专利名称：平板式透镜一体化led光源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于照明的LED光源，确切地讲是一种平板 式透镜一体化LED光源。
背景技术：
随着能源及环境问题的日益显现，节能产业及其产品越来越受到 重视，半导体二极管(LED)照明的节能效果已被公认。但目前LED照 明特别路灯等大功率灯具还存在一些技术瓶颈难于被市场广泛接受， 市场上有将单颗LED晶片直接用于灯具光源，这样的灯具可以通过改 变LED晶片的安装角度来达到很好的配光效果，但其最大的缺点为灯 具机构相当复杂，制造成本和维修费用高，而且LED光源的光衰快， 为解决上述问题有将LED晶片通过集成封装技术封装在一个很小的体 积内，如此可大大简化灯具结构，降低成本，但这种结构同时也带来 了不利于配光的问题，为解决上述问题，技术人员又开发了利用光学 透镜进行二次配光，这样在一定程度上改善了配光效果，但透镜在二 次配光的同时也损失了部分入射光。
发明内容
为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种平板式透镜一体化LED 光源，通过改变光源封装硅胶的形状达到改变灯光出射角度从而得到 理想的光斑要求。
本实用新型为了解决其技术问题所采用的的技术方案是 平板式透镜一体化LED光源，由大功率LED发光晶片通过导线串 并联组成阵列排布置于光源支架内并由绝缘导热硅胶封装，形成一个 一体化透镜发光面和一个平板导热面。其特征在于该光源支架由金属导热基板(1)、正极焊线板(2)、负极焊线板(3)以及周边框架(4) 组成，正负极焊线板封装在周边框架内，留出光源正负极以及连接LED 晶片(5)的接线端，周边框架由螺丝或其它方式固定于金属导热基板， LED晶片固定于金属导热基板LED晶片安装凹坑内，每组晶片串联后正 负极分别与正负极焊线板上接线端焊接，晶片阵列由硅胶封装(其中 添加荧光粉可得到接近自然光的白光)。LED光源的出光面用硅胶材料 模压灌封的方法设置成弧面的透镜发光面(既起到密封保护LED晶片 的作用，又因为模压灌封成型后的硅胶形成透镜而达到配光的要求)。
所述的金属导热基板由铜或铝等热导率高的金属材料制成，包括 LED晶片固定安装面和与灯具散热器连接的散热面，安装面上设阵列式 的LED晶片安装凹坑，安装凹坑内表面镀有反光层(便于将LED发出 的光反射出来，提高出光效率)，凹坑数量和间距应根据拟封装LED晶 片数而定，散热面表面作抛光处理。金属导热基板还应设与灯具散热 器连接用的安装孔，与边框支架对应的位置开有穿线孔以及与周边框 架连接用的螺丝孔或其它方式的连接部件。
所述的周边框架(4)由耐高温抗老化有一定弹性形变的绝缘材料 模压而成，与金属导热基板接触的一面可设置嵌扣式连接部件或者螺 丝孔螺丝连接，以便于对应安装到金属导热基板上。周边框架内嵌有 正极焊线板(2)和负极焊线板(3)，对应正负极焊线板(2、 3)在支 架上开有正负极穿线孔并与金属导热基板上的正负穿线孔保持对应关 系。
所述的LED晶片(5)为半导体发光二极管芯片。 所述的正极焊线板(2)和负极焊线板(3) —般由铜板制作后表
面镀银处理制作而成，嵌在周边框架的内部，并分别连接到LED晶片
并联阵列的正极和负极。
所述的LED光源芯片通过调整单只LED发光晶片的功率和增加或
减少LED发光晶片数改变其功率和光通量。
5本实用新型的有益效果是
通过集成封装技术将多颗LED晶片封装在一平板式导热基板上， 可实现单颗功率百瓦以上，其结构简单、封装成本低，达到照明光源 的光通量和功率要求。本实用新型的优点在于LED光源的发光面由硅 胶通过模压灌封成型为一个曲面发光透镜，可以改变光线出射角，从 而得到理想的光斑效果，相比较光学透镜的二次配光可以减少光的损 失，使得LED的出光效率更高。
图1为本实用新型示意图2为本实用新型结构图3为本实用新型俯视图4为图3的A-A剖面图5为图3的B-B剖面图6为金属导热底座结构示意图7为正负电源导流片结构示意图8为固定框架俯视图9为固定框架结构示意图10为LED晶片连接原理图； 图ll为LED晶片连接示意具体实施方式
实施例平板式透镜一体化LED光源，由大功率LED发光晶片通
过导线串并联组成阵列排布置于模块支架内并由绝缘导热硅胶封装， 形成一个一体化透镜发光面和一个平板导热面。模块支架由金属导热
基板(1)、正极焊线板(2)、负极焊线板(3)以及周边框架(4)组 成，正负极焊线板封装在周边框架内，留出光源模块正负极以友连接 LED晶片(5)的接线端，周边框架由螺丝或其它方式固定于金属导热 基板，LED晶片固定于金属导热基板LED晶片安装凹坑内，每组晶片导线(6)(通常为金线)串联后正负极分别与正负极焊线板上接线端焊 接，晶片阵列由硅胶(7)封装(其中添加荧光粉(8)可得到接近自 然光的白光)，LED光源上封装硅胶做成透镜进行配光设计(可根据不 同的照明场所设计不同发光面的硅胶透镜来实现不同的光斑效果，如 光斑形状、照度均匀度等)。
所述的金属导热基板由铜或铝等热导率高的金属材料制成，包括 LED晶片固定安装面(11)和与灯具散热器连接的散热面(12)，安装 面上设阵列形式的LED晶片安装凹坑(16)，安装凹坑内表面镀有反光 层(便于将LED发出的光反射出来，提高出光效率)，凹坑数量和间距 应根据拟封装LED晶片数而定，散热面表面作抛光处理。金属导热基 板还应设与灯具散热器连接用的安装孔(15)，与边框支架对应的位置 开有穿线孔(14)以及与周边框架连接用的螺丝孔(13)或其它方式 的连接部件。
所述的周边框架(4)由耐高温抗老化有一定弹性形变的绝缘材料 模压而成，与金属导热基板接触的一面可设置嵌扣式连接部件或者螺 丝孔螺丝连接，以便于对应安装到金属导热基板上。周边框架内嵌有 正极焊线板(2)和负极焊线板(3)，对应正负极焊线板(2、 3)在支 架上开有正负极穿线孔并与金属导热基板上的正负穿线孔保持对应关 系。
所述的LED晶片(5)为半导体发光二极管芯片。可选用多种型号， 目前市场上常用的0. 5W、 1W、 3W和5W， 一般选用1W。
所述的正极焊线板(2)和负极焊线板(3) —般由铜板制作后表 面镀银处理制作而成，嵌在周边框架的内部，并分别连接到LED晶片 并联阵列的正极和负极。
所述的LED光源芯片通过调整单只LED发光晶片的功率和增加或 减少LED发光晶片数改变其功率和光通量。
权利要求1.平板式透镜一体化LED光源，由LED发光晶片通过导线串并联组成阵列排布置于光源支架内并由绝缘导热硅胶封装，形成一个透镜发光面和一个平面导热面，其特征在于光源支架由金属导热基板(1)、正极焊线板(2)、负极焊线板(3)以及周边框架(4)组成，正负极焊线板封装在周边框架内，留出LED光源正负极以及连接LED晶片(5)的接线端，周边框架由螺丝或嵌入方式固定于金属导热基板，LED晶片固定于金属导热基板LED晶片安装凹坑内，每组晶片串联后正负极分别与正负极焊线板上接线端焊接，晶片阵列由硅胶封装密封；LED光源的出光面用硅胶材料模压灌封的方法设置成弧面的透镜发光面。
2. 根据权利要求1所述的平板式透镜一体化LED光源，其特征在 于:所述的金属导热基板由铜或铝等热导率高的金属材料制成，包括 LED晶片固定安装面和与灯具散热器连接的散热面，安装面上设阵列式 的LED晶片安装凹坑，安装凹坑内表面镀有反光层，凹坑数量与拟封 装LED晶片数匹配并均匀分布于安装面，散热面表面作抛光处理；金 属导热基板还应设与灯具散热器连接用的安装孔，与边框支架对应的 位置开有穿线孔以及与周边框架连接用的螺丝孔或嵌扣式的连接部 件。
3. 根据权利要求1所述的平板式透镜一体化LED光源，其特征在 于所述的周边框架由耐高温抗老化有一定弹性形变的绝缘材料模压 而成，与金属导热基板接触的一面可设置嵌扣式连接部件或者螺丝孔 螺丝连接；周边框架内嵌有正极焊线板(2)和负极焊线板(3)，对应 正负极焊线板(2、 3)在支架上开有正负极穿线孔并与金属导热基板 上的正负穿线孔保持对应关系。
4. 根据权利要求1所述的平板式透镜一体化LED光源，其特征在 于所述的LED晶片(5)为半导体发光二极管芯片。
5.根据权利要求1所述的平板式透镜一体化LED光源，其特征在 于所述的正极焊线板(2)和负极焊线板(3) —般由铜板制作后表 面镀银处理制作而成，嵌在周边框架的内部，并分别连接到LED晶片 并联阵列的正极和负极。
专利摘要平板式透镜一体化LED光源，由大功率LED发光晶片通过导线串并联组成阵列排布置于模块支架内并由绝缘导热硅胶封装，形成一个发光面和一个导热面。光源支架由金属导热基板、正极焊线板、负极焊线板以及周边框架组成，正负极焊线板封装在周边框架内，留出光源正负极以及连接LED晶片的接线端，周边框架由螺丝或其它方式固定于金属导热基板，LED晶片固定于金属导热基板LED晶片安装凹坑内，每组晶片串联后正负极分别与正负极焊线板上接线端焊接，晶片阵列由硅胶封装(其中添加荧光粉可得到接近自然光的白光)。其特征在于LED光源的出光面用硅胶材料模压灌封的方法设置成曲面的透镜发光面，既起到密封保护LED晶片的作用，又因为模压灌封成型后的硅胶形成透镜而达到配光的要求。本实用新型的封装硅胶的结构(类似于透镜)可以改变光线出射角，从而得到理想的光斑效果，相比较光学透镜的二次配光可以减少光的损失，使得LED的出光效率更高。
文档编号F21V5/00GK201359209SQ200820060938
公开日2009年12月9日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年11月25日
发明者刁文和, 靖 范, 董丽霞, 郭金林, 黄金鹿 申请人:董丽霞