一种远程荧光粉的全光谱LED光源的制作方法

【技术领域】

本实用新型涉及一种远程荧光粉的全光谱led光源。

背景技术：

近年来荧光粉技术的发展使得led光源的光谱成分更加丰富多样，越来越接近和还原自然光，其中全光谱、太阳光等方案优化了光源的光品质和显色性，在健康照明和特定细分领域中得到了广泛应用。现有技术方案中多采用“蓝光芯片+505nm-510nm绿粉和650nm-670nm红粉”来实现，此类方案中由于缺少紫外光成分使得光谱丰富度和显色性无法在近一步提升，同时当色温相对偏高时采用的蓝光芯片波段相对变低，由于400nm-450nm波段的蓝光对人眼损伤较大，采用低波段蓝光芯片时未被吸收转化的蓝光易造成蓝光危害，严重时可致近视。另有技术方案为采用紫外芯片激发多色荧粉来制作全光谱光源，但目前该类方案存在紫外光激发多色荧光粉转换效率不高，荧光粉种类偏多对调制配比要求较高不易于生产，同时未被吸收的紫外光易造成紫外泄露对人体损害较大等诸多问题，仍需进一步改进与技术创新。

技术实现要素：

本实用新型目的是克服了现有技术的不足，提供一种远程荧光粉的全光谱led光源，相较于现有同类型方案具有高显色性、近自然光谱、高光效、气密性封装以及低光衰等特点。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种远程荧光粉的全光谱led光源，其特征在于：包括有基板2，所述基板2为带台阶的腔体结构，在所述基板2的外围设有金属化线路层4，在所述金属化线路层4上设有光窗盖板1，所述光窗盖板1为平面结构，所述光窗盖板1设于所述基板2的上方使所述光窗盖板1与所述基板2之间形成腔体6，在所述腔体6内设有蓝光芯片3，所述光窗盖板1包括有金属件101，在金属件101上分别设有通光孔、盖住所述通光孔的光窗透镜102，在所述光窗透镜102的底面涂覆有远程荧光粉层7。

如上所述远程荧光粉的全光谱led光源，其特征在于：涂覆的所述远程荧光粉层7厚度为0.1mm-0.3mm，所述远程荧光粉层7为lu/ga-yag或硅酸盐系列495nm-530nm绿粉+650nm红粉混合而成。

如上所述远程荧光粉的全光谱led光源，其特征在于：所述蓝光芯片3为常规芯片或倒装芯片，其波段范围为447.5纳米-460纳米。

如上所述远程荧光粉的全光谱led光源，其特征在于：所述蓝光芯片3单颗大尺寸芯片或多颗绑定的小尺寸芯片组。

如上所述远程荧光粉的全光谱led光源，其特征在于：所述基板2的材质为陶瓷、铝材、铜材、铝碳化硅基板中的一种，所述台阶的深度h5≧0.35毫米，所述腔体6的深度h3≧0.5毫米；所述光窗透镜102的材质为石英玻璃，所述光窗透镜102的形状为方形、圆形、椭球形、半球形中的一种。

如上所述远程荧光粉的全光谱led光源，其特征在于：所述金属件101的材质为科瓦合金或铜或铝，所述金属件101表面设有镀镍层所述金属件101底部边沿部分设有延伸出的金属焊边，所述金属焊边与所述金属化线路层4焊接连接，所述金属焊边的宽度h1≧0.3毫米，所述金属化线路层4的厚度h2≧60微米，所述金属化线路层4表面设有镀金层或镀镍金层。

如上所述远程荧光粉的全光谱led光源，其特征在于：所述光窗透镜102与所述金属件101通过熔焊连接。

如上所述远程荧光粉的全光谱led光源，其特征在于：所述光窗透镜102与所述金属件101之间设有将光窗透镜102、金属件101焊接连接的焊料5，所述焊料5呈环形，所述焊料5由无机材料制成。

如上所述远程荧光粉的全光谱led光源，其特征在于：所述焊料5的组分为ticubiznmn，其中ti占6.8％-25％、cu占19.6％-34％、bi占4.2％-7.3％、zn占21％-37％、mn占0.56％-1.2％。

如上所述远程荧光粉的全光谱led光源，其特征在于：在所述光窗透镜102边缘≦0.5毫米的环形区域设有镀层，所述镀层厚度≧10微米，所述镀层组分为镍金或铜。

与现有技术相比，本实用新型有如下优点：

1、本实用新型采用远程荧光粉方案让荧光胶层与芯片分离提升了产品可靠性及灵活性，通过控制荧光粉各成分的比例以及荧光胶层的厚度和均匀度来提升激发光源的转换效率和实现对应色温和显色性，同时气密性封装和陶瓷支架加光窗盖板结构使得光源器件整体可靠性和散热能力增强，光源光衰较小。

2、本实用新型基板、金属件、光窗透镜均采用无机材料，焊料、金属化线路层以及所有的镀层也采用无机材料，采用烧结工艺或熔焊工艺将光窗透镜与金属件封接为一体制成光窗盖板，采用电阻焊或熔焊工艺将光窗盖板与基板结合为一体，实现高气密性、无机封装。

【附图说明】

图1是本实用新型全光谱led光源的基板结构示意图；

图2是本实用新型全光谱led光源实施例一的结构剖视示意图，图中的光窗透镜与金属件烧结连接，光窗盖板为腔体结构，基板为平面结构，光窗透镜的形状为方形或圆形；

图3是本实用新型全光谱led光源实施例二的结构剖视示意图，图中的光窗透镜与金属件烧结连接，光窗盖板为腔体结构，基板为平面结构，光窗透镜的形状为半球形或椭球形；

图4是本实用新型全光谱led光源实施例三的结构剖视示意图，图中的光窗透镜与金属件烧结连接，光窗盖板为平面结构，基板为腔体结构，光窗透镜的形状为半球形或椭球形；

图5是本实用新型红全光谱led光源实施例四的结构剖视示意图，图中的光窗透镜与金属件熔焊连接，光窗盖板为平面结构，基板为腔体结构，光窗透镜的形状为方形或圆形。

图中：1为光窗盖板；101为金属件；102为光窗透镜；2为基板；3为蓝光芯片；4为金属化线路层；5为焊料；6为腔体；7为远程荧光粉层。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型技术特征作进一步详细说明以便于所述领域技术人员能够理解。

一种远程荧光粉的全光谱led光源，如图4至图5所示，包括有基板2，所述基板2为带台阶的腔体结构，在所述基板2的外围设有金属化线路层4，在所述金属化线路层4上设有光窗盖板1，所述光窗盖板1为平面结构，所述光窗盖板1设于所述基板2的上方使所述光窗盖板1与所述基板2之间形成腔体6，在所述腔体6内设有蓝光芯片3，所述光窗盖板1包括有金属件101，在金属件101上分别设有通光孔、盖住所述通光孔的光窗透镜102，光窗盖板1的尺寸与基板2尺寸匹配，在所述光窗透镜102的底面涂覆有远程荧光粉层7。

进一步地，涂覆的所述远程荧光粉层7厚度为0.1mm-0.3mm，所述远程荧光粉层7为lu/ga-yag或硅酸盐系列495-530nm绿粉+650nm红粉混合而成。远程荧光粉层7通过与不同波段的蓝光芯片3搭配可制作中心色温为3200k或5500k，ra≥98，r9≥98,r1-r15均大于96的近自然光。

所述蓝光芯片3为常规芯片或倒装芯片，其波段范围为447.5纳米-460纳米。通过锡膏、固晶胶或共晶工艺邦定在基板上且基板边缘有特定金属化线路层3，光窗盖板带有腔体结构且其玻璃上涂覆有特定厚度的荧光粉层，经相应工装治具组装到基板金属化线路层4上，最后通过电阻焊或熔焊工艺将光窗盖板1与基板2封接为一体。

所述蓝光芯片3可以为单颗大尺寸芯片或多颗绑定的小尺寸芯片组。例如芯片可为单一蓝光芯片或紫外芯片或蓝光芯片+紫外芯片，通过以上技术手段实现的任意形式的组合。

光窗盖板1通过电阻焊或熔焊工艺与基板2封接为一体。较传统采用红外芯片方案具有光谱可连续性强，光电转换效率高，气密性好，应用灵活，性价比高等特点。较采用同类型的蓝光激发荧光粉方案具有发射光谱一致性好，高气密性和可靠性等特点。

所述光窗盖板1形状不限于方形、圆形等。所述光窗盖板1与所述基板2之间形成的腔体6深度h3≧0.5毫米，所述基板2可以为平面结构或为带有台阶的腔体结构，当基板2为平面结构时，对应的光窗盖板1为腔体结构；当基板2为带有台阶的腔体结构时，对应的光窗盖板1为平面结构，该台阶高度h4≧0.35毫米，便于匹配组装封接时不碰伤金线。

在基板2上设有电路图案，所述基板2的材质可以为陶瓷基板，也可以为金属基板如铝材、铜材等，还可以采用其它具有高导热和反光特性的复合材料,如铝碳化硅基板、涂有石墨烯的金属基板等。

进一步地，在陶瓷基板表面镀铝或采用高反射涂料材质，如ptfe，进一步提升不可见光波段特别是uvc波段器件的整体出光性能。

当光窗透镜102与金属件101烧结连接时，所述光窗透镜102与所述金属件101之间设有将光窗透镜102、金属件101焊接连接的焊料5，所述焊料5呈环形，所述焊料5由无机材料制成。所述焊料5的组分为ticubiznmn，其中ti占6.8％-25％、cu占19.6％-34％、bi占4.2％-7.3％、zn占21％-37％、mn占0.56％-1.2％。

所述光窗透镜102与所述金属件101也可以通过熔焊连接，则不需要焊料5。

如上所述远程荧光粉的全光谱led光源，所述光窗透镜102的材质为石英玻璃，所述光窗透镜102的形状为方形、圆形、椭球形、半球形中的一种。当光窗透镜102形状不同时，为便于焊接，金属件101的形状也会作适应性变化。

如上所述远程荧光粉的全光谱led光源，在所述光窗透镜102边缘≦0.5毫米的环形区域做镀层处理，镀层厚度≧10微米，所述镀层组为镍金或铜。

如上所述远程荧光粉的全光谱led光源，所述金属件101的材质为科瓦合金或铜或铝，且金属件101表面需镀镍，所述金属件101底部边沿部分有延伸出的金属焊边，所述金属焊边的宽度h1≧0.3毫米，所述金属焊边与所述金属化线路层4焊接连接，金属化线路层4的作用是通过电阻焊或熔焊工艺将光窗盖板1与基板2封接为一体；所述金属化线路层4也为环形，其厚度h2≧60微米，所述金属化线路层4表面设有镀金层或镀镍金层。

本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围。