专利名称：一种具有蝙蝠翼配光的大功率led封装单灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种LED封装单灯，具体的说涉及一种具有蝙蝠翼配光的大功率 LED封装单灯，属于LED光照明领域。
背景技术：
近几年，LED技术得到了很快的发展，随着LED芯片发光效率增长，成本大幅下降， LED光源被广泛应用于照明领域，它具有节能、环保、长寿命等许多优点，被认为是节能降耗 的最佳途径，被誉为21世纪绿色光源，有着广阔的发展前景。LED路灯作为一种照明工具，除节能、环保之外，同时也要考虑照明环境的安全和 舒适性，这就要求科学合理的光学设计，使灯具达到既高效，节能，又有良好的照明质量，满 足建立优质、高效、经济、舒适、安全、有益的环境，即真正的“绿色照明”目标。目前，功率型LED封装的主要考虑因素是提高出光率，增强散热效果，从而提高芯 片的使用寿命。功率型LED单灯在照明领域主要用于LED路灯和LED隧道灯，根据国家对 道路照明的要求和规范，即在一定的道路范围内，做到光强均勻分布，无暗斑或阴影，LED路 灯必须具有一定的配光能力，最好实现蝙蝠翼配光。目前，LED路灯实现蝙蝠翼配光，主要 有两种方法一、将LED单灯放置在不同倾角的配光板上；二、在每个LED单灯上加装透镜 来进行配光，也就是通常所说的加二次透镜来配光。LED路灯的光学要求，使得LED的一次 光学设计和路灯的二次光学设计必须匹配，达到最佳路面光斑和最佳发光效率；应用于投 射照明系统(如LED路灯)时，光源需要有高效、准直的远场分布。对于LED系统而言，若 采用二次光学元件，即通过附加准直透镜与LED光源相结合实现准直光场分布，不仅增加 系统体积，同时二次透镜与LED之间不可避免会存在空气隙，从而带来额外的反射损耗。在LED使用过程中，辐射复合产生的光子在向外发射时产生的损失，主要包括三 个方面芯片内部结构缺陷以及材料的吸收；光子在出射界面由于折射率差引起的反射损 失；以及由于入射角大于全反射临界角而引起的全反射损失。因此，很多光线无法从芯片中 出射到外部。通过在芯片表面涂覆一层折射率相对较高的透明胶层(灌封胶)，由于该胶层 处于芯片和空气之间，从而有效减少了光子在界面的损失，提高了取光效率。因此，通过改变LED封装工艺，将一次光学设计和路灯的二次光学设计合二为一 来实现蝙蝠翼配光的单灯，是目前最好的解决方法。
实用新型内容本实用新型要解决的问题是针对以上缺陷，提供一种光强分布均勻且出光率高的 具有蝙蝠翼配光的大功率LED封装单灯。为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案一种具有蝙蝠翼配光的大功率LED封装单灯，包括金属焊盘，在金属焊盘上设有 柱形基座，柱形基座上粘结有LED芯片，在柱形基座的外部设有双峰型的球状硅胶透镜。以下是本实用新型对上述方案的进一步改进
3[0011]所述两个硅胶透镜为一体结构。制作时，通过模具灌封硅胶一次成型，形成具有双峰型球状硅胶透镜的单灯，由于 在封装过程中，解决了配光问题，简化了工艺，降低了成本。进一步改进所述每个单峰硅胶透镜为半球形结构。由于使用了一次透镜单灯取代二次透镜，灯具的出光效率提高了 5-10个百分点， 消除了使用二次透镜带来的光损失；用一次透镜取代二次透镜还消除了二次透镜引起的黄 斑现象。进一步改进所述LED芯片位于柱形基座上与硅胶透镜的中心对应的位置。本实用新型采用上述方案，具有以下优点1、本实用新型可以取代二次透镜，能够实现蝙蝠翼配光，解决了配光问题，简化了 工艺，降低了成本。2、由于使用了一次透镜单灯取代二次透镜，灯具的出光效率提高了 5-10个百分 点，消除了使用二次透镜带来的光损失；用一次透镜取代二次透镜还消除了二次透镜引起 的黄斑现象；3、这种单灯可以使用回流焊工艺来进行焊接，因而可以直接焊接到铝基板上，形 成导热良好的光源模组，同时实现大规模和大批量的生产要求。因为采用了回流焊工艺，导 热良好，提高了灯具寿命。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
附图1为本实用新型实施例的结构示意图；附图2为附图1的俯视图；附图3为本实用新型实施例中金属焊盘及柱形基座的结构示意图；附图4为附图3右视图；附图5为本实用新型实施例中LED单灯的配光曲线图；附图6为本实用新型实施例中LED单灯的配光曲线图；附图7为本实用新型实施例中LED单灯的配光曲线图；附图8为用普通LED制作的LED路灯的配光曲线图；附图9为本实用新型实施例中用双峰硅胶透镜制作的LED路灯的配光曲线图。图中1_硅胶透镜，2-LED芯片；3_焊脚；4_金属焊盘；5_柱形基座；6_焊极；7_绝 缘层；8-荧光粉层。
具体实施例实施例，如图1、图2所示，一种具有蝙蝠翼配光的大功率LED封装单灯，包括金属 焊盘4，金属焊盘4上连接有焊脚3，在金属焊盘4内设有柱形基座5，柱形基座5上用导热 银浆粘结有LED芯片2，用金丝连接LED芯片2的电极到焊盘4，在LED芯片上覆盖一层荧 光胶层，在柱形基座5的外部设有一体结构的双峰型的两个硅胶透镜1，所述每个硅胶透镜1为半球形结构，所述LED芯片2位于柱形基座5上与硅胶透镜1的中心对应的位置，如图 3、图4所示，金属焊盘4上连接有焊脚3。制作硅胶透镜时，将具有双峰型结构的灌封胶模具覆盖在柱形基座5上，通过注 胶孔注入灌封胶，胶固化后，再取下灌胶模具，这样具有双峰硅胶透镜的LED单灯就制作完 成了。通过LED光电综合系统测试，得到双峰硅胶透镜LED单灯配光曲线如附图5、附图6 和附图7，从图中可看出，双峰硅胶单灯封装技术的单灯，每颗单灯都可以实现X轴方向出 光角度为160度，Y轴方向出光角度为60或90度。这样用简单排列的点阵模组，使用平面基板就可以实现LED路灯的蝙蝠翼配光曲 线见附图9，对比用传统的LED单灯其灯具的配光曲线如附图8，结果显示，用双峰硅胶透镜 制作的LED路灯具有出光率高，光强分布均勻的特点。
权利要求一种具有蝙蝠翼配光的大功率LED封装单灯，包括金属焊盘(4)，在金属焊盘(4)上设有柱形基座(5)，柱形基座(5)上粘结有LED芯片(2)，LED芯片(2)上覆涂一层荧光粉层(8)，其特征在于在柱形基座(5)的外部设有双峰型的两个硅胶透镜(1)。
2.根据权利要求1所述的一种具有蝙蝠翼配光的大功率LED封装单灯，其特征在于 所述两个硅胶透镜(1)为一体结构。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有蝙蝠翼配光的大功率LED封装单灯，其特征在 于所述每个硅胶透镜(1)为半球形结构。
4.根据权利要求3所述的一种具有蝙蝠翼配光的大功率LED封装单灯，其特征在于 所述LED芯片(2)位于柱形基座(5)上与硅胶透镜(1)的中心对应的位置。
专利摘要本实用新型公开了一种大功率LED封装单灯，包括金属焊盘，在金属焊盘上设有柱形基座，柱形基座上粘结有LED芯片，在柱形基座的外部设有双峰型的球状硅胶透镜，本实用新型可以取代二次透镜，能够实现蝙蝠翼配光，解决了配光问题，简化了工艺，降低了成本。
文档编号F21V5/04GK201751679SQ20102023023
公开日2011年2月23日 申请日期2010年6月21日 优先权日2010年6月21日
发明者张彦伟, 朱文凯, 赵乐令, 马季 申请人:中微光电子(潍坊)有限公司