利用透明陶瓷cob基板实现全方位led照明的封装结构的制作方法
【专利摘要】一种利用透明陶瓷COB基板实现全方位LED照明的封装结构,其包括：灯泡、正极触点、螺口、导热柱、正极导线、阴极导线，还包括透明陶瓷COB基片，该透明陶瓷COB基片分别与导热柱、正极导线、阴极导线相连接。透明陶瓷COB基片为层状结构，最底层为透明陶瓷基板，在该透明陶瓷基板的上层为银浆线路层或铜基线路层，银浆线路层的上层为LED芯片。在透明陶瓷COB基片上有三个孔，其分别为正极接线孔、阴极接线孔、导热柱安装孔。目的在于实现LED的全方位照明，使照明角度从传统的120°～165°增大到270°，使空间光线柔和、均匀，人的视觉更加舒适。有利于提高芯片的光输出，光效能从100流明提高到130流明，可以降低LED芯片背面热量的聚集，延长芯片和LED的使用寿命。
【专利说明】利用透明陶瓷COB基板实现全方位LED照明的封装结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种LED封装结构，特别是涉及一种实现LED全方位照明的利用透明陶瓷COB基板实现全方位LED照明的封装结构。
【背景技术】
[0002]LED作为一种新型绿色光源，由于具有节能、环保、超长寿命、体积小、响应速度快、光效高和发光光谱和禁带宽度可控使色彩度更高等传统光源无可比拟的优势，已成为21世纪最具有发展前景的高新【技术领域】。
[0003]传统的LED所使用的散热封装基板材料，一般采用金属铝、高导热塑料或者陶瓷材料。陶瓷材料有着绝缘性好、热导率高、红外辐射率大、膨胀系数低的特点，大量应用于LED封装芯片的热沉材料、电路基板材料和灯具散热器材料。但是，目前LED电路基板采用的陶瓷材料主要有96氧化铝、AIN、LTCC等陶瓷，这些陶瓷都是不透明的，对于LED平面或类平面设计光源来讲，导致LED灯具照明角度有限，一般在120°?165°左右。LED芯片的发光是各向的，即芯片正面、背面以及各个侧面都有光发出。而上述传统的陶瓷基板无法将芯片背面发出的光提取出来，这部分光则会通过折射、发射、吸收最终转化为热量。不仅降低了光效，而且造成芯片的温度逐渐升高，导致芯片的光输出效率和寿命。
[0004]由此可见，上述现有的LED所使用的散热封装基板在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决现有的LED所使用的散热封装基板存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的利用透明陶瓷COB基板实现全方位LED照明的封装结构，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，克服现有的LED所使用的散热封装基板存在的缺陷，而提供一种新型结构的利用透明陶瓷COB基板实现全方位LED照明的封装结构，所要解决的技术问题是针对现有LED平面或类平面光源采用不透明陶瓷基板存在的照明角度小、光输出和散热等不足问题，使其能够实现LED的全方位照明，从而使照明角度从传统的120°?165°左右增大到270°左右，使空间光线柔和、均匀，人的视觉更加舒适。同时有利于提高芯片的光输出，光效能从100流明提高到130流明，较传统LED节能30%左右。还可以降低LED芯片背面热量的聚集，从而减小了 LED芯片的光衰，延长芯片和LED的使用寿命。
[0006]本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种利用透明陶瓷COB基板实现全方位LED照明的封装结构，其包括:灯泡、正极触点、螺口、导热柱、正极导线、阴极导线其中还包括透明陶瓷COB基片，该透明陶瓷COB基片分别与导热柱、正极导线、阴极导线相连接。
[0007]本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。[0008]前述的利用透明陶瓷COB基板实现全方位LED照明的封装结构，其中所述的透明陶瓷COB基片为层状结构，最底层为透明陶瓷基板，在该透明陶瓷基板的上层为银浆线路层或铜基线路层，银浆线路层或铜基线路层的上层为LED芯片。
[0009]前述的利用透明陶瓷COB基板实现全方位LED照明的封装结构，其中在透明陶瓷COB基片上设有三个孔，其中孔为正极接线孔、孔为银极接线孔、孔为导热柱安装孔，其中两个孔根据导线粗细设计孔径，并与银浆线路层或铜基线路层电路联通，另一个孔为高导热合金配合的导热柱安装孔。
[0010]前述的利用透明陶瓷COB基板实现全方位LED照明的封装结构，其中所述透明陶瓷COB基片采用矩形或圆形结构。
[0011]前述的利用透明陶瓷COB基板实现全方位LED照明的封装结构，其中所述灯泡的上端设有螺口，正极触点设置在螺口的顶端，导线拄穿设在灯泡的中央，正极导线、阴极导线分别设置在导热柱的两边，并正极导线与正极触点相连接，阴极导线与螺口相连接。
[0012]前述的利用透明陶瓷COB基板实现全方位LED照明的封装结构，其特征在于导热柱的材料为铝或铜。
[0013]本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。
[0014]本发明提供了一种新的LED平面或类平面光源的透明陶瓷基板封装方案，能够实现LED的全方位照明，从而使照明角度从传统的120°?165°左右增大到270°左右，使空间光线柔和、均匀，人的视觉更加舒适。同时有利于提高芯片的光输出，光效能从100流明提高到130流明，较传统LED节能30%左右。还可以降低LED芯片背面热量的聚集，从而减小了 LED芯片的光衰，延长芯片和LED的使用寿命。
[0015]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1 (a)、(b)、(c)是本发明的矩形透明陶瓷COB基片LED球形灯泡结构示意图。
[0017]图2(a)、(b)是本发明的矩形透明陶瓷COB基片结构示意图
[0018]图3(a)、(b)是本发明的圆形透明陶瓷COB基片结构示意图
[0019]图4(a)、(b)是本发明的导热柱示意图
【具体实施方式】
[0020]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的利用透明陶瓷COB基板实现全方位LED照明的封装结构，其【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0021]请参阅图1(a)、(b)、(c)所示，本发明采用透明陶瓷作为COB封装基板的结构设计，其包括:灯泡1、正极触点11、螺口 12 (负极触点)、导热柱2、正极导线3、阴极导线4、透明陶瓷COB基片5。灯泡I的上端设有螺口 12，正极触点11设置在螺口 12 (负极触点12)的顶端，导线拄2穿设在灯泡I的中央，正极导线3、阴极导线4分别设置在导热柱2的两边，并正极导线3与正极触点11项连接，阴极导线4与螺口 12项连接，透明陶瓷COB基片5分别与导热柱2、正极导线3、阴极导线4相连接。
[0022]请参阅图2(a)、(b)和图3(a)、(b)所示，该透明陶瓷COB基片5采用矩形或圆形结构。其为层状结构，最底层为透明陶瓷基板54，在该透明陶瓷基板54的上层为银浆线路层55或铜基线路层，银浆线路层55或铜基线路层的上层为LED芯片56。在透明陶瓷COB基片5上设有三个孔，其中孔51为正极接线孔、孔52为银极接线孔、孔53为导热柱安装孔。其中孔51、孔52根据导线粗细设计孔径，并与银浆线路层或铜基线路层电路联通，孔53为高导热合金配合的导热柱安装孔，孔的尺寸公差需依据陶瓷和合金的热膨胀系数而定。
[0023]所述的透明陶瓷基板54，适合于多种体系透明陶瓷材料:如透明氧化铝陶瓷、透明氧化钇陶瓷、透明YAG陶瓷、透明AlON陶瓷等。设计的COB陶瓷基板厚度控制在Imm左右，其形状为矩形和圆形。既能保证基板良好的透光性，又能使基板将热量通过热传导快速传递到高导热合金散热柱，实现透光与散热的完美结合。
[0024]所述的透明陶瓷基板54的材料，透光率:30%—85% ;平整度(翘曲度)要求:在长X宽X厚=120X120Xlmm的透明陶瓷材料表面表面光洁度要求小于120um，以保证银基电路与基板之间的附着力。透明陶瓷基板上根据导线粗细需加工两个引线孔，与银基电路联通，中间加工出与高导热合金配合的孔，孔的尺寸公差需依据陶瓷和合金的热膨胀系数而定。
[0025]所述的银浆线路层55的银层厚度应控制在0.1~0.3mm。
[0026]请参阅图4 (a)、(b)所示，所述导热柱2的材料选为铝或铜。
[0027]本实施例采用球形灯泡外形，利用透明陶瓷基板54作为封装散热基板，具有良好的透光性能，使LED所发出的光不仅可以从COB的前面发出，而且也可以从其背面发出，从而使LED的照明角度从传统的120°~165°左右增大到270°左右；同时LED的光效从100流明提高到130流明，较传统LED节能30%左右。人的视觉更加舒适，特别适用于家庭和办公等室等内照明场合。
[0028]下表给出了几种封装基板材料的优劣势比较:
【权利要求】
1.一种利用透明陶瓷COB基板实现全方位LED照明的封装结构，其包括:灯泡(I)、正极触点(11)、螺口(12)、导热柱(2)、正极导线(3)、阴极导线(4)其特征在于还包括透明陶瓷COB基片(5)，该透明陶瓷COB基片(5)分别与导热柱(2)、正极导线(3)、阴极导线(4)相连接。
2.根据权利要求1所述的利用透明陶瓷COB基板实现全方位LED照明的封装结构，其特征在于其中所述的透明陶瓷COB基片(5)为层状结构，最底层为透明陶瓷基板(54)，在该透明陶瓷基板(54)的上层为银浆线路层或铜基线路层(55)，银浆线路层(55)或铜基线路层的上层为LED芯片(56)。
3.根据权利要求2所述的利用透明陶瓷COB基板实现全方位LED照明的封装结构，其特征在于在透明陶瓷COB基片(5)上设有三个孔，其中孔(51)为正极接线孔、孔(52)为银极接线孔、孔(53)为导热柱安装孔，其中孔(51)、孔(52)根据导线粗细设计孔径，并与银浆线路层或铜基线路层电路联通，孔(53)为高导热合金配合的导热柱安装孔。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的利用透明陶瓷COB基板实现全方位LED照明的封装结构，其特征在于所述透明陶瓷COB基片(5)采用矩形或圆形结构。
5.根据权利要求1所述的利用透明陶瓷COB基板实现全方位LED照明的封装结构，其特征在于所述灯泡(I)的上端设有螺口(12)，正极触点(11)设置在螺口(12)的顶端，导线拄(2)穿设在灯泡I的中央，正极导线(3)、阴极导线(4)分别设置在导热柱(2)的两边，并正极导线(3)与正极触点(11)相连接，阴极导线(4)与螺口(12)相连接。
6.根据权利要求1所述的利用透明陶瓷COB基板实现全方位LED照明的封装结构，其特征在于导热柱(2)的材料为铝或铜。
【文档编号】F21Y101/02GK103822104SQ201210464576
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年11月16日 优先权日:2012年11月16日
【发明者】高宏伟 申请人:洛阳欣珑陶瓷有限公司