去，获得理想的散热效果。

(3)本实用新型所提供的带有独立碗杯的氮化铝陶瓷基板LED光源采用多个独立碗杯与MCOB的封装方式，可以有效提高LED光源的功率，缩短散热路径、提高散热效果和出光率。

附图说明

图1是本实用新型所提供的带有独立碗杯的氮化铝陶瓷基板LED光源的俯视图。

图2是本实用新型所提供的带有独立碗杯的氮化铝陶瓷基板LED光源的主视图。

图3是本实用新型所提供的独立碗杯的结构示意图。

上述附图中的标号说明：

1-基板、2-P极、3-N极、4-电子线路、5-定位孔、6-独立碗杯、7-LED芯片。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

如图1、图2和图3所示，本实用新型公开了一种带有独立碗杯的氮化铝陶瓷基板LED光源，该LED光源主要包括基板1、P极2、N极3、电子线路4、独立碗杯6、用于固定独立碗杯6的定位孔5和LED芯片7。所述基板1采用氮化铝陶瓷材料或氧化铝陶瓷材料制成，这两种材料可以加快LED芯片7内部热量的散失，有效提高LED光源的散热效果。所述电子线路4铺设于基板1表面，使LED芯片7之间、LED芯片7与P极2、N极3之间形成电气连接，所述电子线路4的两端分别与P极2和N极3相连，P极2与N极3分别连接供电电源的两端。所述定位孔5通过激光打孔工艺开设，所述独立碗杯6通过定位孔5固定在基板1上；具体的，首先在TracePro光学仿真软件中设计用于LED光源的独立碗杯6模型，并制作成独立碗杯6的注塑模具；然后将注塑模具安装在注塑机上；接着将已经铺设好电子线路4的基板1放入注塑机的模具中进行注塑，制作成EMC热固性材料的光学独立碗杯6，最后将LED芯片7安装在独立碗杯6中并封装起来。

作为本实用新型的优选方案，每个所述独立碗杯6内封装一个LED芯片7，而每个所述独立碗杯6需要两个定位孔5来固定，因此所述独立碗杯6、LED芯片7和定位孔5的数量按照上述比例关系一一对应。

作为本实用新型的优选方案，所述若干个LED芯片7串联构成LED芯片7组(串联成一行)，LED芯片7组的两端通过电子线路4分别与P极2和N极3相连；LED芯片7组之间并联连接(多行LED芯片7组之间并联)。

作为本实用新型的优选方案，为了提高LED光源的出光率，在进行结构设计时，所述独立碗杯6的上方开口大于下方开口，使更多光线可以通过独立碗杯6的杯壁集中反射出去，提高光线的聚集效果。

作为本实用新型的优选方案，为了提高LED光源的出光率和散热效率，本实用新型所提供的LED芯片7采用MCOB封装结构，该封装结构具有散热路径短、出光效率高、散热快、功率大等优点。

作为本实用新型的优选方案，本实用新型所提供的LED芯片7可以采用正装芯片或倒装芯片的封装结构，方便设计人员进行结构设计。

本实用新型的工作过程和原理是：本实用新型首先在采用氧化铝或氮化铝陶瓷材料制成的基板1上进行金属化电子线路4处理，形成连通各LED芯片7的电子线路4路径；然后用激光在基板1上打孔，形成用于固定独立碗杯6的定位孔5；接着通过TracePro光学仿真软件设计用于LED光源的独立碗杯6模型，并将独立碗杯6模型制作成注塑模具；接着将注塑模具安装在注塑机上，将已经铺设好电子线路4的基板1放入注塑机的模具中进行注塑，制作成EMC热固性材料的光学独立碗杯6，最后将LED芯片7安装在独立碗杯6中并封装起来。本实用新型的结构简单、实施方便，具有高光效、高散热的优点。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。